Количество подземных объектов довольно обширно. Самыми распространенными из них являются угольные шахты, на которых ежегодно происходят пожары и взрывы, приводящие к травмированию и гибели людей, значительному материальному ущербу.
      Цель работы — выявить недостатки современных средств автоматической взрывозащиты горных выработок угольных шахт от взрывов и вспышек газо-пылевоздушных смесей.
      Для повышения эффективности взрывозащиты требуется совершенствование существующих и разработка новых средств и способов борьбы с взрывами метана и угольной пыли, что, безусловно, является актуальной научно-технической задачей.
      Один из перспективных способов решения поставленной задачи, состоящей в коренном усовершенствовании взрывозащиты угольных шахт, заключается в использовании автоматических средств гашения вспышек (взрывов) газа и пыли.
      Важнейший элемент автоматических систем гашения, определяющий возможность своевременного обнаружения вспышки (взрыва), — датчик, реагирующий на какое-либо физическое явление, сопровождающее вспышку или взрыв, и выдающий сигнал на срабатывание исполнительного устройства.
      Распространение получили датчики, реагирующие на высокую температуру пламени взрыва или пожара. К преимуществам таких датчиков следует отнести их высокую помехозащищенность и сравнительно простое устройство. Однако для срабатывания такого датчика необходим непосредственный контакт с пламенем. При этом, естественно, теряется основное преимущество автоматических систем — способность погасить взрыв (вспышку) на начальной стадии развития.
      Перспективны, с точки зрения обеспечения быстродействия ждущих автоматических систем гашения взрывов, оптические датчики, реагирующие на световое излучение пламени, главным образом в инфракрасной и ультрафиолетовой частях спектра. Однако, применение таких датчиков ограничено возможностью ложного срабатывания от воздействия других источников света и сложностью защиты оптических деталей от запыления в подземных горных выработках.
      Как показал анализ результатов ряда исследований, возможно применение датчиков, реагирующих на повышение давления, т.е. на наличие УВВ. Такие датчики показали свою надежность и избирательность, поскольку они выдают сигнал на срабатывание автоматической системы только при взрывах метана (угольной пыли) и не реагируют на случайные вспышки. Следует учитывать, что при их разработке необходимо точно выставлять порог срабатывания: с одной стороны, повышая чувствительность, с другой — борясь с ложными срабатываниями от посторонних помех (например, при ведении взрывных работ).
      Таким образом, мы пришли к выводу, что необходимо разработать систему, которая включала бы одновременно несколько датчиков, реагирующих на разные параметры.
      Проведя анализ ряда исследований было установлено, что наиболее оптимальным вариантом является использование оптического датчика пламени и датчика давления. Это обусловлено тем, что датчики давления хорошо работают при возникновении мощной ударной волны, что характерно при развитых взрывах, а оптические датчики пламени инфракрасного или ультрафиолетового диапазонов надежнее работают с «тихими» взрывами.
      Разработано множество датчиков, реагирующих на избыточное давление, которые являются очень компактными и надежными, так как они быстро фиксируют всплеск давления, возникающий в фронте ударной волны.
      Наиболее эффективным, на наш взгляд, является применение датчика абсолютного давления Р8АР ( смотри рисунок 1). Данный датчик выделяется из ряда других датчиков высокой скоростью срабатывания, которая обеспечивается резонансной частотой мембраны равной 134 кГц. Измерительный диапазон датчика лежит в пределах от 0 до 500 бар. Рабочий диапазон температур от -40 до +140 ?С. Характерные особенности Р8АР: приваренный терморезисторный сенсор, быстрый монтаж, малые габариты, очень хорошее соотношение цена/качество.
      

      Выводы: На сегодняшний день существует огромное количество различных датчиков реагирующих на пламя, давление, инфракрасное излучение, температуру и т.д. Однако использование каждого отдельно взятого датчика не всегда приводит к своевременному срабатыванию системы пламягашения.
      Поэтому, мы считаем, что целесообразно разработать систему автоматического пламягашения, которая включала бы как датчики давления, так и оптические датчики пламени, что позволит более эффективно реагировать на возникшую угрозу.
      Также, в связи с тем, что конструкция датчика пламени позволяет перестроиться на обнаружение вспышек практически любых горючих веществ, комплекс может использоваться и в других отраслях промышленности (нефтегазовой, спиртоводочной, мукомольной, деревообрабатывающей и т.п), имеющих взрывоопасные производства и помещения.