Способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства

 

СПОСОЬ СНИЖЕНИЯ ЭНДОГЕННОЙ НОЖАРООПАСНОСТИ 5ЫР. БОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА, вк.иочпюший юдачу водного раствора ангшшрогена в выраб{)та1П1ое пространство, отличающийся тем, что, с целью новышенпя уф(|)ективности профи:1актпчеекой обработкп - :плуатаппопных потерь уг.пя в выработаппом нространстЕ5е путем обработки завала по всей длине активной зоны самовозгорания угля, водный раствор аптинпр()|-сна подают поперек движения утечек воздуха со стороны со.храняемой части вепт11,1япи()пного П1трека нозадп очистного забоя, начиная от границы пожаробезопасной 30|1Ы. § (Л к 4 СД 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1121458

3 (58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

М ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3585289122-03 (22) 27.04.83 (46) 30.10.84. Ьюл. № 40 (72) В. Д. Ялевский, Ю. Н. Малышев, А. A. Мясников, М. П. IlotlKQB u E. М. Попков (71) Произво(ственно(Объединение по лобыче ге!я «(Ожк зб(!сс голь» (53) 622.822 (088.8) (56) 1. Инструкция по предупрежденик) и тушению эндогенных пожаров. Прокопьевск, 973, с. 24. 2. Авторское свидетельство СССР № 764123, кл. Е 21 Г 5/02, !978 (прототип). (54) (57) CI 10(:О!) С1(ИЖЕН1151;-)11, (()ГЕННОЙ ПОЖ А РОО 1 АС НОС 1 1 В1>1(>.), ЬОТАННОГО !11)ОСТРАНСТВА, нк.!к>ч;!!<>-! ций пот»чу полного раствор»»нти!!ир<>гена в выработ;Ill ll<)c пространств<>, оТ.!ичик)и(ий(ч тем, что. с целью повыш(HIEH эф<1>(ктивности про<1)иг!1)ктической обр»ботки эк(— и 1 »тационны)(потерь угля 13 выработ»нНо.">I llpocTp»H< IlvTc lE обра()oTI(II з;)и;)л)1

lIo всей .(лине активной зоны с(! моно.1! Оp» El l15I ) Ã15I, волны и pllCTE3Op а нтllll ll p() I (. H(I пОЛ»101 IlollcP<. v .1н!1жени51 vT(."ч E(во l,t() » (о cторон1 c<)xp»Hslc»OII ч»(ти венти, Is!lilt<>«Hot () штрек» !)озапи Оч яство! О з»(н>я, Н» !ПII1151 ()T КРI! II»< .И I P»HE!Ill>1 ПОЖ IР(Н)(ЧЗО1!11(II()И ЗО!! I)I.!!2!458

4 Q

25

Изобретение относится к технике безопасности в угольной промышленности и мо>кст быть использовано для предупреждения эндогенных пожаров при выемке пластов угля, склонных к самовозгоранию, системами разработки с обрушением кровли.

Применяемая в настоящее время техно. логия угледобычи мощных пологих и наклонных пластов предусматривает послойную выемку пласта с оставлением межслоевой пачки угля мощностью 0,5 м и более.

При выемке пласта в два-три слоя суммарная мощность межслоевых пачек угля, оставляемых в виде эксплуатационных потерь, представляет повышенную опасность самовозгорания угля в любом месте выработанного пространства. Большие потери угля имеются в местах геологических нарушений, а также при разработке мощных пластов и пластов с переменной мощностью механизированными комплексами в один слой.

Наибольшую эндогенную пожароопасность представляют потери угля, находящиеся в выработанном пространстве на путях утечек воздуха, а самовозгорание угля обусловлено следующими факторами: продолжительностью и скоростью фильтрации воздуха, вели иной и характером распределения эксплуатационных потерь угля, а также его сорбционной способностью к кислороду оздуха.

Известен спс>соб снижения эндогенной пожароопасности выработанного простран ства шахт, заключающийся в том, что после отработки участка с поверхности или из горных выработок в выраб>отанное пространство бурят се ь скважин, по которым ocyLllecTBëÿ>oò подачу водныx растворов антипирогена (! ).

Однако способ нс обеспечивает качественную и равномерную профилактическую обработку всей площади выработанного пространства, возникает необходимость в бурении большого количества скважин, не позволяет совместить процесс выемки у>= ля и профилактической обработки выработанного пространства, примыкающего к очистному забою, из-за опасности прорыва раствора .-.нтипирогена в рабочее нространство лавы.

Известен также способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства, который заключается в том, что антипироген вводят в выработанное пространство с помощью обособленной вентиляционной струи, которую подают в выработанное пространство по трубопроводу сонаправленко с путями утечек воздуха, причем количество воздуха в трубопроводе принима>от равным естественным утечкам воздуха, при э.ом предварительно перед вво дом в выработанное пространство производят воздушнсдепрессионнук> сьемку для определения величин и путей утечек. Кроме топ>, для повышения эффективности профилактики обработки готерь угля в длинных очистных забоях путем регулирования теплофизических параметров утечек воздуха на входе в выработанное пространство и выходе из него, а также управления процессом конденсации водяных паров из воздушноантипирогенной смеси перед вводом антипирогена в выработанное пространство предварительно определяют температуру и влагосодержание утечек воздуха на входе B выработанное пространство и выходе из него, а воздушноантипирогенную смесь перед вводом в выработанное пространство подогревают. При этом осуществляют контроль за качеством обработки путем замеров температур поступающего воздуха и антипирогенной смеси на входе и выходе выработанного пространства (2).

