Способ предупреждения и активной локализации эндогенных пожаров

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в угольных шахтах для борьбы с эндогенными пожарами. Цель - повышение эффективности предупреждения и локализации эндогенных пожаров за счет повышения безопасности, снижения затрат материальных и трудовых ресурсов. В выработанное пространство (ВП) пласта, склонного к самовозгоранию, бурят скважину для откачивания газов из ВП. На контакте крепи угледобывающего комплекса с боковыми и обрушенными породами устанавливают трубные газификационные коллекторы (ГК) и в них подают жидкий азот. В образующийся инертный газ вводят индикаторные газы, причем различные для каждого ГК. Откачивание газов из ВП осуществляют одновременно с нагнетанием жидкого азота в ГК и вводом индикаторных газов в образующийся газ. Интенсивность нагнетания превышает интенсивность откачивания газов. Процесс обработки ВП азотом и откачивание газов прекращают при обнаружении в составе откачиваемых газов всех индикаторов индикаторных газов. 2 ил.

СОЮЗ С0ВЕТСННХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Й Кр».

114!ИПц

Ф..гЯ Ц, / 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4417700/23-03 (22) 27.04.88 (46) 23.06.90. Бюл. N 23

:(71) Восточное отделение Рсесоюзного научно-исследовательского института горноспасательного дела (72) В.И.Лагутин, А.Е.Чуприков, Д,Ю.Палеев и Г,И,Кудрявцев (53) 622.8.831 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1252506, кл. Е 21 F 5/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Р 1283422, кл. Е 21 F 5/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Р 1346819, кл. Е 21 F 5/00, 1986, (54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И АКТИВНОЙ

ЛОКАЛИЗАЦИИ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ (57) Изобретение относится к горной промьппленности и м.б. использовано в угольных шахтах для борьбы с эндо-, генными пожарами. Цель — повьппение эффективности предупрехдения и локализации эндогенных пожаров за счет

Изобретение относится к горной промьппленности и может быть использовано в угольных шахтах при борьбе с эндогенными пожарами, вознияающими в выработанном пространстве.

Цель изобретения — повьппение эффективности предупреждения и локализации эндогепных пожаров за счет повьппения безопасности, снижения затрат материальных и трудовых ресурсов, На фиг.1 показана схема размещения оборудования на горизонтальных

„,Я) „„1573204 (1)5 E 21 F 5/00

2 повышения безопасности, снижения затрат материальных и трудовых ресурсов. В выработанное пространство (BII) пласта, склонного к самовозгоранию, бурят скважину для откачивания газов из ВП, На контакте крепи угледобывающего комплекса с боковыми и обрушенными породами устанавливают трубные газификационные коллекторы (ГК) и в них подают жидкий азот.

В образующийся инертный газ вводят индикаторнъ.е газы, причем различные для кахдого ГК. Откачивание газов из

ВП осуществляют одновременно с нагнетаением х;идкого азота в ГК и вводом индикаторных газов в образующийся газ. Интенсивность нагнетания превы- В шает интенсивность отка ивания газов.

Процесс обработки ВП азотом и отка- %Ф чивание газов прекращают при обнару- С женин в составе откачиваемых газов всех индикаторов индикаторных газов. Д

2 ил.

Вим4 и наклонных пластах; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1 для условий крутого залегания пласта (с вариантами бурения откачивающих скважин с поверхности и сближенного пласта).

Схема способа содержит угледобывающий комплекс 1, угольный пласт 2, горные выработки 3 и 4, изолирующие щитовые перемычки 5 и 6, скважины 7 и 8, соответственно пробуренные с поверхности и из горной выработки 9 сближенного пласта 10, вакуум-насоса

11, цистерны 12 и 13 транспортирова1573204 ния жидкого азота, сильфонные металлорукава 14 и 15 подачи жидкого азота, газификационные коллекторы 16 и

17 жидкого азота, установленные на контакте крепи угледобывающего комплекса 1 и обрушенными породами выработанного пространства 18, дегаэационный трубопровод 19 шахты, очаг

20 пожара и трубопровод 21 отвода выхлопных газов с целью их использования для генерирования пены при тушении очага 20 пожара по специально пробуренным скважинам с поверхности (не показано).

Способ реализуется следующим образом.

