Развитие взрыва

Наличие взрывоопасной концентрации метана в подземной горной выработке и возникновение воспламеннения приводит к развитию взрыва. При этом образуется ударная воздушная волна (УВВ) и фронт пламени (ФП), причем УВВ опережает ФП по скорости распространения. При слабых взрывах разница в скоростях распространения УВВ и ФП большая. При сильных взрывах или детонации - практически нулевая. На использовании разницы в скоростях распространения базируется работа взрыволокализующих заслонов. Их задача - сработать под действием УВВ (или излучения пламени) и до прихода ФП создать в подземной горной выработке среду, непроходимую для ФП и препятствующую возникновению новых взрывов метана или угольной пыли.
На этом принципе основана работа автоматических систем АСВП-ЛВ.1М и АСВП-ЛВ.МФ. Однако, первичной задачей явлется остановка развития взрыва в начальной стадии - предпочтительно до его возникновения, еще только при наличии воспламенения. Это снизит потенциальный ущерб от поражающих факторов взрыва, который тем больше, чем более сильным развился взрыв. В качестве средства предупреждения взрыва используются системы АСВП-ЛВ.МФУ.

Системы АСВП-ЛВ.1М

Автоматические системы АСВП-ЛВ.1М монтируются под кровлей горной выработки с помощью анкерного крепления, либо при помощи специальной крепежной конструкции (данные операции выполняются нашим авторизованным сервисным центром, в связи с этим не вызывают сложностей у заказчика).

Параметры расстановки автоматических систем описаны в действующем нормативном документе: ФНиП ПБ "Инструкция по аэрологической безопасности угольных шахт. Схемы расстановки автоматических систем приведены в "Инструкции по локализации и предупреждению взрывов пылегазовоздушных смесей в угольных шахтах", а также "Руководстве по эксплуатации и применению автоматических систем взрывоподавления – локализации взрывов (АСВП-ЛВ) в подземных горных выработках угольных шахт, опасных по газу и пыли". При необходимости, наши специалисты дадут подробную консультацию по порядку расстановки и эксплуатации систем применительно к конкретным горно-геологическим условиям, схемам отработки угольного пласта и схемам проветривания.

При этом системы, установленные на одном участке выработки, обеспечивают возможность локализации взрывов, направленных как по ходу вентиляционной струи, так и в противоположном направлении.

Динамика развития взрыва ПГВС и скорость срабатывания систем значительно превосходят скорость движения воздуха в горной выработке. Потому направление извещателя системы ориентируют навстречу предполагаемому взрыву ПГВС (система устанавливаются приемным щитом в сторону возможного прихода потенциального взрыва); либо устанавливают две разнонаправленные системы в случае неопределенности направления развития взрыва.

В случае прихода ударно–воздушной волны и фронта пламени, образованных в результате взрыва, с противоположной стороны, система срабатывает; при этом эффективность заслона будет зависить от параметров локализуемого взрыва, т.к. отсутствует гарантированный запас времени на формирование облака огнетушащего материала до прихода фронта пламени.

В дальнейшем, автоматическая система работает в ждущем режиме и приводится в действие ударной воздушной волной (УВВ), образованной в результате взрыва метано-пылевоздушной смеси. От воздействия УВВ на приёмный щит происходит динамическое выбрасывание в пространство горной выработки огнетушащего материала энергией сжатого воздуха (газа), находящегося под высоким давлением в рабочей полости системы. В результате в объёме горной выработки по всему её сечению на пути распространения фронта пламени формируется надежный заслон в виде долгоживущего облака огнетушащего материала во взвешенном состоянии. Этот заслон ликвидирует подошедший фронт пламени (гасит его) и прекращает (локализует) процесс распространения взрывов по сети горных выработок.

В качестве огнетушащего материала для снаряжения систем используются допущенные огнетушащие порошки, а также, дополнительно к ним, допустимо применять газообразные ингибиторы.

