Способ предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в условиях добычи угля. Предложен способ предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля, включающий отбор проб угля из пласта, определение выхода летучих веществ из угля, его газоносности, содержания фюзинита и пыли, подачу охлаждающей жидкости на поверхность резца и водовоздушной смеси в область разрушения угля. При этом подачу охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси производят при равном давлении жидкости в каналах резцедержателя. Причем охлаждающую жидкость на поверхность резца подают в компактном виде в момент разрушения угля резцом, а жидкость в водовоздушной смеси диспергируют с возможностью связывания взрывоопасных фракций пыли, при этом ее подают по каналу резцедержателя тангенциально во внешнюю полость втулки с ее внутренним эжектирующим каналом. Внедрение способа позволит повысить безопасность ведения горных работ на газоносных пластах, угли которых склонны к взрывчатости пыли, за счет высокой эффективности предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли во время разрушения угля исполнительным органом комбайна.

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в условиях добычи угля путем его разрушения исполнительным органом комбайна за счет подачи охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси в зону разрушения угля резцами.

Известен способ охлаждения резцов исполнительного органа комбайна при разрушении угля (Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1979. - 319 с.), включающий подачу орошающей жидкости в зону разрушения угля резцами исполнительного органа комбайна.

Недостатком этого способа предотвращения фрикционного искрения во время контакта резца с горным массивом является низкая эффективность подавления мелкодисперсной пыли и большой расход жидкости через форсунки оросительной системы.

Известен другой способ предотвращения фрикционного искрения как источника воспламенения газопылевоздушной среды (Геотехнологические проблемы разработки опасных по газу и пыли угольных пластов / А.Д. Рубан, Г.С. Забурдяев, B.C. Забурдяев; Ин-т проблем комплексного освоения недр РАН. - М.: Наука, 2007. - 279 с.), включающий отбор проб угля, определение выхода летучих веществ из угля, содержания фюзинита и пыли, газоносности пласта, подачу орошающей жидкости в места соприкосновения режущего инструмента с горной породой.

Недостатком этого способа является недостаточная эффективность связывания взрывоопасных (мелких) фракций пыли в зоне разрушения угля и фрикционном искрении.

Наиболее близким способом предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля является способ (Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах / А.Д. Рубан, В.Б. Артемьев, B.C. Забурдяев и др. - М.: УРАН ИПКОН РАН, 2009. - 396 с., прототип), включающий отбор проб угля из пласта, определение выхода летучих веществ из угля, его газоносности, содержания фюзинита и пыли, подачу охлаждающей жидкости на поверхность резца и водовоздушной смеси в область разрушения угля.

Недостатком данного способа является то, что предотвращение взрывоопасных скоплений газов и пыли осуществляют без учета величины давления жидкости в каналах резцедержателя при подаче охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси в зону разрушения угля без диспергирования жидкости при формировании водовоздушной смеси для снижения концентрации метана и связывания пыли взрывоопасных фракций.

Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли во время разрушения угля исполнительным резцесодержащим органом комбайна за счет рационального режима разбавления взрывоопасных газов и связывания мелких взрывоопасных фракций пыли в зоне разрушения угля.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля, включающем отбор проб угля из пласта, определение выхода летучих веществ из угля, его газоносности, содержания фюзинита и пыли, подачу охлаждающей жидкости на поверхность резца и водовоздушной смеси в область разрушения угля, подачу охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси производят при равном давлении жидкости в каналах резцедержателя, охлаждающую жидкость на поверхность резца подают в компактном виде в момент разрушения угля резцом, жидкость в водовоздушной смеси диспергируют с возможностью связывания взрывоопасных фракций пыли, при этом ее подают по каналу резцедержателя тангенциально во внешнюю полость втулки с ее внутренним эжектирующим каналом, а газоносность пласта определяют в полосе выемки угля.

Способ осуществляют следующим образом.

Применительно к конкретному газоносному и опасному по взрывчатости угольной пыли пласту отбирают пробы угля из пласта, определяют содержание летучих веществ в угле, его газоносность в полосе выемки угля, содержание фюзинита и пыли в угле, подают охлаждающую жидкость на поверхность резца и водовоздушную смесь в область разрушения угля, при этом подачу охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси производят при равном давлении жидкости в каналах резцедержателя, охлаждающую жидкость на поверхность резца подают в компактном (нераспыленном) виде в момент разрушения угля резцом, жидкость в водовоздушной смеси диспергируют с возможностью связывания взрывоопасных фракций пыли, эжекцию рудничного воздуха и его подачу в область разрушения угля осуществляют подводом жидкости по каналу резцедержателя тангенциально во внешнюю полость втулки с ее внутренним эжектирующим каналом.

Отбор проб угля из массива пласта, определение содержания летучих веществ в угле, его газоносности, содержания фюзинита и пыли в угле производят по стандартным методикам, суть которых изложена в нормативных документах (инструкциях, методических указаниях, справочных пособиях и пр.).

Подачу охлаждающей жидкости в зону разрушения угля резцами осуществляют по каналам резцедержателя на поверхность резца, для чего во втулке резцедержателя предусмотрены борозды для подачи жидкости (воды, воды с добавками поверхностно-активных или химически-активных веществ) к режущей головке резца. Жидкость для формирования водовоздушной смеси, предназначенной для снижения концентрации газов (преимущественно метана) и содержания тонкодисперсных взрывоопасных фракций пыли до безопасной величины их воспламенения от фрикционного искрения, подают тангенциально расположенным по каналам в резцедержателе в полость между резцедержателем и специальной втулки, во внутреннем канале которой формируется водовоздушная смесь, направляемая в зону контакта режущей головки резца с горным массивом (углем и включениями породы). В случаях, когда угольный пласт содержит крепкие породы или включения пирита, резцедержатель выполняют с дополнительным каналом для подачи жидкости на режущую головку смежного резца, следующего по ходу вращения исполнительного (режущего) органа комбайна.

