Способ предупреждения и подавления самовозгорания


 


Владельцы патента RU 2482279:

Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Национальный исследовательский Томский политехнический университет (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено в борьбе с эндогенными пожарами. Способ включает распыление жидкости в потоке воздуха, поступающего в выработанное пространство. При этом распыление жидкости чередуют с подачей в скопление угля сухого газа. Производят измерение влагосодержания исходящего из скопления угля газа. Подачу газа заменяют распылением жидкости в случае прекращения снижения влагосодержания исходящего из скопления угля газа. Технический результат заключается в повышении безопасности горных работ.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы с пожарами, возникающими от самовозгорания угля.

Известен способ предупреждения и подавления самовозгорания путем изоляции выработанного пространства перемычками (Скочинский А.А., Огиевский В.М. Рудничные пожары. - М.: Углетехиздат, 1954. - 387 с.).

Недостатком способа является низкая эффективность изоляции выработанного пространства отработанных, особенно действующих выемочных полей.

Известен способ предупреждения и подавления самовозгорания угля, включающий подачу в выработанное пространство глинистой пульпы (а.с. СССР №80019, кл. E21F 5/00).

Недостатком способа является опасность прорыва глинистой пульпы в действующие выработки и невозможность объемной обработки скоплений угля из-за отекания пульпы по почве пласта.

Наиболее близким техническим решением является способ предупреждения и подавления самовозгорания, включающий распыление жидкости в потоке воздуха, поступающего в выработанное пространство (Разработка и внедрение новых способов профилактики, локации и локализации очагов самовозгорания в действующих выемочных полях шахт Кузбасса / В.Г.Игишев, Л.П.Белавенцев. В.А.Портола и др. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2006. - 98 с.).

Недостатком данного способа является его низкая эффективность из-за незначительного снижения химической активности угля и теплосъема со скопления угля.

Задачей изобретения является повышение эффективности способа предупреждения и подавления самовозгорания.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе предупреждения и подавления самовозгорания, включающем распыление жидкости в потоке воздуха, поступающего в выработанное пространство, согласно изобретению распыление жидкости чередуют с подачей в скопление угля сухого газа, например газифицированного жидкого азота, причем производят измерение влагосодержания исходящего из скопления угля газа, а подачу газа заменяют распылением жидкости в случае прекращения снижения влагосодержания исходящего из скопления угля газа.

Подача распыленной жидкости в поток воздуха, поступающий в скопления угля в выработанном пространстве, приводит к увлажнению угля, что снижает скорость повышения его температуры из-за потерь тепла на испарение жидкости. Однако после испарения жидкости температура угля быстро увеличивается, приводя к самовозгоранию. Существенно повысить эффект профилактики и подавления процесса самовозгорания позволяет чередование распыления жидкости с подачей сухого газа.

Подача сухого газа через скопление угля приводит к интенсивному испарению ранее поданной жидкости, вызывающему снижение температуры угля. Признаком этого процесса является повышение влагосодержания газа, исходящего из скопления угля. По мере снижения температуры скопления угля и уменьшения остающегося количества жидкости на угле снижается и влагосодержание исходящего из скопления газа. В случае прекращения снижения влагосодержания в газе, исходящем из скопления угля, испарение жидкости и снижение температуры скопления практически прекращаются. В этом случае для увлажнения угля вновь распыляют жидкость в потоке воздуха, поступающем в скопление угля, а затем снова подают сухой газ для дальнейшего снижения температуры угля.

В качестве сухого газа используют, например, газифицированный жидкий азот. Так, получаемый при испарении жидкого азота газ абсолютно сухой, поэтому его применение существенно интенсифицирует испарение жидкости с угля. Снижение температуры угля дополнительно уменьшает скорость окисления угля и предотвращает развитие процесса самовозгорания угля.

Способ осуществляют следующим образом.

