Установка для рятування гірників при аваріях

Установка для рятування гірників при аваріях, що включає вентиляційний трубопровід, вхід якого з'єднано з вентилятором, і пристрій для транспортування гірників з тяговим механізмом і гнучкою тягою, яка відрізняється тим, що вентиляційний трубопровід виконано із жаростійкого матеріалу у вигляді евакуатора жорсткої круглої у поперечному перерізі форми зі шлюзами вздовж нього для входження людей в евакуатор і виходу з нього, і з проміжками між шлюзами, причому евакуатор всередині обладнаний роликовим транспортером, кільцевою канатною дорогою з можливістю реверсу, трубопроводом для подачі речовин, необхідних для гірничорятувальних робіт, і має кабелі для електропостачання і зв'язку. Винахід відноситься до гірничої промисловості, ,а саме до гірничорятувальної справи. Переважно може бути використаний при пожежах, вибухах газу, раптових викидах і обвалах в гірничих виробках вугільних шахт. Відомі установки у вигляді камер-сховищ, призначених для захисту гірників від шкідливих газів і нестачі кисню при пожежах, вибухах газу в підземних виробках [Камера-убежище в каменноугольной промышленности ФРГ / Κοκ Ф.Н. и др. // Глюкауф. - 1989. - №15/16. - С.6-9]. Недоліком відомих камер-сховищ є неможливість рятування гірників і проведення гірничорятувальних робіт безпосередньо в робочих зонах гірничих виробок, де виникають аварії, вибухи газу, пожежі і обвали. Найбільш близьким по технічній суті є установка для евакуації гірничоробітників, що включає вентиляційний трубопровід, вхід якого з'єднано з вентилятором, і пристрій для транспортування гірничоробітникй, з'єднаний з тяговим механізмом і гнучкою тягою. Крім того, вентиляційний трубопровід виконано гнучким і обладнано шибером, а пристрій для транспортування гірничоробітника виконано у вигляді герметичного ложа, установленого на знімному днищі з пружними роликоопорами [А.с. 1695029 СССР, МКИ Е21F11/00. Устройство для эвакуации горнорабочих / В.П. Сухоруков и др. (СССР). - №4720684/03; Заявл. 19.07.89; Опубл. 30.11.91, Бюл. №12]. Недоліками найбільш близького по технічній суті пристрою є наступне: - неможливість використання пристрою через пошкодження гнучкого вентиляційного трубопроводу при пожежах, вибухах газу і обвалах у виробках; - неможливість доставки по вентиляційному трубопроводу гірничорятівників і гірничорятувального обладнання в аварійну зону і надання оперативної допомоги потерпілим; - гнучкий вентиляційний трубопровід не захищає потерпілого від дії надвисоких температур при пожежі в гірничій виробці; - для монтажу і прокладки нового вентиляційного трубопроводу в виробці потрібна значна витрата часу, що не забезпечує оперативну евакуацію робітників із аварійної зони; - пристрій дозволяє транспортувати одночасно лише одного потерпілого, а решта робітників залишається в аварійній зоні і зазнає впливу негативних факторів аварії; (19) UA (11) 88404 (13) C2 (21) a200803538 (22) 19.03.2008 (24) 12.10.2009 (46) 12.10.2009, Бюл.№ 19, 2009 р. (72) МУРАВЕЙНИК ВОЛОДИМИР ІВАНОВИЧ, АЛЕКСЕЄНКО СЕРГІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, БУЛГАКОВ ЮРІЙ ФЕДОРОВИЧ, ВОРОНОВ ПАВЛО СЕРГІЙОВИЧ, ШАЙХЛІСЛАМОВА ІРИНА АНАТОЛІЇВНА (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ГІРНИЧИЙ УНІВЕРСИТЕТ (56) SU 1695029 A1, 30.11.1991 SU 742606 A, 25.06.1980 DE 102006011570 A1, 13.09.2007 EP 1025340 B1, 22.09.2004 GB 589144 A, 12.06.1947 US 4265353 A, 05.05.1981 3 - при кожному циклі роботи пристрою виникає необхідність протягувати канатик через всю довжину вентиляційного трубопроводу, що потребує додаткової витрати часу і може привести до затримки канатика в трубі через її деформацію; - пристрій не забезпечує можливості подачі в аварійну зону стиснутого повітря, інертних газів, питної води, харчів та інших речовин і матеріалів, в яких виникає потреба при аваріях. