[go: up one dir, main page]

RU2712387C1 - Fire and explosion protection system for mine workings of coal mines - Google Patents

Fire and explosion protection system for mine workings of coal mines Download PDF

Info

Publication number
RU2712387C1
RU2712387C1 RU2019116524A RU2019116524A RU2712387C1 RU 2712387 C1 RU2712387 C1 RU 2712387C1 RU 2019116524 A RU2019116524 A RU 2019116524A RU 2019116524 A RU2019116524 A RU 2019116524A RU 2712387 C1 RU2712387 C1 RU 2712387C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rock
explosion
fire
barrier
sensors
Prior art date
Application number
RU2019116524A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Сергеевич Шалаев
Юрий Викторович Шалаев
Наталья Федоровна Флоря
Григорий Васильевич Ляховский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Шахтпожсервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Шахтпожсервис" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Шахтпожсервис"
Priority to RU2019116524A priority Critical patent/RU2712387C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712387C1 publication Critical patent/RU2712387C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C2/00Fire prevention or containment
    • A62C2/06Physical fire-barriers
    • A62C2/08Water curtains
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C3/00Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0257Fire curtains, blankets, walls, fences
    • A62C3/0264Fire curtains, blankets, walls, fences by creating water curtains
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F5/00Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
    • E21F5/14Fluid barriers or rock dusters made to work by, or at the same time as, shots or explosions
    • E21F5/143Fluid barriers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: mining.SUBSTANCE: invention relates to mining industry, in particular to devices for reducing damaging factors of explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas, rock impact in underground openings of coal mines in order to preserve life and health of people and material values. Technical result is achieved by the fact that in the claimed system the number of partitions in the labyrinth barrier is determined, the mutual arrangement of the water curtain and the labyrinth obstacle is determined, possibility to control partition walls of labyrinth obstacle, sensors of control of indicators of threat of sudden release of coal (rock) and gas and rock impact, as well as tanks with fire-extinguishing substance are included into the proposed system. Proposed system comprises sensors for monitoring mine atmosphere and rock mass, transmitting signals of measured values to computing device, which, when detected by at least one of the explosion threat, fire, sudden coal (rock) and gas or rock impact sensor sensors, issues a command to activate an active barrier, which reduces the accident damaging factors. Active screen is a water curtain and a stationary or movable labyrinth barrier. In the proposed system there is a passive barrier, which is a reservoir with a fire-extinguishing substance in a combination with a stationary labyrinth barrier, which reduces striking factors at the already started accident. Proposed system also includes control devices and explosive hazard warning assembly over mine workings network and on devices of mine dispatcher.EFFECT: technical result of the proposed invention is higher efficiency and reliability of operation of the claimed system.4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится в горной промышленности, в частности к устройствам снижения поражающих факторов взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа, горного удара в подземных выработках угольных шахт с целью сохранения жизни и здоровья людей и материальных ценностей.The invention relates to the mining industry, in particular to devices for reducing the damaging factors of an explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas, rock blow in underground workings of coal mines in order to preserve the life and health of people and material values.

В соответствии с нормативными документами в горных выработках применяют средства локализации взрывов - взрыволокализующие заслоны. Под локализацией понимается предотвращение распространения пламени и высокотемпературных продуктов горения посредством специальных технических устройств. Но результаты расследования аварий показали, что большинство горнорабочих погибают при воздействии на них не только пламени взрыва, имеющего наименьшую область распространения, а от других поражающих факторов взрыва: ударная волна, разлетающиеся осколки и предметы, наличие в рудничной атмосфере продуктов взрыва. Таким образом, необходимо снижать все поражающие факторы взрыва, то есть обеспечивать взрывозащиту для сохранения жизни и здоровья людей и материальных ценностей. Требования к взрывозащите приведены в пунктах 5.4, 6.1 ГОСТ 31438.2-2011 и пунктах 1.2, 1.8 ГОСТ 12.1.010-76. Устройства снижения поражающих факторов взрыва обеспечивают гашение пламени, снижение давления ударной волны, улавливание разлетающихся осколков и предметов, снижение содержания в рудничной атмосфере продуктов взрыва.In accordance with regulatory documents in the mine workings, means of localizing explosions are used - explosion-proofing barriers. Localization refers to the prevention of the spread of flame and high-temperature combustion products through special technical devices. But the results of the accident investigation showed that most miners die when exposed not only to the flame of the explosion, which has the smallest area of distribution, but from other damaging factors of the explosion: the shock wave, flying fragments and objects, the presence of explosion products in the mine atmosphere. Thus, it is necessary to reduce all the damaging factors of the explosion, that is, to provide explosion protection to preserve the life and health of people and material values. Explosion protection requirements are given in clauses 5.4, 6.1 of GOST 31438.2-2011 and clauses 1.2, 1.8 of GOST 12.1.010-76. Devices for reducing the damaging factors of an explosion provide flame suppression, reduction of shock wave pressure, capture of flying fragments and objects, reduction of the content of explosion products in the mine atmosphere.

При разработке устройств снижения поражающих факторов взрыва необходимо учитывать режим распространения горения (взрыва) пылегазовоздушных смесей, который может меняться от дефлаграции до детонации. В зависимости от различных факторов его параметры изменяются в широком диапазоне (скорость ударной волны от 340 до 1800 м/с, скорость пламени от 0,4 м/с до 1800 м/с).When developing devices for reducing the damaging factors of an explosion, it is necessary to take into account the propagation mode of combustion (explosion) of dust and gas mixtures, which can vary from deflagration to detonation. Depending on various factors, its parameters vary over a wide range (shock wave speed from 340 to 1800 m / s, flame speed from 0.4 m / s to 1800 m / s).

Известен автоматический взрыволокализующий заслон (патент РФ на изобретение №2613393, дата приоритета 18.12.2015 г., дата публикации 16.03.2017 г. в бюл. №8, класс МПК E21F 5/14), который включает блок управления, соединенный линией связи с диспетчером, с баллонами, заполненными огнегасящим веществом, с блоками распыления жидкости и ингибитора, с датчиками. Блоки распыления жидкости закреплены по периметру в выработке, расположены в последовательности: первый блок распыления газообразного ингибитора, подключенный к баллонам с ингибитором, и второй блок распыления жидкости, подключенный одновременно к стационарной и автономной системам водоснабжения. Используют разные по функциональному назначению заслоны: газообразный ингибитор создает инертную атмосферу при прохождении ударной волны, а жидкость снижает температуру и гасит реакцию горения. Дублирование защитной преграды направлено на реализацию следующей задачи: создание огнетушащей среды с заданными параметрами на пути распространения фронта пламени внезапно возникшего взрыва пылегазовоздушной смеси для его гашения.Known automatic explosion-proofing barrier (RF patent for invention No. 2613393, priority date 12/18/2015, publication date 03/16/2017 in bull. No. 8, IPC class E21F 5/14), which includes a control unit connected by a communication line to dispatcher, with cylinders filled with extinguishing agent, with spraying units of liquid and inhibitor, with sensors. The liquid spraying units are fixed along the perimeter in the output and are located in the sequence: the first inhibitor gas spraying unit connected to the cylinders with the inhibitor, and the second liquid spraying unit connected simultaneously to the stationary and autonomous water supply systems. Barriers of different functional purpose are used: a gaseous inhibitor creates an inert atmosphere during the passage of the shock wave, and the liquid reduces the temperature and extinguishes the combustion reaction. Duplication of the protective barrier is aimed at the implementation of the following task: the creation of a fire extinguishing medium with specified parameters on the path of propagation of the flame front of a sudden explosion of a dust-gas mixture to extinguish it.

