Пристрій для локалізації вибухів та гасіння пожеж у гірничих виробках

Пристрій для локалізації вибухів та гасіння пожеж у гірничих виробках, що включає розміщені під покрівлею виробки полиці, завантажені 3 зових вибухів і гасіння пожеж в шахтах, зниження матеріальних і трудових ресурсів при гасінні пожеж, підвищення безпеки виробництва гірничорятувальних робіт. Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрої для локалізації вибухів та гасіння пожеж у гірничих виробках, що включає розміщені під покрівлею виробки полиці, завантажені інертним порошком, відповідно до корисної моделі, по всій довжині виробки до покрівлі між полицями на відстані один від одного прикріплені запірні мішки з негорючої тканини розмірами, відповідними перерізу виробки, частково заповнені інертним порошком, згорнуті у рулони і зафіксовані легкоплавкими фіксаторами, і гасильні контейнери малих розмірів, заповнені інертним порошком, при цьому як інертний порошок використовують ТРГ. Відомий ТРГ, який є знезолюваним окисненим кристалічним графітом. При різкому підвищенні температури від 300 С і вище ТРГ миттєво розширюється (спучується) і збільшується в об'ємі в 300-500 разів, перетворюючись на легку пухообразну масу. У прототипі в пристрої використовують сланцевий порошок, яким завантажують полиці під покрівлею виробки, і який не володіє властивостями ТРГ. Сланцевий порошок служить тільки для інертизації вугільного пилу і локалізації вибуху. Використовуваний як інертний порошок в пропонованому пристрої ТРГ при вибуху вугільного пилу та газу і виникненні пожежі виділяє негорючі газоподібні продукти розкладання упровадженої кислоти з кристалічної решітки графіту. При цьому ТРГ спучується і перетворюється на негорючу масу, яка повністю заповнює зону пожежі, витісняє і гасить вогонь. Порівняльний аналіз технічного рішення з прототипом дозволяє зробити висновок, що пристрій, що заявляється, відрізняється від відомого тим, що містить запірні мішки і гасильні контейнери, наповнені ТРГ і прикріплені до покрівлі по всій довжині виробки між полицями. Призначення запірних мішків із спученим ТРГ - розділення простору виробки на відсіки та захист від теплового випромінювання і вогню, а гасильних контейнерів заповнення простору між запірними мішками спученим ТРГ, що забезпечує повне перекриття вибою гірничої виробки і гасіння пожежі. ТРГ не застосовувався і в даний час не використовується для ліквідації пожеж в гірничих виробках. Таким чином, пристрій, що заявляється, відповідає критерію «новизна». При вибуху газу і вугільного пилу ТРГ, розміщений на полицях під покрівлею виробки, розпилюється і гасить енергію УПХ, яка випереджає фронт полум'я вибуху. ТРГ інертизує вугільний пил, що відклався на устаткуванні і поверхні виробки, перешкоджає спалаху і просуванню вогню, тим самим сприяє локалізації вибуху. При різкому підвищенні температури і виникненні пожежі ТРГ, що знаходиться в запірних мішках, миттєво розширюється, мішки розгортаються під натиском спученого ТРГ, значно збільшуються в розмірах і перекривають собою 47017 4 весь отвір виробки. Вогонь відсікається від решти простору і виявляється замкнутим на певних відрізках виробки. ТРГ з гасильних контейнерів висипається, спучується і заповнює весь простір між запірними мішками. Гасіння полум'я відбувається за рахунок збільшення власного об'єму ТРГ в 300-500 разів і витіснення повітря з вогнища горіння. ТРГ має декілька назв залежно від місця і способу отримання: - терморозширений графіт - ТРГ (Росія) - модифікований графіт - МГ (Україна) - спучений графіт (Росія) - Графойл (UCAR Carbon Со., США). Відомі торговельні марки виробників: - Graflex - торговельна марка M. Brashem Inc. - Графплекс -торговельна марка компанії «Унихимтек» (Росія) - Графіт інтеркалірований ОГ-2 - торговельна марка МЧП «Ферросервіс» (Україна) - Графпласт - торговельна марка Тов. «НПП Графпласт» (Україна). На Фіг.1 зображений загальний вид пропонованого пристрою для локалізації вибухів та гасіння пожеж у гірничих виробках. На Фіг.2-4 - дія пристрою під час розповсюдження УПХ і вогню. Пристрій містить полиці 1, розміщені на відстані 15-20м один від одного, вільно розташовані на кронштейнах упоперек виробки під покрівлею 2. Ширину, довжину полиць, відстань між ними визначають згідно вимогам Правил [5] для сланцевих заслонів. Можна використовувати існуючі сланцеві заслони із заміною сланцевого пилу на ТРГ 3. У тупиковій частині виробки встановлюють не менше чотирьох рядів полиць. Перший ряд полиць встановлюють не ближче ніж 25м і не далі ніж 40м від вибою [6]. Полиці завантажують ТРГ, ТУ У 