Способ предупреждения и подавления самовозгорания породных отвалов


 


Владельцы патента RU 2547186:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) (RU)

Изобретение относится к горной промышленности, борьбе с эндогенными пожарами. Техническим результатом является повышение эффективности способа предупреждения и подавления самовозгорания породных отвалов. Предложен способ предупреждения и подавления самовозгорания породных отвалов, включающий нагнетание раствора антипирогена в породный отвал. При этом подачу антипирогена осуществляют через перфорированный трубопровод, уложенный в насыпных породах по периметру отвала вдоль его бортов. Причем подачу антипирогена чередуют с подачей по трубопроводу инертного газа. Кроме того расстояние от поверхности до перфорированного трубопровода превышает глубину промерзания пород в зимнее время.

 

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

Известен способ предупреждения и подавления самовозгорания породных отвалов путем покрытия инертным изолирующим материалом поверхности отвала (Правила безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом. ПБ 05-619-03. НТЦ «Промышленная безопасность», М., 2004).

Недостатком способа является неэффективность изоляции из-за размыва изолирующего слоя осадками, необходимости большого количества изолирующего материала.

Известен способ предупреждения и подавления самовозгорания породных отвалов, включающий частичную или полную перевалку отвалов (Твердов А.А., Яновский А.Б., Никишичев С.Б., Апель Г. Профилактика и ликвидация горения породных отвалов // Уголь. - 2010. - №2. - С.3-6.).

Недостатком способа является большая трудоемкость, необходимость значительного количества бульдозерной и экскаваторной техники.

Наиболее близким техническим решением является способ тушения горящих породных отвалов - патент №2347076, МПК кл. E21F 5/00. Способ включает бурение в породные отвалы скважин и нагнетание через скважины известковой суспензии, являющейся антипирогеном, препятствующим самовозгоранию, для обработки породного отвала

Недостатком данного способа является его низкая эффективность из-за обработки антипирогеном только зон породных отвалов, прилегающих к скважинам. Кроме того, область применения способа ограничена из-за применения одного вида антипирогена - известковой суспензии. В настоящее время появляются новые, более эффективные вещества - антипирогены, препятствующие самовозгоранию углесодержащих пород.

Техническое решение заявляемого изобретения - повышение эффективности предупреждения и подавления самовозгорания породных отвалов.

Указанное техническое решение достигается тем, что в способе предупреждения и подавления самовозгорания породных отвалов, включающем нагнетание раствора антипирогена в породный отвал, подача антипирогена осуществляется через перфорированный трубопровод, уложенный в насыпных породах по периметру отвала вдоль его бортов, причем подачу антипирогена чередуют с подачей по трубопроводу инертного газа, а расстояние от поверхности до перфорированного трубопровода превышает глубину промерзания пород в зимнее время.

Исследование пожаров, возникающих на породных отвалах, показывает, что очаги самовозгорания обычно формируются в зоне фильтрации воздуха через насыпные породы. Такие зоны возникают по периметру отвалов вдоль его бортов. Поэтому подача раствора антипирогена через перфорированный трубопровод, проложенный в насыпных породах по периметру отвала вдоль его бортов, приводит к обработке углесодержащих масс в наиболее пожароопасной зоне, в которой постоянно фильтруется воздух. Такая обработка позволяет предупредить развитие очагов пожара, а также охладить уже разогретые углесодержащие массы пород.

Чередование подачи через перфорированный трубопровод антипирогена и инертного газа позволяет повысить эффективность предупреждения и подавления самовозгорания углесодержащих масс пород за счет увеличения дальности распространения раствора антипирогена в насыпных породах, а также создания в породах инертной газовой среды, не поддерживающей горение. В качестве инертного газа используют, например, азот.

Размещение перфорированного трубопровода на глубине, превышающей промерзание породного отвала в зимнее время, позволяет избежать замерзания антипирогена в зимний период и проводить работы по предупреждению и подавлению самовозгорания в любое время года.

Способ осуществляют следующим образом.

