PL219596B1 - Mobilna stacja do wymiany aparatów ucieczkowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mobilna stacja do wymiany aparatów ucieczkowych, która ma szczególnie zastosowanie w górnictwie podziemnym.

Stosowane w górnictwie podziemnym aparaty ucieczkowe, są używane przez pracowników jako indywidualne zestawy do ewakuacji w atmosferze zadymionej i w obecności gazów szkodliwych dla zdrowia. Czas pracy takich aparatów jest ograniczony i wynosi około 50 - 60 minut. Po tym czasie aparat należy bezwzględnie wymienić na nowy. Aczkolwiek sama operacja wymiany aparatu trwa kilka sekund, jednakże w warunkach dołowych w obliczu bezpośredniego zagrożenia życia popełnienie jakiegokolwiek błędu może mieć poważne konsekwencje. Aby operację wymiany aparatu ucieczkowego w warunkach zagrożenia uczynić bardziej bezpieczną opracowano szereg rozwiązań, których ideą przewodnią, jest odseparowanie pracownika dokonującego wymiany od atmosfery zadymionej i wypełnionej niebezpiecznymi gazami.

Znane jest z polskiego opisu patentowego PL 173187 rozwiązanie w postaci górniczej przenośnej komory wymiany aparatów ucieczkowych, zawierającej dysze powietrza połączone z instalacją sprężonego powietrza oraz dźwignię sterującą wypływ sprężonego powietrza połączoną poprzez drzwi z instalacją sprężonego powietrza. Komora ta charakteryzuje się tym, że składa się z prostopadłościennych segmentów blaszanych połączonych między sobą rozłącznie, przy czym składania uszczelnione są co najmniej uszczelkami. Przewód sprężonego powietrza za zaworem przechodzi w perforowaną rurę usytuowaną najkorzystniej wzdłuż wszystkich segmentów blaszanych w osi rury o większej średnicy zawieszonej na wspornikach wyposażonej od góry w podłużne otwory. Na przeciwległych wewnętrznych ścianach segmentów blaszanych zainstalowane są wieszaki albo półki na sprawne aparaty ucieczkowe, a każdy segment blaszany od góry zaopatrzony jest w zawór upustowy. W komorze zawór sprężonego powietrza przez dźwignię połączony jest dogodnie cięgnem z drzwiami wejściowymi zainstalowanymi w segmencie wejściowym, natomiast nad rurą stanowiącą tłumik wypływającego powietrza z perforowanej rury w segmencie blaszanym zabudowana jest ławka. Górnicza przenośna komora w segmencie wewnętrznym ma zainstalowaną lampę turbinową sprzężoną z zaworem sprężonego powietrza. Na ścianie czołowej segmentu blaszanego wejściowego od wewnątrz zainstalowany jest telefon.

Podobne rozwiązanie przedstawiono w japońskim opisie patentowym JP 2001248400, w którym przedstawiono tymczasową komorę wypoczynkową umożliwiającą odpoczynek pracownikom bez masek przeciwpyłowych, podłączoną do rurociągu czystego powietrza pobieranego spoza wyrobiska.

W chińskim opisie wzoru użytkowego CN 2186299 przedstawiono namiot izolujący przed dymem i zagrożeniem w wyrobiskach górniczych wykonany z tkaniny ognioodpornej rozpostartej na stalowej ramie. Wewnątrz namiotu znajdują się rury rozprowadzające powietrze, połączone z siecią rurociągów przesyłających sprężone powietrze z powierzchni ziemi lub spoza wyrobiska. W momencie zaburzenia w atmosferze kopalnianej górnicy wchodzą do namiotu, zasuwają suwak zamka błyskawicznego drzwi wejściowych lub zapinają je, otwierają powietrzne zawory sterujące powodujące wpływ powietrza rurociągiem perforowanym do wnętrza namiotu wytwarzając nadciśnienie uniemożliwiające wtargnięcie dymu lub innych szkodliwych gazów do wnętrza namiotu.

