Патент на изобретение №2209314

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2209314 (13) C2
(51) МПК 7
E21F5/00
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 28.03.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2001120806/03, 24.07.2001

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

24.07.2001

(45) Опубликовано: 27.07.2003

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2008045 C1, 28.02.1994. SU 1668693 A1, 07.08.1991. SU 1700262 A1, 23.12.1991. RU 94038354 A1, 10.10.1996. RU 2086772 C1, 10.08.1997. RU 2086771 C1, 10.08.1997. RU 2133830 C1, 27.07.1999. GB 2177437 A, 21.01.1982. DE 2010979 A, 30.09.1971.

Адрес для переписки:

653045, Кемеровская обл., г. Прокопьевск, ул. Подольская, 10, РосНИИГД, А.Е.Чуприкову

(71) Заявитель(и):

Чуприков Алексей Егорович,
Син Александр Филиппович,
Федченко Юрий Анатольевич,
Лапин Владимир Александрович

(72) Автор(ы):

Чуприков А.Е.,
Син А.Ф.,
Федченко Ю.А.,
Лапин В.А.

(73) Патентообладатель(и):

Чуприков Алексей Егорович,
Син Александр Филиппович,
Федченко Юрий Анатольевич,
Лапин Владимир Александрович

(54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ АВАРИЙНОГО УЧАСТКА ШАХТЫ ЧЕРЕЗ СКВАЖИНУ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для изоляции горных выработок через скважину при тушении подземных пожаров. Техническим результатом изобретения является повышение безопасности труда и расширение оперативных возможностей воздействия на развивающиеся очаги горения на начальной стадии. Для этого осуществляют подачу по скважинам замкнутой опалубки из воздухонепроницаемой ткани и дистанционное разворачивание ее в пространстве аварийной горной выработки путем заполнения внутриопалубочного пространства сжатым газом с ингибирующим наполнителем. При этом перед подачей опалубки, через скважину на почве горной выработки формируют буферную подушку из сыпучего материала с последующим закреплением на ней опалубки. Для этого закрепление опалубки осуществляют анкерованием посредством внедрения в буферную подушку контейнера для подачи опалубки через скважину. В качестве ингибирующего наполнителя используют смесь пиротехнической аэрозоли продуктов горения газогенерирующих шашек с огнетушащим порошком и инертным флегматизатором в виде добавок газообразного азота, возможно совместно с микрокапсулированным хладоном. Устройство для изоляции содержит корпус, выполненный в виде контейнера с газогенерирующими шашками, средство дистанционного воспламенения шашек и отсек охлаждения, выполненный в виде заполненной охлаждающей жидкостью емкости. Цилиндрический корпус контейнера разделен на отсеки, а в его хвостовой части закреплен отделяемый защитный кожух с размещенной в нем складной эластичной опалубкой. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для изоляции горных выработок через скважину при тушении подземных пожаров.

Известен способ изоляции аварийного участка при подземной разработке, включающий возведение в горной выработке складной опалубки, выполненной из воздухопроницаемой ткани и возводимую путем подачи заполнителя во внутриопалубочное пространство (авт. свид. СССР 1668693, кл. Е 21 F 5/00, 1989).

Недостаток известного способа в том, что его из-за большого объема предварительных работ, которые необходимо провести непосредственно на месте возведения перемычки, невозможно оперативно использовать при тушении пожаров в труднодоступных местах горных выработок, куда нельзя проникнуть вследствие высокой температуры, загазованности и опасности взрыва.

Известен способ тушения пожара и устройство для его осуществления, заключающийся во введении в защищаемый объем аэрозольного ингибитора горения с использованием пиротехнической смеси, которую предварительно охлаждают. При этом устройство содержит корпус с пиротехнической шашкой, средство ее дистанционного воспламенения, и блок охлаждения, выполненный в виде заполненной охлаждающей жидкостью емкости (патент РФ 2008045, кл. А 62 С 3/00, 1992).

Недостаток известного технического решения состоит в том, что, оказывая ингибирующее воздействие, оно, тем не менее, не препятствует прохождению ударных волн и ядовитых продуктов горения и взрывов в действующие горные выработки, что снижает безопасность труда.

Целью изобретения является повышение безопасности труда и расширение оперативных возможностей воздействия на развивающиеся очаги горения на начальной стадии.