26.8-20372011-001-99. По всій довжині виробки до покрівлі між полицями прикріплені запірні мішки 4 з негорючої вуглецевої тканини, частково заповнені ТРГ, згорнуті у рулони і зафіксовані легкоплавкими полімерними фіксаторами. Розміри розгорненого запірного мішка повинні відповідати розмірам поперечного перерізу виробки, а кількість ТРГ, що знаходиться в мішку, при спученні повинно забезпечувати повне перекриття виробки. Для надійності перекриття можна розмістити додаткові запірні мішки з боків виробки. Між запірними мішками 4 і полицями 1 на певній відстані прикріплені гасильні контейнери 5, заповнені ТРГ. Гасильний контейнер є металевим ящиком, розміром 100 50 10см, трикутної форми. Бічні стінки контейнера підтягнуті вгору і зафіксовані легкоплавким фіксатором. Для запов3 нення відсіку місткістю 120м достатньо 300кг ТРГ. Пристрій працює таким чином. У перші секунди при вибуху газу і вугільного пилу ТРГ 3, що знаходиться на полицях 1, розпилюється, покриває устаткування і поверхню виробки інертним, негорючим шаром, гасить енергію УПХ, інертизує вугільний пил, що відклався, тим самим захищає устаткування від спалаху і розповсюдження вогню (Фіг.2). При різкому підвищенні температури і виникненні пожежі легкоплавкі фіксатори на запірних мішках 4 плавляться. Запірні мішки 4 роз 5 гортаються, збільшуються в розмірах за рахунок миттєвого розширення ТРГ і ділять простір виробки на відсіки, перекриваючи собою отвір виробки. (Фіг.3). Чим більше підвищується температура, тим більше збільшується мішок. Одночасно легкоплавкі фіксатори на гасильних контейнерах 5 плавляться, контейнери розкриваються, ТРГ падає вниз, збільшується в об'ємі і заповнює весь простір між запірними мішками, витісняючи повітря і припиняючи горіння (Фіг.4). На розширення ТРГ йде велика кількість тепла, тому спучування ТРГ різко знижує загальну температуру у виробці і в зоні пожежі. Будучи відмінним теплоізолятором, спучений ТРГ захищає людей і механізми від згубного теплового випромінювання, не створює перешкод для виходу людей із зони пожежі, оскільки має консистенцію пуху (1м3 ТРГ важить 15кг). Спучений ТРГ збирають всмоктуючими насосами і використовують як малозольне тверде паливо, багаторазового сорбенту для очищення води і ґрунту, консистентного мастила і ін. Не відбувається забруднення навколишнього середовища продуктами пожежогасіння. Пристрій може застосовуватися для захисту: а) очисних виробок; б) вибоїв підготовчих виробок, що проводяться по вугіллю чи по вугіллю і породі; в) крил шахтного поля на кожному пласті; г) конвеєрних виробок; д) пожежних дільниць та складів вибухових матеріалів. Пропонована корисна модель повністю виключає участь людей в гасінні пожеж, а також застосування дорогого устаткування, матеріалів; забезпечує надійний захист гірничих виробок від УПХ і розповсюджень полум'я, локалізацію пилових та газових вибухів, підвищує ефективність гасіння пожеж за рахунок повного перекриття ви 47017 6 робки середовищем, що гасить полум'я, - спученим ТРГ. Пристрій для локалізації вибухів та гасіння пожеж у гірничих виробках може бути використаний не тільки в шахтах, але і при будівництві та експлуатації тунелів, на металургійних, коксохімічних підприємствах, в газовій, нафтовидобувній промисловості, на ТЕС, АЕС і інших пожежонебезпечних об'єктах. Джерела інформації 1. Способ подавления пожаров в шахтах и выработках [Текст]: пат. 2155871 Рос. Федерации: МПК E21F 5/00/ Азизов A.M. и др.; заявитель и патентообладатель Плугин А.И. - № 99117821; заявл. 17.08.1999; опубл. 10.09.2000. 2. Способ тушения эндогенных пожаров и устройство для его осуществления [Текст]: пат. 2194862 Рос. Федерации: МПК E21F 5/00/ Горбатов В.А. и др.; заявитель и патентообладатель РосИГД, - № 2001101218; заявл. 12.01.2001; опубл. 20.12.2002. 3. Способ тушения пожара в горной выработке [Текст]: пат.2043507 Рос. Федерации: МПК E21F 5/00/ Лагутин В.И. и др.; заявитель и патентообладатель РосНИИГД. - № 5061143; заявл. 31.03.1992; опубл. 10.09.1995. 4. Водяной заслон [Текст]: пат. 2306421 Рос. Федерации: МПК E21F 5/00/ Попов В.И.; заявитель и патентообладатель Попов В.И. - № 2005138457; заявл. 09.12.2005; опубл. 20.09.2007. 5. Збірник інструкцій до правил безпеки у вугільних шахтах [Текст]. - Утв. Наказом Держ. комітету України по нагляду за охороною праці 18.01.1996. - Київ, 1996. - с. 383-384. 6. Правила безпеки у вугільних шахтах [Текст]. - Утв. наказом Міністерства праці та соц. політики України 22.08.2000. - Київ, 2001. - с. 328-330. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 47017 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601