Недостатком указанного заслона является то, что, несмотря на дублирование распылительных блоков, различных по функциональному назначению, принцип их срабатывания не отличается. Заслон срабатывает от сигналов, полученных от датчиков, регистрирующих уже начавшийся взрыв. При этом не исключаются инерционность и зависимость работы заслона от режима распространения горения (взрыва) пылегазовоздушных смесей. В связи с этим, заслон является ненадежным ввиду отсутствия резервирования независимых устройств в его составе, имеющих различный принцип срабатывания. Еще одним недостатком заслона является то, что его принцип действия направлен только на локализацию взрыва, то есть на гашение пламени. Распыление жидкости может снижать запыленность и задымленность, что относят к продуктам взрыва, но заслон никак не может повлиять на ударную волну и разлетающиеся осколки и предметы. Также в заслоне не рассмотрены взаимное расположение и работа устройств в его составе для снижения всех поражающих факторов взрыва.The disadvantage of this barrier is that, despite the duplication of spray units, different in functional purpose, the principle of their operation does not differ. The screen is triggered by signals received from sensors registering an explosion that has already begun. In this case, the inertia and dependence of the screening operation on the distribution mode of combustion (explosion) of dust-gas mixtures are not excluded. In this regard, the barrier is unreliable due to the lack of redundancy of independent devices in its composition, having a different principle of operation. Another disadvantage of the screening is that its principle of action is aimed only at the localization of the explosion, that is, at extinguishing the flame. Spraying liquids can reduce dust and smoke, which is attributed to the products of the explosion, but the screen can not affect the shock wave and flying fragments and objects. Also, the mutual arrangement and operation of devices in its composition to reduce all the damaging factors of the explosion are not considered in the screening.

Известна многофункциональная автоматическая система локализации взрывов пылегазовоздушных смесей в подземных горных выработках и входящие в нее устройства локализации взрывов (патент РФ на изобретение №2658690, дата приоритета 14.04.2017 г., дата публикации 22.06.2018 г. в бюл. №18, класс МГЖ E21F 5/14). Указанная система содержит группу датчиков состояния шахтной атмосферы, состоящую из датчиков, реагирующих на параметры взрыва и вспышки (ударную воздушную волну и излучение воспламенения метана), и устройства локализации взрыва. При этом устройство локализации взрыва выполнено в виде автоматического устройства, формирующего в шахтной атмосфере взрывоподавляющее облако из огнетушащего порошка энергией сжатого газа высокого давления для гашения пламени взрыва по сигналу от датчика или диспетчера.Known multifunctional automatic system for localizing explosions of dusty gas mixtures in underground mine workings and the devices for localizing explosions included in it (RF patent for the invention No. 2658690, priority date 04/14/2017, publication date 06/22/2018 in bull. No. 18, class MGG E21F 5/14). The specified system contains a group of sensors for the state of the mine atmosphere, consisting of sensors that respond to the parameters of the explosion and flash (shock air wave and methane ignition radiation), and devices for localizing the explosion. Moreover, the explosion localization device is made in the form of an automatic device forming an explosion-suppressing cloud from a fire extinguishing powder in the mine atmosphere with the energy of high-pressure compressed gas to extinguish the explosion flame upon a signal from a sensor or a dispatcher.

Недостатком известной системы локализации взрывов является то, что эффективность гашения пламени взрыва зависит от режима распространения горения (взрыва) пылегазовоздушных смесей, так как известная система срабатывает только при уже начавшемся взрыве. Отсутствие резервного устройства гашения пламени, имеющего другой принцип срабатывания, снижает надежность известной системы. Между тем, известная система не оказывает влияния на распространение ударной волны, которая свободно проходит через устройство локализации, может распространяться на значительные расстояния и приводить к разрушениям и травмированию людей. Более того, при больших скоростях распространения взрывного процесса ударная волна может самостоятельно воспламенять взрывоопасную смесь, располагаемую за устройством локализации, например, взметанную ударной волной пылевоздушную смесь или вынесенную ударной волной метановоздушную смесь. Известная система не оказывает влияния на продукты взрыва, которые распространяются на большие расстояния и приводят к удушью, напротив, выбрасываемый устройством локализации порошок усугубляет тяжелую газовую обстановку. Таким образом, известная система не обеспечивает эффективное снижение поражающих факторов взрыва, взаимное расположение устройств в ее составе не направлено на выполнение этой задачи.A disadvantage of the known system for localizing explosions is that the efficiency of extinguishing the flame of an explosion depends on the propagation mode of combustion (explosion) of dust and gas mixtures, since the known system only works when an explosion has already begun. The absence of a backup flame extinguishing device having a different triggering principle reduces the reliability of the known system. Meanwhile, the known system does not affect the propagation of the shock wave, which freely passes through the localization device, can spread over considerable distances and lead to destruction and personal injury. Moreover, at high velocities of the propagation of the explosive process, the shock wave can independently ignite an explosive mixture located behind the localization device, for example, a dusty air mixture shot up by a shock wave or a methane-air mixture carried out by the shock wave. The known system does not affect the products of the explosion, which spread over long distances and lead to suffocation, on the contrary, the powder emitted by the localization device exacerbates the difficult gas situation. Thus, the known system does not provide an effective reduction of the damaging factors of the explosion, the relative position of the devices in its composition is not aimed at performing this task.

Еще одним недостатком известной системы является ее неэффективность при подаче команды на срабатывание устройства локализации от диспетчера. Диспетчеру невозможно определить, когда произошел взрыв, тем более успеть подать управляющую команду на срабатывание устройства локализации, если взрыв произошел. Предварительная подача команды на срабатывание приведет к тому, что облако огнетушащего вещества может осесть на почву выработки до возникновения взрыва. А когда взрыв все-таки произойдет, устройство локализации будет уже без порошка и окажется бесполезным.Another disadvantage of the known system is its inefficiency in issuing a command to trigger a localization device from a dispatcher. It is impossible for the dispatcher to determine when the explosion occurred, much less to have time to send a control command to activate the localization device if the explosion occurred. Preliminary issuance of a command for operation will lead to the fact that a cloud of extinguishing agent can settle on the production soil before an explosion occurs. And when the explosion does happen, the localization device will already be without powder and will be useless.

За прототип настоящего изобретения принята система локализации и подавления взрывов метановоздушных смесей и/или угольной пыли в сети горных выработок (патент РФ на изобретение №2400633, дата приоритета 15.06.2009 г., дата публикации 27.09.2010 г. в бюл. №27, класс МПК E21F 5/00). Система-прототип включает датчики контроля рудничной атмосферы (датчики метана, датчики окиси углерода, датчики водорода, датчики кислорода, датчики пыли, датчики температуры) вычислительное устройство, узел управления, заслон, устройства контроля, узел предупредительной сигнализации. Вычислительное устройство запрограммировано по каждому каналу датчиков на определенные показатели атмосферы таким образом, что при подходе хотя бы одного показателя к заданному нижнему пределу взрываемости, т.е. при угрозе взрыва, оно выдает команду на узел управления, который подключен к сети пожарооросительного водоснабжения шахты и к заслону. Заслон представляет собой водяную завесу, выполненную в виде труб с оросителями, которая может быть дополнена лабиринтной преградой в виде лабиринтно-тканевой завесы или лабиринтно-сетчатых перегородок. По команде от вычислительного устройства вода поступает из сети пожарооросительного водоснабжения шахты через узел управления в водяную завесу и распыляется по всему поперечному сечению горной выработки и в местах установки лабиринтной преграды. Устройства контроля заслоном присоединены к вычислительному устройству, которое передает информацию о состоянии заслона на поверхность на устройства горного диспетчера. Узел предупредительной сигнализации передает сигнал взрывоопасности по сети горных выработок и на устройства горного диспетчера.The prototype of the present invention adopted a system for localizing and suppressing explosions of methane-air mixtures and / or coal dust in a mine network (patent of the Russian Federation for the invention No. 2400633, priority date 06/15/2009, publication date 09/27/2010 in bull. No. 27, IPC class E21F 5/00). The prototype system includes sensors for monitoring the mine atmosphere (methane sensors, carbon monoxide sensors, hydrogen sensors, oxygen sensors, dust sensors, temperature sensors) computing device, control unit, screen, control devices, warning alarm unit. The computing device is programmed for each channel of sensors for certain atmospheric indicators in such a way that when at least one indicator approaches the specified lower explosive limit, i.e. in case of explosion threat, it issues a command to the control unit, which is connected to the mine’s fire-fighting water supply network and to the screen. The barrier is a water curtain made in the form of pipes with irrigators, which can be supplemented with a labyrinth barrier in the form of a labyrinth-fabric curtain or labyrinth-mesh partitions. At the command of the computing device, water flows from the mine’s fire-fighting water supply network through the control unit into the water curtain and is sprayed over the entire cross section of the mine and at the locations of the labyrinth barrier. The screening control devices are connected to a computing device that transmits information about the screening status to the surface to the devices of the mountain dispatcher. The warning signaling unit transmits an explosion hazard signal through the mine network and to the devices of the mining dispatcher.