Чтобы повысить эффективность способа предупреждения и подавления самовозгорания, в выработанное пространство лавы, отрабатывающей склонный к самовозгоранию уголь, начинают подавать распыленную жидкость, уносимую в выработанное пространство утечками воздуха. Затем жидкость перестают распылять и в выработанное пространство с увлажненными скоплениями угля подают сухой газ, например азот, получаемый при газификации жидкого азота. Одновременно с подачей газа начинают измерять влагосодержание исходящего из выработанного пространства газа. В случае прекращения снижения влагосодержания исходящего из выработанного пространства газа подачу сухого газа прекращают и вновь начинают распылять жидкость в воздух, поступающий в выработанное пространство. Операции распыления жидкости и подачи сухого газа чередуют до отработки лавы и изоляции выработанного пространства.

Пример конкретного применения способа

При отработке склонного к самовозгоранию угля возникла опасность возникновения эндогенного пожара. Для предупреждения самовозгорания путем снижения температуры и химической активности угля в воздух, поступающий в выработанное пространство, начали подавать распыленную жидкость. Расход распыляемой жидкости составил 10 л на 1 м3 угля, оставляемого в выработанном пространстве. После распыления необходимого количества жидкости в выработанное пространство начинают подавать сухой газ, чтобы интенсифицировать испарение осевшей жидкости и снижение температуры угля. В данном случае в выработанное пространство подавали азот, получаемый при газификации жидкого азота.

Одновременно с подачей газа начали измерять влагосодержание исходящего из выработанного пространства газа. Замеры показали, что влагосодержание исходящего воздуха составило 9 г на 1 кг сухого газа. Затем влагосодержание исходящего воздуха начало уменьшаться, что свидетельствовало о снижении скорости испарения из-за сокращения количества жидкости, осевшей на угле. После прекращения снижения влагосодержания исходящего из выработанного пространства газа подачу сухого газа прекратили и в воздух, поступающий в выработанное пространство, вновь стали разбрызгивать жидкость. Так, циклы подачи распыленной жидкости и подачу сухого газа чередовали до полной отработки лавы и изоляции выработанного пространства.

Применение предложенного способа снизит экономический ущерб, наносимый эндогенными пожарами шахтам, за счет предотвращения и подавления процесса самовозгорания угля и повысит безопасность горных работ.

Способ предупреждения и подавления самовозгорания, включающий распыление жидкости в потоке воздуха, поступающего в выработанное пространство, отличающийся тем, что распыление жидкости чередуют с подачей в скопление угля сухого газа, например газифицированного жидкого азота, причем производят измерение влагосодержания исходящего из скопления угля газа, а подачу газа заменяют распылением жидкости в случае прекращения снижения влагосодержания исходящего из скопления угля газа.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для предотвращения самовозгорания угля в шахтах. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для борьбы с мелкодисперсной пылью при открытой разработке месторождений полезных ископаемых с проведением взрывных работ.

Изобретение относится к устройству подвода напорной воды к системам орошения, расположенным на секциях щитовой механизированной крепи для подземных горных разработок.

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к проблемам безопасности в угольных шахтах, а именно к вспышкам метана, вызванным фрикционными искрами, образующимися при трении зубков горных машин о крепкие горные породы.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначен для пылеулавливания позади или на создающих пыль машинах и/или установках в подземных горных выработках и туннелестроении.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для снижения экологической нагрузки в регионе карьеров или уменьшения времени нормализации воздушной среды в подземных выработках.

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам и средствам для предотвращения образования пыли на пляжах хвостохранилищ увлажнением водой или связывающей жидкостью.

Изобретение относится к вентиляции потоков в подземных выработках горнодобывающих предприятий. .

