Способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства

 

?46123

Союз Советскии

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.04.78 (21) 2610003/22-03 (51)M. Кл.

Е 21 F 5/02

C присоединением заявки ¹â€”

Гееудерстеаииый комитет

СССР (23) Приоритет ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень ¹ 25 (53) УД1(622. . 822 (088. 8) Дата опубликЬваниа описания 08.07 ° 80

H. И. Линденау, Л. П. Белавенцев, 10. А. Миллер иВ.А.Скрицкий (?2) Авторы изобретения

Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности Министерства угольной промышленности СССР (71) Заявитель (54) СПССОБ СНИЖЕНИЯ ЭНДОГЕННОЙ ПОЖАРООПАСНОСТИ

ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА

Изобретение относится к технике бе зопасности в угольной промышленности и может быть использовано дпя предупреждения эндогенных пожаров при выемке пластов угля, склонного к самовозгоранию, системами разработки с обрушением

5 кровли.

Применяемая в настоящее время технология угледобычи мощных пологих и наклонных пластов предусматривает послойную

l0 выемку пласта с оставлением межслоевой пачки угля мощностью 0,5 м, При выемке пласта в три слоя суммарная мощность межслоевых пачек угля, оставляемых в виде эксплуатационных потерь, представ ляет повышенную опасность самовозгорания угля в любом месте выработанного пространства, Большие потери угли имеются также в местах геологических нарушений.

Наибольшую эндогенную пожароопасность представляют потери угля, находя- . щиеся в выработанном пространстве на путях утечки воздуха. Причем самовсЬ2 горание угля обусловлено рядом факто1 ров: г.1одолжительностью и скоростью фильт1. дии воздуха, величиной и характером распределения эксплуатационных потерь угля, а также ego сорбцйонной способностью к кислороду воздуха.

Известен способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного прост ранства шахт, заключающийся в том, что после отработки участка с поверхности или из горных выработок в выработанное пространство бурят сеть скважин, по которым осуществляют подачу водных растворов антипирогена (1), Этот способ имеет следующие недостатки: не обеспечивается качественная и равномерная профилактическая обработка всей плошади выпаботанного пространства, необходимо бурить большое количество скважин;

1 не представляется возможным совместить процесс выемки угля и профилактической обработки выработанного прост ранства, примыкаемого к очистному за3 74 бою, иэ-эа опасности прорыва раствора антипирогена в рабочее пространство лавы; цри подаче раствора антипирогена по скважинам наблюдается эжекция воздуха в выработанное пространство, что повышает опасность самовозгорания., Известен способ снижения самовозгорания отбитого gfля, заключающийся в том, что в непроветриваемой подземной . выработке на поверхность скоплений угля или поверхность угля в местах складиро мйия нанбсят слой жидко1.о или порошко1 образного антипирогена, содержащего хлорид кальция или магния (2) .

Недостатком такого способа снижения самовозгорания угля является большой расход антипирогена, значительные затраты труда и неэффективность испольэования его для предупреждения эндогенных пожаров в выработанном пространстве в связи с трудностью осуществления, так как обрушение пачки угля может происходить в недоступных местах;

Цель изобретения — повышение эффективности обработки угля в выработанном пространстве действующего очисгйого забоя эа счет осуществления равномерного нанесения слоя антипирогена на всю площадь выработанного пространства при одновременном уменьшении трудоемкости процесса и расхода антипирогена;

Это достигается тем, что антипиро-" ген вводят в выработанное пространство с помощью обособленной вентиляцйонной струи, которую подают в выработанное пространство по трубопроводу сонаправлено с путями утечки aoarryxa, при этом предварительно перед, вводом антипирогена в выработанное пространство производят воздушно-дейрессинную съемку для определения величйн и путем утечек воздуха, а количество воздуха в трубопроводе принимают равным естествен- ным утечкам воздуха, кроме того, с целью эффективности использования его при возвратноточной схеме проветривания, конец трубопровода, иэ которого подают в. выработанное пространство антипироген заглубляют в выработанное пространство с учетом воэможности обрабо ки антипирогеном всей площади выработанного пространства между выемочными штреками.

На фиг. 1 приведен пример осуществления способа при прямоточной схеме °

6123 .. * проветривания; на фиг. 2 - то же, при возвратноточной схеме проветривания, Предлагаемый способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного> пространства заключается в том, что из действующего очистного забоя сонаправлено с путями утечки воздуха в выра- ботанное пространство с помощью o6o- собленной вентиляционной струи вводят

10 антипироген во взвешенном состоянии.

При движении данной аэродисперсной системы через выработанное пространство происходит бсаждение антипирогена на всем пути утечки воздуха, в результате

15 чего куски разрыхленного угля покрыва- ются пленкой антипирогена, защищавшей его от окисленйя. В качестве антипирогенов могут быть использованы и такие составы, которые обеспечивают создание 0 не только защитной пленки, но и снижение концентрации кислорода в атмосфере выработанного пространства, Антипирогены могут вводиться в виде аэрозолей, состоящих из взвешенных в газообразной 5 среде твердых или жидких частиц, Способ может применяться при различных технологических схемах очистных ,работ с обрушением кровли и различных способах и схемах проветривания выемочЗ0 ных участков, Ниже приведены примеры осуществле- ния способа.

Пример 1. При прямоточной схе- . ме проветривания свежую струю воздуха

1 подают в очистной забой 2 по конвейерному стреку 3 н выдают по вентиляционному штреку 4, поддерживаемому в выработанном пространстве, На пластах с высокой газообильностью исходящая струя может подсвежаться через перемычку 5

"с вентиляционным окном..