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення пристрою для евакуації гірничоробітників, в якому шляхом введення інших конструктивних елементів забезпечується можливість оперативного рятування гірників шляхом оперативної евакуації їх із небезпечної зони, виконання комплексу оперативних гірничорятувальних робіт по ліквідації аварійних ситуацій при пожежах, вибухах газу та обвалах в гірничих виробках, за рахунок чого підвищується ефективність рятування гірників і ліквідації наслідків аварій в підземних гірничих виробках. Задача вирішується тим, що у відомій установці для евакуації гірничоробітників, що включає вентиляційний трубопровід, вентилятор, пристрій для транспортування гірничоробітника, тяговий механізм з гнучкою тягою, відповідно до винаходу, вентиляційний трубопровід виконано із жаростійкого матеріалу у вигляді евакуатора жорсткої круглої у поперечному перерізі форми зі шлюзами вздовж нього для входження людей в евакуатор і виходу із нього, із проміжками між шлюзами, причому евакуатор всередині обладнано роликовим транспортером, кільцевою канатною дорогою з можливістю реверсу, трубопроводом для подачі речовин, необхідних для гірничорятувальних робіт, і має кабелі для електропостачання і зв'язку. Саме таке сполучення: взаємне розташування взаємозв'язаних елементів установки: евакуатора, вентилятора, шлюзів, роликового транспортера, тягового механізма (лебідки), тягового приводу у вигляді кільцевої канатної дороги, трубопроводу, кабелів електропостачання і зв'язку, пускового пристрою, повітропроводу забезпечує можливість оперативної евакуації людей із небезпечної зони і виконання комплексу гірничорятувальних дій, за рахунок чого підвищується ефективність рятування людей і ліквідації наслідків аварій в підземних гірничих виробках. Кругла форма поперечного перерізу евакуатора забезпечує найбільшу стійкість від зовнішнього тиску при вибухах газу. Міцність евакуатора підвищується також за рахунок жорсткого і жаростійкого матеріалу. На Фіг.1 зображено поперечний переріз евакуатора. На Фіг.2 показано поздовжній переріз евакуатора. На Фіг.3 зображена схема одного з можливих варіантів розташування в гірничих виробках елементів установки для рятування гірників. На Фіг.4 показано схеми варіантів можливого розташування евакуатора в поперечному перерізу гірничої виробки. Установка включає: евакуатор 1 круглої форми, виконаної із жаростійкого матеріалу, ролики 2 з опорами 3, тягові канати: верхній 4 і нижній 5, 88404 4 еластичні захвати 6 на тягових канатах, трубопровід 7 з кріпленням 8, кабель електропостачання 9, кабель зв'язку 10. Крім того, установка включає з'єднані з евакуатором 1 шлюзи наступних видів: початковий шлюз 21, проміжні шлюзи 11 та кінцевий шлюз 19, а також включає лебідку 12, з'єднану з тяговими канатами 4 і 5, вентилятор 13, повітропровід 14. В шлюзі 19 розташовано пусковий пристрій для дистанційного включення в роботу лебідки 12. Розміри поперечного перерізу евакуатора 1 установлюють з розрахунком забезпечення можливості пересування по ній гірничорятівників в повному спорядженні, лежачи на роликах 2. Евакуатор 1 розміщують в підземній гірничій виробці 16 по одному із можливих варіантів (Фіг.4) в залежності від особливостей гірничотехнічних умов, зокрема - з урахуванням призначення, параметрів, терміну служби виробки, виду транспорту, особливостей гірничих порід, рівня небезпеки по газу, пилу, обвалу, раптовим викидам. По варіанту 4а евакуатор 1 розміщують на поверхні ґрунту гірничої виробки 16, по варіанту 46 - частково заглиблено в ґрунті виробки. Розміщення евакуатора 1 по варіанту 4в забезпечує найбільший захист її від дії вибухової хвилі, надвисоких температур, обвалів при вибухах газу і пожежах. Крім того, в цьому випадку евакуатор 1 не зменшує вільну площину поперечного перерізу гірничої виробки, що важливо для розміщення в виробці транспортних засобів та іншого гірничого устаткування. Шлюзи 11, 19, 21 розташовують (Фіг.3) відповідно в нішах 25, 17 і 20 виробки 16, для чого виконують місцеві розширення виробки. Проміжки між шлюзами установлюють з урахуванням схеми гірничих виробок і робочих зон, виду робіт, кількості робітників, рівня безпеки пожеж, вибухів, обвалів, раптових викидів. Чим вище рівень небезпеки, тим частіше установлюють шлюзи на евакуаторі 1. Шлюз 21 розташовують в ніші 20 магістральної виробки 15. Всі шлюзи установки обладнують системою клапанів з можливістю відкриття їх із середини евакуатора 1 в зовнішньому напрямку. Евакуатор 1 має (Фіг.3) два торця: торець 18 розташовано в робочій зоні виробки 16, а торець 22 - в магістральній виробці 15, по якій проходить свіже повітря. Торець 22 евакуатора 1 має отвори для проходження тягових