Способ локации очагов подземных пожаров

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для определения местонахождения очагов пожаров. Цель - повышение эффективности локации за счет увеличения точности. На дневной поверхности бурят шпуры (Ш) и измеряют в них концентрацию индикаторных газов (ИГ) Определяют Ш с максимальной концентрацией ИГ Вокруг этого шпура по окружности бурят контрольные скважины (С) на выработанное пространство. В диаметрально противоположных С определяют перепад давлейия газа. Находят пару С с максимальным перепадом давления. В точке, лежащей на прямой, пересекающей эту пару С, за окружностью со стороны С с меньшим дав лением газа бурят дополнительную С. В нее нагнетают воздух до момента изменения знака максимального перепада давления На поверхности повторно определяют Ш с максимальной концентрацией ИГ. Проекцию очага пожара на поверхности находят как центр отрезка, соединяющего шпуры с максимальной концентрацией ИГ, найденной в первом и во втором замерах 2 ил (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4737191/03 (22) 11.07.89 (23) 14.02.89 (46) 23.06.91. Бюл. N. 23 (71) Восточное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института горноспасательного дела (72) В. А. Портола и А. А. Гуттер (53) 622.807(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ФФ 765511, кл. Е 21 F 5/00. 1980.

Авторское свидетельство СССР

hh 1270364, кл. Е 21 F 5/00, 1986. (54) СПОСОБ ЛОКАЦИИ ОЧАГОВ ПОДЗЕМНЫХ ПОЖАРОВ (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для определения местонахождения очагов пожаров. Цель — повышение эффективности локации за счет увеличения точности. На дневной поверхноИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при борьбе с подземными пожарами в отработанной части угольных пластов.

Целью изобретения является повышение эффективности локации очагов подземных пожаров за счет увеличения точности способа.

На фиг. 1 показана технологическая схема предлагаемого способа; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Способ включает выработанное пространство 1 с очагом 2 пожара, шпуры 3, пробуренные в приповерхностном слое 4 и контрольные скважины 5, пробуренные в выработанное пространство, прибор 6 для

„„5U 1657655 А1 сти бурят шпуры (Ш) и измеряют в них концентрацию индикаторных газов (ИГ), Определяют Ш с максимальной концентрацией

ИГ. Вокруг этого шпура по окружности бурят контрольные скважины (С) на выработанное пространство. В диаметрально противоположных С определяют перепад давления газа. Находят пару С с максимальным перепадом давления, В точке, лежащей на прямой, пересекающей эту пару С, за окружностью со стороны С с меньшим дав лением газа бурят дополнительную С. В нее нагнетают воздух до момента изменения знака максимального перепада давления, На поверхности повторно определяют Ш с максимальной концентрацией ИГ. Проекцию очага пожара на поверхности находят Я как центр отрезка, соединяющего шпуры с максимальной концентрацией ИГ, найденной в первом и во втором замерах. 2 ил. определения концентрации индикаторного газа в шпурах, прибор 7 для замера давления газа в выработанном пространстве 1 и компрессор 8 для подачи воздуха через скважину в выработанное пространство.

Способ реализуется следующим образом.

Для локации очага 2 подземного пожара, возникшего в выработанном пространстве 1,производят бурение шпуров 3 в приповерхностном слое 4 и замеряют содержание в них индикаторных газов прибором 6. Проведенный замер позволяет обнаружить аномалию индикаторного газа в приповерхностном слое с максимальной концентрацией в шпуре 31. Вокруг этой точ1657655 ки бурят контрольные скважины 5 и замеряют через них давление газа в выработанном пространстве 1 прибором 7. По результатам замера определяют перепады давления между диаметрально противоположными скважинами. Затем на продолжении диаметра между скважинами 5> и 52, имеющих максимальный перепаддавления. в сторону скважины с меньшим давлением газа 5z бурят дополнительную скважину 5з, через которую нагнетают воздух компрессором 8.

Давление подаваемого в скважину 5з воздуха поддерживают на уровне. обеспечивающим изменение знака максимального перепада в скважинах 51 и 5г. При новом режиме вновь определяют содержание индикаторного газа в шпурах 3 прибором 6 и находят сместившуюся максимальную концентрацию индикатора в точке Зг. Проекцию очага пожара находят в точке 31, лежащей в центре отрезка, находящегося между шпурами с максимальной кон центрацией индикатора, определенными в двух замерах 31 и 32.

