Способ локации очагов самовозгорания угля

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при локализации и тушении очагов самовозгорания в выработанном пространстве. Цель - повышение эффективности локализации очагов самовозгорания. Для этого с поверхности бурят шпуры, берут пробы газа и определяют концентрацию индикаторных газов в пробах. На поверхности строят линию, по которой перемещается точка с максимальным содержанием индикаторного газа при изменении действующего напора вентиляционной струи в забое. Проекцию очага на поверхности находят на продолжении этой линии на расстоянии от начальной точки с максимальной концентрацией индикатора до проекции очага, определяемом по формуле L0 = (H0 L1) : (H0 - H1), где H0 - начальный действующий напор в забое Па. H1 - измененный вентиляционный напор в забое Па. L1 - расстояние, на которое перемещается точка с максимальным содержанием индикатора на поверхности после изменения вентиляционного напора, м. Найденное расстояние откладывается в сторону движения газовой аномалии при положительном значении L0 и в противоположную - при отрицательном. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при локализации и тушении очагов самовозгорания в выработанном пространстве. Известен способ локации очагов пожара, включающий бурение скважин, изоляцию пожарного участка с последующим измерением депрессии естественной и тепловой тяги, по данным которой строят изобары, а центр пожара определяют по максимальной депрессии. Недостатком способа является большая трудоемкость из-за необходимости изоляции участка и опасности скопления горючих газов при остановке вентиляторов. Известен также способ локации очагов самовозгорания, включающий бурение шпуров и контрольных скважин для определения концентрации индикаторных газов выше фонового значения при двух режимах проветривания, обеспечивающих повышенное и пониженное по отношению к атмосферному на поверхности давлению газа в выработанном пространстве, по которым находят центр пожара. Недостатком данного способа является возможность ошибки при определении местонахождения очага из-за возможности смещения газовой аномалии на поверхности вследствие утечек воздуха, существующих в выработанном пространстве. Целью изобретения является повышение эффективности локации очагов самовозгорания. Указанная цель достигается тем, что согласно способу локации очагов самовозгорания угля, включающему бурение шпуров на поверхности и отбор в них проб газа для определения концентрации индикаторных газов выше фонового значения, точки на поверхности с максимальным содержанием индикаторных газов определяют не менее, чем при двух различных действующих напорах вентиляционной струи в забое с построением на поверхности линии, по которой перемещается точка с максимальным содержанием индикаторного газа, а проекцию очага на поверхности находят на продолжении этой линии, на расстоянии от начальной точки с максимальной концентрацией индикатора, определяемом из соотношения L0= (1) где Но начальный действующий напор в забое, Па; Н1 измененный вентиляционный напор в забое, Па; L1 расстояние, на которое перемещается точка с максимальным содержанием индикаторного газа на поверхности после изменения вентиляционного напора, м. Причем при положительном значении Lo этот отрезок откладывают в сторону движения газовой аномалии, а при отрицательном в противоположную сторону. Существенными отличиями предлагаемого способа являются: построение на поверхности линии, по которой перемещается точка с максимальным содержанием индикатора при изменении действующего напора в забое с нахождением проекции очага на поверхности на продолжении этой линии. расстояние от начальной точки с максимальным содержанием индикатора до проекции очага определяют по выражению L0= где Но начальный действующий напор в забое, Па; Н1 измененный вентиляционный напор в забое, Па; L1 расстояние, на которое перемещается точка с максимальной концентрацией индикатора на поверхности после изменения вентиляционного напора. Образующиеся в очаге пожара индикаторные газы перемещаются к поверхности за счет молекулярной диффузии и конвективных потоков. Однако в выработанном пространстве действующих забоев за счет внутриучастковых утечек возникают горизонтальные потоки, которые сносят максимальную концентрацию индикаторных газов от вертикальной проекции очага на поверхность. Для определения расстояния, на которое сносятся индикаторные газы от проекции очага на поверхность наиболее целесообразно изменить действующий напор вентиляционной струи в забое и, естественно, скорость воздуха в выработанном пространстве. Измеряя расстояние, на которое изменится смещение очага на поверхность при изменении действующего напора вентиляционной струи, можно по приведенному соотношению (1) определить начальное смещение точки с максимальной концентрацией индикатора от вертикальной проекции очага, Учитывая, что при увеличении величины действующего напора выход максимальной концентрации на поверхность удаляется от проекции очага, а при уменьшении величины напора смещается с этой проекции, найденный отрезок Lо откладывается в сторону движения очага при положительном значении Но1 и в противоположную при отрицательном значении. На чертеже показана технологическая схема предложенного способа. Схема включает выработанное пространство 1 с очагом пожара 2, действующий забой 3, вентиляционный напор, в котором вызывает утечки воздуха 4 в выработанном пространстве 1, вызывающие смещение потока 5 газов на поверхность 6 от вертикальной проекции 7 очага 2. Способ реализуется следующим образом. Возникающий в выработанном пространстве 1 очаг пожара 2 выделяет индикаторные газы. Действующий напор вентиляционной струи в забое 3 приводит к возникновению в выработанном пространстве 1 утечек воздуха 4, которые смещают поток газа на поверхность 6 от вертикальной проекции 7 очага пожара 2. Для определения точки, где выносится максимальная концентрация индикатора на поверхность 6 потоком 5 проводят поверхностную съемку. Затем изменяют действующий напор вентиляционной струи в забое 3, например, снижением или повышением сопротивления. За счет снижения скорости утечек воздуха 4 в выработанном пространстве 1, индикаторные газы, образующиеся в очаге 2, смещаются меньше и поднимаются к поверхности 6 потоком 5'. Перемещение потока 5 и на поверхности 6 при изменении действующего напора фиксируется поверхностной съемкой. На поверхности 6 строят линию перемещения потока 5 с максимальной концентрацией индикатора из положения 5 до 5'. Затем определяют расстояние от первоначального выхода потока 5 максимальной концентрации индикатора до вертикальной проекции 7 очага 2 по формуле (1). Полученное расстояние откладывают на продолжении линии, по которой перемещалась точка с максимальным содержанием индикатора, от ее первоначального положения. В случае, если полученное значение Lо положительно (при снижении действующего напора), отрезок откладывают в сторону движения очага 2, а при отрицательном значении в противоположную сторону и находят проекцию 7 очага пожара 2. П р и м е р. После обнаружения эндогенного пожара в выработанном пространстве действующего выемочного поля была проведена локация очага с поверхности. В месте нахождения газов аномалии была пробурена контрольная скважина, однако обнаружить очаг не удалось. Для определения смещения газовой аномалии от вертикальной проекции очага в забое замерили перепад давления, который оказался равен 80 Па. Затем в забое создали дополнительное сопротивление, что увеличило перепад до 130 Па. Одновременно на поверхности проводили газовую съемку для определения пути движения аномалии за счет изменения перепада давления. Измерения показали, что газовая аномалия двигалась по прямой линии в течение 3 сут и остановилась на расстоянии 5 м от первоначального месторождения. Расчет расстояния, на которое была смещена аномалия от вертикальной проекции, проводился по формуле L0= 5 -8 Для прохождения проекции очага на поверхности необходимо было учесть, что Lо является отрицательным. Поэтому найденные 8 м были отложены на продолжении линии, по которой перемещалась газовая аномалия от первоначального положения в сторону, противоположной той, куда перемещалась аномалия при изменении перепада давления в забое. Скважина, пробуренная в найденной точке, попала в очаг пожара. Точное определение местонахождения очага позволило быстро и с минимальными затратами потушить пожар. Применение предложенного способа сократит время и затраты на тушение и локализацию очагов пожаров, возникающих в выработанном пространстве действующих забоев. Одновременно повышается безопасность горных работ.

