Способ обнаружения и локации очагов подземных пожаров

 

Использование: в горной промышленности при борьбе с подземными пожарами. Сущность изобретения: отбор индикаторных газов в шпурах и скважинах осуществляют сорбирующим материалом при пробивке или бурении шпуров или скважин за счет нанесения сорбирующего материала на пробойный или буровой инструмент. В качестве сорбирующего материала используют, например, силикагель, цеолиты или силикаты. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при борьбе с подземными пожарами.

Известен способ обнаружения и локации очагов подземных пожаров, включающий бурение скважин в выработанное пространство, изоляцию пожарного участка и измерение суммарной депрессии естественной и тепловой тяги с определением очага по максимальной депрессии [1] Недостатком способа является большая трудоемкость из-за бурения множества скважин и опасность образования взрывоопасной концентрации горючих газов.

Известен также способ обнаружения и локации очагов подземных пожаров, включающий бурение шпуров и контрольных скважин на поверхности, отбор в них проб газа для определения концентрации индикаторных газов выше фоновых значений и нахождение центра очага под точками с максимальным содержанием этих газов [2] Недостатком способа является низкая эффективность обнаружения и локации очагов, расположенных в зоне неподвижного давления газа, что затрудняет борьбу с эндогенными пожарами.

Целью изобретения является повышение эффективности способа обнаружения и локации очагов, расположенных в зоне пониженного по сравнению с атмосферным на поверхности давления газа.

Достигается это тем, что согласно способу обнаружения и локации очагов подземных пожаров, включающему бурение шпуров и контрольных скважин на поверхности для определения концентрации индикаторных газов выше фоновых значений и нахождение центра очага под точками с максимальным содержанием этих газов, отбора индикаторных газов в шпурах и скважинах осуществляют сорбирующим материалом, причем отбор индикаторного газа проводят при пробивке или бурении шпуров или скважин за счет нанесения сорбирующего материала на пробойный или бурильный инструмент, а в качестве сорбирующего материала используют, например, силикагель, цеолиты или силикаты.

Существенными отличиями предлагаемого способа являются: отбираются индикаторные газы в шпурах и скважинах сорбирующим материалом; отбирают индикаторный газ при пробивке или бурении шпуров или скважин путем нанесения сорбирующего материала на пробойный или буровой инструмент; в качестве сорбирующего материала используют, например, силикагель, цеолиты или силикаты.

Образующиеся в очаге пожара индикаторные газы начинают подниматься к поверхности. В случае пониженного давления газа в области очага по сравнению с атмосферным на поверхности возникают конвективные потоки, препятствующие выносу индикаторных газов на поверхность. В этих случаях индикаторные газы невозможно определить в пробах воздуха, откачиваемого из шпуров и скважин, что затрудняет обнаружение и локацию очагов. Аналогичная ситуация возникает и на ранних стадиях развития очагов при благоприятных вентиляционных режимах, когда индикаторные газы не успевают достичь поверхности.

Помещение сорбирующего материала в шпуры и скважины позволит зафиксировать наличие индикаторного газа на глубине, куда он проникает за счет молекулярной диффузии. Наиболее эффективно сорбировать индикаторный газ при бурении шпуров или скважин, когда еще не возникли в них конвективные потоки при снижении аэродинамического сопротивления. Поэтому целесообразно наносить сорбирующий материал на буровой или пробойный инструмент. В качестве сорбирующего материала следует использовать, например, силикагель, цеолиты или силикаты, которые способны поглощать пожарные газы.

На чертеже показана технологическая схема предлагаемого способа.

Схема включает очаг подземного пожара 1, вокруг которого образуется концентрационное поле индикаторных газов 2, шпур 3, контрольную скважину 4, буримые с поверхности 5, в которые опускают буровой инструмент 6 с нанесенным на него сорбирующим материалом 7.

Способ осуществляется следующим образом.

Над очагом подземного пожара 1 возникает поле концентраций индикаторных газов 2, не доходящее до поверхности 5. Затем с поверхности 5 бурят шпуры 3 или скважины 4 инструментом 6, на котором нанесен сорбирующий материал 7. После извлечения инструмента определяют количество индикаторного газа, поглощенного сорбирующим материалом. Очаг подземного пожара определяют под точкой, где обнаружено максимальное количество индикаторных газов.

Применение предлагаемого способа позволит сократить время и снизить расходы на тушение подземных пожаров. Одновременно повышается безопасность горных работ.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ И ЛОКАЦИИ ОЧАГОВ ПОДЗЕМНЫХ ПОЖАРОВ, включающий бурение шпуров и контрольных скважин на поверхности для определения концентрации индикаторных газов выше фоновых значений и нахождение центра очага под точками с максимальным содержанием этих газов, отличающийся тем, что отбор индикаторных газов в шпурах и скважинах осуществляют сорбирующим материалом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сорбирующий материал наносят на пробойный или буровой инструмент, при этом отбор проб индикаторного газа осуществляют в процессе пробивки или бурения шпуров или скважин.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве сорбирующего материала используют, например, силикагель, цеолиты или силикаты.

РИСУНКИ

Рисунок 1