Способ изоляции аварийного участка при подземной разработке

 

Использование: изобретение относится к горному делу и может быть использовано для изоляции аварийных участков от действующих горных выработок. Технический результат - установка прочного предварительного заслона на пути распространения пожара. Сущность изобретения: способ включает бурение скважины и возведение по пути движения пожара изолирующей барьерной перемычки нагнетанием в выработку изолирующего наполнителя со вспучивающимся компонентом. Нагнетание в выработку изолирующего наполнителя производят одновременной подачей на эжекторное устройство, находящееся на конце обсадной трубы скважины, сыпучего материала и напылением через буровую штангу мелкодисперсного раствора пенообразователя или жидкого отвердителя с эжектированием при этом рудничной атмосферы аварийного участка с пониженным содержанием кислорода для распыления потока сыпучего материала. На одном из каналов эжекторного устройства закрепляют надувной тканевый стержневой активатор буртовой укладки тела изолирующей барьерной перемычки. 2 ил.

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

Известен способ изоляции аварийного участка при подземной разработке, включающий бурение скважины и возведение на пути движения пожара изолирующей перемычки посредством того, что опалубку выполняют в виде звеньев из соединенных между собой матерчатых оболочек, которые подают в горную выработку через скважину и осуществляют их заполнение в горной выработке наполнителем последовательно одна за другой с последующим их замораживанием в бурту жидким азотом (описание изобр. к патенту РФ N 2066772, E 21 C 5/00, 1997.

Недостаток известного технического решения в сложности предложенного способа (опалубка в виде множества матерчатых оболочек, устройство для их транспортирования, наличие криогенной жидкости и замораживающих коронок).

Известен аналогичный способ изоляции аварийного участка при подземной разработке, включающий обсадную скважину, по которой посредством бурового станка и материального трубопровода подают замкнутую складную опалубку, закрепленную на конечном участке трубопровода, которую заполняют сжатым газом и заполнителем, при этом вначале подают летучую золу (до 2/3 объема), а затем вспучивающийся порошковый состав с водой. (Описание авт. свид. к патенту РФ N 2052128, E 21 C 5/00, 1996).

Недостаток способа заключается в том, что для реализации способа требуются прочная складная замкнутая опалубка, подающий капсулой источник сжатого инертного газа, что осложняет быструю изоляцию аварийного участка шахты.

Цель изобретения - снижение материальных и трудовых затрат на осуществление способа повышения эффективности изоляции аварийного участка шихты. Это достигается тем, что в способе изоляции аварийного участка при подземной разработке, включающем бурение, скважины и возведение на пути движения пожара изолирующей барьерной перемычки нагнетанием в выработку изолирующего наполнителя со вспучивающимся компонентом, нагнетание в выработку изолирующего наполнителя производят одновременной подачей на эжекторное устройство, находящееся на конце обсадной трубы скважины, сыпучего материала и напылением через буровую штангу мелкодисперсного раствора пенообразователя или жидкого отвердителя с эжектированием при этом рудничной атмосферы аварийного участка с пониженным содержанием кислорода для распыления потока сыпучего материала, причем на одном из каналов эжекторного устройства закрепляют надувной тканевый стержневой активатор буртовой укладки тела изолирующей барьерной перемычки.

Предложенная совокупность отличительных признаков позволяет обеспечить положительный эффект за счет снижения материальных и трудовых ресурсов по надежной изоляции пожарного участка в труднодоступных местах из-за высокой температуры, задымленности и опасности взрывов в местах горных выработок. Дистанционное возведение барьерной перемычки через скважину с ее тампонированием и омоноличиванием посредством раскрепления в массиве выработки дает возможность поставить прочный предварительный заслон на пути распространения пожара, что снижает недоступность запожаренного участка и повышает безопасность производства горноспасательных работ вблизи изоляции по локализации и тушению очагов возгораний или спасению людей, застигнутых аварией в шахте.

