шахтная перемычка

Формула изобретения

Шахтная перемычка, включающая парашютообразный купол из воздухонепроницаемого материала, стропы, прикрепленные к основанию купола посередине своей длины, и разделенные по крайней мере на два пучка для закрепления их к средней части стенок горной выработки, кольцевой уплотнитель в виде эластичной герметичной трубки, снабженной предохранительным клапаном, запорным элементом и источником сжатого воздуха, отличающаяся тем что эластичная герметичная трубка выполнена регулируемой по длине периметра при помощи выполненных внутри трубки одной или нескольких складок одинаковой или разной величины, удерживаемых от раскрытия под действием внутреннего давления быстроразъемными кольцевыми соединениями, а между куполом и трубкой размещен кольцевой эластичный герметизирующий гофрированный элемент, одним концом соединенный с основанием купола, а другим с эластичной герметичной трубкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, а именно к конструкциям шахтных перемычек, и может быть использовано для временной изоляции горных выработок, в частности при ведении горноспасательных работ.

Известны шахтные перемычки, включающие парашютообразный купол из воздухонепроницаемого материала, уплотнитель, стропы и элементы крепления, при этом уплотнитель размещен у основания купола на наружной поверхности его и образует с наружной поверхностью купола кольцевую камеру, причем основание купола по периметру кольцевой камеры выполнено с отверстиями, а тропы разделены на два пучка для прикрепления их к средней части стенок горной выработки (см. а.с. N 724774, a.c. N 785514, кл. Е 21 F 5/00, E 21 F 1/14).

В качестве прототипа взята конструкция шахтной перемычки по а.с. N 785514, так как она имеет наибольшее количество общих признаков с предлагаемой. Конструкция кроме перечисленных элементов включает кольцевой уплотнитель в виде эластичной герметичной трубки, размещенной на внешней поверхности купола и снабженной предохранительным клапаном, запорным элементом и источником сжатого воздуха, стропы, прикрепленные к основанию купола посредине своей длины.

Недостатками конструкций являются ограниченные эксплуатационные возможности, заключающиеся в том, что их невозможно использовать при изменении размера, конфигурации выработки, рельефе стенок и при слабом или полностью отсутствующем воздушном потоке. Это связано с тем, что уплотнитель, выполненный в виде эластичной кольцевой трубки и размещенный непосредственно у основания купола, имеет фиксированный размер, соответствующий заданному размеру выработки. При размерах выработки, больших периметра эластичной кольцевой трубки, перемычка работать не будет, так как не обеспечит полного перекрытия поперечного сечения выработки, соответственно, полной ее изоляции, в частности не обеспечит изоляции от дыма, газа при слабом или полностью отсутствующем воздушном потоке, так как перемычка при этом падает, опускается, а при меньших размерах или сложном рельефе стенок выработки улотнительная трубка не позволяет полностью перекрыть сечение выработки из-за образования складок, изломов трубки, что приводит к нарушению герметизации перемычки. К этому же приводит и непосредственное размещение уплотнительной кольцевой трубки у основания купола, так как имеется возможность отрыва трубки от поверхности выработки усилиями, передающимися от купола на эластичную трубку, а затем на стропы.

Задачей изобретения является разработка конструкции шахтной перемычки с расширенными эксплуатационными возможностями, позволяющей эффективно использовать ее при изменении размера, конфигурации выработки, сложном рельефе стенок и различных режимах воздушных потоков (в том числе при слабом или полностью отсутствующем воздушном потоке).

Для решения задачи предлагается конструкция, состоящая из парашютообразного купола из воздухонепроницаемого материала со стропами, прикрепленными к основанию купола посередине своей длины и разделенными по крайней мере на два пучка для прикрепления их к средней части стенок горной выработки с элементами крепления, уплотнительной эластичной герметичной трубки, выполненной регулируемой по длине периметра, при помощи выполненных внутри трубки одной или нескольких складок одинаковой или разной величины, удерживаемых от раскрытия под действием внутреннего давления, быстроразъемными кольцевыми соединениями, эластичного герметизирующего гофрированного элемента, одним концом соединенного непосредственно с основанием купола, а с другим с эластичной герметичной трубкой, при этом периметр эластичного герметизирующего гофрированного элемента со стороны эластичной герметичной трубки равен периметру этой трубки в развернутом состоянии.