Australijski opis patentowy AU 676113 przedstawia rozwiązanie polegające na stworzeniu oddechowych urządzeń ratowniczych. Według rozwiązania, do rurociągów dostarczających świeże i przefiltrowane powietrze podłączone są torby, w których wycięte są podłużne szczeliny, do których w przypadku zagrożenia pracownik może wsunąć głowę osłoniętą specjalną maską oddechową zaopatrzoną w przeziernik. Zużyte powietrze oddechowe osobnym rurociągiem jest odprowadzane poza wyrobisko.

Inne rozwiązanie, opisane w polskim opisie patentowym PL 164765 stanowi kabina samoratownicza posiadająca kołpak odwrócony do góry i podwieszony do stropu wyrobiska na uchwytach. Od góry pod kołpak wprowadzony jest przewód ze sprężonym powietrzem zaopatrzony w zawór.

Celem wynalazku jest przenośna konstrukcja stacji umożliwiająca bezpieczną wymianę aparatów ucieczkowych, bez konieczności pracochłonnego wznoszenia jej z elementów konstrukcyjnych utrudniających ich transport w warunkach prac górniczych oraz charakteryzująca się ergonomią eksploatacji.

Mobilna stacja do wymiany aparatów ucieczkowych zasilana świeżym powietrzem poprzez rurociąg wyposażony w zawór sterujący, cechuje się tym, że osłona stacji o zewnętrznym kształcie zbliżonym do stożka ściętego skierowanego węższą częścią ku górze, usztywniona w dolnej swojej kraPL 219 596 B1 wędzi usztywnieniem obrzeża, zawieszona jest swobodnie górną swoją częścią na wieszaku zamocowanym wspornikiem przy pomocy uchwytów strzemion mocujących do profilu odrzwi obudowy górniczej. Do górnej węższej części osłony króćcem rezonatora dźwiękowego zamontowanego w płycie nośnej zaopatrzonej w uchwyt strzemienia zespołu sygnalizacji dźwiękowej doprowadzany jest nadmuch świeżego powietrza przewodem zasilania powietrzem sterowany zaworem sterownika powietrza uruchamianym płytą naciskową sterownika mocowaną obrotowo na osi obrotu zamocowanej na konstrukcji obudowy sterownika przymocowanej przy pomocy uchwytów strzemion mocujących do profilu odrzwi obudowy górniczej poniżej dolnej krawędzi osłony stacji. Do zaworu sterownika powietrza świeże powietrze dostarczane jest rurociągiem magistrali zasilania powietrzem. Jest korzystnym, aby na zewnętrznej powierzchni osłony stacji ułożone były pasy odblaskowe korzystnie utworzone z folii z warstwą odblaskową zawierającą mikrogranulki. Jest również korzystnym, aby osłona stacji zaopatrzona była w co najmniej jedno okno przeziernika kontrolnego. Jest korzystnym, aby osłona stacji swoją górną węższą częścią była zaciśnięta opaską zaciskową na kołnierzu zespołu sygnalizacji dźwiękowej, w którym do jego płyty nośnej zamocowany jest uchwyt strzemienia, na którym zamocowane jest cięgno zawieszane na wieszaku osłony stacji oraz, aby zespół sygnalizacji dźwiękowej składał się z rezonatora dźwiękowego mocowanego króćcem w płycie nośnej, w której zamontowane są co najmniej dwie śruby mocujące, na których nasunięte są co najmniej dwie tuleje dystansowe, do których z kolei nakrętkami dociśnięta jest płyta kierownicy nadmuchu powietrza zaopatrzona korzystnie w kierownicę nadmuchu świeżego powietrza. Dźwignia sterująca zaworu sterownika powietrza zamocowanego w obudowie sterownika jest sprzężona popychaczem z płytą naciskową połączoną górną swoją krawędzią z osią obrotu zamocowaną do górnej krawędzi obudowy sterownika. Jest korzystnym, aby do zaworu sterownika podłączony był przewód zasilający zaopatrzony w zawór odcinający dostarczający sprężone powietrze z butli lub korzystnie, aby do sterownika podłączony był rurociąg magistrali zasilania powietrzem zaopatrzony w zawór trójdrogowy, do którego przyłączony jest przewód zasilający zaopatrzony w zawór odcinający dostarczający sprężone powietrze z butli.

