- установка нулей датчиков давления и пламени перед экспериментальным взрывом;
- опрос датчиков и считывание информации от АЦП одновременно по 16 каналам (т.е. датчикам) через 0,002 с;
- запись информации с заданным интервалом в табличной форме и хранение в базе данных по каждой дате, каждому взрыву и по каждому датчику;
- представление динамики измеряемого параметра в графическом виде;
- возможность выдачи на экран одного любого датчика или одновременно нужной группы датчиков с уменьшением или увеличением масштаба графика;
- возможность просмотра информации в табличной форме при необходимости более тщательного анализа динамики измеренного параметра.
Программные модули написаны на современном языке С++ фирмы "Borland", представляют пользователю удобный интерфейс при работе с измерительной системой.
Сланцевые заслоны из инертной пыли укладывались в ударной трубе на деревянные полки по диаметру трубы и подвешивались на крюках по ее периметру на смонтированных металлоконструкциях.
Ввиду отсутствия на полигоне стационарного источника электроэнергии напряжение 220 в на источник воспламенения (поджиг) подавалось от генератора HONDA модели ZSQF5.0-3 мощностью 5.5 квт. Питание аппаратной части измерительной системы и переносного персонального компьютера осуществлялось от автомобильного аккумулятора 12 в через частотный преобразователь.
Такое раздельное питание снижает помехи от работы генератора. Зона загазования нужного объема (23,1 м3) и требуемой концентрации метана (9-10 %) формировалась следующим способом. Внутри разгонной части ударной трубы в заранее запланированном месте устанавливалась первая перемычка из полиэтилена толщиной 0,08мм, закрепленного на металлическом обруче диаметром (1,39 м) на внутренней части трубы. Обруч собран из двух частей, закрепленных на поворотной штанге, для обеспечения возможности выхода человека с респиратором из загазованной зоны.
После установки первой перемычки и ее герметизации устанавливаются заслоны, согласно плану эксперимента, далее устанавливается вторая перемычка с герметизацией одной половины перемычки и закреплением вертикальной штанги.
Один или двое бойцов ВАСС "К?мір" в респираторах проходят в зону загазования , закрывается и герметизируется вторая половина перемычки. По сигналу бойцов внутри трубы начинается подача метана из баллона через редуктор и шланг, вставленный в отверстие в трубе. Метан подается под небольшим давлением (порядка 2 атм), чтобы обеспечить наиболее равномерное распределение его в зоне загазования.
Замер концентрации метана осуществляется бойцами внутри зоны загазования с помощью шахтного интерферометра ШИ-12. По достижению концентрации метана 9-10% подается сигнал на прекращение подачи метана. Бойцы выходят из зоны загазования, закрывается и герметизируется вторая половина перемычки.
После этого весь персонал, задействованный в испытаниях, покидает внутреннюю часть ударной трубы.
Испытание сланцевых заслонов с инертной пылью было проведено 09.11.2010г. Объем загазованной зоны при концентрации метана до 9,5% составил 23,2 м3 . Количество инертной пыли в сланцевом заслоне составил 200 кг (8 мешков по 25 кг - английский стандарт). Мешки располагались на досках размером 1,39 мЧ0,6 м в три ряда, полностью перекрывая по диаметру сечение ударной трубы.
Расстояние между сланцевым заслоном и перемычкой П2 зоны загазирования составляла 7,5 м. Общая длина заслона составляла 5 м с разрывом между рядами по 1,5 м.
Ударная волна достигла своего максимально значения за 0,2сек. После прохождения через зону сланцевого заслона ударная волна снизилась до 8,8 атм. которое было зафиксировано датчиком через 0,025 сек., а в тоннельной части ударной трубы на выходе уменьшилось до 3,7 атм. Незначительное снижение давления после заслона можно предположительно объяснить тем, что инертная пыль несколько затормозила развитие взрыва, но вместе с тем полностью локализовало пламя, которое достигла своего пика на фотодатчике через 0,075 сек.
Визуально, а также на видеокамерах не было отмечено образования пламени, хотя в зоне загазирования ее температура достигла значительных величин, это подтверждается тем, что полиэтилен на перемычках после взрыва был полностью поплавлен (рисунок 3).
Рисунок 3 - Момент взрыва
По результатам акта проведенных испытаний по выполненным НИР с участием представителей УД АО "АрселорМиттал Темиртау", "ВАСС К?мір" и АО "Казчерметавтоматика", получено разрешение от Комитета по государственному контролю за чрезвычайными ситуациями и промышленной безопасностью МЧС РК на применение сланцевых заслонов с инертной пылью в полипропиленовых мешках с разрезом в средней части (Х), за исключением уголков и в полиэтиленовых сосудах водяных заслонов на шахтах, опасных по газу и пыли в Республике Казахстан[3].
Результаты выполненной научно-исследовательской работы позволяют сделать следующие выводы:
1) сланцевые заслоны обладают эффективным пламегасящим эффектом, а сетчатый заслон понижает энергию ударной волны;
2) испытание сланцевых заслонов в сочетании с огнезащитной сеткой конструкции "Плотникова" показало, что в таком варианте заслон проявляет максимальную эффективность и тем самым обеспечивает полное затухание ударной волны и гашение пламени;
3) по результатам проведенных испытаний ДГП "КазНИИБГП" считает, возможным применение сланцевых заслонов с инертной пылью в полипропиленовых мешках с разрезом в средней части (Х), за исключением уголков, и полиэтиленовых сосудах водяных заслонов как в отдельности, так и в сочетании с сетчатым заслоном в зависимости от условий производства на предприятиях УД АО "АрселорМиттал Темиртау".
4) учитывая чрезвычайную актуальность проблемы, ДГП "КазНИИБГП" считает необходимым проведение дальнейших экспериментов по испытаниям взрывоподавляющих устройств, в том числе и порошковых заслонов различного исполнения с добавками химических присадок.
взрывозащита угольный пыль заслон
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Кирин Б.Ф., Журавлев В.П., Рыжих Л.И. Борьба с пылевыделением в шахтах // М.: Недра, 1983. - 213 С.
2. Лихачев Л.Я., Трубицин А.В. и др. Борьба с пылью при работе горных комбайнов. //Кемерово, 1974. - 156 С.
3. Методические рекомендации по борьбе с пылью и пылевзрывозащите на угольных шахтах.// Караганды, 2011. - 133 С.