Однако данный способ не эффективен для больших очистных забоев, где необходимо по их длине создавать несколько точек для ввода водного раствора антипирогена, что усложняет организацию работ по профилактике, работы дорогостоящи и технически трудно осуществимы.

Кроме того, данный способ требует применения дополнительного оборудования, например компрессора типа ШВКС-5, вентилятора ВМП-6 или ПГР-60, насоса Ж-6, ем кости, электрического нагревателя, трубопроводов, электроаппаратуры, кабелей и т. п., которое располагают на платформах, загромождающих выработку, что в свою очередь осложняет ведение очистных работ, повышае г сесестоимость угля, а наличие в системе нагревательных приборов в шахтах, опасных по взрыву, небезопасно;

Способ неэффективен при прямоточных схемах проветривания выемочных участков, так как выпадение аэрозоля из воздушной струи наблюдается в 60 — -80 м от места ввода антипирогена, B то время как пожароопасная зона располагается позади очистного забся значительно дальше.

Например, начало пожароопасной зоны от очистног0 забоя при его подвигании

Я,>,== 80 м мес, инкубационном периоде cavîâoçãîpàHèÿ угля Т = 4 мес и коэффициен те безопасности ведения очистных работ

К . — 0,7 составит !

- и с з ---- О, > Х 80 Х 4 -=- 224 м, При применении прямоточных схем проветрива.ния выемочных участков протяженность действия утечек воздуха в выработанном пространстве за пределами очистного забоя со скоростями движения, со=,дающими благоприятные условия для самсвозгорания угля (О,1 — 0,9 м/мин) достигает 550 м. Поэтому самовозгорание угля, оставленного в выработанном пространстве и обработанного по известному способу, 112!458

1-пвз = Кб А)и 6) Составитель И. Федяева

Редактор A. Долиниц Техред И. Верес Корректор Л. Зпмокосов

Заказ 7672!27 Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 позади пожаробезопасной зоны возможно.

Самовозгорание угля в выработанном пространстве произойдет позади очистного забоя на расстоянии 224 м, при этом протяженность возможного самовозгорания состави

1-поз = 550 — 224 = 326 M.

Данный способ не обеспечивает полной безопасности ведения очистных работ при отработке угольных пластов, склонных к самовозгоранию, что ведет к нарушению ритмичности работы, снижению нагрузки на выемочный участок.

Цель изобретения — повышение эффективности профилактической обработки эксплуатационных потерь утля в выработанном пространстве путем обработки завала по всей длине активной зоны самовозгорания угля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства, 20 включающему подачу водного раствора антипирогена в выработанное пространство, водный раствор антипирогена подают поперек движения утечек воздуха со стороны сохраняемой части вентиляционного штрека позади очистного забоя, начиная от крайней границы пожаробезопасной зоны.

На чертеже изображена схема осуществления способа снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства.

Способ осуществляют следующим обра- 30 зом.

Обработку выработанного пространства 1 ведут со стороны сохраняемой части вентиляционного штрека 2 позади очистного забоя 3 на расстоянии, равном протяженности пожаробезопасной зоны 1.пы, при 35 этом водный раствор антипирогена вводят в выработанное пространство поперек движения утечек воздуха.

Протяженность пожаробезопасной зоны определяют из формулы

40 где 1х5=0,70В коэффициент, учитывающий безопасное ведение работ;

Яо - подвигание очистного забоя, м)мес;

-инкубационный период самовозгорания угля, мес.

Воду, насыщенную антипирогенами, после осветления в выработанном пространстве 1 используют многократно в замкнутом цикле с помощью насосной установки 5 и системы трубопроводов 6. Излишки воды откачивают на рабочий горизонт или непосредственно на поверхность по трубопроводу 7.

Контроль за качеством обработки выработанного пространства 1 ведут замеры температуры и состава воздуха, выходящего из завала по всей длине сохраняемого штрека 2, начиная от очистного забоя. При обнаружении в какой-либо точке замера изменения в температуре или составе воздуха дополнительно обрабатывают выработанное пространство путем введения большего объема воды, насыщенной, например, пожарогасящими компонентами повышенной концентрации. Обработку производят до тех пор, пока температура и состав воздуха не будут соответствовать нормам.

Таким образом, дополнительное аэродинамическое сопротивление, создаваемое потоком воды, направляемой в выработанное пространство. препятствует движению утечек воздуха по завалу, что сокращает протяженность их действия в выработанном пространстве. Повышается эффективность увлажнения всего массива обрушенных пород кровли и угля как в пределах обрабатываемой зоны выработанного пространства, так и за ее пределами по ходу движения утечек. Кроме того, снижается температура самонагревающегося угля по всей длине пути фильтрации утечек. Согласно способу аэроводоантипирогенную обработки завала ведут по всей длине активной зоны самовозгорания угля.

Предлагаемый способ позволяет многократно использовать один объем воды в замкнутом цикле.

Применение способа увеличит нагрузку на очистной забой за счет совме1цения работ по добыче и профилактике, а также контролю и своевременному тушению возможных очагов пожаров в начальной их стадии.