Документ описывает изолирующую переносную перемычку, предназначенную для гашения ударной воздушной волны в горной промышленности, которая может также быть использована в других отраслях. Изобретение включает полое тороидальное тело, заключенное в гибкую оболочку, с возможностью перемещения человека и материалов через перемычку без разгерметизации. Основной целью изобретения является повышение надежности работы и снижение времени наполнения тороидального тела нейтральным газом.

1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) B (11) 28518
(51) E21F 15/02 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
(21) 2012/1090.1
(22) 22.10.2012
(45) 15.05.2014, бюл. №5
(72) Вареха Жорж Павлович; Мусин Равиль
Альтавович; Ауельбеков Алмас Галымович
(73) Товарищество с ограниченной
ответственностью "Институт проблем комплексного
освоения недр"
(56) KZ 16197 A 15.09.2005
SU 1040184 A 07.09.1983
SU 1527414 A2 07.12.1989
RU 94043243 A1 27.10.1996
RU 2153583 С2 27.07.2000
KZ 24635 A4 15.09.2011
GB 1001321 A 11.08.1965
(54) ИЗОЛИРУЮЩАЯ ПЕРЕНОСНАЯ
ПЕРЕМЫЧКА ДЛЯ ГАШЕНИЯ УДАРНОЙ
ВОЗДУШНОЙ ВОЛНЫ
(57) Изобретение относится к горной
промышленности, а именно к устройствам для
изоляции и гашения энергии воздушной ударной
волны, и может быть использовано в других
отраслях промышленности, где требуется изоляция
двух газовоздушных средств и возможность
перемещения в изолированную зону и в обратную
сторону человека и материала без разгерметизации.
Основным признаком предполагаемого
изобретения является то, что полое тороидальное
тело заключено в гибкую прочную защитную
оболочку, находится внутри огибающих его строп с
узлами податливости. Концы строп закреплены
анкерами в стороне возможного появления ударных
воздушных волн. На некотором расстоянии от
перемычки располагают датчик фиксации
возникновения ударной воздушной волны, который
соединен источником мгновенного наполнения
нейтральным газом тороидального тела. А
устройство для возможности перемещения человека
и материалов в изолированную зону выполнено в
виде капсулы эллипсоидной формы и
расположенной в центре тора между верхней и
нижней его поверхностями.
(19)KZ(13)B(11)28518

