CC BY
36
УДК 622.867.3:622.808
A.Е. Чуприков
МАНЭБ
Б.В. Чубаров
Прокопьевский ОВГСО
B.И. Мурашев ОАО «НЦ ВостНИИ» В.М. Кондаков
ОАО «КЭЗСБ»
Авторы посвящают свою статью светлой памяти Виктора Ивановича Лагутина, первого директора Восточного отделения ВНИИГД - РосНИИГД, работавшего также заместителем генерального директора ВНПО «Респиратор» в г. Донецке (Украина), в связи с десятой годовщиной со дня смерти - 26 августа 2009 г.
Виктор Иванович много сил отдавал разработке важнейших отраслевых нормативных документов, был родоначальником применения криогенной техники в Кузбассе.
Он был умелым руководителем, обладал огромной эрудицией во многих областях науки и техники, был обаятельным и красивым человеком, надежным и отзывчивым товарищем. Таким он и остался в памяти горноспасателей Кузбасса и всех тех, кто его знал.
Опыт применения криогенной техники для локализации и подавления подземных пожаров
Приводятся описание конструкций, опыт применения и преимущества комплексов для тушения подземных пожаров - «КОМБИ», «КАЭ-1», «ЗИМИНЕЦ-1», «МИГ-0,3/1,6» и технологическая схема их использования в различных условиях.
Ключевые слова: КРИОГЕННАЯ ТЕХНИКА, ЛОКАЛИЗАЦИЯ И ПОДАВЛЕНИЕ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ, КОМПЛЕКСЫ, МОБИЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА, КОНСТРУКЦИЯ, ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА
A.Ye. Chuprikov, B.V. Chubarov, V.I. Murashev, V.M. Kondakov. Experience of cryogenic equipment application for underground fires localization and suppression.
Design description, operation experience and advantages of underground fire suppression complexes - "KOMBI", "KAE-1", "ZIMINETS-1", "MIG-0,3/1,6" are given as well as technological layout of their application in different conditions.
Key words: CRYOGENIC EQUIPMENT, LOCALIZATION AND SUPPRESSION OF ENDOGENIC FIRES, COMPLEXES, MOBILE TECHNOLOGICAL LAYOUT, DESIGN, FIRE PROTECTION
Изучение и анализ причин возникновения эндогенных пожаров на шахтах за последнее десятилетие показывает, что более половины пожаров возникло из-за несвоевременного проведения профилактических работ и некачественной изоляции выработанных пространств от действующих выработок. Применяемые в настоящее время средства и способы предупреждения и локализации в недостаточной степени обеспечивают борьбу с подземными пожарами. Поэтому разработка высокоэффективных средств и способов предупреждения и локализации сложных эндогенных пожаров является актуальной задачей.
Решая эту проблему, специалисты РосНИИГД и оперативно-технической службы горноспасательных частей совместно со специализированными предприятиями криогенного машиностроения создали опытные партии подземных и поверхностных криогенных газификаторов жидкого азота, обеспечивающих энергообеспечение горноспасательных работ в угольных шахтах.
Конструкции подземных газификаторов различны, среди них следует отметить: комплекс оборудования для механизации и безопасной изоляции «КОМБИ» (рисунок 1) [1], комплекс азотный энергетический «КАЭ-1» (рисунок 2) [2], подземный газификатор «ЗИМИНЕЦ-1» (рисунок 3) [3], малогабаритный испаритель-газификатор «МИГ-0,3/1,6» (рисунок 4) [4]. Были созданы подземные заправщики газификаторов жидким азотом на базе цистерн ЦТК-0,5 и ЦТК-1,0 и резервуаров РЦВ.
1 - резервуар жидкого азота РЦВ-0,5/1,6; 2 и 6 - патрубки (выходной и сброса воды); 3 и 4 - блоки (испарительный ИВА-1 и воздушный); 5 - насос шламовый погружной ШПНП-1; 7 - аппарат тампо-нажный АТ-250; 8 - платформа транспортная
Рисунок 1 - Комплекс оборудования для механизации и безопасной изоляции «КОМБИ»
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Производительность по газу, м3/ч Не менее 300
Давление рабочего продукта, МПа Не менее 10
Масса жидкого азота в резервуаре, кг 380
Объем сосуда тампонажного аппарата, л 25
Подача насоса ШПНП-1 (Т:Ж=1:2), м3/ч 10
Габаритные размеры, м 3,45х1,20х1,65
Колея транспортной тележки, мм 900
1 - резервуар жидкого азота РЦВ-0,5/1,6; 2 - труба наддува газа (воздуха); 3 - пульт управления; 4 - ящик ЗИП; 5 - блок плоских спиралей; 6 - платформа вагонетки ВГ-3,3 - 900; 7 - металлорукав подачи жидкого азота; 8 и 11 - двухстворчатые двери; 10 - раздаточный коллектор газа; 12 - стопор; 13 - проем для приема воздуха
Рисунок 2 - Комплекс азотный энергетический «КАЭ-1»
1, 5 и 8 - испарители наддува ИВА-1 и воздушный; 2 и 10 - цистерны жидкого азота РЦВ-0,5/1,6; 3 - пульт управления резервуарами; 4 - коллектор выдачи газообразного азота; 6 - аппарат там-понажный АТ-250; 7 - ящик ЗИП; 9 - коллектор воздушного испарителя; 11 - платформа транспортная ВП-18
Рисунок 3 - Азотный энергетический комплекс «ЗИМИНЕЦ-1»
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
3
Производительность по газу, м /ч Не менее 300
Давление газа на выходе, МПа Не менее 1
Масса жидкого азота в двух резервуарах, кг 760
Вместимость сосуда аппарата АТ-250, л 250
Подача насоса ШПНП-1 (Т:Ж=1:2), м3/ч 10
Габаритные размеры, м 5,1х1,32х1,5
Колея транспортной тележки, мм 900
Ь.5
8
\
9
П' 40
1 - платформа вагонетки грузовой ВГ-3,3-900; 2 - система коммуникаций; 3 - кожухотрубный испаритель-подогреватель; 4 - экранно-вакуумная изоляция; 5 - емкость для жидкого азота; 6 - шкаф арматурный (пульт управления); 7 - газообразный азот из выносного испарителя; 8 - патрубок подачи гелия и азота в кожух испарителя-подогревателя; 9 - газ потребителю; 10 - прием и выдача жидкости; 11 - газообразный азот из выносного испарителя
На оснащении Кемеровского, Прокопьевского, Новокузнецкого ОВГСО длительное время работает комплекс азотный энергетический «КАЭ-1» (рисунок 2), предназначенный для хранения, транспортирования по горным выработкам и холодной газификации (без электропривода) жидкого азота, используемого для профилактики, локализации и тушения подземных пожаров, а также для механизации вспомогательных процессов в шахте в качестве автономного источника питания сжатым газом машин и механизмов, работающих на пневмоэнергии (взамен шахтного компрессора) рабочим давлением до 1,6 МПа (16 кгс/см2).
