Способ создания инертной средыв тупиковой выработке

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Респубяик (» 796461 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.03.79 (21) 2740255/22-03 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Э (5t)N. Кл.

Е 21 F 5/00 еащйаретаеннмн ItolINToT

CCCP ие днам нэебретеннй н аткрмтнй

Опубликовано 15 01 81 Бюллетень .% 2

Дата опубликования описания 15.01.81 (53) УЛ К 622.411. .33 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. А. Басс (71) Заявитель (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ИНЕРТНОЙ СРЕДЫ

В ТУПИКОВОЙ ВЫРАБОТКЕ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в угольных, нефтяных и оэокеритовых шахтах, серных, колчеданных н соляных рудниках, опасных по газу и пыли, при ведении взрывных работ в

5 тупиковых выработках.

Известен способ создания инертной среды в тупиковой выработке, заключающийся в создании перемычки и заполнении призабойного пространства выработки метаном (1).

Недостатком данного способа является техническая трудность их промышленного применения вследствие недостаточно интенсивного выделения метана.

Известен также способ создания инертной среды в тупиковых выработках с сооружением перемычки с лабиринтом у почвы выработки, при котором изолированная часть выработки заполняется метаном, выделяющимся из угольных пластов (2).

Однако способ недостаточно универсален, т,е. неприменим в серных и колчеданных руд-, никах, не выделяющих метан, но опасных по пыли, в соляных и калийных шахтах, выделяющих водород, вследствие широких пределов концентрации его воспламенения, в нефтяных н озокернтовых шахтах, опасных по нефтяным. парам, так как пары нефти тяжелее воздуха.

Кроме того, при недостаточно интенсивном выделении метана применение известного способа затруднительно и в угольных шахтах из-за длительности процесса инертизации.

Цель изобретения — расширение области применения способа и ускорение процесса инертизации.

Цель достигается тем, что лабиринт сооружают. у кровли выработки, а инертный агент, служащий для вытеснения рудничной атмосферы из изолированного пространства, размещают на почве выработки между перемычкой и забоем тупиковой выработки, при этом в качестве инертного агента, служащего для вытеснения рудничной атмосферы, используют жидкий азот или твердую углекислоту, а в качестве контрольно-измерительной аппаратуры за контролем процесса вытеснения рудничной атмосферы инертным агентом, размещаемым

6461

10

35

S0

3 79 на почве выработки, используют датчик температуры.

На чертеже .изображена тупиковая горная выработка, общий вид.

Тупиковая горная выработка 1 имеет перемычку 2, перекрывающую поперечное сечение выработки и у свода выработки выполненную в виде лабиринта 3, в последней секции лабиринта, считая от забоя, устанавливают контрольно-измерительную аппаратуру — датчик 4 на i регистрацию температуры (при полном вытеснении рудничной атмосферы парами сжиженных или отвержденных газов температура резко снижается) или газоанализатор на кислород.

На почве выработки между перемычкой и забоем тупиковой выработки размещают сжиженную криогенную жидкость (азот) или твердую углекислоту (сухой лед) 5.

Способ осуществляется следующим образом.

После заряжения шнуров и монтажа электровзрывной цепи в тупиковой выработке на расстоянии 1,5 м от забоя устанавливают герметизирующую перемычку с лабиринтом у свода, используя пенопластовые плиты, армированные по периметру эластичным материалом, В последней от забоя секции лабиринта устанавливают датчик на регистрацию изменения температуры или датчик газоанализатора на кислород (предпочтительнее .первый) .

При выполнении описанных работ в перемычке оставляют проход для заливки на почву выработки сжиженного азота или засыпки твердой углекислоты, после чего проход закрывают пенопластовой плитой.

В способе применяется перемычка и элементы лабиринта из малоинерционных материалов— пенопластовых плит, отбрасываемых воздушными ударными волнами при взрывах шпуровых зарядов, что позволяет многократное использование применяемой оснастки.

