Способ обнаружения очага эндогенного пожара
Использование: для борьбы с самовозгоранием угля в выработанном пространстве. Сущность изобретения: анализ содержания индикаторных газов. При отрицательном действующем напоре в выработанном пространстве и отсутствии газовых аномалий в подпочвенном слое локацию ведут по содержанию пожарных газов в промывочной жидкости во время бурения разведочных скважин с поверхности. При этом зону очага пожара оконтуривают скважинами с минимальной глубиной обнаружения пожарных газов. 2 ил.
Изобретение относится к горному делу, а именно к способам борьбы с самовозгоранием угля в выработанном пространстве.
Известен способ обнаружения эндогенных пожаров в угольных шахтах [1] в котором наличие самонагревания угля в выработанном пространстве фиксируется по увеличению отношения абсолютных газовыделений окиси углерода и водорода по сравнению с фоновым. Недостатком данного способа является невозможность определения мест нахождения очагов самовозгорания в отработанной части пластов, что приводит к снижению эффективности и увеличению сроков их тушения. Наиболее близким к изобретению является способ локации очага эндогенного пожара [2] в котором для установления контура очага эндогенного пожара и его проекции на дневную поверхность в подпочвенный слой бурят контрольные шпуры и определяют в них концентрации индикаторных газов при изменениях атмосферного давления, а центр очага пожара находят по минимальному значению относительной величины изменения концентрации индикаторных газов в шпуре. Недостатком такого способа является невозможность достижения положительного результата при его реализации в шахтах, проветриваемых в режиме депрессии, когда индикаторные газы не достигают подпочвенного слоя из-за более низкого давления воздуха в выработанном пространстве по сравнению с атмосферным. Цель изобретения определение места нахождения очага самовозгорания угля при отрицательном действующем напоре в выработанном пространстве и отсутствии газовых аномалий в подпочвенном слое. Сущность изобретения заключается в том, что в способе, включающем анализ содержания индикаторных газов в подпочвенном слое и вмещающих угольный пласт породах, при отрицательном действующем напоре в выработанном пространстве и отсутствии газовых аномалий в подпочвенном слое локацию ведут по содержанию пожарных газов в промывочной жидкости во время бурения разведочных скважин с поверхности. При этом зону очага пожара оконтуривают скважинами с минимальной глубиной обнаружения пожарных газов. Первым отличительным признаком предлагаемого изобретения является ведение локации по содержанию пожарных газов в промывочной жидкости во время бурения разведочных скважин с поверхности. Это достигается использованием метода газового каротажа. Вторым отличительным признаком является определение зоны очага пожара как области, оконтуренной скважинами с минимальной глубиной обнаружения пожарных газов. Первый отличительный признак позволяет осуществлять локацию при отрицательном действующем напоре в выработанном пространстве без реверсии шахтных вентиляторов. Второй отличительный признак позволяет уменьшить объем буровых работ, так как бурение разведочных скважин прекращается в момент появления в промывочной жидкости пожарных газов. Реализация предлагаемого способа позволяет также решить задачу определения места нахождения очага пожара в ранней по времени стадии развития и при положительном действующем напоре в выработанном пространстве, когда зона распространения пожарных газов не достигла подпочвенного слоя. На фиг. 1 показана технологическая схема предлагаемого способа, разрез (по скважинам N 6, 3, 8); на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. Схема включает короткие шпуры 1, пробуренные в подпочвенный слой 3, разведочные скважины 2, пробуренные в породы 4 кровли пласта 5, выработанное пространство 6 с очагом пожара 8 в геологическом нарушении 9, зону 7 распространения пожарных газов в породах кровли, контур 10 очага пожара. Способ реализуется следующим образом. В границах проекции предполагаемого района возникновения пожаров (по линии 9 геологического нарушения) в подпочвенный слой 3 бурят короткие шпуры 1 и в них определяют концентрацию пожарных газов, которые, благодаря диффузии и тепловой депрессии, переносятся от очага 8 по выработанному пространству 6 и породам кровли 4 к поверхности. При отрицательном