Поскольку водяная завеса срабатывает до возникновения взрыва, то требования к таким параметрам, как инерционность (или быстродействие) и зависимость от режима распространения горения (взрыва) пылегазовоздушных смесей, к ней не применимы. Датчики и вычислительные устройства, способные выполнять сложные программные вычисления, широко применяют в угольных шахтах. Система-прототип направлена на снижение поражающих факторов взрыва, пожара: гашение пламени происходит при его распространении через водяное облако, создаваемое водяной завесой, и лабиринтную преграду; давление ударной волны снижается при ее распространении через водяное облако, создаваемое водяной завесой, и лабиринтную преграду; разлетающиеся осколки и предметы улавливает лабиринтная преграда; запыленность и задымленность снижается при распространении продуктов взрыва через водяное облако, создаваемое водяной завесой. Система-прототип имеет возможность контроля параметров заслона в ее составе. Система-прототип имеет возможность управления водяной завесой: автоматического - путем подачи команды с вычислительного устройства по показаниям от датчиков, местного - путем открытия узла управления, дистанционного - путем подачи команды с устройств горного диспетчера.Since the water curtain is triggered before the explosion occurs, the requirements for such parameters as inertia (or speed) and dependence on the distribution mode of combustion (explosion) of dust and gas mixtures are not applicable to it. Sensors and computing devices capable of performing complex software calculations are widely used in coal mines. The prototype system is aimed at reducing the damaging factors of an explosion, fire: the flame is extinguished when it spreads through a water cloud created by a water curtain, and a labyrinth barrier; the pressure of the shock wave decreases during its propagation through the water cloud created by the water curtain, and the labyrinth barrier; shattering fragments and objects are captured by a labyrinth barrier; dust and smoke are reduced when the explosion products spread through the water cloud created by the water curtain. The prototype system has the ability to control the parameters of the screen in its composition. The prototype system has the ability to control the water curtain: automatic - by issuing a command from a computing device according to indications from sensors, local - by opening a control unit, remote - by issuing a command from devices of a mountain dispatcher.

Недостатком указанной системы-прототипа является неопределенность параметров лабиринтной преграды, а также расположения водяной завесы относительно лабиринтной преграды, что существенным образом сказывается на эффективности снижения поражающих факторов взрыва, пожара. Еще одним недостатком системы-прототипа является неспособность реагировать на угрозу внезапного выброса угля (породы) и газа и (или) горного удара, которые сопровождаются распространением ударной волны, летящими осколками и предметами. При этих явлениях в горные выработки быстро выделяется большой объем газа и (или) угольной пыли, а также возможно возникновение источников воспламенения (при повреждении электрооборудования, кабельных изделий, появление искр от удара и трения при разрушении горного массива), что часто приводит к взрыву. Недостатком системы-прототипа является невозможность управления лабиринтной преградой, она представляет собой стационарное устройство, размещенное в горной выработке постоянно, что предусматривает двери в перегородках лабиринтной преграды для доставки оборудования и материалов. Наличие дверей в перегородках может оказывать влияние на надежность системы-прототипа, так как в процессе ведения горных работ надежное закрывание дверей может быть нарушено, что может негативно сказаться на снижении поражающих факторов взрыва. Также недостатком системы-прототипа является отсутствие резервирования водяной завесы в ее составе, что снижает надежность системы-прототипа. Водяная завеса - один из основных элементов системы-прототипа, который непосредственно участвует в снижении поражающих факторов. В случае несрабатывания водяной завесы по какой-то причине, например, появления взрывоопасной смеси вне зоны действия датчиков контроля рудничной атмосферы, система-прототип не сможет снизить поражающие факторы.The disadvantage of this prototype system is the uncertainty of the parameters of the labyrinth barrier, as well as the location of the water curtain relative to the labyrinth barrier, which significantly affects the effectiveness of reducing the damaging factors of the explosion, fire. Another disadvantage of the prototype system is the inability to respond to the threat of a sudden release of coal (rock) and gas and (or) rock shock, which are accompanied by the propagation of a shock wave, flying fragments and objects. With these phenomena, a large volume of gas and (or) coal dust is quickly released into the mine workings, and ignition sources may also occur (in case of damage to electrical equipment, cable products, sparks from impact and friction during destruction of the rock mass), which often leads to an explosion. The disadvantage of the prototype system is the inability to control the labyrinth barrier, it is a stationary device located in the mine working all the time, which provides doors in the walls of the labyrinth barrier to deliver equipment and materials. The presence of doors in the partitions can affect the reliability of the prototype system, since during the mining process reliable closing of the doors can be impaired, which can negatively affect the reduction of the damaging factors of the explosion. Another disadvantage of the prototype system is the lack of redundancy of the water curtain in its composition, which reduces the reliability of the prototype system. The water curtain is one of the main elements of the prototype system, which is directly involved in reducing the damaging factors. In case of failure of the water curtain for some reason, for example, the appearance of an explosive mixture outside the range of the sensors for monitoring the mine atmosphere, the prototype system will not be able to reduce the damaging factors.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности и надежности работы заявляемой системы пожаровзрывозащиты горных выработок угольных шахт.The technical result of the invention is to increase the efficiency and reliability of the inventive system of fire and explosion protection of mine workings of coal mines.