На фиг. 1 показана перемычка, установленная в горной выработке; на фиг. 2 уплотнительная эластичная герметичная трубка, на фиг. 3 схема быстроразъемного соединения в исходном (собранном) положении.

Перемычка содержит парашютообразный купол из воздухонепроницаемого материала 1 с прикрепленными к его кромке стропами 2, с закрывающимся отверстием для прохода 3; эластичную герметичную трубку 4, снабженную предохранительным клапаном 5 и запорным элементом (например, вентилем) 6, соединенным с источником сжатого газа (например, малолитражным баллоном) 7; эластичный герметизирующий гофрированный элемент 8. По периметру эластичной герметичной трубки имеются внутренние сладки 9 разного (или одного) размера (10 в исходном собранном состоянии, 11 в раскрытом состоянии), которые в исходном положении удерживаются быстроразъемным соединительным узлом (например, шнуровкой) 12. Эластичный герметизирующий гофрированный элемент 8 с одной стороны скреплен с основанием парашютообразного купола, а с другой стороны с эластичной герметичной трубкой 4. В местах быстроразъемных соединений 12 элемент 8 раскреплен.

Перемычка работает следующим образом. Купол 1 расстилают на почве выработки, и, собранные в пучки свободные концы строп 2, закрепляют посредством крепежных элементов в точках 13 (фиг. 1). При наличии воздушного потока в выработке приподнимают край купола, который подхватывается воздушным потоком и перекрывает выработку. В случае слабого или полного отсутствия потока воздуха, после закрепления строп надувают эластичную герметичную трубку 4, открывая запорный элемент 6, затем вручную ставят ее вертикально. Устанавливают эластичную герметичную трубку, подводя ее к основанию купола так, чтобы эластичный герметизирующий гофрированный элемент 8 был в свободном ненатянутом состоянии. Это необходимо для того, чтобы эластичный герметизирующий гофрированный элемент работал не только как уплотнитель при наличии воздушного (газового) потока в выработке, а еще и освобождал эластичную герметичную трубку от усилий, передающихся от купола на стропы, а следовательно, работал еще и как разгружающий элемент. Если при установке эластичной герметичной трубки окажется, что ее периметр меньше периметра поперечного сечения выработки, то необходимо увеличивать длину периметра эластичной герметичной трубки до тех пор, пока она не прижмется к поверхности выработки. Увеличение длины периметра эластичной герметичной трубки происходит за счет освобождения одного или нескольких быстроразъемных кольцевых соединений 10 с внутренними складками 9. После установки перемычки отверстие для прохода в куполе 3 необходимо закрыть.

Предложенное устройство отличается от прототипа тем, что кольцевая эластичная трубка выполнена дискретно регулируемой, при этом соединение ее с куполом не непосредственное, а через эластичный герметизирующий гофрированный элемент, используемый одновременно в качестве уплотнительного и разгружающего элемента. То есть предложение обладает новизной.

При сравнении его с другими конструкциями того же назначения видно, что в технике не известно устройств, содержащих предложенную совокупность узлов. Использование дискретно регулируемого эластичного элемента в совокупности с эластичным герметизирующим гофрированным элементом в качестве уплотнения в шахтных перемычках не было очевидным для специалистов. Это видно из того, что при многообразии известных конструкций шахтных перемычек конструкция в данном виде предложена впервые. Но именно такая конструкция шахтной перемычки позволяет значительно улучшить ее эксплуатационные возможности. Конструкция удобна в применении, быстро устанавливается, что очень важно, например, при пожаре в шахте, и, кроме того, обеспечивает надежную герметизацию выработок любого поперечного сечения со сложным рельефом стенок при любых режимах воздушного потока, т.е. универсальна. Таким образом, сказанное дает основание считать данное техническое решение обладающим изобретательским уровнем.

Данная конструкция легко осуществима, состоит из узлов, изготавливаемых промышленностью, а необходимость в быстроустанавливаемых и надежно работающих шахтных перемычках не вызывает сомнений. Таким образом, предложение обладает промышленной применимостью.