взрывоустойчивая перемычка

Формула изобретения

Взрывоустойчивая перемычка, содержащая опалубку, выполненную в виде металлической сетки, и наполнитель межопалубочного пространства, отличающаяся тем, что металлическая сетка выполнена сборной из металлических стержней и посредством анкеров соединена с вмещающими выработку породами, при этом вертикальные и горизонтальные стержни в соседних рядах опалубки смещены на половину расстояния между ними, а в качестве наполнителя использованы мешки с сыпучим материалом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для изоляции пожарных и пожароопасных участков в угольных шахтах.

Известна взрывоустойчивая изолирующая перемычка, включающая две деревянные перегородки, раскрепленные между кровлей и почвой выработки и находящиеся на расстоянии 2-3 м друг от друга, при этом пространство между перегородками заполнено бентонитом, гипсом или другими вяжущими (патент Польши 146768, кл. Е 21 F 5/00, опубл. 30.09.89).

Недостатком аналога являются большие трудозатраты на разборку перемычки после снятия угрозы взрыва и ликвидации аварии, а также необходимость усиления ближайшей к ожидаемому направлению взрывной волны перегородки специальными ригелями.

Известна взрывоустойчивая перемычка, включающая сборную опалубку, содержащую передний и задний щиты с металлической сеткой, и наполнитель межопалубочного пространства, в качестве которого используют гипс (авт.св. СССР 769018, кл. Е 21 F 5/00, опубл. 07.10.1980).

Недостатком известной перемычки является сложность конструкции, что ведет к увеличению затрат времени на ее возведение. Кроме того, взрывоустойчивость конструкции перемычки весьма ограничена из-за отсутствия прочного соединения ее каркаса с вмещающими породами.

Предложена взрывоустойчивая перемычка, содержащая опалубку, выполненную в виде металлической сетки, и наполнитель межопалубочного пространства.

Сущность изобретения заключается в том, что металлическая сетка выполнена сборной из металлических стержней и посредством анкеров соединена с вмещающими выработку породами, при этом вертикальные и горизонтальные стержни в соседних рядах опалубки смещены на половину расстояния между ними, а в качестве наполнителя использованы мешки с сыпучим материалом. Выполнение взрывоустойчивой перемычки из опалубки в виде сетки из металлических стержней, соединенной с помощью анкеров с вмещающими выработку породами, и мешков с сыпучим материалом, уложенных между рядами сетки, обеспечивает повышенную взрывоустойчивость ее и оперативность возведения. Сетка из металлических стержней, соединенная анкерами с породой, выполняет роль активной опалубки, воспринимающей нагрузку, равную давления газа на фронте ударной волны, а мешки с сыпучим материалом способствуют гашению динамической нагрузки и ее равномерному распределению на все элементы перемычки. Кроме того, упрощается технология горно-спасательных работ, т.к. отпадает необходимость использования громоздкого оборудования для приготовления растворов и автономных источников энергии как при возведении перемычки, так и при разборке ее.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показана взрывоустойчивая перемычка в сечении выработки, на фиг.2 разрез по А-А на фиг.1

Взрывоустойчивая перемычка содержит опалубку, выполненную в виде металлической сетки из горизонтальных 1 и вертикальных 2 металлических стержней, соединенных между собой в местах сопряжения хомутами 3. Для стягивания стержней имеются натяжные гайки 4. Опалубка содержит несколько рядов металлической сетки, причем вертикальные и горизонтальные стержни в соседних рядах смещены на половину расстояния между ними (1/2). Пространство между рядами опалубки заполнено мешками 5 с сыпучим материалом, например песком. Прочное соединение опалубки с вмещающими выработку породами обеспечивается анкерами 6, установленными в кровле, почве и бортах выработки и соединенными с горизонтальными и вертикальными металлическими стержнями сетки с помощью гаек 7.

Перемычка работает следующим образом. При взрыве газа в аварийном участке мешки 5 с песком, размещенные в межопалубочном пространстве, выполняют роль демпфера ударной нагрузки и, уплотняясь, способствуют равномерному нагружению стержней 1, 2 второго и последующих рядов металлической сетки, сопротивление разрушению которых должно превышать давление на фронте ударной волны. При изменении направления нагрузки за счет разрежения в аварийном участке после взрыва давление воспринимает противоположная сторона перемычки, при этом принцип работы ее не изменяется. За счет соединения опалубки с помощью анкеров 6 с вмещающими породами часть ударной нагрузки передается непосредственно на породу, при этом повышается устойчивость всех элементов перемычки и обеспечивается более равномерное распределение нагрузок на них.

После ликвидации аварии перемычку разбирают, для чего ослабляют гайки 7, освобождают стержни 1 и 2 металлической сетки и убирают мешки с сыпучим материалом. Анкера 6 не демонтируют и место установки перемычки может быть использовано в соответствии с требованиями противоаварийной защиты шахт в качестве противопожарной арки для возведения при необходимости новой перемычки.

Применение предложенной перемычки позволяет значительно повысить эффективность противопожарной защиты шахт, опасных по газу, и обеспечить безопасность людей при одновременном снижении затрат времени и средств на ликвидацию аварий.