Указанный технический результат достигается тем, что в заявляемой системе пожаровзрывозащиты горных выработок угольных шахт, включающей датчики контроля рудничной атмосферы (датчики метана, датчики окиси углерода, датчики водорода, датчики кислорода, датчики пыли, датчики температуры), передающие по линиям электрической связи сигналы измеряемых значений параметров атмосферы в вычислительное устройство, которое, при регистрации по меньшей мере одним из датчиков показателя угрозы взрыва и (или) пожара, выдает команду через узел управления на срабатывание водяной завесы, входящей вместе со стационарной лабиринтной преградой в активный заслон, снижающий поражающие факторы взрыва и пожара, включающей также устройства контроля и узел предупредительной сигнализации взрывоопасности по сети горных выработок и на устройства горного диспетчера, согласно заявленному изобретению, стационарная лабиринтная преграда состоит из 4-6 перегородок, а водяная завеса состоит из рядов оросителей, размещенных по периметру горной выработки с возможностью создания непрерывного водяного облака в месте расположения стационарной лабиринтной преграды, а также, в зависимости от предполагаемого направления распространения взрывного процесса, перед и (или) после стационарной лабиринтной преграды длиной не менее расстояния между крайними перегородками стационарной лабиринтной преграды. В заявляемую систему также включены датчики контроля показателей угрозы внезапного выброса угля (породы) и газа и горного удара. Также в заявляемой системе перегородки подвижной лабиринтной преграды выполнены с возможностью управления ими. В заявляемую систему также включены емкости с огнетушащим веществом, которые в сочетании со стационарной лабиринтной преградой представляют собой пассивный заслон, снижающий поражающие факторы взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа и горного удара.The specified technical result is achieved by the fact that in the inventive system of fire and explosion protection of mine workings of coal mines, including sensors for monitoring the mine atmosphere (methane sensors, carbon monoxide sensors, hydrogen sensors, oxygen sensors, dust sensors, temperature sensors) transmitting measured value signals via electrical lines atmospheric parameters to a computing device, which, when registering with at least one of the sensors for an indicator of the threat of explosion and (or) fire, issues a command through the control unit for triggering a water curtain, which, together with the stationary labyrinth barrier, enters the active barrier, which reduces the damaging factors of the explosion and fire, which also includes monitoring devices and an explosive hazard warning unit via the mine network and the mine control device, according to the claimed invention, the stationary labyrinth barrier consists of of 4-6 partitions, and the water curtain consists of rows of irrigators located along the perimeter of the mine with the possibility of creating a continuous water blak at the location of the stationary labyrinth barrier, and also, depending on the intended direction of propagation of the explosive process, in front of and / or after the stationary labyrinth barrier with a length not less than the distance between the extreme partitions of the stationary labyrinth barrier. The inventive system also includes sensors for monitoring indicators of the threat of sudden release of coal (rock) and gas and rock blow. Also in the inventive system, the partitions of the moving labyrinth barrier are made with the ability to control them. The inventive system also includes containers with a fire extinguishing agent, which, in combination with a stationary labyrinth barrier, are a passive barrier that reduces the damaging factors of an explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas and rock blow.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема заявляемой системы, на фиг. 2 показаны варианты расположения водяной завесы, стационарной или подвижной лабиринтной преграды и емкостей с огнетушащим веществом в горной выработке.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of the inventive system, in FIG. Figure 2 shows the location options of a water curtain, a stationary or moving labyrinth barrier and tanks with a fire extinguishing agent in a mine working.

Заявляемая система (см. фиг. 1) включает датчики контроля рудничной атмосферы (датчики метана 1, датчики окиси углерода 2, датчики водорода 3, датчики кислорода 4, датчики пыли 5, датчики температуры 6) и датчики контроля показателей угрозы внезапного выброса угля (породы) и газа и горного удара 7, которые установлены в потенциально опасных и характерных местах по своим проявлениям (например, газовыделение, нарушение целостности массива, потрескивание массива, повышение температуры и т.д.). Регистрация проявлений указывает на угрозу взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа, горного удара. Датчики 1-7 по линиям электрической связи передают сигналы измеренных значений в вычислительное устройство 8.The inventive system (see Fig. 1) includes sensors for monitoring the mine atmosphere (methane sensors 1, carbon monoxide sensors 2, hydrogen sensors 3, oxygen sensors 4, dust sensors 5, temperature sensors 6) and sensors for monitoring indicators of the threat of sudden release of coal (rock) ) and gas and rock shock 7, which are installed in potentially dangerous and characteristic places in their manifestations (for example, gas evolution, violation of the integrity of the massif, crackling of the massif, temperature increase, etc.). Registration of manifestations indicates a threat of explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas, rock blow. Sensors 1-7 on the lines of electrical communication transmit the signals of the measured values to the computing device 8.

Вычислительное устройство 8 запрограммировано по каждому каналу датчиков на определенные показатели таким образом, что при выявлении критических показателей взрывоопасности, т.е. при угрозе взрыва, или при выявлении критических показателей пожароопасности, т.е. при угрозе пожара, или при выявлении критических показателей, указывающих на угрозу внезапного выброса угля (породы) и газа или горного удара, оно выдает команду на включение узла управления 9 водяной завесой 10, а также команду на управление перегородками подвижной лабиринтной преграды 12.Computing device 8 is programmed for each sensor channel for certain indicators in such a way that when critical explosion hazard indicators are detected, i.e. if there is a risk of explosion, or if critical fire hazard indicators are identified, i.e. in case of fire threat, or if critical indicators are identified that indicate the threat of a sudden release of coal (rock) and gas or rock blow, it gives a command to turn on the control unit 9 with a water curtain 10, as well as a command to control the walls of the moving labyrinth barrier 12.

Внезапные выбросы угля (породы) и газа и горные удары сопровождаются распространением ударной волны, летящими осколками и предметами. При этих явлениях в горные выработки быстро выделяется большой объем газа и (или) угольной пыли, а также возможно возникновение источников воспламенения (при повреждении электрооборудования, кабельных изделий, появление искр от удара и трения при разрушении горного массива), что приводит к взрыву. Таким образом, при регистрации датчиком(ами) 7 угрозы внезапного выброса или горного удара, заявляемая система переходит в состояние готовности снизить поражающие факторы внезапного выброса или горного удара, а также снизить поражающие факторы взрыва, в случае его возникновения после внезапного выброса или горного удара.Sudden emissions of coal (rock) and gas and rock strikes are accompanied by the propagation of a shock wave, flying fragments and objects. With these phenomena, a large volume of gas and (or) coal dust is quickly released into the mine workings, and ignition sources may also occur (in case of damage to electrical equipment, cable products, sparks from impact and friction during destruction of the rock mass), which leads to an explosion. Thus, when the sensor (s) 7 detect the threat of a sudden blow or rockburst, the claimed system goes into a state of readiness to reduce the damaging factors of a sudden blow or rockburst, and also reduce the damaging factors of an explosion if it occurs after a sudden blow or rockburst.

Водяная завеса 10 выполнена в виде труб с оросителями, например, в виде дренчерных труб с форсунками, размещенными по периметру горной выработки. По команде от вычислительного устройства 8 вода из сети пожарооросительного водоснабжения 11 через узел управления 9 направляется в водяную завесу 10 и распыляется по всему поперечному сечению горной выработки, создавая непрерывное водяное облако.The water curtain 10 is made in the form of pipes with irrigators, for example, in the form of deluge pipes with nozzles placed around the perimeter of the mine. On command from the computing device 8, water from the fire-fighting water supply network 11 through the control unit 9 is sent to the water curtain 10 and sprayed over the entire cross section of the mine working, creating a continuous water cloud.

Лабиринтная преграда 12 может быть выполнена стационарной или подвижной. В стационарной лабиринтной преграде 12 перегородки в горной выработке установлены постоянно и могут перекрывать до 2/3 сечения горной выработки. При этом в перегородках необходимо предусматривать двери для доставки оборудования и материалов. В процессе ведения горных работ надежное закрывание дверей может быть нарушено, что может негативно сказаться на снижении поражающих факторов взрыва пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа и горного удара. Для повышения надежности работы заявляемой системы, в ней предусмотрена возможность управления перегородками лабиринтной преграды 12. В подвижной лабиринтной преграде 12 при отсутствии угрозы взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа или горного удара перегородки не перекрывают сечение горной выработки. При возникновении угрозы взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа или горного удара вычислительное устройство 8 выдает команду на управление перегородками подвижной лабиринтной преграды 12, в результате которого перегородки занимают необходимое положение для снижения поражающих факторов, например, опускаются в сечении горной выработки как рольставни или поворачиваются как ворота относительно оси, установленной на боковой стенке горной выработки, перекрывая до 2/3 сечения горной выработки. При этом нет необходимости предусматривать двери в перегородках подвижной лабиринтной преграды 12, так как они перекрывают сечение горной выработки только при угрозе взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа или горного удара, когда доставка оборудования и материалов должна быть прекращена.The labyrinth barrier 12 can be made stationary or movable. In the stationary labyrinth barrier, 12 partitions in the mine workings are permanently installed and can overlap up to 2/3 of the mine workings. At the same time, it is necessary to provide doors in the partitions for the delivery of equipment and materials. In the process of mining operations, reliable closing of doors may be impaired, which may adversely affect the reduction of the damaging factors of a fire explosion, a sudden release of coal (rock) and gas and rock impact. To improve the reliability of the claimed system, it provides the ability to control the walls of the labyrinth barrier 12. In the moving labyrinth barrier 12 in the absence of the threat of explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas or rock impact, the partitions do not overlap the cross section of the mine. If there is a threat of explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas or rock shock, the computing device 8 issues a command to control the walls of the moving labyrinth barrier 12, as a result of which the walls occupy the necessary position to reduce the damaging factors, for example, fall in the cross section of the mine like roller shutters or rotate like a gate relative to an axis mounted on the side wall of a mine working, blocking up to 2/3 of the mine working section. At the same time, there is no need to provide doors in the walls of the moving labyrinth barrier 12, since they overlap the cross section of the mine only when there is a threat of explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas or rock blow, when the delivery of equipment and materials should be stopped.