В насыпных породах по периметру отвала вдоль его бортов прокладывают траншею. На дно траншеи укладывают перфорированный трубопровод с выводом патрубка на поверхность, по которому раствор антипирогена подают в перфорированный трубопровод. Затем траншею засыпают. Для возможности проведения работ по предупреждению и подавлению самовозгорания в зимний период глубина залегания перфорированного трубопровода превышает глубину промерзания пород.

При подаче раствора антипирогена в перфорированный трубопровод антипироген выходит из отверстий в окружающие трубопровод горные породы, производя их охлаждение и снижая химическую активность углесодержащих масс в наиболее опасных зонах, находящихся на пути фильтрации потоков воздуха, возникающих за счет ветрового напора. После подачи раствора антипирогена в перфорированный трубопровод нагнетают инертный газ, например азот. Подаваемый инертный газ перемещает по порам и трещинам ранее поданный раствор антипирогена, увеличивая объем обработанных пород. Подаваемый газ также приводит к инертизации среды, что снижает интенсивность окисления углесодержащих масс.

Пример конкретного применения способа

При формировании породного отвала из углесодержащих масс, имеющих большую химическую активность, возникла опасность возникновения очагов самовозгорания. Проведенные замеры показали, что в скоплениях пород, прилегающих к бортам отвала в зоне фильтрации потоков воздуха, создаваемых под действием ветрового напора, начала повышаться температура, достигая 40-50°C.

Для предупреждения самовозгорания и подавления очагов самонагревания по периметру породного отвала, равного 620 м, прорывают траншею глубиной 1,4-1,6 м, что превышает глубину промерзания пород в зимний период. По всему периметру отвала в траншею укладывают перфорированный трубопровод диаметром 100 мм. Патрубок для подачи антипирогена и инертного газа в перфорированный трубопровод выводят на поверхность. Затем траншею засыпают породами.

Через патрубок в перфорированный трубопровод подают раствор антипирогена для предупреждения самовозгорания и снижения температуры разогретых масс. Расход раствора антипирогена составляет 10 л на 1 м3 углесодержащих масс. Затем в перфорированный трубопровод подают инертный газ - азот для интенсивного перемещения раствора антипирогена в породном отвале и создания инертной атмосферы.

Подачу раствора антипирогена в перфорированный трубопровод с последующим нагнетанием инертного газа повторяют один раз в неделю. Замеры, проведенные через месяц, показали, что температура ранее разогретых масс горных пород в отвале снизилась до естественной температуры окружающей среды. В дальнейшем новых очагов самовозгорания не возникало.

Применение предложенного способа позволяет снизить экономический ущерб, наносимый угольным предприятиям очагами самовозгорания, и повысить безопасность ведения работ.

Способ предупреждения и подавления самовозгорания породных отвалов, включающий нагнетание раствора антипирогена в породный отвал, отличающийся тем, что подачу антипирогена осуществляют через перфорированный трубопровод, уложенный в насыпных породах по периметру отвала вдоль его бортов, причем подачу антипирогена чередуют с подачей по трубопроводу инертного газа, а расстояние от поверхности до перфорированного трубопровода превышает глубину промерзания пород в зимнее время.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к борьбе с взрывами горючих газов в горных выработках. Техническим результатом является повышение эффективности способа предотвращения взрывов горючих газов, а также снижение расхода пенообразующей жидкости.
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в выработках газообильных шахт. Техническим результатом является повышение достоверности прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в горных выработках пыли.

Изобретение относится к горному делу, а именно к повышению безопасности ведения горных работ. Технический результат достигается тем, что измерение относительного изменения радиационной температуры поверхности забоя пласта осуществляют дистанционно с расстояния 1,0-1,5 м через 3-5 м по длине лавы, при этом в каждой точке измерения к учету принимают среднее значение, полученное не менее чем в 30 циклах измерений, а границей защищенной зоны принимают расстояние от линии примыкания пласта к выработанному пространству до точки фиксации стабилизации значения радиационной температуры.

Изобретение относится к автоматизированной системе аэрогазового контроля в очистном забое шахты. Техническим результатом является минимизация опасности взрыва путем надежного выявления манипуляции с газовыми датчиками и предупреждения самовозгорания угля в забое.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания глубоких карьеров и эффективной очистки выдаваемого из рабочей зоны воздуха.
Изобретение относится к области горной промышленности, преимущественно к угольной и рудной, и может быть использовано для прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и газоопасных рудниках.