При появлении опасности выхода пожарных газов в приэабойное прос.транство угледобывающего комплекса 1 с

20 поверхности или из горной выработки

9 сближенного пласта 10 в выработанное пространство. 18 пласта 2 бурят скважину 7 или 8 (исходя из технических воэможностей). Иа скважину

7 устанавливают водокольцевой вакуумнасос 11. Если скважина 8 пробурена из горной выработки 9 сближенного пласта 10, то устье скважины (обсадной трубы) подсоединяют на дегаэационный трубопровод 19 шахты, На пластах опасных по самовозгоранию углей угледобывающие комплексы 1 заранее обеспечиваются установленными на них трубными газификационными коллекторами 16 и 17, например, жидкого азота. В свободную от работы по добыче угля смену в горных выработках 3 и 4 устанавливают быстросъемные щитовые перемычки 5 и 6 и приводят подачу газообразного азота из цистерн 12 и 13 на трубные гаэификационные коллекторы 16 и 17. Одновременно включают в работу вакуумнасос 11 (или дегазационный .трубопровод 19), Под создавшимся избыточным давлением и создаваемым вакуумнасосом 11 (или дегаэационным трубопроводом 19) разрежением рудничный воздух отводится эа пределы приконтурной воздухопроницаемой зоны выра- 50 ботанного пространства 18. В результате происходит полная замена рудничной атмосферы лризабойного и выработанного пространства инертным газом, что ведет к полному прекращению 55 окислительных процессов в угольном веществе и рассеиванию аккумулированного в нем тепла в окружающее пространство, Чтобы не возникало резких изменений давления в выработанном пространстве, обеспечивают интенсивность нагнетания. инертного газа с превышением интенсивности откачпвания рудничной атмосферы На величину утечек через неплотности-в щитовых перемычках 5 и 6. Подпор обеспечивает объемность замещения во всей площади пространства. 3 целях обеспечения контроля за ходом профилактических работ в начале запуска инертного газа со стороны горной выработки вводят индикатор, например хладон 11482, со стороны горной выработки 4 вводят другой индикатор, например хладон

12Â2, по обнаружению которых при годовом анализе на выхлопе в трубопроводе 21 судят о степени очищения выработанного пространства по секторам от рудничного воздуха. Подача жидкого азота непосредственно в газификационные коллекторы 16 и 17 приводит к поступлению в выработанное пространство 18 инертного газа очень низкой температуры, что обеспечивает дополнительный теплосъем, увеличивая одновременно инкубационный период самонагревания угля. При работе вакуум-насоса 11 выхлопные газы с пониженным содержанием кислорода направляют по трубопроводу 21 на пеногенератор (ие показан), смонтированньп на скважине (не показана ) для тушения очага пожара, Работу по замещению рудничнои атмосферы выработанного и призабойного пространств прекращают после улавливания в выхлопных газах вакуум-насоса 11 следов двух индикаторов, запущенных на границах очистного забоя, После этого призабойное пространство проветривают до санитарных норм и подготавливают угледобывающий комплекс 1 к работе. Периодическое заполнение в нерабочие смены приконтурной воздухопроницаемой зоны выработанного пространства

18 инертным газом приведет к тому, что фильтрационные потоки, движущиеся в сторону очага пожара 20, будут приносить с собой инертный гаэ, что блокирует очаг пожара от свежего воздуха.

Пример. Способ был испытан в условиях щитовой системы разработки крутых пластов. Средняя ширина захвата щитом составляла 25 м, вынимаемая мощность пласта 4 м, Средняя скорость подвигания щитового ком5 15732 .плекса 5 м/сут. Для инертиэацпи выработанного пространства н шахтах использовали подземные установки транспортирования жидкого азота

УТЖА-2 и "Азот- j" с заправкой жидким азотом в количестве 760 кг каждая.

1 т жидкого азота давала 808 м га3 зообраэного азота, За 6 дн. рабочей недели выработанное пространство за щитом составило 3 тыс. м . Для,полз ного замещения рудничной атмосферы выработанного пространства было израсходовано порядка 4 т жидкого азота, что при работе двух установок потребовало две дозаправки. Работа пд изоляции щитового комплекса (возведение щитовых перемь|чек). и его инертизация обеспечивалась в одну ра-бочую смену. Остановки очистного < фронта предлагаемый способ предупреж. дения и активной локализации эндогенных пожаров не потребовал.

Формула изобретения 2б

Способ предупреждения и активной локализации эндогенных пожаров, вклю04 6 чающий нагнетание инертного газа в выработанное пространство, откачивание газа иэ выработанного пространства отличающийся тем, t что > с целью повьш|ения эффективности предупреждения и локализации эндогенных пожаров за счет повышения Ьезопасности, снижения затрат материальных и трудовых ресурсов, на контакте крепи угледобывающего комплекса с боковыми и обрушенными породами устанавливают трубные газификационные коллекторы, нагнетают в них жидкии азот, вводят в образующиеся потоки газообразного азота индикаторные газы, различные для каждого газификационного коллектора, производят от-. качку газа из выработанного пространства одновременно с нагнетанием инертного газа, причем интенсивность нагнетания превышает интенсивность откачпва ия, и прекращают нагнетание и откачивапие газа из выработанного пространства при обнаружении в составе откачиваемого газа всех вводимых индикаторов.

1573204

Составитель И.Федяева

Редактор Е.Папп Техред П.Сердюкова КоРРектоР N.Максимишинец

Заказ 1630 Тираж 378 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКИТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101