Поставленная цель достигается, тем, что в способе изоляции аварийного участка шахты через скважину, включающем подачу по скважине замкнутой опалубки из воздухонепроницаемой ткани и дистанционное разворачивание ее в пространстве аварийной горной выработки путем заполнения внутриопалубочного объема сжатым газом с ингибирующим наполнителем, перед подачей опалубки, через скважину на почве горной выработки формируют буферную подушку из сыпучего материала с последующим закреплением на ней опалубки. Закрепление опалубки осуществляют анкерованием посредством внедрения в буферную подушку контейнера для подачи опалубки через скважину. При этом в качестве ингибирующего наполнителя используют смесь пиротехнической азрозоли продуктов горения газогенерирующих шашек с огнетушащим порошком, в который может быть добавлен микрокапсулированный хладон, и инертным флегматизатором в виде добавок газообразного азота.

Устройство для изоляции аварийного участка через скважину содержит цилиндрический корпус, выполненный в виде контейнера с газогенерирующими шашками, средство дистанционного воспламенения шашек и блок охлаждения, выполненный в виде заполненной охлаждающей жидкостью емкости. При этом цилиндрический корпус контейнера разделен на отсеки, а в его хвостовой части закреплен отделяемый защитный кожух с размещенной в нем складной эластичной опалубкой, выполненной в виде замкнутой оболочки с горловиной, посредством которой она прикреплена к отсеку с огнетушащим порошком и отделена от него разрывной мембраной. Блок охлаждения выполнен в виде отсека, сообщенного через обратный клапан с отсеком огнетушащего порошка. При этом в нем размещены теплообменные трубки, сообщенные с одного конца с коллекторным отсеком и введенные другими концами в отсек огнетушащего порошка, а коллекторный отсек сообщен с камерой сгорания отсека газогенерирующих шашек. Введенные в отсек огнетушащего порошка концы теплообменных трубок могут быть снабжены легкосъемными защитными колпачками, а в качестве охлаждающей жидкости использовался жидкий азот. Кроме того, отделяемый защитный кожух соединяется с корпусом контейнера посредством легкоразрушаемых при нагревании элементов крепления, а обратный клапан выполнен в виде золотникового распределителя, который в режиме ожидания сообщает отсек с жидким азотом с атмосферой, а в рабочем режиме – с отсеком огнетушащего порошка.

Предложенная совокупность отличительных признаков позволяет установить изолирующую перемычку в любом труднодоступном месте горной выработки через скважину и обеспечить ее надежную изоляцию с одновременным ингибированием процессов горения в случае воздействия на перемычку взрывной волны.

На фиг. 1 изображен контейнер с отсеками и уложенной в него опалубкой, продольный разрез; на фиг.2 изображено поперечное сечение горной выработки с установленной в ней перемычкой; на фиг.3 показан вариант исполнения золотникового клапана, продольный разрез.

Устройство для осуществления способа включает цилиндрический корпус 1 с наконечником 2, отсек с газогенерирующими шашками 5 и средством 4 их дистанционного поджига; камеру сгорания 5, коллекторный отсек 6, отсек 7 с охлаждающей жидкостью (жидким азотом) и теплообменными трубками 8. На свободные торцы этих трубок одеты легкосъемные защитные колпачки 9, предохраняющие от просыпания огнетушащего порошка в коллекторный отсек 6. Огнетушащий порошок размещен в отсеке 10. Обратный клапан 11 выполнен в виде золотникового распределителя, в корпусе 12 которого размещен плунжер 13 с кольцевым пазом 14 и каналами 15. Плунжер 13 подпружинен пружиной 16. В корпусе 12 выполнены отверстия 17 и закреплена трубка 18 для сообщения отсека 7 в режиме ожидания с атмосферой. В отделяемом защитном кожухе 19 размещена опалубка 20, выполненная в виде замкнутой оболочки из воздухонепроницаемой ткани и прикрепленная горловиной к отсеку 10, от которого она отделена разрывной мембраной 21. Кожух 19 с одной стороны посредством строп 22 зачален на тросик 23, а другой стороной с помощью шин 24 и легкоразрушаемого от нагревания кольца 25 прикреплен к корпусу 1 контейнера 26, который через скважину 27 внедряется в буферную подушку 28, отсыпанную в горной выработке 29, и которая вместе с развернутой опалубкой 20 образует перемычку 30.

Способ осуществляют следующим образом.