Mobilna stacja do wymiany aparatów ucieczkowych według wynalazku z uwagi na zwartą i prostą konstrukcję oraz niewielkie rozmiary i wagę, umożliwia rozmieszczenie dowolnej ilości tych stacji w wyrobiskach górniczych. Stacja charakteryzuje się łatwością instalacji w miejscach, w których usytuowane są zawory czerpalne z instalacji sprężonego powietrza. Jako alternatywne rozwiązanie dopuszcza się stację wymiany aparatów wyposażoną w autonomiczne źródło zasilania sprężonym powietrzem zmagazynowanym w butli, co uniezależnia miejsce montażu stacji od przebiegu magistrali centralnego przesyłu powietrza w wyrobiskach kopalnianych. Dopuszcza się również wariant stosowania zamiennej dostawy powietrza z magistrali oraz z butli dzięki zastosowaniu zaworu trójdrogowego. Sterowanie dopływem powietrza za pomocą zaworu uruchamianego płytą naciskową pozwala na ergonomiczne stosowanie stacji umożliwiające posługiwanie się obydwiema rękami w trakcie wymiany aparatu ucieczkowego. Zastosowanie pasów sygnalizacji odblaskowej, zespołu sygnalizacji dźwiękowej oraz kontrolnych okien przeziernych, pozwala na łatwą i bezpieczną lokalizację stacji w wyrobiskach górniczych. Ponadto stacja może być również wykorzystywana w charakterze stacji regeneracyjnej dla pracowników pod warunkiem jej podłączenia do stałej instalacji dostawczej powietrza.

Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia mobilną stację do wymiany aparatów ucieczkowych w widoku perspektywicznym, fig. 2 przedstawia przekrój ukazujący stację wymiany aparatów ucieczkowych z usytuowanym w niej pracownikiem, fig. 3 - przedstawia widok czołowy stacji wymiany aparatów ucieczkowych podłączonej do magistrali zasilającej powietrzem, fig. 4 - przedstawia widok boczny zespołu zaworu sterownika powietrza w położeniu odcinającym dopływ powierza, fig. 5 - przedstawia widok boczny zespołu zaworu sterownika powietrza w położeniu uruchamiającym dopływ powietrza w wyniku nacisku na płytę naciskową, fig. 6 - przedstawia przekrój zespołu sygnalizacji dźwiękowej, fig. 7 - przedstawia mobilną stację do wymiany aparatów ucieczkowych w odmianie z autonomicznym zasilaniem w postaci butli ze sprężonym powietrzem, fig. 8 - przedstawia mobilną stację do wymiany aparatów ucieczkowych w odmianie z podłączeniem do magistrali zasilania powietrzem oraz podłączeniem do butli sprężonego powietrza.

Mobilna stacja do wymiany aparatów ucieczkowych według wynalazku uwidoczniona na fig. 1 składa się z osłony (1) o zewnętrznym kształcie zbliżonym do stożka ściętego skierowanego węższą częścią ku górze. Za pomocą cięgna (15) osłona stacji (1) jest podwieszona swobodnie na wieszaku (6) zamontowanym na wsporniku (7) zamocowanym do profilu odrzwi obudowy górniczej (8) przy pomocy uchwytów strzemion mocujących (14). Materiałem osłony są tworzywa o właściwej odporności me4

