Способ изоляции аварийного участка через скважину с поверхности

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для изоляции аварийных участков от действующих горных выработок. Техническим результатом изобретения является повышение безопасности и сокращение материальных и трудовых затрат и подавление подземных пожаров в труднодоступных местах шахт. Для этого бурят скважины и возводят на пути движения пожара изолирующую барьерную перемычку за счет нагнетания изолирующего наполнителя с вспучивающимся компонентом. Возведение изолирующей барьерной перемычки производят в виде бурта путем переменного вращательного движения изолирующего наполнителя с вспучивающимся компонентом верхним и нижним дозирующими шнеками буровой трубы. При этом нижний шнек выполнен с большим шагом витка. Оконечный участок нижнего шнека заканчивается выбрасывающим лотком. Изолирующий наполнитель с вспучивающимся компонентом на выходе из нижнего шнека орошают ускорителем твердения, который подают по внутреннему каналу трубы дозирующих шнеков. Возведение изолирующей барьерной перемычки ведут блоками. 1 ил.

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

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 задругой с последующим их замораживанием в бурту жидким азотом (описание изобр. к патенту РФ №2086772, В 21 F 5/00, 1997).

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

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 изобр. к патенту РФ №2052128, Е 21 F 5/00, 1996).

Недостаток способа заключается в том, что для реализации способа требуются прочная складная замкнутая опалубка, подающая капсула и 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 шахты.

Это достигается тем, что в способе изоляции аварийного участка через скважину с поверхности, включающем бурение скважины и возведение на пути движения пожара изолирующей барьерной перемычки посредством нагнетания изолирующего наполнителя с вспучивающимся компонентом, возведение изолирующей барьерной перемычки производят в виде бурта путем переменного вращательного движения изолирующего наполнителя с вспучивающимся компонентом верхним и нижним дозирующими шнеками буровой трубы, при этом нижний шнек выполнен с большим шагом витка, оконечный участок нижнего шнека заканчивается выбрасывающим лотком, при этом изолирующий наполнитель с вспучивающимся компонентом на выходе из нижнего шнека орошают ускорителем твердения, который подают по внутреннему каналу трубы дозирующих шнеков, при этом возведение изолирующей барьерной перемычки ведут блоками.

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 работ, отработанном пространстве. Дистанционное возведение изолирующей барьерной перемычки через скважину с поверхности 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 возгорании и спасению людей, застигнутых аварией в шахте.

На чертеже показана схема осуществления способа при изоляции аварийной горной выработки.

Способ изоляции аварийного участка через скважину с поверхности при подземной разработке включает в себя возведение изолирующей барьерной перемычки 1 в горной выработке 2 через пробуренную с поверхности скважину 3, обсаженную трубами 4 и 5, при этом устье обсадной скважины 3 имеет усиленное крепление и изоляцию через змеевик 6 посредством жидкого азота, а буровая труба 7 снабжена дозирующими шнеками 8 и 9 с различным шагом витка, причем нижний шнек выполнен с большим шагом витка. Оконечный участок буровой трубы 7 на выходе из скважины снабжен распылителем 10 ускорителя твердения для формирования блоков 11 изолирующей барьерной перемычки 1, выполненного с боковыми отверстиями 12 для скоростного выброса ускорителя твердения по сечению выработки 2. Оконечный участок нижнего шнека 9 заканчивается выбрасывающим лотком 13 для скоростного разбрасывания изолирующего наполнителя.

Способ изоляции аварийного участка через скважину с поверхности осуществляется следующим образом.

При возникновении пожара в горную выработку 2, в которую невозможно непосредственно проникнуть из-за высокой температуры и опасности повторных взрывов, бурят скважину 3 с последующей ее обсадкой трубами 4 и 5 с соответствующими им опорами и манжетами (позиции не указаны), для надежности крепления и усиления изоляции при высоконапорной подаче компонентов на возведение барьерной изолирующей перемычки 1 в виде бурта, производят установку змеевика 6 для замораживающего действия посредством подачи жидкого азота. Для обеспечения техпроцесса возведения изолирующей барьерной перемычки в скважину буровым станком вводят буровую трубу 7, оснащенную верхним 8 и нижним 9 шнеками, при этом нижний шнек 9 снабжен большим шагом витка для обеспечения стабилизации подачи изолирующего наполнителя с вспучивающимся компонентом в зону его распыления через распылитель 10 с боковыми отверстиями 12, расположенный на выходе буровой трубы 7.

После проведения технологического обустройства скважины 3 производят различные способы возведения изолирующей барьерной перемычки путем создания поясов из круговых блоков 11.

Один из способов: когда по внутритрубному пространству производят подачу на шнеки 8 и 9 сухой смеси гипса и золы-уноса с одновременной максимальной скоростью вращения буровой трубы. При выходе под напором из нижнего шнека 9 смеси из-под лотка 13 из скважины смесь (изолирующий наполнитель с вспучивающимся компонентом) орошается ускорителем твердения также максимальной производительности. После создания основного блока изолирующей барьерной перемычки скорость вращения буровой трубы снижается, а следовательно, и разброс лотком 13 изолирующего наполнителя с вспучивающимся компонентом и подача ускорителя твердения тоже снижаются, после создания блочного кольца I-II с уменьшением скорости вращения буровой штанги переходят к созданию блочного кольца II-III. Завершающий этап создания перемычки 1 производят при минимальном вращении буровой штанги.

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

Формула изобретения

Способ изоляции аварийного участка через скважину с поверхности, включающий бурение скважины и возведение на пути движения пожара изолирующей барьерной перемычки за счет нагнетания изолирующего наполнителя с вспучивающимся компонентом, отличающийся тем, что возведение изолирующей барьерной перемычки производят в виде бурта путем переменного вращательного движения изолирующего наполнителя с вспучивающимся компонентом верхним и нижним дозирующими шнеками буровой трубы, при этом нижний шнек выполнен с большим шагом витка, оконечный участок нижнего шнека заканчивается выбрасывающим лотком, при этом изолирующий наполнитель с вспучивающимся компонентом на выходе из нижнего шнека орошают ускорителем твердения, который подают по внутреннему каналу трубы дозирующих шнеков, при этом возведение изолирующей барьерной перемычки ведут блоками.

РИСУНКИ

Рисунок 1