канатів 4 і 5, з'єднаних з лебідкою 12, що розташована в ніші 20 виробки 15. Евакуатор 1 в торцевій частині 18 обладнано (Фіг.2) опорним роликом 26 збільшеної міцності для утримання натягу канатів 4 і 5. Довжина евакуатора змінюється відповідно до переміщення робочих зон, для чого монтують чи демонтують окремі його секції. Установка працює наступним чином. Евакуатор 1 захищає від пошкодження розміщене в ньому устаткування: ролики 2 з опорами 3, тягові канати 4 і 5, трубопровід 7 з кріпленням 8, кабель електропостачання 9, кабель зв'язку 10. Таким чином, забезпечується можливість використання вказаного обладнання при аваріях. Вентилятор 13, установлений в виробці 15, постійно нагнітає в евакуатор 1 свіже повітря, в результаті чого в ній підтримується надлишковий тиск повітря, що зашкоджує проникненню в евакуатор 1 із виробки 16 5 вибухових і отруйних газів. Таким чином, в евакуаторі 1 постійно підтримується атмосфера, придатна для дихання людей, незалежно від газової ситуації в виробці 16. При виникненні аварійної ситуації чи аварії в виробці 16, лаві 23 або в сусідніх виробках лебідка 12 автоматично чи по сигналу з робочої зони по кабелю зв'язку 10 включається в роботу таким чином, що верхній канат 4 в евакуаторі 1 рухається в напрямку до магістральної виробки 15, де установлено лебідку 12 і проходить струмінь свіжого повітря. Люди із небезпечної зони потрапляють в евакуатор 1 через його кінцевий торець 18, через кінцевий шлюз 19, або через проміжні шлюзи 11. Примусове переміщення людей всередині евакуатора 1 відбувається пороликах 2 за допомогою тягового канату 4 і закріплених на ньому еластичних захоплювачів 6. Для самостійного переміщення вздовж труби-евакуатора 1 люди можуть використовувати ролики 2 і опори 3 в якості додаткових захоплювачів. Ролики 2 при переміщенні людей і вантажів всередині евакуатора 1 обертаються і полегшують рух людей і вантажів. При транспортуванні по евакуатору матеріалів, обладнання, або потерпілого, який не має можливості самостійно контролювати і регулювати своє положення в евакуаторі, застосовують жорсткий лежак і закріплюють його до еластичних захватів 6 верхнього канату 4 кільцевої канатної дороги. Вихід людей із евакуатора 1 відбувається через початковий торець 22, початковий шлюз 21, або через проміжний шлюз 11, якщо він знаходиться в небезпечній зоні. При виникненні пожежі в гірничих виробках використовують трубопровід 7 для подачі в аварійну зону інертного газу (наприклад: N2, СО2 та інші). Для переміщення по евакуатору 1 гірничорятувальників і необхідного облад 88404 6 нання в аварійну зону змінюють напрямок руху тягових канатів: проводять реверс барабана лебідки 12 так, що верхній канат 4 рухається в напрямку від лебідки 12 до кінцевого торця 18 евакуатора 1. Установка забезпечує можливість оперативної і безпечної доставки гірничорятувальників і гірничорятувального обладнання в аварійну зону навіть при наявності завалів і надвисоких температур в виробці 16. Таким чином, установка для рятування гірників при аваріях забезпечує: - оперативну евакуацію гірників із небезпечних зон при пожежах, вибухах газу і обвалах в гірничих виробках; - захист гірників від дії надвисоких температур і токсичних газів при пожежах і вибухах газу в виробках; - оперативну і безпечну доставку гірничорятувальників і гірничорятувального обладнання в аварійну зону і надання оперативної гірничорятувальної допомоги робітникам, які знаходяться в аварійній зоні при наявності обвалів в виробках, по яких прокладено евакуатор; - можливість рятування гірників незалежно від стадії проходки виробки і виду робіт в ній, причому для використання евакуатора не потребуються додаткові роботи, оскільки він завжди знаходиться в робочому стані; - можливість одночасного знаходження і переміщення в евакуаторі багатьох гірників чи гірничорятувальників; - можливість подачі в аварійну зону стиснутого повітря, інертних газів, питної води, харчів та інших речовин і матеріалів, в яких виникає потреба при аваріях в гірничих виробках. Все це забезпечує підвищення ефективності рятування людей і проведення гірничорятувальних робіт при аваріях в підземних гірничих виробках. 7 88404 8 9 Комп’ютерна верстка А. Рябко 88404 Підписне 10 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