CC BY
34
---------------------------------------- © С.И. Кузьменко, В.И. Самошкин,
И.И. Бучнев, В.А. Гуськов,
В.Д. Жигарев, В.Г. Кудряшов 2004
УДК 622.817:622.411.33:533.17
С.И. Кузьменко, В.И. Самошкин, И.И. Бучнев, В.А. Гуськов,
В.Д. Жигарев, В.Г. Кудряшов
АВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЗРЫВОВ МЕТАНА И УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ
Ту езультаты расследования катастроф в
-МГ угольных шахтах показали, что предшественником практически всех взрывов является воспламенение метана с последующим переходом горения во взрыв.
В Центральном научно-исследователь-ском институте химии и механики (ФГУП ЦНИ-ИХМ, г. Москва) разработана конструкция и изготовлены образцы уникального пожаротушащего комплекса, предназначенного для защиты угольных шахт. Комплекс позволяет в автоматическом режиме не только обнаружить очаг воспламенения метано-воздушной смеси и угольной пыли, но и подавить его в начальной фазе, не допустив перерастания во взрыв. Комплекс может устанавливаться стационарно на крепи горных выработок, а также на передвижных устройствах на монорельсе или проходческих и транспортных агрегатах.
Комплекс состоит из двухканального датчика пламени, фиксирующего динамически развивающиеся процессы и модуля порошкового пожаротушения, включающего контейнер с порошкообразным ингибитором и энергетический узел, соединенные в одно целое (рисунок).
Устройство работает следующим образом. При возникновении очага пламени в газо- и пылевоздушной среде датчик пламени фиксирует его и выдает электрический сигнал на срабатывание газогенератора. При этом порошкообразный ингибитор из контейнера выбрасывается в сторону очага пламени. Создаваемая в помещении среда (пылевоздушная взвесь) с определенной концентрацией ингибирующего вещества прерывает горение газо- и пылевоздушных смесей, подавляет вспышку и предотвращает развитие первичного очага
пламени во взрыв. Скорость выброса ингибитора и образование защитного облака выбирается таким образом, чтобы заполнить защищаемое от взрыва помещение максимально быстро, но при этом не нанести травмы людям, оказавшимся в зоне воздействия комплекса.
Комплекс надежно реагирует на появление очага воспламенения метана и угольной пыли, возникающего от взрывных работ, фрикционного электроискрения, и т.п., в тоже время игнорируя «провоцирующие» факторы (искрение, электроразряды, перепады освещенности).
Использование комплекса позволит резко снизить аварийность в промышленности и число несчастных случаев, которые носят систематический характер и, к сожалению, часто с человеческими жертвами, и значительно сократить материальные затраты на восстановление производств. Цена комплекса в 5-10 раз ниже европейских аналогов.
Комплекс допускает многократное пере-снаряжение, прост в обслуживании и безопасен для обслуживающего персонала на всех стадиях его эксплуатации.
Технические характеристики комплекса:
• Защищаемый объем, м3 200
• Сечение выработки, защищаемое одним
комплексом, м2 до 10
• Габариты комплекса, м 1,0х0,4х0,7
• Масса суммарная, кг не более 100
• Расстояние от возможного очага воспламенения до комплекса, м до 20
• Время обнаружения датчиком пламени очага воспламенения, с не более 40х10"6
• Минимальное время задержки срабатывания (от подачи сигнала датчиком пламени до начала подъема давления в газогенераторе), с
не более 0,012
Схема Автоматической установки для предотвращения взрывов метана и угольной пыли в угольных шахтах: 1 - контейнер; 2 - огнетушащий порошок; 3 - узел распыления; 4 - газогенератор; 5 - пороховой заряд; 6 - воспламенитель; 7 - пиропатрон; 8 - датчик пламени
срабатывания пиропатрона -0,006 с, время тушения очага метана - 0,18 с.
В 2002 г. изготовлена опытная партия, а в 2003 г. установочная серия комплексов, проведены прие-
• Время работы газогенератора, с3
не более 0,02
• Время срабатывания (длительность организации заслона), с не более 0,1
• Время полного тушения очага горения, с
не более 0,3
• Продолжительность работы на резервном
питании ч, не менее 12
Комплекс влаго- и пыленепроницаем, надежно защищен от механических воздействий, контрастного освещения и электромагнитных излучений.
По имеющимся сведениям, по ряду технических характеристик он превосходит аналогичные зарубежные разработки, в частности: английский ЗПС БМЯЕ «Магк-11», германские разработки «БУБ» и «УегеисИ^гиЪе Тгешоп».
Опытный образец комплекса прошел испытания с положительными результатами в Восточном научно-исследовательском институте по безопасности работ в горной промышленности Министерства энергетики РФ в условиях, имитирующих проходческий забой угольной шахты. В результате проведенных испытаний получено время создания пламегасящей среды
- 0,02 с; время обнаружения очага возгорания и
— Коротко об авторок ------------------------
Кузьменко Сергей Иванович - генеральный директор,
Самошкин Вадим Иванович — заместитель директора, кандидат технических наук,
Гуськов Вячеслав Александрович - начальник отдела, кандидат технических наук,
Бучнев Игорь Иванович - начальник лаборатории, кандидат технических наук,
Жигарев Виктор Дмитриевич - ст. научный сотрудник, кандидат технических наук,
Кудряшов Вячеслав Георгиевич - начальник отдела,
ФГУП «Центральный научно- исследовательский институт химии и механики».
мочные и квалификационные испытания по тушению очагов воспламенения бензовоз-душных смесей (см. рис. 2-6.). В 2004 г. планируется проведение сертификационных испытаний и подготовка документации для организации серийного производства, а также конструкторская проработка модельного ряда автоматических пожаротушащих комплексов, адаптированных для защиты производственных помещений объемом от 50 до 500 м3.
В связи с тем, что конструкция датчика пламени позволяет перестроиться на обнаружение вспышек практически любых горючих веществ, комплекс может также использоваться и в других отраслях промышленности (нефтегазовой, спиртоводочной, мукомольной, деревообрабатывающей и т.п.), имеющих взрывоопасные производства и помещения.
Комплекс неоднократно экспонировался на Российских и международных выставках (Санкт-Петербург, Москва, Женева, Брюссель). Он отмечен тремя золотыми медалями и дипломами 1-й степени.
Комплекс запатентован в России, заявка № 2002120196/03 (021822) от 30.07.2002 г.