Комплексы «КОМБИ», «КАЭ-1», «ЗИМИНЕЦ-1» и «МИГ-0,3/1,6» могут применяться на угольных шахтах любой категории опасности.
По сравнению с известными техническими решениями вышеуказанные комплексы обладают следующими преимуществами:
- устанавливается мобильная доставка исполнительных инструментов и источника питания к месту производства аварийно-спасательных работ;
- работают без потребления электроэнергии;
- обеспечивают бесшумную подачу энергии в аварийной ситуации;
- мобильная передвижная масса и его инструментальность облегчают монтаж и технологию изоляции и механизации в условиях шахты.
Одна из мобильных технологических схем со вспомогательным оборудованием приведена на рисунке 5 [5], а именно технологическая схема применения противопожарного поезда при изоляции аварийного участка с применением любого подземного газификатора.
Рисунок 4 - Горноспасательная установка передвижная азотная «МИГ-0,3/1,6» для получения инертного газа в шахте
1 - действующая выработка; 2 и 5 - патрубки закачной и отводной; 3 - пожарно-оросительный трубопровод; 4 - переходник с патрубком; 6 - перемычка изолирующая; 7 - пика перфорированная; 8 - выпускная перфорированная труба наполнителя; 9 - пространство двойной перемычки; 10 - избыточный клапан сброса газообразного азота; 11 и 12 - патрубки подачи аэрированного потока наполнителя и жидкого пенообразователя; 13 - растворонасос СО-49; 14 -струйный насос СНИК-25; 15 и 17 - рукава подачи аэрированного азотом наполнителя и сильфон-ной подачи газообразного азота на цементовоз; 16 - цементовоз ЦШ-1; 18 - установка передвижная азотная для получения инертного газа в шахте
Рисунок 5 - Противопожарный поезд для возведения изолирующих перемычек в шахте
В конструкцию противопожарного поезда вошли достаточно надежные и технологически обоснованные установки, созданные в ФГУП РосНИИГД, которые обеспечивают оперативность и безопасность производства горноспасательных работ при ликвидации сложных подземных пожаров, снижая при этом материальные и трудовые затраты на их ведение.
Такие установки [6] внедряются в противопожарной защите всех угольных шахт Кузбасса.
Изготавливаются пеногенерирующие устройства на Кемеровском экспериментальном заводе средств безопасности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Пат. 25043 Российская Федерация, МПК7 7Е 21Р 5/00. Комплекс оборудования механизации и безопасной изоляции «КОМБИ» / Чуприков А.Е., Мячин В.В., Чубаров Б.В. и др. -Опубл. 10.09.02, Бюл. №25.
2 Пат. 38838 Российская Федерация, МПК7 7Е 21Р 5/00. Горноспасательный комплекс азотный энергетический для получения инертного газа / Мячин В.В., Чуприков А.В., Шаров С.А., Аба-шев А.А. - Опубл. 10.07.04, Бюл. №19.
3 А.с. 19550 Российская Федерация, МПК7 7Е21Р 5/00. Комплекс азотный энергетический для ликвидации аварий в шахтах/ Чубаров Б.В., Пантелеев Е.А., Чуприков А.Е., Малахов А.Н., Гильденберг А.И. - Опубл. 10.09.01, Бюл.№25.
4 Пат. на ПМ по заявке №2004114103. Пол. решение от 06.08.2004. Горноспасательная установка передвижная азотная для получения инертного газа в шахте / Мячин В.В., Аксенов В.В., Чуприков А.Е., Шаров С.А.
5 Пат. 35656 Российская Федерация, МПК7 7Е21Р 5/02. Противопожарный поезд для возведения изолирующих перемычек в шахте / Мячин В.В., Шаров С.А., Чуприков А.Е., Аксенов В.В. -Опубл. 27.01.04, Бюл. №3.
6 Технологические схемы профилактики, локализации и тушения эндогенных пожаров в угольных шахтах / Горбатов В.А., Игишев В.Г., Син А.Ф. -Кемерово: Кузбассвузиздат, 2002.