PL 219 596 B1 chanicznej i posiadające atesty pozwalające na ich stosowanie w górnictwie podziemnym. W omawianym przykładzie osłona (1) wykonana jest z nieprzepuszczalnej geomembrany. Na zewnętrznej powierzchni osłony (1) w celu łatwiejszego zlokalizowania wizualnego mobilnej stacji do wymiany aparatów ucieczkowych w omawianym przykładzie ułożone są pasy odblaskowe (18) utworzone z folii z warstwą odblaskową zawierającą mikrogranulki. Dodatkowo dopuszcza się stosowanie co najmniej jednego okna przeziernika kontrolnego (19) umożliwiającą zewnętrzną wizualną kontrolę stanu pracownika (10) dokonującego operacji wymiany aparatu ucieczkowego (11) jak zostało to pokazane na fig. 2 i fig. 3. W celu łatwiejszego wchodzenia do wnętrza osłony stacji (1) wzdłuż jej dolnego brzegu założone jest usztywnienie (39) utrzymujące żądany kształt osłony (fig. 2). Jak zostało uwidocznione na fig. 2 i fig. 6 osłona (1) jest zaciśnięta opaską zaciskową (38) na kołnierzu (37) zespołu sygnalizacji dźwiękowej (16), który jest przyspawany do płyty nośnej (32). Do płyty nośnej (32) przyspawany jest również uchwyt strzemienia (24), do którego mocuje się cięgno (15), na którym z kolei wiesza się osłonę (1) na wieszaku (6). W płycie nośnej (32) jest również zamontowany przechodzący przez nią, jak pokazano to na fig. 6 króciec rezonatora dźwiękowego (31), którego jeden koniec jest ukształtowany w omawianym przykładzie na kształt trąbki, natomiast na króćcu zaciśnięty jest opaską zaciskową (25) wąż przewodu zasilającego powietrzem (2) nadmuch powietrza (12). W omawianym przykładzie do wnętrza przestrzeni ograniczonej osłoną (1) jest wtłaczane powietrze o ciśnieniu roboczym ₃ bar i przepływie przykładowo około 0,2 m /s zawierające około 20% O₂. Przepływające powietrze nadmuchu (12) jest kierowane na płytę kierownicy nadmuchu (29), która rozprowadza strumień powietrza po wnętrzu osłony stacji (1). Płyta kierownicy nadmuchu (29) alternatywnie zaopatrzona w profilowaną kierownicę nadmuchu (30) jest mocowana śrubami mocującymi (26) oraz nakrętkami (28) do płyty nośnej (32). Odległość pomiędzy płytą kierownicy nadmuchu (29), a płytą nośną (32) jest regulowana za pomocą tulei dystansowych (27) nasuniętych na śruby mocujące (26), co ma wpływ na wysokość dźwięku wytwarzanego przez rezonator (31). Właściwie dobrana wysokość dźwięku pozwala go wyróżnić w tle hałasu emitowanego w wyrobisku górniczym i łatwiejszą lokalizację stacji wymiany aparatów ucieczkowych. Fig. 2, fig. 4 i fig. 5 ukazują sterownik powietrza (3) umieszczony wewnątrz obudowy (17) mocowanej do profilu odrzwi obudowy górniczej (8) przy pomocy uchwytów strzemion mocujących (14). Obudowa (17) umocowana jest poniżej dolnej krawędzi osłony (1) i od strony czołowej wzdłuż górnej krawędzi ma usytuowaną oś (21) obrotu płyty naciskowej sterownika (4). Fig. 4 przedstawia położenie płyty naciskowej (4) w położeniu, w którym zawór sterownika powietrza (3) jest zamknięty nie przepuszczając powietrza z rurociągu magistrali powietrza (5). W momencie wywołania nacisku (N) poprzez popychacz (23) następuje przesunięcie dźwigni (22) sterownika (3) jak uwidoczniono na fig. 5 i następuje przepływ powietrza z rurociągu magistrali (5) poprzez zawór sterownika (3) do przewodu zasilania powietrzem (2). Fig. 3 przedstawia widok czołowy stacji wymiany aparatów ucieczkowych z uwidocznionymi odrzwiami obudowy górniczej (8) oraz okładziny obudowy wyrobiska (9) podłączonej do magistrali zasilającej powietrzem poprzez rurociąg magistrali zaopatrzony w zawór odcinający (20). Fig. 7 przedstawia mobilną stację do wymiany aparatów ucieczkowych w odmianie przykładu wykonania z autonomicznym zasilaniem w postaci butli ze sprężonym powietrzem (33) podłączonej przewodem zasilającym (35) zaopatrzonym w zawór odcinający (34). Fig. 8 przedstawia mobilną stację do wymiany aparatów ucieczkowych w odmianie wykonania z podłączeniem do magistrali zasilania powietrzem (5) zaopatrzonej w zawór trójdrogowy (36) oraz z zasilaniem w postaci butli ze sprężonym powietrzem podłączonej przewodem zasilającym (35) zaopatrzonym w zawór odcinający do zaworu trójdrogowego (36).