2. 28518
2
Изобретение относится к горной
промышленности, а именно к устройствам для
гашения энергии воздушной ударной волны и
препятствует распространению продуктов взрыва по
горным выработкам шахты. Может быть
использована в других отраслях промышленности,
где требуется изоляция двух газовоздушных сред и
возможность перемещения в изолированную зону и
в обратную сторону человека и материалов без
разгерметизации.
Известно устройство для гашения ударных
воздушных волн в горной выработке [А.с. СССР
№1527414, кл. Е21F 5/100, 1989], включающее
гидравлическую перемычку из полого
торообразного тела с жидким наполнителем,
который в результате воздействия
электромагнитного поля меняет свое агрегатное
состояние на твердое, и щелевую перемычку,
установленную перед торообразной перемычкой.
Недостатком устройства является невозможность
создания условий для проникновения человека за
перемычку для ведения, например, ремонтных работ
в изолируемой выработке.
Известна также взрывогасящая перемычка,
принятая в качестве прототипа, содержащая
эластичные емкости, предохранительный щит,
проемную трубу для обеспечения доступа в
изолированное пространство горной выработки (А.с.
СССР, №1453044, кл. Е21F 5/00, 1989).
Недостатками этого устройства являются
сложность конструкции и невозможность
согласованной работы всех эластичных емкостей.
Представляет определенную трудность монтаж двух
рядов эластичных цилиндрических емкостей,
которые должны быть соединены обратными
клапанами для выравнивания давления в эластичных
емкостях первого и второго ряда. В каждом
конкретном случае сила взрывной волны различна,
поэтому возникает трудность поддерживать
давление во втором ряде эластичных емкостей
таким, чтобы оно было соизмеримо с давлением в
отраженной от перемычки волне.
Задачей изобретения является повышение
надежности работы изолирующей переносной
перемычки по изоляции двух воздушных сред и
гашению ударной воздушной волны, снижение
времени наполнения полого тороидального тела
нейтральным газом.
Поставленная задача достигается тем, что
изолирующая переносная перемычка, состоящая из
полого тороидального тела, устройства для
возможного перемещения человека и материалов в
изолированную зону, согласно изобретению полое
тороидальное тело, заключенное в гибкий защитный
тороидальный кожух, размещают внутри строп,
огибающих его, а концы строп, снабженные
податливыми узлами, закрепляют анкерами в
стороне предполагаемого взрыва. Эту конструкцию
прикрепляют к кровле выработки, чтобы не мешала
перемещению груза, людей и воздушной струи
воздуха. Внутри тороидального тела находится
пиротехнический патрон, который связан с
датчиком контроля возникновения ударной
воздушной волны (взрыва), при срабатывании
которого тороидальное тело (перемычка) падает на
почву выработки, одновременно пиротехнический
патрон мгновенно наполняет тороидальное тело
(перемычку) нейтральным газом до необходимого
давления (МПа). Наполненная газом тороидальная
оболочка прижимается по периметру выработки и
перекрывает все сечения, изолируя дальнейшее
распространение ударной воздушной волны и
продуктов взрыва (фиг.3).
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1
изображена предложенная изолирующая перемычка
1, находящаяся внутри огибающих ее строп с
податливыми узлами 2, концы которых закреплены
анкерами 3. Перемычка подвешена к кровле
выработки специальными устройствами 4. На фиг.2
изображена перемычка, находящаяся внутри строп
парашюта в момент гашения усилия ударной
воздушной волны; на фиг.3 - вид по стрелке А на
фиг.2; на фиг.4 изображена перемычка с капсулой 5,
расположенной в центре тора в крайнем положении
(положение, при котором осуществляется загрузка
капсулы); на фиг.5 изображена перемычка с
капсулой 5, расположенной в центре тора между
верхней и нижней поверхностью в крайнем правом
положении (положение, при котором
осуществляется разгрузка капсулы в изолированной
зоне выработки). К концам капсулы 5 прикрепляют
тяговый канат (трос) - 6. С одной стороны
перемычки канат огибает блок 7, а с другой он
огибает барабан реверсивного привода 8.
Работа устройства осуществляется следующим
образом.
При взрыве метаногазовой смеси или угольной
пыли срабатывает датчик и передает на приемник,
расположенный на пиротехническом патроне.
Перемычка открепляется от кровли, падает на почву
с одновременном мгновенным наполнением
тороидального тела нейтральным газом до
необходимого давления.
Усилие воздушной волны, перемещаемой по
выработке, воспринимается перемычкой, полностью
перекрывающей все поперечное сечение выработки,
а огибающие ее стропы, имеющие узлы
податливости, закрепленные по периметру
выработки анкерами, удерживают тороидальную
перемычку. Причем узлы податливости строп
должны быть рассчитаны на определенное усилие
ударной волны, позволяющее перемещать
перемычку по выработке со скоростью,
исключающей образование отраженных волн, т.е.
давление ударной воздушной волны должно идти не
на разрушение, а на перемещение изолирующей
передвижной противоударной перемычки по
выработке пока не погасит ударную волну. Вся
кинетическая энергия ударной волны расходуется на
перемещение перемычки, а усилие, при котором она
перемещается, регулируется узлами податливости
удерживающих строп.
Для обеспечения доступа в изолированную часть
выработки человека и материалов поступают
следующим образом. После того как уравняются
давления с обеих сторон перемычки, канат 6,

3. 28518
3
огибающий ролик 7, пропущенный заранее (до
аварийной ситуации) по центру тора между двумя
поверхностями тороидальной оболочки,
прикрепляют к капсуле 5, и человек со средствами
индивидуального жизнеобеспечения ложится в
капсулу (фиг.4). С помощью реверсивного привода
8 капсула совместно с тороидальной оболочкой
(тор) перемещается в изолированную часть
выработки. Поскольку путь, пройденный капсулой,
в два раза больше, чем путь тора, поэтому большая
часть капсулы перемещается в крайнее левое
положение (фиг.5). Человек оказывается в
изолированной зоне выработки, он может открыть
люк капсулы, встать и выйти из нее.
Аналогичным образом передают любые
предметы или материалы в любую сторону от
перемычки. Если возникает необходимость подать
свежий воздух в изолированную зону, то вместо
капсулы (или рядом с капсулой) ставят жесткую
трубу необходимого диаметра.
Таким образом, предлагаемая шахтная
переносная перемычка обеспечивает гашение
ударной воздушной волны, надежную изоляцию
дальнейшего распространения продуктов взрыва,
ударных воздушных волн и возможность
перемещения человека и материалов в любом
направлении от тороидальной перемычки, что дает
возможность проведения ремонтных и
профилактических работ.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изолирующая переносная перемычка для
гашения ударной воздушной волны, состоящая из
полого тороидального тела, заключенного в гибкую
защитную оболочку, и устройства для возможного
перемещения человека и материалов в
изолированную зону и обратно, а источник
мгновенного наполнения нейтральным газом полого
тороидального тела соединен с датчиком контроля
ударной волны отличающийся тем, что полое
тороидальное тело располагается внутри огибающих
его строп, снабженных узлами податливости, концы
которых закреплены анкерами по периметру
выработки в стороне возможного места образования
ударной воздушной волны, в качестве источника
мгновенного наполнения нейтральным газом
полости тора используется пиротехнический патрон,
помещенный внутри тороидального тела.

4. 28518
4
Верстка А. Сарсекеева
Корректор Р. Шалабаев