способ опережающего контроля аварийной загазованности пространства с регулировкой уставки

Формула изобретения

Способ контроля аварийной загазованности пространства, заключающийся в том, что контролируют наличие взрывного газа путем установки стационарных приборов, фиксирующих концентрацию газа по объему, проводят фиксацию появления нижнего предела взрывчатости газовой смеси в нескольких точках контроля, для чего в каждой точке производят принудительное воспламенение атмосферы во взрывобезопасной камере сгорания, отличающийся тем, что создают разницу температур метановоздушной смеси во взрывобезопасной камере сгорании и в загазованном пространстве, где расположена камера, считая, что момент Z появления взрыва газовой смеси в контролируемом пространстве связан с параметрами пространства логическим выражением Z=H^T^t^Q, где Н - нижний предел взрывчатости газа в контролируемом пространстве вокруг камеры сгорания при нормальной температуре, T - температура воспламенителя газа в пространстве, Q - температура газовой смеси в контролируемом пространстве вокруг камеры сгорания, t - индукционный период в пространстве контроля, ^ - знак конъюнкции, и момент Z появления взрыва газовой смеси в камере сгорания также определяется аналогичной логической функцией Z_q=H_q^T_q ^t_q^Q_q, подогревают газ в камере сгорания, так что Q_q>Q, в зависимости от роста температуры метановоздушной смеси в камере сгорания определяют изменение значения нижнего H_q концентрационного предела взрывчатости метановоздушной смеси в камере сгорания, при этом фиксируют момент появления взрыва в камере сгорания по одному информативному параметру (световая вспышка, температура, давление в камере сгорания) или их совокупности и отождествляют его с нижним пределом взрывчатости H_q подогретого газа, сниженным по сравнению с нижним пределом взрывчатости Н газа в загазованном пространстве, и используют величину этого снижения Н в качестве величины для опережающего контроля нижнего предела взрывчатости, при этом устанавливают значение H_q , соответствующее срабатыванию опережающего контроля, и определяют значение регулируемой уставки температуры Q_q подогретого газа для принятого значения H_q по выражению , где K - коэффициент пропорциональности, и не дожидаясь появления взрывной по величине Н концентрации газа в контролируемом пространстве опережающе приводят в действие противоаварийную защиту.

Описание изобретения к патенту

Известен способ контроля аварийной загазованности пространства, заключающийся в том, что контролируют наличие взрывного газа путем установки стационарных приборов, фиксирующих недопустимую концентрацию газа по объему, при котором производят фиксацию появления нижнего предела взрывчатости газовой смеси в нескольких точках контроля, для чего в каждой точке производят принудительное воспламенение атмосферы во взрывобезопасной камере сгорания.

При появлении нижнего предела взрываемости как в точке установки камеры сгорания, так и в пространстве вокруг этой камеры приводят в действие противоаварийную защиту.

Основными недостатками указанного способа является то, что при одновременном появлении взрывной концентрации газа и воспламенителя в одной координате выработки возможен взрыв газа с задержкой на индукционный период, а противоаварийную защиту за этот период привести в действие не удается.

Для исключения взрыва точки контроля (датчики) должны располагаться совсем близко друг от друга по всему контролируемому пространству.

Цель изобретения - повышение эффективности и оперативности защиты.

Поставленная цель достигается тем, что способ опережающего контроля аварийной загазованности пространства заключается в том, что контролируют наличие взрывного газа путем установки стационарных приборов фиксирующих недопустимую концентрацию газа по объему, отличающегося тем, что создают разницу температуры Q метановоздушной смеси во взрывобезопасной камере сгорания Q_q и загазованного пространства Q, где расположена камера

,

момент Z появления взрыва газовой смеси в контролируемом пространстве может наступить при реализации параметров пространства по логическому выражению

,

момент появления взрыва (вспышки) подогретого газа определяют с помощью логической функции:

где Н - нижний предел взрываемости газа в пространстве вокруг камеры сгорания при нормальной температуре (например, в горной выработке Q<35°С);

H_q - наличие во взрывобезопасной камере сгорания (установленной в данной точке пространства контроля) нижнего предела взрываемости подогретого газа с температурой Q_q;

Т - температура воспламенителя газа в точке пространства (для метана более 650°С);

T_q - наличие во взрывобезопасной камере сгорания воспламенителя с температурой достаточной для воспламенения подогретого газа;

Q - температура газовой смеси контролируемого пространства вокруг камеры сгорания;

Q_q - наличие повышенной температуры подогретого газа в камере сгорания;

t - индукционный период в пространстве контроля;

t_q - индукционный период в камере сгорания;

^ - знак конъюнкции.

Изменение значения нижнего концентрационного предела взрывчатости метановоздушной смеси, %, в зависимости от роста температуры Q_q метановоздушной смеси в камере сгорания определяют по выражению

и чертеж,

где К - коэффициент пропорциональности (остальные значения - как и в уравнении 3).

Температуру подогретой метановоздушной смеси в камере сгорания T_q ограничивают температурой (T_q=645°C) воспламенения смеси, °С (при =1013 ГПа).

Значение величины для опережающего контроля нижнего концентрационного предела взрывчатости с целью предотвращения взрыва метановоздушной смеси определяют по выражению

Значение установки срабатывания опережающего контроля нижнего концентрационного предела взрывчатости в зависимости от температуры метановоздушной смеси в камере сгорания в зависимости от цели управления и защиты определяют

Значение регулируемой уставки температуры Q_q подогретого газа для принятого значения H_q определяют по выражению

Момент появления взрыва в камере сгорания (уравнение 3) фиксируется по одному информативному параметру (световая вспышка, температура, давление в камере сгорания) или их совокупности, отождествляют его с нижним пределом взрываемости H_q (уравнение 4) подогретого газа, сниженным по сравнению с концентрационным нижним пределом взрывчатости Н газа в загазованном пространстве, величина этого снижения Н (уравнение 5) представляет заданную величину опережающего значения концентрации газовой смеси. Не дожидаясь появления взрывной по величине Н концентрации в контролируемом пространстве и последствий взрыва газа, опережающе приводят в действие противоаварийную защиту.

Литература

1. Способ контроля загазованности пространства и устройство для его осуществления. Патент на изобретение № 2124745.

2. Воспламенители для взрывчатой среды. Патент на изобретение № 2124196.