действующем напоре в выработанном пространстве 6 и большой глубине работ граница зоны 7 распространения пожарных газов может не достигнуть подпочвенного слоя 3. В этом случае в предполагаемый район возникновения дополнительно бурят разведочные скважины N 1-5. В процессе бурения промывочная жидкость перемещается от забоя к устью, где дегазируется с извлечением газовоздушной смеси. Смесь анализируется на содержание пожарных газов. При их появлении отмечается глубина разведочной скважины и ее бурение прекращается. Район пожара фиксируется по скважине с минимальной глубиной зоны распространения пожарных газов (скважина N 3, фиг.1). Вокруг нее по радиусу, размер которого меньше расстояния между разведочными в 1,5-2,0 раза, бурятся скважины до зоны обрушения 6 (скважины N 6-9, фиг.2), которые используются для оконтуривания пожара и его тушения. Затем скважина N 3 добуривается до зоны 6 и также используется для нагнетания хладагента в контур 10 очага пожара. Изобретение иллюстрируется примером его реализации в условиях пологопадающего пласта мощностью 3,0 м, имеющего геологическое нарушение типа надвиг по линии 9 с увеличением мощности до 5,0 м. При переходе геологического нарушения механизированным комплексом концентрированные потери угля в выработанном пространстве составили около трех тысяч тонн. Эндогенный пожар обнаружен по наличию окиси углерода и водорода на исходящей струе из очистного забоя. При действующем напоре на выходе в забой минус 870 Па и глубине пласта от поверхности 162 м индикаторные газы в шпурах 1 подпочвенного слоя 3 отсутствовали. Разведочные скважины N 1-5 бурились через 30 м в район геологического нарушения по линии 9. В процессе их бурения велся газовый каротаж. Пожарные газы обнаружены в скважинах N 2, 3 и 4 соответственно на глубине 109, 62 и 91 м. После этого в радиусе 15 м от скважины N 3 были пробурены скважины N 6-9, в которых окись углерода и водород зафиксированы на глубинах 70-80 м от поверхности, что позволило оконтурить место зарождения очага пожара линией 10 (фиг.2).Формула изобретения
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ОЧАГА ЭНДОГЕННОГО ПОЖАРА, включающий определение содержания индикаторных пожарных газов в покрывающих угольный пласт породах, отличающийся тем, что с поверхности в предполагаемую зону нахождения пожара производят бурение с промывкой скважин до появления индикаторных пожарных газов в промывочной жидкости, при этом очаг пожара определяют как область, оконтуренную скважинами с минимальной глубиной обнаружения пожарных газов.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке угольных месторождений для прогноза выбросоопасных зон в очистных забоях
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке выбросоопасных пластовых месторождений
Способ разупрочнения угольного массива // 2053369
Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для ослабления массива и повышения устойчивости подземных сооружений
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при отработке выбросоопасных участков калийных пластов длинными очистными забоями гидромеханизированными комплексами
Установка сухого пылеулавливания // 2052098
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для испытания на фрикционную искробезопасность образцов из легких сплавов
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проведении выработок и туннелей по выбросоопасному слою
Изобретение относится к горной автоматике, а более конкретно к контролю состава отработанных газов, и может быть использовано для управления топками электростанций, котельных и других термических установок, в которых сжигается уголь или мазут, а также для управления вентиляцией и пылеулавливанием угольных шахт и различных предприятий
Изобретение относится к угольной промышленности и предназначено для предотвращения горных ударов и внезапных выбросов угля, породы и газа при проходке подготовительных выработок
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
Сейсмоакустический способ обнаружения очагов вероятного возникновения динамических явлений в шахтах // 2107821
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)
Водоналивная взрывогасящая перемычка // 2114997
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
Устройство для укрытия мест взрыва // 2117160
Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим безопасность проведения взрывных работ