Путем подачи водовоздушной смеси в места скопления газов и пыли при разрушении угля резцами исполнительного органа комбайна обеспечивают содержание метана менее 4,5% по объему и нижний предел взрываемости пыли (в граммах на кубический метр воздуха), который устанавливают экспериментально с учетом содержания в угле микрокомпонентов фюзинита, выхода летучих веществ и содержания негорючих породных включений.

Внедрение способа позволит повысить безопасность ведения горных работ на газоносных пластах, угли которых склонны к взрывчатости пыли, за счет высокой эффективности предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли во время разрушения угля исполнительным органом комбайна.

Способ предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля, включающий отбор проб угля из пласта, определение выхода летучих веществ из угля, его газоносности, содержания фюзинита и пыли, подачу охлаждающей жидкости на поверхность резца и водовоздушной смеси в область разрушения угля, отличающийся тем, что подачу охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси производят при равном давлении жидкости в каналах резцедержателя, охлаждающую жидкость на поверхность резца подают в компактном виде в момент разрушения угля резцом, жидкость в водовоздушной смеси диспергируют с возможностью связывания взрывоопасных фракций пыли, при этом ее подают по каналу резцедержателя тангенциально во внешнюю полость втулки с ее внутренним эжектирующим каналом, а газоносность пласта определяют в полосе выемки угля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к угольной промышленности и предназначено для контроля и предотвращения взрыва пылеметановвоздушной смеси и повышения безопасности ведения горных работ в шахтах.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей. Техническим результатом является нейтрализация взрывоопасных скоплений метана и обеспечение безопасности и абсолютной защиты горняков за счет быстрой и мобильной доставки и применения средств ингибирования метана.

Изобретение относится к устройству для подавления пыли и может быть использовано в строительстве и горной промышленности при аварийном фонтанировании скважин и пожарах или подземных вулканических выбросах.

Изобретение относится к способу образования тумана при подземной разработке. .

Изобретение относится к охране труда в горной промышленности и может быть использовано для флегматизации взрывов метановоздушной среды в очистных и подготовительных забоях угольных шахт опасных по газу и пыли.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы с пылью при проведении горных выработок буровзрывным способом, а особенно выработок большого сечения.

Изобретение относится к металлургической, цементной, мукомольной промышленности и коммунального хозяйства, а также может найти применение в сельском хозяйстве на фермах и огородах, на дачных участках при поливе грядок с овощными насаждениями.

Изобретение относится к угольной промышленности. .

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может применяться в различных отраслях промышленности, в том числе и для борьбы с тонкодисперсной пылью на подземных рудниках, карьерах, металлургических заводах, обогатительных фабриках.

Изобретение относится к угольной промышленности и предназначено для контроля и предотвращения взрыва пылеметановвоздушной смеси и повышения безопасности ведения горных работ в шахтах.

Изобретение относится к способу образования тумана при подземной разработке. .

Изобретение относится к горному делу, в частности к системе водоснабжения горных комбайнов. .

Изобретение относится к горным машинам и может быть использовано в проходческих комбайнах избирательного действия, а именно в устройствах для подачи оросительной жидкости к форсункам поперечно-осевой сдвоенной резцовой коронки проходческого стрелового комбайна.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться в очистных комбайнах, предназначенных для тонких пластов. .

Изобретение относится к горному машиностроению и может быть использовано в конструкциях горных машин, использующих орошение в процессе работы. .

Изобретение относится к области горного машиностроения и может быть использовано в конструкциях горных машин. .

Изобретение относится к горной промышленности, преимущественно к очистной выемке пластовых угольных и рудных месторождений с применением очистных комбайнов и механизированных крепей.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для уменьшения опасности воспламенения при работе проходческих машин с соплами для подачи воздуха и/или водовоздушных смесей.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разупрочнении и увлажнении горного массива. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при борьбе с пылегазовыми выбросами на рудных, нерудных и угольных карьерах. Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности гидравлического подавления пылегазовых скоплений при нестационарном пылегазовом режиме орошаемых зон карьера. Предложен способ предупреждения и подавления пылегазовых выбросов в карьере, включающий создание водяных преград на пути движения пылегазового облака, локализацию облака при его формировании и увлажнение поверхностей карьера путем размещения в рабочих зонах карьера оросительных форсунок, подачи воды к оросительным форсункам по напорным трубопроводам карьерной водоотливной установки с помощью насосов, работающих в номинальном режиме, обеспечивающем откачку водопритоков в карьер при максимальных значениях КПД и достаточной устойчивости по отношению к кавитационным автоколебаниям, и управления параметрами орошения. Причем управление параметрами орошения осуществляют путем регулирования давления воды по длине напорных трубопроводов с помощью трубопроводной арматуры, при этом номинальный режим работы насосов поддерживают за счет дросселирования напорных трубопроводов или изменения частоты вращения приводного вала насосов. Кроме того, предусмотрено осуществлять регулирование давления воды с помощью вентилей, рассредоточенных по длине напорных трубопроводов. 1 ил.
Наверх