Пример. При отработке опасного по самовозгоранию угля в выработанном пространстве действующего выемочного поля была обнаружена окись углерода. 3а счет нагнетательного способа проветривания окись углерода была обнаружена в газе, поступающем иэ выработанного пространства по дегазационной скважине.

Проведенная съемка состава газа в приповерхностном слое показала. что максимальное содержание индикаторных пожарных газов в приповерхностном слое находилось в 200 м от проекции монтажной камеры на поверхность и в 18 м от проекции вентиляционног0 штрека на поверхность.

Учитывая, что в выработанном пространстве возможен перенос пожарных газов и по горизонтальной составляющей за счет движения воздуха из лавы к дегаэационной скважине, располагающейся s районе монтажной камеры, необходимо уточнить местонахождение очага в выработанном пространстве. Для оценки возможного смещения максимума концентрации индикаторных газов на поверхности от истинной проекции очага в выработанном пространстве были пробурены дополнительные скважины. Восемь скважин располагаются на окружности, удаленной на 15 м от центра, которым является шпур с максимальным содержанием индикаторных газов. Скважины располагаются на одинаковом удалении друг от друга.

Замер перепада давления газа между диаметрально противоположными скважинами показывает,что наибольший перепад

55 давления газа в выработанном пространстве, равный 18 Па, наблюдается между скважинами, располагающимися на диаметре, параллельном вентиляционному штреку, Причем наибольшее давление, равное

742 мм рт,ст., находится со стороны лавы, Следовательно, поток газа в выработанном пространстве двигается в районе очага от лавы к монтажной камере параллельно вентиляционному штреку, Для компенсации существующих потоков газа в выработанное пространство пробурена дополнительная скважина, расположенная на продолжении диаметра с максимальным перепадом давлений в сторону эа скважиной с меньшим давлением газа, Расстояние между скважиной и шпуром с максимальным содержанием индикаторного газа в приповерхностном слое 20 м, В пробуренную скважину нагнетают воздух, одновременно измеряя перепады давления газа в скважинах. имеющих максимальный перепад давления. При подаче в скважину воздуха в количестве 6м / мин перепаддавления в контрольных скважинах изменяет свой знак. Это свидетельствует о том, что и поток газа в выработанном пространстве изменяет направление движения на обратное и движется от монтажной камеры к забою.

Периодически повторяемая съемка содержания индикаторных газов в приповерхностном слое показывает, что максимальная концентрация индикатора постепенно перемещается от монтажной камеры к забою, Через двое суток движение газовой аномалии на поверхности прекращается и максимальная концентрация индикатора останавливается на расстоянии 10 м от первоначальной точки и в 18 м от проекции вентиляционного штрека на поверхность. Учитывая, что за счет нагнетания воздуха газовая аномалия отклоняется от истинной проекции очага на поверхность на то же расстояние, что и до подачи, только в другую сторону, очаг должен располагаться в середине отрезка. проведенного через точки с максимальным содержанием индикаторного газа в приповерхностном слое, полученным при противоположных перепадах давления в скважинах. Каротаж скважины, пробуренной в найденном месте, показывает, что она попала непосредственно в очаг.

Формула изобретения

Способ локации очагов подземных пожаров, включающий бурение шпуров на поверхности, отбор иэ них проб газа для определения концентрации индикаторных газов и бурение контрольных скважин для

1657655 замера давления газа в выработанном пространстве, отличающийся тем, что, с целью повышения точности локации, контрольные скважины в выработанное пространство бурят по окружности, центром которой является шпур с максимальной концентрацией индикаторного газа, и определяют перепады давления газа между диаметрально противоположными скважинами, затем на продолжении диаметра, имеющего максимальный перепад давления газа в выработанном пространстве в сторону скважины с меньшим давлением газа бурят дополнительную скважину и подают в нее воздух под давлением, обеспечивающим изменение знака максимального

5 перепада давления, и вновь определяют на поверхности точку с максимальным содержанием индикаторного газа. причем проекцию очага пожара на поверхности находят как точку, лежащую в центре отрезка между

10 шпурами с максимальной концентрацией индикатора, найденными в двух замерах.