Водяная завеса 10 вместе со стационарной или подвижной лабиринтной преградой 12 объединены в активный заслон 13, снижающий поражающие факторы взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа и горного удара. Водяное облако, создаваемое водяной завесой 10, и стационарная или подвижная лабиринтная преграда 12 совместно гасят пламя; водяное облако, создаваемое водяной завесой 10, и стационарная или подвижная лабиринтная преграда 12 совместно снижают давление ударной волны; стационарная или подвижная лабиринтная преграда 12 улавливает разлетающиеся осколки и предметы; водяное облако, создаваемое водяной завесой 10 снижает запыленность и задымленность, которые относят к продуктам взрыва.The water curtain 10 together with a stationary or moving labyrinth barrier 12 are combined into an active barrier 13, which reduces the damaging factors of the explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas and rock blow. The water cloud created by the water curtain 10 and the stationary or moving labyrinth barrier 12 together extinguish the flame; the water cloud created by the water curtain 10 and the stationary or moving labyrinth barrier 12 together reduce the pressure of the shock wave; stationary or moving labyrinth barrier 12 picks up flying fragments and objects; the water cloud created by the water curtain 10 reduces the dustiness and smoke that are attributed to the products of the explosion.

Помимо активного заслона 13, представляющего собой водяную завесу 10 со стационарной или подвижной лабиринтной преградой 12, в заявляемой системе предусмотрен пассивный заслон 14, представляющий собой емкости 15 с огнетушащим веществом со стационарной лабиринтной преградой 12.In addition to the active barrier 13, which is a water curtain 10 with a stationary or movable labyrinth barrier 12, the inventive system provides a passive barrier 14, which is a container 15 with a fire extinguisher with a stationary labyrinth barrier 12.

При несрабатывании водяной завесы 10 по каким-то причинам, например, при возникновении взрывоопасной смеси вне зоны действия датчиков контроля параметров рудничной атмосферы, емкости 15 с огнетушащим веществом в сочетании со стационарной лабиринтной преградой 12 снижают поражающие факторы взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа и горного удара. Под действием ударной волны взрыва, внезапного выброса угля (породы) и газа, горного удара, или под действием пламени при пожаре емкости 15 с огнетушащим веществом разрушаются, огнетушащее вещество освобождается и совместно со стационарной лабиринтной преградой 12 снижает поражающие факторы взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа и горного удара. Активный заслон 13 срабатывает от датчиков при угрозе взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа или горного удара, а пассивный заслон 14 срабатывает при уже начавшемся взрыве, пожаре, внезапном выбросе угля (породы) и газа или горном ударе. Использование разных по принципу срабатывания заслонов повышает надежность заявляемой системы. При этом, емкости 15 с огнетушащим веществом не могут быть использованы с подвижной лабиринтной преградой 12, а только со стационарной.If the water curtain 10 does not work, for some reason, for example, when an explosive mixture occurs outside the range of the sensors for monitoring the parameters of the mine atmosphere, a container 15 with a fire extinguishing agent in combination with a stationary labyrinth barrier 12 reduce the damaging factors of an explosion, fire, sudden release of coal (rock) ) and gas and rock blow. Under the influence of a shock wave of an explosion, sudden release of coal (rock) and gas, rock blow, or under the influence of a flame during a fire, tanks 15 with a fire extinguishing agent are destroyed, the fire extinguishing substance is released and together with a stationary labyrinth barrier 12 reduces the damaging factors of an explosion, fire, sudden release coal (rock) and gas and rock blow. The active screen 13 is triggered by sensors in case of explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas or rock burst, and the passive screen 14 is triggered when an explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas or rock burst has already begun. The use of different by the principle of operation of the screen increases the reliability of the claimed system. Moreover, containers 15 with extinguishing agent cannot be used with a moving labyrinth barrier 12, but only with a stationary one.

Контроль за работой водяной завесы 10 производят устройства контроля 16, например, могут использовать сигнализатор давления воды в трубопроводе. Контроль за целостностью перегородок стационарной или подвижной лабиринтной преграды 12 производят устройства контроля 17, например, могут использовать датчики контроля положения дверей в перегородках стационарной лабиринтной преграды 12 или контроля положения перегородок подвижной лабиринтной преграды 12. Устройства контроля 16 и 17 присоединены к вычислительному устройству 8, которое передает информацию о состоянии водяной завесы 10 и стационарной или подвижной лабиринтной преграды 12 на поверхность на устройство горного диспетчера 18.Monitoring the operation of the water curtain 10 is done by monitoring devices 16, for example, they can use a water pressure switch in the pipeline. The integrity control of the walls of the stationary or movable labyrinth barrier 12 is performed by monitoring devices 17, for example, they can use sensors to control the position of doors in the walls of the stationary labyrinth barrier 12 or to monitor the position of the walls of the movable labyrinth barrier 12. Control devices 16 and 17 are connected to the computing device 8, which transmits information about the state of the water curtain 10 and the stationary or moving labyrinth barrier 12 to the surface to the device of the mountain dispatcher 18.

Заявляемая система имеет возможность проводить регламентные проверки работоспособности и аварийное включение (отключение) узла управления 9 водяной завесы 10 и (или) управление подвижной лабиринтной преградой 12 через вычислительное устройство 8 дистанционно с диспетчерских устройств 18 на поверхности или на месте в горной выработке.The inventive system has the ability to conduct routine health checks and emergency start (shutdown) of the control unit 9 of the water curtain 10 and (or) control of the moving labyrinth barrier 12 through the computing device 8 remotely from the control devices 18 on the surface or in the mine.

Вычислительное устройство 8 при угрозе взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа или горного удара включает узел предупредительной сигнализации 19 по сети горных выработок, где могут распространиться продукты взрыва, и направляет предупредительный сигнал на устройство горного диспетчера 18. Кроме этого, для нормализации рудничной атмосферы в опасной зоне вычислительное устройство 8 формирует команды на управление вентиляционными устройствами 20, участвующими в этом процессе. Таким образом, обеспечена защита людей в горных выработках от такого поражающего фактора взрыва, как наличие продуктов взрыва в рудничной атмосфере.Computing device 8 in the event of an explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas or rock shock includes a warning signal assembly 19 through a mine network where explosion products can propagate, and sends a warning signal to the device of the mountain dispatcher 18. In addition, for normalization of the mine atmosphere in the danger zone, the computing device 8 generates commands for controlling the ventilation devices 20 involved in this process. Thus, the protection of people in mine workings from such a damaging factor of an explosion as the presence of explosion products in a mine atmosphere is ensured.

Параметры стационарной или подвижной лабиринтной преграды 12 и водяной завесы 10 не ограничены для срабатывания при угрозе повторных воспламенений и взрывов. Водяная завеса 10 работает, а перегородки подвижной лабиринтной преграды 12 перекрывают сечение горной выработки до тех пор, пока не ликвидирована опасная ситуация в опасной зоне горной выработки. Автоматически, дистанционно или вручную на месте может быть отключена вода в водяной завесе 10, и дана команда на удаление перегородок подвижной лабиринтной преграды 12 из сечения горной выработки.The parameters of the stationary or moving labyrinth barrier 12 and the water curtain 10 are not limited for operation in case of the threat of repeated ignitions and explosions. The water curtain 10 works, and the walls of the moving labyrinth barrier 12 block the section of the mine until the dangerous situation in the dangerous zone of the mine has been eliminated. Automatically, remotely or manually in place, the water in the water curtain 10 can be turned off, and a command is given to remove the walls of the moving labyrinth barrier 12 from the section of the mine.