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам пылеподавления при транспортировке угольной массы посредством ленточных конвейеров
Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для борьбы с мелкодисперсной пылью при открытой разработке месторождений полезных ископаемых с проведением взрывных работ. Техническим результатом является повышение эффективности пылеподавления. Предложен способ пылеподавления при взрывных работах, заключающийся в орошении взрываемого блока жидкостью из оросительных установок до взрыва. При этом в качестве жидкости для орошения используют водный раствор биогума, концентрация которого в растворе составляет 10-25%. Указанным раствором обрабатывают взрываемый блок после зарядки и последующей забойки скважин, до монтажа взрывной сети.
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам пылеподавления при массовых взрывах скважин на карьерах. Предложенный способ включает этапы, на которых осуществляют заполнение каждой скважины зарядом взрывчатого вещества (ВВ) и размещение герметичной оболочки с водой на поверхности взрываемого блока вблизи устья каждой скважины. При этом герметичную оболочку с водой размещают в установленном над устьем скважины полом цилиндре. Причем диаметр цилиндра соизмерим с диаметром скважины, а высота выбирается в зависимости от необходимого объема герметичной оболочки. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности пылеподавления и увеличение коэффициента полезного действия энергии ВВ при массовых взрывах скважин на карьерах.
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам закрепления пылящих поверхностей открытых угольных складов. Техническим результатом является повышение эффективности пылеподавления на пылящих поверхностях. Способ заключается в нанесении на пылящие поверхности открытых угольных складов смеси, полученной соединением карбида кальция и натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы в соотношении 3:1 и растворенной в воде до концентрации в водном растворе, равной 5%. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке ударо- и выбросоопасных угольных пластов. Техническим результатом является повышение безопасности горных работ за счет повышения эффективности увлажнения краевых зон угольных пластов. Предложен способ выбора поверхностно-активных веществ (ПАВ) при увлажнении каменных углей по коэффициенту проницаемости, включающий подготовку образцов угля правильной геометрической формы, установку измерительного цилиндра непосредственно на образец, определение объема профильтрованного водного раствора ПАВ, времени фильтрации, и коэффициента проницаемости, который определяют по приведенному математическому выражению. Затем повторяя измерения для последовательно увеличивающейся концентрации ПАВ, строят график зависимости коэффициента проницаемости относительно концентрации ПАВ, и проводят подобные измерения с другими типами ПАВ на подобных образцах. При этом наиболее эффективное ПАВ и его концентрацию определяют по максимальному значению коэффициента проницаемости для всех кривых. 3 ил.
Изобретение относится к горному делу, а именно к области предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей, и может быть использовано при разработке угольных месторождений подземным способом. Техническим результатом заявляемого изобретения является нейтрализация образовавшихся метановоздушных смесей и локация в начальной стадии их возникновения. Для решения поставленной задачи предлагается способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси, включающий пневмогидроорошение зоны проведения горных работ, автоматический контроль содержания метана датчиками и введение в шахтную атмосферу ингибитора. Отличием является то, что при достижении концентрации метана в воздухе до 2,5% автоматически отключается подача в систему воздуха с одновременным подключением под давлением ингибитора заданной концентрации, подача воды в систему пневмогидроорошения при этом не отключается.

Изобретение относится преимущественно к горному делу и может быть использовано для подавления пыли, образующейся при дроблении и измельчении горной массы на предприятиях горно-металлургической, угольной, строительной и других отраслей промышленности. Техническим результатом является повышение эффективности пылеподавления за счет существенного увеличения динамического давления водовоздушной смеси на частицы пыли и улучшения ее смачиваемости для повышения эффективности сил тяжести, способствующих быстрому осаждению пыли. Предложена установка для пылеподавления, состоящая из блока управления, выполненного с возможностью передачи сигнала на источник воздуха высокого давления, соединенный посредством нагнетательных воздуховодов с емкостями сифонного типа с ионизированной водой противоположной полярности через электромагнитные пневмоклапаны, форсунок тонкого распыления, соединенных водяными магистралями с емкостями сифонного типа через электромагнитные гидравлические клапаны и устройство развязки воздушных и водяных магистралей, соединенное с источником воздуха высокого давления продувочным воздуховодом, при этом электромагнитные пневмо- и гидравлические клапаны и устройство развязки соединены цепями управления и контроля с блоком управления. Причем в емкостях сифонного типа установлены перфорированные барботажные воздухопроводы на всю их глубину с пневмодинамическим генератором колебаний давления воздуха на входе. 1 ил.
Наверх