Наукові ініціативи

У 2016 році у патентній діяльності інститут має нові здобутки. Розроблений фахівцями інституту разом зі студентами “Пристрій для калібрування датчиків полум’я”  отримав патент №111006. Датчики полум’я використовуються у системах придушення вибухів, які розробляються в інституті.

ВИБУХОПРИДУШУЮЧИЙ КОМПЛЕКС

Забезпечити надійну вибухобезпеку персоналу шахт по всій мережі гірничих виробок можна шляхом гасіння спалахів метану безпосередньо в зоні вогнищ. Для цього потрібна розробка спеціальних засобів з примусовою подачею вогнегасного матеріалу у вогнище спалаху (вибуху) в момент його виникнення. Над створенням таких засобів працюють вчені ряду країн.

У Конотопському інституті Сумського державного університету створена автоматична система яка забезпечує:

– технологічність, тобто простоту в експлуатації, не стримує виконання основних виробничих процесів вуглевидобутку;

– безпеку при експлуатації, не вражає персонал, який опинився в зоні  осередку вибуху (спалаху) метану і вугільного пилу;

– ефективне гасіння вибухів або спалахів метану й вугільного пилу на початковій стадії їх виникнення від будь-якого можливого джерела займання.

Проведено великий обсяг експериментальних досліджень з вивчення процесу виникнення і розвитку вибуху (спалаху) в початковій стадії, визначені часові параметри процесів. Це дозволило встановити основні необхідні параметри системи, які забезпечують її високу надійність і ефективність.

В результаті спільних зусиль з МакНДІ у КІСумДУ створено ряд експериментальних зразків складових частин системи: датчиків полум’я, пристроїв, що забезпечують обробку необхідної інформації і вибухопридушующих пристроїв. Детальне дослідження цих зразків у лабораторних і полігонних умовах, у дослідницьких штольнях і на діючих шахтах дозволило відпрацювати конструкцію системи вибухозахисту нового покоління – комплекса вибухопридушующого пневматичного шахтного (КВПШ1). Вже виготовлені експериментальні зразки та затверджено технічне завдання.

Комплекс вибухопридушующий пневматичний шахтний КВПШ1 складається з бункера для зберігання інгібуючого порошку масою до 30 кг., балона високого тиску для стисненого повітря, руйнівного електродетонатора миттєвої дії для руйнування мембрани, датчиків полум’я та блоку управління.

Використання розпилювача зі співвісних конічних кілець, що встановлюються на виході з контейнера з вогнегасним порошком, дозволяє більш рівномірно розподіляти порошок по перерізу виробки і зменшити величину ударної хвилі вибуху.

Як розпилювач використовується азот або повітря, які при  тиску 120-150 атм. можуть забезпечити зону розпилення до 35м.

У блоці управління розташовується контролер, що працює як від резервного джерела живлення (час роботи не менше 24год), так і від зовнішнього джерела напругою 18 В. Контролер приймає сигнали від двох датчиків полум’я і подає сигнал на включення живлення електродетонатора.

Датчики полум’я виявляють інфрачервоне випромінювання полум’я і надають сигнал на спрацювання вибухопридушуючого пристрою в залежності від швидкості поширення полум’я. Чутливість датчиків полум’я така, що вони реагують на ядро полум’я діаметром 0,6 м з відстані 10м. та  не реагують на інші джерела рудникового освітлення (головні світильники, фари електровоза тощо).

Область застосування КВПШ1 не обмежується лише гірничими виробками вугільних шахт, вони можуть застосовуватися також і для локалізації вибухів в інших підземних спорудах і приміщеннях (в тунелях, рудниках, на газоперекачувальних станціях, у системах вентиляції, в метрополітені, на деревопереробних, борошномельних, лакофарбових та інших підприємствах, газо- та нафтопідприємствах, елеваторах та ін. об’єктах). Можливе застосування комплексу для забезпечення миттєвого гасіння полум’я у технічних засобах військового призначення, тощо.

Конструктивні особливості комплексу забезпечують придушення вогнищ займання практично миттєво, що запобігає переходу спалахів у вибух і розповсюдження полум’я по виробничому приміщенню.