Водяная завеса 10 состоит из рядов оросителей 21 (см. фиг. 2), размещенных по периметру горной выработки с возможностью создания непрерывного водяного облака длиной L (см. фиг. 2) в месте расположения стационарной или подвижной лабиринтной преграды 12, а также, в зависимости от предполагаемого направления распространения взрывного процесса, перед и (или) после стационарной или подвижной лабиринтной преграды 12 длиной не менее расстояния между крайними перегородками стационарной или подвижной лабиринтной преграды 12 (не менее L, см. фиг. 2). Такое расположение оросителей 21 является необходимым и достаточным для создания огнетушащей среды, которая совместно со стационарной или подвижной лабиринтной преградой 12 обеспечивает эффективное гашение пламени взрыва. При этом, требуется гораздо меньшее количество воды для гашения пламени взрыва по сравнению с водяными заслонами, для которых по нормативным требованиям необходимо 440 л на 1 м сечения горной выработки в месте установки заслона. Интенсивность, глубина подачи огнетушащего вещества и параметры стационарной лабиринтной преграды определены в результате многочисленных испытаний, проведенных на различных стендах.The water curtain 10 consists of rows of irrigators 21 (see Fig. 2) located along the perimeter of a mine with the possibility of creating a continuous water cloud of length L (see Fig. 2) at the location of a stationary or moving labyrinth barrier 12, as well as, in depending on the intended direction of propagation of the explosive process, before and (or) after a stationary or moving labyrinth barrier 12 with a length not less than the distance between the extreme partitions of the stationary or moving labyrinth barrier 12 (not less than L, see Fig. 2). Such an arrangement of irrigators 21 is necessary and sufficient to create a fire extinguishing medium, which, together with a stationary or moving labyrinth barrier 12, provides effective extinguishing of the explosion flame. At the same time, a much smaller amount of water is required to extinguish the explosion flame in comparison with water barriers, for which, according to regulatory requirements, 440 liters per 1 m of mine cross-section at the installation site of the barrier are required. The intensity, depth of supply of the extinguishing agent and the parameters of the stationary labyrinth barrier were determined as a result of numerous tests carried out at various stands.

Стационарная и подвижная лабиринтная преграда 12 (см. фиг. 2) состоит из 4-6 перегородок, которые могут быть выполнены в виде металлической сетки с несущим каркасом и могут перекрывать до 2/3 сечения горной выработки. Такое количество перегородок является оптимальным решением в части технологичности и эффективности гашения пламени взрыва, снижения давления ударной волны взрыва, улавливания летящих предметов, то есть снижения поражающих факторов взрыва. Количество перегородок, равное четырем, является минимально необходимым для обеспечения снижения поражающих факторов взрыва, что подтверждено многочисленными испытаниями, проведенными на различных стендах. Количество перегородок, равное шести, является оптимальным из условия технологичности, так как большее количество перегородок усложняет технологический процесс ведения горных работ, увеличивает трудозатраты на их монтаж.The stationary and moving labyrinth barrier 12 (see Fig. 2) consists of 4-6 partitions, which can be made in the form of a metal mesh with a supporting frame and can overlap up to 2/3 of the mine section. Such a number of partitions is an optimal solution in terms of manufacturability and extinguishing the flame of the explosion, reducing the pressure of the shock wave of the explosion, trapping flying objects, that is, reducing the damaging factors of the explosion. The number of partitions, equal to four, is the minimum necessary to ensure the reduction of the damaging factors of the explosion, which is confirmed by numerous tests conducted at various stands. The number of partitions equal to six is optimal from the condition of manufacturability, since a larger number of partitions complicates the mining process and increases the labor costs for their installation.

Емкости 15 с огнетушащим веществом (фиг. 2) расположены в месте размещения стационарной лабиринтной преграды 12. Под действием ударной волны взрыва, внезапного выброса угля (породы) и газа, горного удара, или под действием пламени при пожаре емкости 15 с огнетушащим веществом разрушаются, огнетушащее вещество освобождается и совместно со стационарной лабиринтной преградой 12 снижает поражающие факторы взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа и горного удара. При этом, емкости 15 с огнетушащим веществом не могут быть использованы с подвижной лабиринтной преградой 12, а только со стационарной. Вместе с тем, при использовании воды в емкостях 15, требуется меньшее ее количество для гашения пламени взрыва по сравнению с водяными заслонами, для которых по нормативным требованиям необходимо 440 л на 1 м сечения горной выработки в месте установки заслона. Этот факт подтвержден испытаниями.Tanks 15 with a fire extinguishing agent (Fig. 2) are located at the location of the stationary labyrinth barrier 12. Under the influence of a shock wave of an explosion, a sudden release of coal (rock) and gas, rock blow, or under the influence of a flame during a fire, tanks 15 with a fire extinguishing agent are destroyed, extinguishing agent is released and together with the stationary labyrinth barrier 12 reduces the damaging factors of the explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas and rock blow. Moreover, containers 15 with extinguishing agent cannot be used with a moving labyrinth barrier 12, but only with a stationary one. However, when using water in tanks 15, a smaller amount is required to extinguish the explosion flame compared to water barriers, for which, according to regulatory requirements, 440 liters per 1 m of mine cross-section at the installation site of the barrier are required. This fact is confirmed by tests.