Przykładowo w trakcie prowadzenia prac górniczych w wyrobiskach górniczych w miejscach, w których znajdują się zawory czerpalne zamontowane na magistralach przesyłowych sprężonego powietrza, przy pomocy uchwytów strzemion mocujących (14) zakłada się wspornik (7) wieszaka (6) osłony stacji (1) oraz poniżej niego obudowę (17) zaworu sterownika powietrza (3). Na wieszak (6) zakłada się cięgno (15), na którym za pośrednictwem uchwytu (24) podwiesza się osłonę stacji (1). Przewodem zasilania powietrzem (2) łączy się króciec rezonatora dźwięku (31) umocowanego w płycie nośnej (32) a sterownikiem powietrza (3). Rurociąg magistrali powietrza (5) łączy się z zaworem odcinającym (20) jak to zostało ukazane na fig. 3. Otwiera się zawór odcinający (20) i powietrze dopływa do sterownika powietrza (3). Pracownik (10) wchodzi do wnętrza przestrzeni ograniczonej osłoną stacji (1) i stojąc na spągu (13) wyrobiska odcinkiem ciała poniżej strefy lędźwiowo-krzyżowej wywiera nacisk (N) na płytę naciskową (4) sterownika (3). Następuje wlot powietrza poprzez przewód zasilania powietrzem (2) do króćca rezonatora dźwiękowego (31). Nadmuch powietrza (12) jest sygnalizowany dźwiękowo. Po odczekaniu paru sekund ciągłego nadmuchu powietrza (12) pracownik (10)

PL 219 596 B1 może przystępować do wymiany aparatu ucieczkowego (11). Zwolnienie nacisku na płytę naciskową (4) spowodowaną opuszczeniem stacji przez pracownika (10) z nowo wymienionym aparatem (11) powoduje odcięcie dopływu powietrza z rurociągu magistrali powietrza (5) do przewodu zasilania powietrzem (2). Mobilna stacja wymiany aparatów ucieczkowych jest gotowa do przyjęcia kolejnego pracownika (10) kierującego się do niej w warunkach ograniczonej widoczności wywołanej zadymieniem wyrobiska dzięki pasom odblaskowym (18) ułożonymi na zewnętrznej powierzchni osłony (1) oraz sygnałowi dźwiękowemu wydawanemu przez zespół sygnalizacji dźwiękowej (16) w momencie uruchomienia stacji przez poprzedzającego pracownika.

Zestawienie pozycji

1. - osłona stacji,

2. - przewód zasilania powietrzem,

3. - sterownik powietrza,

4. - płyta naciskowa sterownika,

5. - rurociąg magistrali zasilania powietrzem,

6. - wieszak osłony stacji,

7. - wspornik wieszaka,

8. - odrzwia obudowy górniczej,

9. - okładzina obudowy wyrobiska,

10. - pracownik,

11. - maska aparatu ucieczkowego,

12. - nadmuch powietrza,

13. - spąg wyrobiska,

14. - uchwyt strzemienia mocującego,

15. - cięgno wieszaka,

16. - zespół sygnalizacji dźwiękowej,

17. - obudowa sterownika,

18. - pasy odblaskowe,

19. - okno przeziernika kontrolnego,

20. - zawór odcinający,

21. - oś obrotu płyty naciskowej sterownika,

22. - dźwignia sterująca sterownika powietrza,

23. - popychacz,

24. - uchwyt strzemienia płyty nośnej osłony,

25. - opaska zaciskowa,

26. - śruba mocująca,

27. - tuleja dystansowa,

28. - nakrętka,

29. - płyta kierownicy nadmuchu,

30. - kierownica nadmuchu,

31. - rezonator dźwiękowy,

32. - płyta nośna,

33. - butla z sprężonym powietrzem,

34. - zawór odcinający,

35. - przewód zasilający z butli,

36. - zawór trójdrogowy,

37. - kołnierz,

38. - opaska zaciskowa osłony,

39. - usztywnienie obrzeża osłony,

N. - nacisk.

Zastrzeżenia patentowe

Claims (11)