Возможно также перекрытие центральной части сечения выработки листами крафт — целлюлозной бумаги — в варианте части перемычки одноразового применения (при обязательном использовании элементов из эластичного пенопласта для герметичной изоляции эоны между париметром разборной рамы и стенками выработки) .

После вытеснения рудничной атмосферы испаряющимися газами взрывают шнуровые заряды, при этом плиты из пенопласта отбрасываются воздушными ударными волнами и забой с инертюй атмосферой и газообразными про., дуктами взрыва становится доступным для проветривания действующей вентиляцией.

Предлагаемый способ обеспечивает равномерное распределение инертного газа во всем нри забойном пространстве. Испаряющиеся газы (азот или углекислый газ) с низкой температурой заполняют вначале нижнюю зону выработки, постепенно вытесняя рудничную атмосферу до свода и выходя через лабиринт, что надежно контролируется датчиком температуры газового потока, выходящего иэ лабиринта. Сжиженный гаэ, вылитый на грунт, быстро испаряется благодаря тесному контакту твердой и жидкой фаз. Таким образом, процесс инертизации сжиженными газами осуществляется без применения специальных испарителей и связанных с этим конструктивных усложнений.

Испарение твердой утлекислоты может быть ускорено при дроблении кусков сухого льда, что может быть выполнено хождениями взрывника по рассыпанному на грунт хладагенту— твердой углекислоте.

Отношение объемов жидкость/газ в криогенных веществах почти на три порядка больше и для жидкого азота составляет 1/700 и перевозка жидкого азота в компактных тонкостенных криостатах с экранно-вакуумной изоляцией значительно менее трудоемка, чем перевозка сжатых газов в баллонах, сухой лед может транспортироваться в мешках.

Преимущества предлагаемого способа создания инертной среды в тупиковой выработке иключаются в расширении области применения способа за счет использования его в рудниках и шахтах, разрабатывающих различные полезные ископаемые, а также в ускорении процесса инертиэации забоя тупиковой горной выработки.

Формула изобретения

1..Способ создания инертной среды в тупиковой выработке, заключающийся в изолятции призабойного пространства тупиковой выработки путем сооружения перемычки с лабиринтом, перекрывающей поперечное сечение тупиковой выработки, установке в последней, считая от забоя, секции лабиринта контрольно-измерительной аппаратуры, производящей анализ газового состава, вытеснении рудничной атмосферы из изолированного пространства инертным агентом и осуществлении контроля за процессом инертизации призабойного пространства посредством контрольно-измерительной аппаратуры, производящей анализ газового состава изолированного призабойного пространства, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения области применения способа и ускорения процесса инертизации, лабиринт сооружают у кровли выработки, а инертный агент, служащий для вытеснения рудничной атмосферы иэ изолированного пространства, размещают на почве выработки между перемычкой и забоем тупи., ковой выработки.

5 796461 4

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- ной аппаратуры за контролем процесса вытесс я тем, что в качестве инертного агента, пения рудничной атмосферы инертным агентом, служащего для вытеснения рудничной атмос- размещаемым на почве выработки, используют феры, используют жидкий азот. дат ни(темиературыа

5 . Истачпики информации, 3. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й- принятые «о вйимание при экспертизе с я тем, что в качестве инертного агента, 1. Райс Дж. К. Добыча угля в шахтах с служащего для вытеснения рудничной атмос- обескислороженной атмосферой, "Горное дело", феры, используют твердую углекислоту, 1971, 1Р 11, с. 38.

4. Способ по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю щ и й- 10 2. Авторское свидетельство СССР и 608002, с я тем, что в качестве контрольно-измеритель- кл. Е 21 F 5/00, 1975.

Составитель Э. Руднева

Редактор М. Недолуженко. Техред С.Мигунова Корректор С. Шекмар

Заказ 9738/47 Тираж 472 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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