На фиг. 1 показана схема осуществления способа при изоляции аварийной горной выработки; на фиг. 2 - вариант исполнения оконечного участка трубопровода обсадной скважины.

Способ изоляции аварийного участка при подземной разработке включает в себя воздействие барьерной перемычки в горной выработке 1 через пробуренную с поверхности скважину 2, обсаженную трубой 3. Нижний конец обсадной трубы снабжен эжекторным устройством 4 для задействования через его каналы 5 на распыление сухого изолирующего наполнителя 6 рудничной атмосферы аварийного участка. По центру скважины проходит буровая штанга 7 с распылителем на конце 8 для подачи на распыленный сухой наполнитель 6 распыленного раствора пенообразователя для формирования тела перемычки 9. Верхняя часть обсадной трубы снабжена обустройством 10 устья 11 скважины 2 генератором 12 подачи компонентов смеси: по патрубку 13 - раствора пенообразователя или жидкого отвердителя, с пожарного автомобиля 14, по трубопроводу 15 сыпучего материала с цементовоза 16, а через патрубок 17 других компонентов смеси, принятой по технологии тушения.

Для формирования тела перемычки на один из каналов 5 закреплен тканевый стержневой активатор 18 буртовой укладки тела изолирующей барьерной перемычки 9.

При возникновении подземного пожара в горную выработку 1, в которую невозможно непосредственно проникнуть из-за высокой температуры и опасности повторных взрывов, бурят скважину 2 с последующей ее обсадной трубой 3, имеющей на конце эжекторное устройство 4. В случае необходимости для более точной ориентации скважины может быть применено направленное бурение. Затем посредством буровой штанги 7 по обсадной трубе 3 в верхнюю часть выработки 1 вводят распылитель 8 раствора пенообразователя. После проведения технологического обустройства скважины, производят продувку скважины, а затем производят одновременную подачу сыпучего материала - сухой смеси гипса и золы-уноса из цементовоза 16 и раствора пенообразователя от пожарного автомобиля 14. Попадая на эжекторное устройство 4 сухая смесь, проходя калиброванный канал через каналы 5, обеспечивает подсос воздуха рудничной атмосферы с образованием струи газо-пылевого потока, который на выходе орошается раствором пенообразователя с формированием мелкодисперсной вспененной гипсозольной пульпы, которая малоподвижна и, накапливаясь, постепенно перекрывает сечение горной выработки 1, при этом для распыления потока сухой смеси используют инертную среду рудничной атмосферы. Тканевый стержневой активатор 18, выполненный из воздухопроницаемой ткани, под действием потока засасываемой рудничной атмосферы заполняется с образованием вибрирующего зонта, который способствует формированию буртовой укладки тела перемычки 9. Завершением техпроцесса изоляции является подача вспучивающегося компонента - набухающего состава (композита ПМК) 19, который прочно перекрывает сечение горной выработки, обеспечивая герметичность изолированной ее части.

Техническое решение способа позволило повысить эффективность мер борьбы с пожарами при снижении материальных затрат на производство работ по секционированию и изоляции аварийных участков в труднодоступных местах шахт.

Формула изобретения

Способ изоляции аварийного участка при подземной разработке, включающий бурение скважины и возведение на пути движения пожара изолирующей барьерной перемычки нагнетанием в выработку изолирующего наполнителя со вспучивающимся компонентом, отличающийся тем, что нагнетание в выработку изолирующего наполнителя производят одновременной подачей на эжекторное устройство, находящееся на конце обсадной трубы скважины, сыпучего материала и напылением через буровую штангу мелкодисперсного раствора пенообразователя или жидкого отвердителя с эжектированием при этом рудничной атмосферы аварийного участка с пониженным содержанием кислорода для распыления потока сыпучего материала, причем на одном из каналов эжекторного устройства закрепляют надувной тканевый стержневой активатор буртовой укладки тела изолирующей барьерной перемычки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2