1. Mobilna stacja do wymiany aparatów ucieczkowych w postaci wyodrębnionej komory zasilanej świeżym powietrzem z rurociągu wyposażonego w zawór sterujący, znamienna tym, że osłona

PL 219 596 B1 stacji (1) o zewnętrznym kształcie zbliżonym do stożka ściętego skierowanego węższą częścią ku górze, usztywniona w dolnej swojej krawędzi usztywnieniem obrzeża (39), zawieszona jest swobodnie górną swoją częścią na wieszaku (6) zamocowanym wspornikiem (7) przy pomocy uchwytów strzemion mocujących (14) do profilu odrzwi obudowy górniczej (8), przy czym do górnej węższej części osłony króćcem rezonatora dźwiękowego (31) zamontowanego w płycie nośnej (32) zaopatrzonej w uchwyt strzemienia (24) zespołu sygnalizacji dźwiękowej (16) doprowadzany jest nadmuch świeżego powietrza (12) przewodem zasilania powietrzem (2) sterowany zaworem sterownika powietrza (3) uruchamianym płytą naciskową sterownika (4) mocowaną obrotowo na osi obrotu (21) zamocowanej na konstrukcji obudowy sterownika (7) przymocowanej przy pomocy uchwytów strzemion mocujących (14) do profilu odrzwi obudowy górniczej (8) poniżej dolnej krawędzi osłony stacji (1), do którego to zaworu sterownika powietrza (3) świeże powietrze dostarczane jest rurociągiem magistrali powietrznej (5).

2. Mobilna stacja według zastrz. 1, znamienna tym, że osłona stacji (1) wykonana jest z materiału elastycznego.

3. Mobilna stacja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że na zewnętrznej powierzchni osłony stacji (1) ułożone są pasy odblaskowe (18).

4. Mobilna stacja według zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, że pasy odblaskowe (18) są utworzone z folii z warstwą odblaskową zawierającą mikrogranulki.

5. Mobilna stacja według zastrz. 1 albo 3, znamienna tym, że osłona stacji (1) zaopatrzona jest w co najmniej jedno okno przeziernika kontrolnego (19).

6. Mobilna stacja według zastrz. 1, znamienna tym, że osłona stacji (1) swoją górną węższą częścią jest zaciśnięta opaską zaciskową (38) na kołnierzu (37) zespołu sygnalizacji dźwiękowej (16), w którym do jego płyty nośnej (32) zamocowany jest uchwyt strzemienia (24), na którym zamocowane jest cięgno (15) zawieszane na wieszaku osłony stacji (6).

7. Mobilna stacja według zastrz. 1 albo 6, znamienna tym, że zespół sygnalizacji dźwiękowej (16) składa się rezonatora dźwiękowego (31) mocowanego króćcem w płycie nośnej (32), w której zamontowane są co najmniej dwie śruby mocujące (26), na których nasunięte są co najmniej dwie tuleje dystansowe (27) do których nakrętkami (28) dociśnięta jest płyta kierownicy (29) nadmuchu powietrza (12).

8. Mobilna stacja według zastrz. 1 albo 6 albo 7, znamienna tym, że płyta kierownicy (29) zaopatrzona jest w kierownicę nadmuchu (30).

9. Mobilna stacja według zastrz. 1, znamienna tym, że dźwignia sterująca (22) zaworu sterownika powietrza (3) zamocowanego w obudowie sterownika (17) jest sprzężona popychaczem (23) z płytą naciskową (4) połączoną górną swoją krawędzią z osią obrotu (21) zamocowanej do górnej krawędzi obudowy sterownika (17).

10. Mobilna stacja według zastrz. 1, znamienna tym, że do sterownika (3) podłączony jest przewód zasilający (35) zaopatrzony w zawór odcinający (34) dostarczający sprężone powietrze z butli (33).

11. Mobilna stacja według zastrz. 1 albo 10, znamienna tym, że do sterownika (3) podłączony jest rurociąg magistrali zasilania powietrzem (5) zaopatrzony w zawór trójdrogowy (36), do którego przyłączony jest przewód zasilający (35) zaopatrzony w zawór odcinający (34) dostarczający sprężone powietrze z butli (33).