Формула изобретения

СПОСОБ ЛОКАЦИИ ОЧАГОВ САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЯ, включающий бурение шпуров с поверхности и отбор из них проб газа для определения концентрации индикаторных газов, превышающей фоновое значение, отличающийся тем, что, с целью повышения точности локации очагов самовозгорания в выработанном пространстве действующих забоев, на поверхности определяют точки с максимальным содержанием индикаторных газов не менее, чем при двух различных действующих напорах вентиляционной струи в заборе и строят линию, по которой перемещается точка с максимальным содержанием индикаторного газа, а проекцию очага на поверхности находят на продолжении этой линии на расстоянии от начальной точки с максимальной концентрацией индикаторного газа, определяемом из выражения
где H0 - начальный действующий напор в забое, Па;
H1 - измененный действующий напор в забое, Па;
L1 - расстояние, на которое переместилась точка с максимальным содержанием индикаторного газа при изменении действующего напора в забое, м,
при этом при положительном значении расстояния L0 его отмеряют в направлении перемещения точки с максимальным содержанием индикаторного газа, а при отрицательном значении - в противоположную сторону.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых для предотвращения динамических проявлений горного давления при ведении горных работ

Изобретение относится к горной промышленности и м.б

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых при подготовке выбросоопасных, высокогазоносных пластов и рудных тел

Изобретение относится к горному делу и предназначено для исследования различных факторов, влияющих на процесс фрикционного воспламенения метана, Цель - повышение эффективности исследования

Изобретение относится к борьбе с пожарами и может быть использовано при обнаружении пожаров, возникающих в недоступной части выработанного пространства

Изобретение относится к способам спасения людей, застигнутых аварией в шахте, и предназначено для использования в угольной и горнорудной промышленности

Изобретение относится к способам спасения людей, застигнутых аварией в шахте, и м.б

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить безопасность и расширить технические возможности дистанционных активных способов тушения пожаров в активно проветриваемых выработках

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам профилактики и снижения вероятности взрывов пылегазовоздушной смеси в выработанном пространстве и прилегающих к нему выработках угольных шахт

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при отработке выбросоопасных участков калийных пластов длинными очистными забоями с гидромеханизированными комплексами

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в шахтах, опасных по внезапным выбросам угля и газа

Изобретение относится к области строительства, а именно к вопросу обеспечения защиты горных выработок при многократном действии воздушных ударных волн

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для создания безопасности проходки выработок по газоносным и выбросоопасным угольным пластам

Изобретение относится к горной промышленности и направлено на повышение эффективности взрывных работ в шахтах, опасных по газу (метану)

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гашения воздушных ударных волн в горных выработках с целью сохранения подземных сооружений и коммуникации от разрушения

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при буровзрывном разрушении горных пород в угольных, нефтяных и озокеритовых шахтах, серных, колчеданных и соляных рудниках, опасных по газу и пыли

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим безопасность проведения взрывных работ
Наверх