Способ изоляции аварийного участка при подземной разработке

 

Использование: для изоляции аварийных участков от действующих горных выработок. Сущность изобретения: на ближних подступах к пожарному участку горной выработки устраивают обсадную скважину, по которой посредством бурового станка и материального трубопровода подают замкнутую складку опалубку, имеющую закачной патрубок, закрепленный на конечный участок трубопровода. Возведение изоляционной перемычки выполняют одновременной подачей (после раскрытия опалубки подачей сжатого инертного газа) инертного газа и заполнителя. Вначале подают летучую золу (до 2/3 объема), а затем вспучивающийся порошковый состав с водой, например композит ПМК. 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для изоляции аварийных участков от действующих горных выработок.

Известен способ возведения изолирующих перемычек в горных выработках, включающий возведение опалубки и дистанционное заполнение внутриопалубочного пространства твердеющим раствором, при этом в качестве твердеющего раствора используют вспененный гипсовый раствор.

Известен способ изоляции аварийного участка при подземной разработке, включающий возведение опалубки в горной выработке на пути движения пожара и дистанционную подачу заполнителя во внутриопалубочное пространство через скважину, пробуренную со сближенного пласта или с поверхности. Недостаток известного способа заключается в том, что данное техническое решение предопределяет необходимость заблаговременной установки опалубки с подводом скважины или трубопровода для подачи заполнителя.

Цель изобретения повышение эффективности тушения подземных пожаров в труднодоступных местах и безопасности работы при изоляции за счет обеспечения дистанционного возведения опалубки и закачки во внутриопалубочное пространство заполнителя. Это достигается тем, что при дистанционной изоляции пожара в горной выработке, возникшего, например, в результате взрыва газа метана и угольной пыли, когда активное тушение пожара традиционными методами или изоляция горной выработки не безопасны, вследствие угрозы повторных взрывов, в аварийную горную выработку, на ближних подступах к очагу пожара с поверхности (со сближенного пласта) бурится скважина (скважины), затем этим же буровым cтанком в аварийную выработку посредством материального трубопровода доставляют замкнутую складную опалубку из воздухопроницаемой ткани, которую при этом посредством капсулы и муфты закрепляют на передовой трубе трубопровода. Опалубку в аварийной выработке разворачивают и формируют путем подачи по трубопроводу, к выходу которого закачным патрубком закреплена складная опалубка сжатого газа и заполнителя, в качестве которых применяют газообразный азот, летучую золу, гранулированный расширяющийся состав, воду, поверхностно-активные вещества и др.

Предложенная совокупность отличительных признаков (приемы транспортирования, установка и технология заполнения внутриопалубочного пространства) позволяют обеспечить дистанционную изоляцию пожарного участка на ближних подступах без присутствия людей без предварительной подготовки горной выработки (по прототипу).

На фиг.1 показана схема осуществления способа при изоляции аварийной горной выработки; на фиг.2 вариант исполнения капсулы для укладки складной опалубки.

На схеме изображены пожарный участок 1, возникший в горной выработке 2, обсадные скважины 3 и 4 соответственно для изоляции и тушения пожара, трубопровод 5 для транспортирования складной опалубки 6 подачи заполнителя 7 во внутриопалубочное пространство, подсоединительное устройство 8 и колено 9, соответственно для подсоединения источников подачи инертного газа 10, материалов заполнителя 11 и средств пожаротушения 12 (не показаны); капсулы 13, предвключенной при транспортировании по обсадной скважине 3 на передовой участок 14 материального трубопровода 5. Складная опалубка 6 имеет входной патрубок 15, которым она подсоединяется к материальному трубопроводу 5.

Способ осуществляют следующим образом.

При возникновении пожара в горной выработке, в условиях возможности взрыва метана в целях безопасности работ при изоляции пожара со сближенного пласта или с поверхности бурят скважины 3 и 4 с обсадкой их трубами, при этом скважину 4 ориентируют поближе к очагу пожара. Затем упакованную в капсулу 13 складную опалубку 6 патрубком 15 и соединительной муфтой закрепляют на передовом участке 14 материального трубопровода 5 и буровым станком (не показан) транспортируют по скважине в горную выработку 2. Длину транспортирования опалубки определяют в процессе бурения скважины, при этом предпочтительно капсулу 13 с опалубкой оставлять на выходе из скважины. Для развертывания опалубки 6 от источника 10 под давлением подают инертный газ (азот), при этом капсула 13 с передового участка 14 трубопровода сбрасывается и опалубка расправляется по сечению выработки 2. Затем от источника 11 подачи заполнителя обеспечивают подачу легкосыпучего материала, например, летучей золы (зола-унос) до заполнения известного объема внутиопалубочного пространства до 2/3. После этого для более герметичной изоляции пожарного участка 1 опалубку дозаполняют (как и в прототипе) гранулированным порошковым полимеро-минеральным композитом (ПМК) с одновременной подачей воды для его набухания и полного заполнения внутриопалубочного пространства. Композит ПМК, набухая, надежно аккумулирует воду во внутриопалубочном пространстве. Для компенсации возможного высыхания и утечки воды на период изоляции обсадную скважину 3 оставляют заполненной водой. При заполнении опалубки 6 заполнителем постоянно или периодически в целях поддержания в развернутом состоянии и инертизации места ее установки продолжают подачу инертного газа, а по скважине 4 подают флегматизирующие (взрыв) и огнегасительные средства.

П р и м е р. Для изоляции пожарного участка на шахте "Зиминка" ассоциации "Прокопьевскгидроуголь" в описанной для осуществления способа схеме использовалось следующее оборудование и матеpиалы: для бурения скважин и подачи материального трубопровода и опалубки установка буровая УКБ-500 С; для подачи инертного газа автомобильная газификационная установка АГУ-8К; для подачи сыпучих материалов: летучей золы цементовоз, полимера ПМК пневмобетономашина шахтная ПБМ-2Э; для изготовления опалубки использовался материал парашютной опалубки с установкой промежуточных полос из воздухопроницаемой ткани; диаметр обсадной скважины с условным проходом 150 мм.

Пожарный участок был надежно локализован.

Предлагаемый способ позволит повысить безопасность и сократить материальные и трудовые затраты на изоляцию пожаров в труднодоступных местах на метанообильных шахтах в условиях опасности взрыва.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ АВАРИЙНОГО УЧАСТКА ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ, включающий возведение опалубки в горной выработке на пути движения пожара, выполненной в виде замкнутого складного мешка, и дистанционную подачу по скважине, пробуренной со сближенного пласта или поверхности, заполнителя во внутриопалубочное пространство, отличающийся тем, что замкнутую складную опалубку доставляют в аварийную горную выработку по обсадной скважине в капсуле, сообщающейся с транспортным трубопроводом подачи заполнителя, при этом опалубку в аварийной выработке разворачивают и формируют путем подачи по трубопроводу сжатого газа и заполнителя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что внутриопалубочное пространство на 2/3 объема заполняют летучей золой с последующей дозакачкой набухающего состава, например композита ПМК, с водой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2