Способ предупреждения выделения газов из отбитой массы угля

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140478 (21) 2604496/22-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет (51)М. Кл.з

Е 21 F 5/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 300980. Бюллетень № 36 (53) УДК 622. 817 (088. 8) Дата опубликования описания 051080 (72) Автор изобретения

Ю. Д. Цинцадзе

Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда

ВЦСПС и Институт горной механики им. Г. A. Цулукидзе (71) Заявители

Целью изобретения является повышение сорбционной газоемкости отбитой массы угля за счет создания íà его поверхности защитного слоя в виде инея.

Поставленная цель достигается тем, что отбитую массу угля предварительно перед обработкой жидким химическим веществом увлажняют водой, а в качестве жидкого химического вещества ис— пользуют распыленный хладагент.

На фиг. 1 и 2 изображены кривые распределения температур.

Осуществляется способ следующим образом.

Отбитую массу угля предварительно, перед обработкой жидким химическим веществом, увлажняют водой, затем обрабатывают распыленным хладагентом, при этом в.качестве хладагента используют жидкий азот.

Предварительное увлажнение отбитой массы угля способствует понижению термического сопротивления и повышению его теплопроводности. Последующее охлаждение отбитой массы угля жидким азотом приводит к снижению выделения газа из угольных пор за счет повышения сорбционной газоемкости по изобарическому закону в соответствии с

ИзобретеНие относится к области горной IIpoMHJIUIGHHocTH и может быть использовано для обработки отбитого угля в забоях угольных шахт для снижения выделения газов, в особеиности 5 метана.

Известен способ изоляции подземных пожаров с применением инертных газов, например жидкого азота, который нагнетают в изолированное прост- lIO ранство за перемычку в очаг пожарами

Однако такой способ предназначен для тушения уже возникшего пожара и не может быть использован для предупреждения выделения газов иэ отбитой 15 массы угля.

Известен способ предупреждения выделения газов из отбитой массы угля, предназначенный главным образом 20 для борьбы с выделением сероводорода и сернистого газа путем обработки поверхности отбитой массы угля жидкиМ химическим веществом для создания на поверхности отбитой массы угля защитg25 ного слоя (2) .

Однако такой способ недостаточно эффективен для снижения выделения из угля метана вследствие его химической инертности; 30 - - ФВ1: ;...„ г/ (54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ ИЗ ОТБИТОЙ МАССЫ,. УГЛЯ

767360

4 термическим уравнением обратимой сорбции, а также эа счет смыкания отверстий микропор. Кроме того, на поверхности частиц угля образуется иней, создающий защитный слой, затрудняющий газовыделение. Охлаждение отбитой массы угля жидким азотом про-- изводят с определенным технологическим интервалом, обеспечивающим сохранение защитного слоя инея.

Пример. Проводилась обработка углей, типичных для месторождений

Грузии. Угольные частицы в массе увлажнялись водой в течение 30 с, по окончании увлажнения производилась обработка жидким азотом в течение

30 с. На фиг. 1 и 2 изображены кривые 1 и 2, показывающие распределение температур соответственно на глубинах

40 мм и 2 мм от поверхности угольной частицы.

Как следует из графиков, через

30 с после распыления (душирования) хладагента слой частиц угля вблизи поверхности охлаждается до -17"C

;фиг. 1, цикл 1, кривая 21. С течением времени температура поверхностного слоя частицы угля повышается, а по глубине в результате массопереноса— понижается (фиг. 1, цикл T ., кривая

1). Через 18 мин температура поверхностного слоя частицы угля достигает

+1 С, а по глубине — снижается до

+9 С.: Это время вполне достаточно для транспортировки отбитой массы угля иэ очистного забоя.

Для предотвращения выделения газа из отбитой массы угля в горные выработки целесообразно подвергнуть массу отбитого угля повторной обработке хладагентом, например, в пункте сопряжения очистного слоя выработки с откатбчным штреком. Второй цикл обработки массы отбитого угля хладагентом в течение 30 с приводит к более глубокому охлаждению частиц угля. .Как следует иэ графиков, температура поверхностного слоя частицы угля снижается до -31 С (фиг; 1, цикл O кривая 2), а глубинного слоя — до

+6 С (фиг. 1, цикл Й, кривая 1).

С течением времени температура поверхностного слоя частиц угля возрастает и через 54 мин достигает +1 С (фиг. 1 и 2, цикл, кривая 2), а глубинного слоя через 32 мин понижается до -3,5 C и к окончанию цикла несколько повышается и достигает .-1ОC (фиг. 1 и 2, цикл L, кривая 1) При весьма большой протяженности горных выработок следует преду

Реть дополнительные циклы распылени, (душирования) хладагента на пунктах трассы транспортировки. При этом расстояние между пунктами распыления хладагента можно рассчитать исходя иэ скорости и расстояния транспортировки отбитой массы угля в соответствии с приведенными графиками.

Использование предлагаемого способа предупреждения выделения газов из отбитой массы угля дает возможность существенно снизить выделение газов из отбитой массы угля в процессе механизированной транспортировки на по15 верхность, кроме того, снизить температуру воздуха на рабочих местах в забоях угольных шахт.

Создание и сохранение защитного слоя в виде инея на поверхности час2О тиц угля надежно обеспечивает существенное и даже практически полное снижение вьщеления газов из отбитой массы.угля. Применение жидкого азота в качестве хладагента позволит снизить затраты по предупреждению газовыделения наряду с повышением техники безопасности и улучшением условий труда., Формула изобретения

1. Способ предупреждения выделения газов из отбитой массы угля, заключающийся в обработке поверхности угля жидким химическим веществом для соз3$ дания на поверхности отбитой массы угля эащитногО СЛОЯ, О т л и Ч а Юшийся тем, что, с целью повышения сорбционной гаэоемкости отбитой массы угля путем создания на его по4О верхности защитного слоя в виде инея, отбитую массу угля предварительно перед обработкой жидким химическим веществом увлажняют водой, а в качестве жидкого химического вещества используют распыленный хладагент, 45 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве хладагента используют жидкий азот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

50 1. Сухаревский В. M. Изоляция подземных пожаров с изменением инертных газов. M., 1952, с, 122-125.

2. Авторское свидетельство СССР

9 335416, кл. E 21 F 5/02, 1969

55 (прОтОтип).

767360 ос с

18

1Б

-2

-8

-г

-1г

-1Ч .6

-16

-18

- 1г

-гг

1Ч

-1e

-г

-гч

З8

81ие.1

Составитель Э. Руднева

Редактор 3. Ходакова Техред E.Ãàâðûëåøêî - Корректор О. Билак

Подписное

Заказ 7159/29

Тираж 626

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4