Антипироген в выработанное простран-. ство вводят с помощью обособленной вен45 тиляционной струи сонапоавленно с путями утечки воздуха, Обособленную струю; воздуха создают вентилятором местного проветривания, 6 (ВМП-6), противоположный конец трубопровода 7 которого выво50 дят в выработанное пространство. Венти- лятор располагают на конвейерном штре-. ке 3, Туманообразователь 8 (ШТ-1) устанавливают в трубопроводе 7, водный раствор антипирогена, например, водный

20-ти процентный раствор хлористого кальция подают в туманообразователь 8 насосом 9 (2К-6), а сжатый воздух— компрессорной станцией 10 (ШВКС-S).

Для облегчения передвижения все укаl, .С,Д.

7461

1. Способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства, включающий профилактическую обработку эксплуатационных потерь угля зв счет нанесения антипирогена нв поверхность скоплений угля в выработанном пространстве, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения эффективности обработки угля в выработанном пространстве действующего очистного забоя за счет осушествления равномерного нанесения слоя антипирогена на всю плошадь выработанного пространства при одновременном уменьшении трудоемкости процесса и расхода внтипирогена, антипироген вводят в выработанное пространство с помощью обособленной вентиляционной струи, которую подают в выработанное пространство по трубопроводу сонаправленно с путями утечки воздуха.

2.Способпоп. 1,отличаюш и и с я тем, что предварительно перед вводом антипирогенв в выработанное пространство производят воздушно5 занное оборудование может располагаться на и л& тфор мах.

Направление движеиия утечек воздуха через выработанное пространство показано стрелками 11. 5

Вентилятор местного проветривания

6 располагают в 30-150 м от,очистного забоя и в его трубопроводе 7 выполнено окно с заслонкой, которое регулируют так, чтобы количество воздуха в трубопроводе было равно естественным утечкам воздуха в выработанное „пространство.

Для определения величины утечек воздуха и установления направления движения

15 их в выработанном пространстве перед нагнетанием антипирогена производят воздушно- депрессионную съемку в лаве.

При включении вентилятора 6 одновременно включают компрессорную стан-

20 цию 10 и насос 9, от которых поступает сжатый воздух (под давлением до

8 ати) и раствор.антипирогена (под давлением до 5 ати) в туманообразователь

8, вырабатываюший воздушно-антипирогенную аэрозоль с дисперсностью не более

30 мк. Аэрозоль подхватывается во душным потоком и по трубопроводу 7 выносится в выработанное пространство, где сонаправленно в потоке утечек воздуха движется в направлении к вентиляционному штреку 4, Расход антипирогенв бе3 рется иэ расчета 10 л раствора на 1 м угля, оставляемого в выработанном про35 странстве, В процессе движения аэрозоля частиI цы раствора внтипирогена оседают и смачивают обрушенные породы и уголь в выработанном пространстве, после чего способность угля к окислению снижается.

Кроме того, повышение влажности угля способствует предупреждению процесса аккумуляции тепла и самонагревания, Пример 2.. При возвратноточной схеме проветривания принципиальных отличий в осуществлении способа снижения эндогенной пожароопасности не имеется.

Единственной особенностью в данном случае является определение точки ввода аэрозоля в выработанное пространство (величины выноса конца трубопровода 7), чтобы избежать выноса антипирогена в рабочее пространство лавы, так как характер движения уте ек воздуха 11 че 55 рез выработанное пространство отличае ся от выше приведенного примера. Техно-. логическая схема осуществления способа не отличается от выше приведенного при-, 23 6 мера. Для образования аэрозоля можно также использовать антипирогены в виде порошка с размером частиц не .более

30 мк, В этом случае ввод антипирогена в обособленную струю осуществляется иэ бункера-дозатора.

Использование предлагаемого способа снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства обеспечивает по сравнению с сушествуюшим следующие преимушества: позволяет качественно и своевременно производить профилактическую обработку всей площади выработанного пространства без остановки очистного забоя; обеспечивает профилактическую обработку всей площади выработанного пространства без оставления необработанных антипирогеном участков, что имеет важное значение при отработке угольных плас тов с геологическими нарушениями; сокращает в 2 раза расход антипирогена; не требует бурения скважин с земной поверхности и прокладки специальных трубопроводов в шахте; исключает возможность прорыва водного раствора антипирогена в действуюший очистной забой, что часто имеет место при применении существуюшего способа.

Ф орм ула изобрете ния

7461 и г. f

Составитель Э, Руднева

Редактор С. Титова Техред И, Нщщ Корректор В. Синипкая

Заказ 3915/25 Тираж 626 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/S

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 дейрессионную съемку для определения величин и путем утечек воздуха.

З.Способ поп. 1, отличаю— щ и и с.я тем, что количество воздуха в трубопроводе принимают равным естестaeaabw утечкам воздуха.

4, Способ по п. 1, о т л и ч а ю—

m и и с ятем,,что,,с целью эффективности использования его при возвратно- >O точной схеме проветривания, конец трубопровода из которого подают в вырабоХ

23 8 танное пространство антипироген, заглубляют а выработанное пространство с учетом возможности обработки антипирогеном всей плошади выработанного пространства между. выемочными штреками, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Инструкция по предупреждению и тушению эндогенных пожаров.

Прокопьевск, 1973, с, 24.

2. Патент Англии, кл. Е 1 V 55, опублик. 1975 (прототип).

2 Ф