Заявляемая система работает следующим образом. Датчики 1-7, установленные в потенциально опасных и характерных местах по своим проявлениям, по линиям электрической связи передают сигналы измеренных значений в вычислительное устройство 8. При выявлении критических показателей взрывоопасности, т.е. при угрозе взрыва, или при выявлении критических показателей пожароопасности, т.е. при угрозе пожара, или при выявлении критических показателей, указывающих на угрозу внезапного выброса угля (породы) и газа или горного удара, вычислительное устройство 8 выдает команду на включение узла управления 9 водяной завесой 10, а также команду на управление перегородками подвижной лабиринтной преграды 12 для их установки в сечении горной выработки. Вода из сети пожарооросительного водоснабжения 11 через узел управления 9 направляется в завесу 10 и распыляется по всему поперечному сечению горной выработки, создавая непрерывное водяное облако длиной L (см. фиг. 2) в месте расположения стационарной или подвижной лабиринтной преграды 12, а также, в зависимости от предполагаемого направления распространения взрывного процесса, перед и (или) после стационарной или подвижной лабиринтной преграды 12 длиной не менее расстояния между крайними перегородками стационарной или подвижной лабиринтной преграды 12 (не менее L, см. фиг. 2). В случае возникновения взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа или горного удара водяная завеса 10 совместно с стационарной или подвижной лабиринтной преградой 12 снижают поражающие факторы. Водяное облако, создаваемое водяной завесой 10, и стационарная или подвижная лабиринтная преграда 12 совместно гасят пламя; водяное облако, создаваемое водяной завесой 10, и стационарная или подвижная лабиринтная преграда 12 совместно снижают давление ударной волны; стационарная или подвижная лабиринтная преграда 12 улавливает разлетающиеся осколки и предметы; водяное облако, создаваемое водяной завесой 10 снижает запыленность и задымленность, которые относят к продуктам взрыва. В случае, если взрыв, пожар, внезапный выброс угля (породы) и газа или горный удар не произошел, атмосфера и горный массив нормализовались, то вычислительное устройство 8 автоматически выдает команду на отключение узла управления 9 водяной завесой 10 для прекращения подачи воды к оросителям, а также команду на управление перегородками подвижной лабиринтной преграды 12 для их удаления из сечения горной выработки. После возникновения взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа или горного удара вода продолжает поступать в водяную завесу 10, а перегородки подвижной лабиринтной преграды 12 остаются в сечении горной выработки до момента нормализации атмосферы и горного массива (в случае сохранения работоспособности датчиков и линии связи от них до вычислительного устройства 8) или подачи команды через вычислительное устройство 8 по месту или дистанционно от устройства горного диспетчера 18. В случае повторного возникновения угрозы взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа или горного удара, вычислительное устройство 8 повторно выдает команду на включение водяной завесы 10 и на управление перегородками подвижной лабиринтной преграды 12 для их установки в сечении горной выработки.The inventive system operates as follows. Sensors 1-7, installed in potentially hazardous and characteristic places in their manifestations, transmit electrical signals of measured values to computing device 8 via electrical communication lines. When critical explosion hazard indicators are detected, i.e. if there is a risk of explosion, or if critical fire hazard indicators are identified, i.e. in case of fire threat, or if critical indicators are identified that indicate the threat of a sudden release of coal (rock) and gas or rock blow, the computing device 8 gives a command to turn on the control unit 9 with a water curtain 10, as well as a command to control the walls of the moving labyrinth barrier 12 for their installation in the cross section of the mine. Water from the fire-fighting water supply network 11 through the control unit 9 is directed into the curtain 10 and sprayed over the entire cross section of the mine, creating a continuous water cloud of length L (see Fig. 2) at the location of a stationary or moving labyrinth barrier 12, as well as depending on the intended direction of propagation of the explosive process, before and (or) after a stationary or moving labyrinth barrier 12 with a length not less than the distance between the extreme partitions of the stationary or moving labyrinth barrier 12 (not less than L, see. Fig. 2). In the event of an explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas or rock impact, the water curtain 10 together with a stationary or moving labyrinth barrier 12 reduce the damaging factors. The water cloud created by the water curtain 10 and the stationary or moving labyrinth barrier 12 together extinguish the flame; the water cloud created by the water curtain 10 and the stationary or moving labyrinth barrier 12 together reduce the pressure of the shock wave; stationary or moving labyrinth barrier 12 picks up flying fragments and objects; the water cloud created by the water curtain 10 reduces the dustiness and smoke that are attributed to the products of the explosion. If the explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas or rock impact did not occur, the atmosphere and rock mass normalized, then the computing device 8 automatically issues a command to turn off the control unit 9 with a water curtain 10 to stop the flow of water to the sprinklers, and also a command to control the walls of the moving labyrinth barrier 12 to remove them from the section of the mine. After an explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas or rock blow, water continues to flow into the water curtain 10, and the walls of the moving labyrinth barrier 12 remain in the cross section of the mine until the atmosphere and rock mass normalize (if sensors and communication lines from them to computing device 8) or issuing a command through computing device 8 locally or remotely from the device of the mountain dispatcher 18. In the event of a repeated explosion threat, heat, sudden coal (rock) and gas mining or pin, a computing device 8 again issues a command to switch the water curtain 10 and to control the movable partitions labyrinth barrier 12 to set them in the cross section of excavation.

Производится постоянный контроль параметров водяной завесы 10 и стационарной или подвижной лабиринтной преграды 12 устройствами 16 и 17 соответственно, результаты контроля передаются через вычислительное устройство 8 на устройство горного диспетчера 18.The parameters of the water curtain 10 and the stationary or movable labyrinth barrier 12 are constantly monitored by devices 16 and 17, respectively, the control results are transmitted through computing device 8 to the device of the mountain dispatcher 18.

Вычислительное устройство 8 при угрозе взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа или горного удара включает узел предупредительной сигнализации 19 по сети горных выработок, где могут распространиться продукты взрыва, и направляет предупредительный сигнал на устройство горного диспетчера 18. Кроме этого, вычислительное устройство 8 формирует команды на управление вентиляционными устройствами 20, участвующими в процессе нормализации рудничной атмосферы в опасной зоне.Computing device 8 in the event of an explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas or rock shock includes a warning signal assembly 19 through a mine network where explosion products can propagate, and sends a warning signal to the device of the mountain dispatcher 18. In addition, the computing device 8 generates commands for controlling ventilation devices 20 involved in the process of normalizing the mine atmosphere in the danger zone.

В случае несрабатывания водяной завесы 10 по какой-то причине и возникновении взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа или горного удара под действием ударной волны или под действием пламени емкости 15 с огнетушащим веществом разрушаются, огнетушащее вещество освобождается и совместно со стационарной лабиринтной преградой 12 снижает поражающие факторы взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа и горного удара.In case of failure of the water curtain 10 for some reason and the occurrence of an explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas or rock blow under the influence of a shock wave or under the influence of a flame of the container 15 with the extinguishing agent are destroyed, the extinguishing agent is released and together with the stationary labyrinth barrier 12 reduces the damaging factors of an explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas and rock blow.

Claims (4)

1. Система пожаровзрывозащиты горных выработок угольных шахт, включающая датчики контроля рудничной атмосферы (датчики метана, датчики окиси углерода, датчики водорода, датчики кислорода, датчики пыли, датчики температуры), передающие по линиям электрической связи сигналы измеряемых значений параметров атмосферы в вычислительное устройство, которое, при регистрации по меньшей мере одним из датчиков показателя угрозы взрыва и(или) пожара, выдает команду через узел управления на срабатывание водяной завесы, входящей вместе со стационарной лабиринтной преградой в активный заслон, снижающий поражающие факторы взрыва и пожара, включающая также устройства контроля и узел предупредительной сигнализации взрывоопасности по сети горных выработок и на устройства горного диспетчера, отличающаяся тем, что стационарная лабиринтная преграда состоит из 4-6 перегородок, а водяная завеса состоит из рядов оросителей, размещенных по периметру горной выработки с возможностью создания непрерывного водяного облака в месте расположения стационарной лабиринтной преграды, а также, в зависимости от предполагаемого направления распространения взрывного процесса, перед и(или) после стационарной лабиринтной преграды длиной не менее расстояния между крайними перегородками стационарной лабиринтной преграды.1. Fire and explosion protection system for mining coal mines, including mine atmosphere sensors (methane sensors, carbon monoxide sensors, hydrogen sensors, oxygen sensors, dust sensors, temperature sensors) that transmit signals of measured values of atmospheric parameters through electrical lines to a computing device that , when registering with at least one of the sensors an indicator of the threat of explosion and (or) fire, issues a command through the control unit to operate the water curtain, which is included with the stationary with a labyrinth barrier to the active barrier, which reduces the damaging factors of explosion and fire, which also includes monitoring devices and an explosion hazard warning unit over the mine network and to the device of the mine controller, characterized in that the stationary labyrinth barrier consists of 4-6 partitions, and a water curtain consists of rows of irrigators located along the perimeter of a mine working with the possibility of creating a continuous water cloud at the location of the stationary labyrinth barrier, as well as ing on the intended direction of propagation of the explosive process, before and (or) after the fixed labyrinth barrier length not less than the distance between the outermost partitions stationary labyrinth barrier. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в систему дополнительно включены датчики контроля показателей угрозы внезапного выброса угля (породы) и газа и горного удара, по показаниям которых срабатывает заслон, снижающий поражающие факторы внезапного выброса угля (породы) и газа и горного удара, а также взрыва, в случае его возникновения после внезапного выброса или горного удара.2. The system according to p. 1, characterized in that the system additionally includes sensors for monitoring indicators of the threat of sudden release of coal (rock) and gas and rock blow, according to the readings of which a screen is activated that reduces the damaging factors of the sudden release of coal (rock) and gas and rock blow, as well as an explosion if it occurs after a sudden ejection or rock blow. 3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что лабиринтная преграда выполнена подвижной с возможностью управления перегородками.3. The system of claims. 1 and 2, characterized in that the labyrinth barrier is movable with the ability to control partitions. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена емкостями с огнетушащим веществом, которые в сочетании со стационарной лабиринтной преградой представляют собой пассивный заслон, снижающий поражающие факторы взрыва, пожара, внезапного выброса угля (породы) и газа и горного удара.4. The system according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with containers with a fire extinguishing agent, which, in combination with a stationary labyrinth barrier, are a passive barrier that reduces the damaging factors of an explosion, fire, sudden release of coal (rock) and gas and rock blow .
RU2019116524A 2019-05-27 2019-05-27 Fire and explosion protection system for mine workings of coal mines RU2712387C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116524A RU2712387C1 (en) 2019-05-27 2019-05-27 Fire and explosion protection system for mine workings of coal mines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116524A RU2712387C1 (en) 2019-05-27 2019-05-27 Fire and explosion protection system for mine workings of coal mines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712387C1 true RU2712387C1 (en) 2020-01-28