В горную выработку 29, в которой необходимо возвести перемычку 30, бурят скважину 27 и обсаживают ее трубами. Затем через нее формируют буферную подушку 28 из какого-либо подходящего сыпучего материала, например, гранулированного шлака или мелкодробленого горельника. Перед началом спуска контейнера 26, его отсек 7 заправляют жидким азотом через заправочный штуцер (не показан). При этом, после температурной стабилизации, образующийся газообразный азот дросселируется по каналам 15 и трубке 18 в атмосферу, что дает возможность предохранить контейнер 26 от разрыва в период его спуска в горную выработку 29. Контейнер 26 опускают в скважину 27 на тросике 23. Опускают его с такой скоростью, чтобы он мог приобрести необходимую кинетическую энергию для внедрения корпуса 1 с наконечником 2 в буферную подушку 28. Затем при помощи средства 4 осуществляют дистанционное воспламенение газогенерирующих шашек в отсеке 3. Образующиеся в камере сгорания 5 горячие газы поступают в коллекторный отсек 6 и далее по теплообменным трубкам 8 вдуваются в камеру 10. Одновременно в результате нагревания боковых стенок коллекторного отсека 6 кольцо 25 разрушается и защитный кожух 19 отделяется от корпуса 1. После этого он может быть извлечен на поверхность через скважину 27 посредством тросика 23. В результате опалубка 20 освобождается для разворачивания. В тепло-обменных трубках 8 горячие газы и ингибирующие аэрозоли охлаждаются. Сдувая защитные колпачки 9 сжатые газы поступают в отсек 10, где резко возрастает давление. В результате этого мембрана 21 разрывается и охлажденные газы вместе с вспушенным ими огнетушащим порошком поступают во внутриопалубочное пространство опалубки 20, которая начинает разворачиваться. Вследствие большого притока тепла жидкий азот в отсеке 7 бурно испаряется. Образующаяся большая масса газообразного азота не успевает дросселироваться по трубке 18 и поэтому, преодолевая давление пружины 16, сдвигает плунжер 13. При этом открывается проход для газа через каналы 15, кольцевой паз 14 и отверстия 17 в отсек 10. Здесь газообразный азот смешивается с продуктами горения газогенерирующих шашек и огнетушащим порошком. Развернувшаяся опалубка 20 плотно прилегая к боковым стенкам горной выработки 29 и буферной подушке 28, образует перемычку 30. При этом за счет давления сжатого газа контейнер 26 полностью внедряется в буферную подушку 23 и тем самым надежно, подобно анкеру, закрепляет опалубку. Если, в результате действия мощной ударной волны опалубка 20 разорвется, то наполняющие ее огнетушащий порошок, аэрозоли и инертные газы окажут ингибирующее и флегматизирующее воздействие на пламя, надавят его, не дав распространиться по горной выработке.

Предложенные способ и устройство для его осуществления позволяют оперативно и надежно изолировать аварийные горные выработки, повысить безопасность производства работ по ликвидации пожара в условиях высоких температур, дефицита времени и угрозы взрыва.

Формула изобретения

1. Способ изоляции аварийного участка шахты через скважину, включающий подачу по скважине замкнутой опалубки из воздухонепроницаемой ткани и дистанционное разворачивание ее в пространстве аварийной горной выработки путем заполнения внутриопалубочного объема сжатым газом с ингибирующим наполнителем, отличающийся тем, что перед подачей опалубки, через скважину на почве горной выработки формируют буферную подушку из сыпучего материала с последующим закреплением на ней опалубки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закрепление опалубки осуществляют анкерованием посредством внедрения в буферную подушку контейнера для подачи опалубки через скважину.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ингибирующего наполнителя используют смесь пиротехнической аэрозоли продуктов горения газогенерирующих шашек с огнетушащим порошком и инертным флегматизатором в виде добавок газообразного азота, возможно совместно с микрокапсулированным хладоном.

4. Устройство для изоляции аварийного участка через скважину, содержащее цилиндрический корпус, выполненный в виде контейнера с газогенерирующими шашками, средство дистанционного воспламенения шашек и блок охлаждения, выполненный в виде заполненной охлаждающей жидкостью емкости, отличающееся тем, что цилиндрический корпус контейнера разделен на отсеки, а в его хвостовой части закреплен отделяемый защитный кожух с размещенной в нем складной эластичной опалубкой, выполненной в виде замкнутой оболочки с горловиной, посредством которой она прикреплена к отсеку с огнетушащим порошком и отделена от него разрывной мембраной, причем блок охлаждения выполнен в виде отсека, сообщенного через обратный клапан с отсеком огнетушащего порошка, при этом в нем размещены теплообменные трубы, сообщенные с одного конца с коллекторным отсеком и введенные другими концами в отсек огнетушащего порошка, а коллекторный отсек сообщен с камерой сгорания отсека газогенерирующих шашек.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3


MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 25.07.2003

Извещение опубликовано: 20.11.2004 БИ: 32/2004


Categories: BD_2209000-2209999