Способ относится к области горной промышленности, преимущественно к угольной, и может быть использован для прогноза взрывоопасности метанопылевоздушных смесей при разрушении угля.
Изобретение относится к области горной промышленности, преимущественно к угольной, и может быть использовано для прогноза риска взрывов метана и пыли в шахтах и газоопасных рудниках.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при текущем прогнозе выбросоопасности угольных пластов. Техническим результатом изобретения является повышение надежности определения выбросоопасных зон в угольных пластах.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для установления категорий опасности шахт по метану. Техническим результатом является повышение безопасности ведения горных работ по газовому фактору за счет повышения точности прогноза метаноопасности шахт по показателям содержания метана в угольных пластах по числовым значениям абсолютной метанообильности очистных выработок.

Изобретение относится к огнепреградителю насадочного типа, который содержит корпус, выполненный из основания и крышки, между которыми расположен огнепреграждающий элемент кассетного типа, отличающийся тем, что основание и крышка соединены между собой посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов, причем крышка с основанием выполнены в виде опорных фланцев, соединенных с усеченными конусами, расширяющимися к месту их соединения, а огнепреграждающий элемент расположен на фиксирующей решетке, выполненной в виде взаимно перпендикулярных стержней, расположенных в верхней части основания, параллельно опорным фланцам, и прикреплен к основанию и крышке посредством двух упругих лент, стягиваемых между собой посредством крепежных элементов, при этом огнепреграждающая кассета выполнена из пакета, состоящего из параллельных решеток, на которых находится насадка из стеклянных или фарфоровых шариков, гравия, корунда или других гранулированных сыпучих материалов, в качестве насадки возможно применение колец Рашига.

Изобретение относится к клапану с огнепреградителем ленточного типа, содержащему корпус, в котором расположен огнепреградитель кассетного типа и клапан, расположенный в верхней части корпуса, причем корпус выполнен из двух частей, при этом нижняя часть выполнена в виде опорного фланца с усеченным конусом, а верхняя - в свою очередь состоит из двух элементов: нижнего в виде усеченного конуса, обращенного к огнепреградителю, и верхнего цилиндрической формы, в котором расположен дыхательный клапан, причем огнепреградитель выполнен кассетного типа и крепится посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов, а дыхательный клапан состоит из тарелки давления, перемещающейся в направляющих, и тарелки вакуума, соединенной с тарелкой посредством телескопической направляющей, причем в верхней части корпуса имеется крышка для обслуживания клапана, который соединен с воздуховодом через ограждающую сетку.
Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования на технологическом оборудовании для выброса горючих газов в атмосферу или на межаппаратурных и межцеховых коммуникациях.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для тушения материалов, преимущественно угля, на складах, в штабелях, скоплениях и отвалах. .

Изобретение относится к способу и средствам взрывозащиты и противопожарной технике, в особенности к предупреждению и подавлению взрыва пыле-, газо- и пылегазовоздушных смесей, образующихся в технологическом оборудовании и сооружениях на предприятиях по хранению и переработке зерна.

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к устройствам, предотвращающим распространение пламени по воздуховодам вентиляционных систем. .

Изобретение относится к противопожарной технике, к локализации взрыва пыле- или газовоздушных смесей, образующихся в коммуникациях, связывающих технологическое оборудование на предприятиях по хранению и переработке зерна.

Изобретение относится к морской перевозке грузов и может быть использовано для предотвращения возгорания навалочного груза. Способ предотвращения возгорания навалочного груза, который перевозят в закрытом грузовом помещении путем замещения воздуха в грузовом помещении инертным газом. Замещают воздух инертным газом в пространстве между частицами навалочного груза путем подачи инертного газа под штабель навалочного груза под избыточным давлением. По достижении необходимой концентрации инертного газа, грузовое помещение герметизируют. Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в повышении надежности предотвращения возгорания навалочных грузов за счет снижения концентрации кислорода в штабеле груза, что приводит к прекращению процесса окисления и ликвидирует вероятность самовозгорания груза. 2 ил.
Наверх