Family

ID=69624836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019116524A RU2712387C1 (en) 2019-05-27 2019-05-27 Fire and explosion protection system for mine workings of coal mines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712387C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111456799A (en) * 2020-05-21 2020-07-28 山东天正起重机械有限公司 Coal mine two-way explosion-proof device and method based on integrated installation
CN114687787A (en) * 2022-04-19 2022-07-01 江苏钜熙矿用设备科技有限公司 Mine dust type automatic explosion-proof device capable of being repeatedly filled
CN115680776A (en) * 2022-11-09 2023-02-03 中国矿业大学 Auxiliary analysis device and method for investigation of coal mine fire and explosion accidents
CN116267652A (en) * 2022-12-30 2023-06-23 中国人民解放军新疆军区总医院 An experimental cabin for simulating damage to rats in a desert dry heat environment
CN118273760A (en) * 2024-06-03 2024-07-02 江苏钜熙矿用设备科技有限公司 Underground mining explosion-proof intelligent control system
RU235767U1 (en) * 2025-03-18 2025-07-16 Общество с ограниченной ответственностью "МВК по взрывному делу" (ООО "МВК по ВД") Explosion suppression and localization device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1041702A1 (en) * 1982-03-11 1983-09-15 Штаб Военизированных Горноспасательных Частей Сибири И Дальнего Востока Air shock wave damping partition
US5119877A (en) * 1990-07-19 1992-06-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Explosion suppression system
RU2342535C1 (en) * 2007-05-14 2008-12-27 ЗАО "Межведомственная комиссия по взрывному делу при Академии горных наук" (ЗАО "МВК по ВД при АГН") Method of localisation of explosions of methan-air mixture and/or coal dust in underground mine workings and facility for implementation of this method (versions)
RU2400633C1 (en) * 2009-06-15 2010-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Шахтпожсервис" System for confinement and suppression of methane-air mixtures and/or coal dust explosions in mines network
RU2613393C1 (en) * 2015-12-18 2017-03-16 Дарья Анатольевна Трубицына Automatic explosure isolation barrier
US20180161609A1 (en) * 2015-04-24 2018-06-14 Lepl G. Tsulukidze Mining Institute Explosion protection system
RU2658690C1 (en) * 2017-04-14 2018-06-22 Юрий Владимирович Горлов Multifunctional automatic system of localization of explosions of dust and gas-air mixtures in underground mining workings containing devices for localization of explosions

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1041702A1 (en) * 1982-03-11 1983-09-15 Штаб Военизированных Горноспасательных Частей Сибири И Дальнего Востока Air shock wave damping partition
US5119877A (en) * 1990-07-19 1992-06-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Explosion suppression system
RU2342535C1 (en) * 2007-05-14 2008-12-27 ЗАО "Межведомственная комиссия по взрывному делу при Академии горных наук" (ЗАО "МВК по ВД при АГН") Method of localisation of explosions of methan-air mixture and/or coal dust in underground mine workings and facility for implementation of this method (versions)
RU2400633C1 (en) * 2009-06-15 2010-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Шахтпожсервис" System for confinement and suppression of methane-air mixtures and/or coal dust explosions in mines network
US20180161609A1 (en) * 2015-04-24 2018-06-14 Lepl G. Tsulukidze Mining Institute Explosion protection system
RU2613393C1 (en) * 2015-12-18 2017-03-16 Дарья Анатольевна Трубицына Automatic explosure isolation barrier
RU2658690C1 (en) * 2017-04-14 2018-06-22 Юрий Владимирович Горлов Multifunctional automatic system of localization of explosions of dust and gas-air mixtures in underground mining workings containing devices for localization of explosions

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111456799A (en) * 2020-05-21 2020-07-28 山东天正起重机械有限公司 Coal mine two-way explosion-proof device and method based on integrated installation
CN114687787A (en) * 2022-04-19 2022-07-01 江苏钜熙矿用设备科技有限公司 Mine dust type automatic explosion-proof device capable of being repeatedly filled
CN115680776A (en) * 2022-11-09 2023-02-03 中国矿业大学 Auxiliary analysis device and method for investigation of coal mine fire and explosion accidents
CN115680776B (en) * 2022-11-09 2024-04-02 中国矿业大学 Auxiliary analysis device and method for investigation of underground coal mine fire and explosion accidents
CN116267652A (en) * 2022-12-30 2023-06-23 中国人民解放军新疆军区总医院 An experimental cabin for simulating damage to rats in a desert dry heat environment
CN118273760A (en) * 2024-06-03 2024-07-02 江苏钜熙矿用设备科技有限公司 Underground mining explosion-proof intelligent control system
RU235767U1 (en) * 2025-03-18 2025-07-16 Общество с ограниченной ответственностью "МВК по взрывному делу" (ООО "МВК по ВД") Explosion suppression and localization device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2712387C1 (en) Fire and explosion protection system for mine workings of coal mines
RU2400633C1 (en) System for confinement and suppression of methane-air mixtures and/or coal dust explosions in mines network
RU2658690C1 (en) Multifunctional automatic system of localization of explosions of dust and gas-air mixtures in underground mining workings containing devices for localization of explosions
CN210278031U (en) Intelligent fire extinguishing system for highway tunnel fire
RU2674378C1 (en) Method of localization of explosion of methane-air mixture and coal dust and device for its implementation
RU2613393C1 (en) Automatic explosure isolation barrier
RU74962U1 (en) SYSTEM OF AUTOMATIC CONTROL OF THE STATE OF THE ATMOSPHERE AND LOCALIZATION OF EXPLOSIONS AND FIRE IN MINING
CN101713297A (en) A method and equipment for suppressing multiple and continuous explosions of gas
CN103055450A (en) Spontaneous explosion suppression device
Szkudlarek et al. Active protection of work area against explosion of dust–gas mixture
CN1693675B (en) Fully automatic coal mine gas early warning and explosion-proof system
CN102061929B (en) Blowback fast explosion suppression device for coal mining working face
CN103470295A (en) Mine extinguishment and explosion suppression system
US3515217A (en) Method and apparatus for arresting an explosion in a mine
RU2452862C1 (en) Method to prevent explosion of methane-coal-air mixture
CN102068781B (en) Intelligent hanged fire extinguishing bullet for high-rise building
RU2278270C2 (en) Device for automatic explosion and fire localization in mine tunnel
Zou et al. Passive and Triggered Explosion Barriers in Underground Coal Mines-A literature review of recent research
CN102134996A (en) Safety type active explosion suppression heading machine
UA146782U (en) SYSTEM FOR LOCALIZATION OF COAL DUST EXPLOSIONS
RU8689U1 (en) AUTOMATIC FIRE PROTECTION DEVICE FOR BELT CONVEYORS
UA124827C2 (en) SYSTEM FOR LOCALIZATION OF COAL DUST EXPLOSIONS
CN110219690B (en) Mining vertical falling type active explosion-proof and fire-suppression device and using method thereof
TR201701594A2 (en) Automatic or manual detonation system of the firefighting ball with heat or electrical triggering
KR101328815B1 (en) Bursting apparatus of glass bulb