Системы АСВП-ЛВ.МФ

Автоматическая многофункциональная система АСВП-ЛВ.МФ дополнительно оснащается сертифицированным блоком контроля и управления для подключения к шахтной многофункциональной системе безопасности (МФСБ). В состав МФСБ система АСВП-ЛВ.МФ входит как система контроля и управления средствами взрывозащиты (ВЗГВ) горных выработок, согласно п.22 действующих "Правил безопасности в угольных шахтах".

В настоящее время системы АСВП-ЛВ.МФ уже не выпускаются, им на смену пришла система АСВП-ЛВ.МФУ в комплектации АСВП-ЛВ.МФУ-100.

Блок контроля и управления системы АСВП-ЛВ.МФ выпускается в различных исполнениях:

• блок с передачей информации по кабельным линиям связи - аналоговый сигнал постоянного тока;
• блок с передачей информации по кабельным линиям связи с цифровым интерфейсом RS-485 (протокол ModBus);
• блок с модулем доступа к радиосети CommTraс, передача информации посредством беспроводных сетей обмена данными.

Системы АСВП-ЛВ.МФУ

Автоматическая многофункциональная система АСВП-ЛВ.МФУ - инновационная разработка, которая, в зависимости от исполнения может функционировать как средство локализации, так и как средство предупреждения взыва. Она может управляться в составе МФСБ диспечером шахты, либо срабатывать по команде соседних, установленных в горной выработке систем АСВП-ЛВ.МФ или АСВП-ЛВ.МФУ. Также система может оснащаться выносными датчиками ударной волны и специально разработанными и сертифицированными датчиками вспышки метана.

Системы АСВП-ЛВ.МФУ в обязательном порядке оснащаются датчиком срабатывания, позволяющим в реальном времени осуществлять дистанционный мониторинг о срабатывании систем противоаварийной защиты - как того трубуют Правила безопасности (§24).

АСВП-ЛВ.МФУ может комплектоваться в зависимости от потребностей заказчика и горнотехнических условий применения. Ее состав:

1. Основной модуль – устройство локализации взрыва, распыляющиее огнетушащий материал и создающий взрыволокализующий заслон в подземной горной выработке;
2. Модуль связи с МФСБ - блок контроля и управления системой (БКУ);
3. Модуль реакции на ударную волну взрыва Отсутсвует Комплект выносных штанг Один выносной датчик ударной волны Два выносных датчика ударной волны
4. Модуль реакции на воспламенение метана Отсутсвует Один выносной датчик вспышки Два выносных датчика вспышки

Код комплектации: АСВП-ЛВ.МФУ 110

Системы АСВП-ЛВ.МФ и АСВП-ЛВ.МФУ:

• сертифицированы для работы в составе Многофункциональной измерительной системы аэрогазового контроля, связи, передачи информации и управления оборудованием "Granch МИС";
• применяются в составе шахтных измерительных и управляющих систем Микон III, (контроллер универсальный шахтный) ООО "ИНГОРТЕХ";
• применяются в составе автоматизированной системы диспетчерского контроля и управления горным предприятием (АСКУ) Davis Derby.

Датчик вспышки

АСВП-ЛВ.МФУ может комплектоваться датчиком вспышки метана - единственным в России, специально разработанным для систем ООО "МВК по взрывному делу".
Работа датчика основана на анализе спектра излучения, позволяющая с высоким быстродействием детектировать вспышки метана или взрывы метано-пылевоздушных смесей.
Датчик сертифицирован и серийно производится.

Технические характеристики

Системы прошли весь комплекс необходимых испытаний и допущены к применению на угольных шахтах, опасных по взрывам метана и угольной пыли. На системы получены сертификаты Евразийского экономического (Таможенного союза) - о соответствии требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011 "О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах" (EX I).

Системы производятся на территории нескольких государств - в том числе России и Китая, и официально включены в "Дорожную карту" по развитию российско-китайского сотрудничества в угольной сфере (2012, 2013 г.).

Основные технические характеристики систем приведены в таблице: