СПОСОБ ЛОКАЦИИ ОЧАГОВ ПОДЗЕМНЫХ ПОЖАРОВ Российский патент 1994 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы с подземными пожарами.

Известен способ локации очагов подземных пожаров, включающий бурение скважин, изоляцию пожарных участков с измерением депрессии естественной и тепловой тяги, по данным которой строят изобары, а центр пожара определяют по максимальной суммарной депрессии [1].

Недостатком способа является большая трудоемкость из-за необходимости изоляции участка и бурения множества скважин.

Известен также способ локации очагов подземных пожаров, включающий бурение шпуров на поверхности для определения концентрации индикаторных газов выше фонового значения [2].

Недостатком данного способа является низкая эффективность локации из-за невозможности определения глубины залегания очага при расположении под газовой аномалией нескольких обрабатываемых пластов, которые могут быть источниками выделения пожарных газов.

Целью изобретения является повышение эффективности локации за счет определения глубины очага на месторождениях со свитой сближенных пластов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу локации очагов подземных пожаров, включающему бурение шпуров на поверхности, отбор в них проб газа и определение концентрации индикаторных газов для нахождения вертикальной проекции очага, в выработанное пространство пластов, начиная с нижнего и последовательно переходя к верхнему, вблизи от вертикальной проекции очага со стороны поступления в него утечек воздуха запускают дополнительный индикаторный газ, неспецифичный для процесса горения, например, шестифтористую серу и определяют на поверхности аномалии, образуемые запускаемым газом, причем глубину очага определяют как расстояние от поверхности до пласта, после запуска в который индикатора возникает аномалия этого газа в приповерхностном слое, совпадающая с аномалией пожарных газов над вертикальной проекцией очага.

Существенными отличиями предлагаемого способа являются:
- запуск в выработанное пространство пластов, начиная с нижнего и последовательно переходя к верхнему, вблизи от вертикальной проекции очага со стороны поступления в него утечек воздуха индикаторного газа, неспецифичного для процесса горения;
- определение глубины очага как расстояния от поверхности до пласта, после запуска в который индикатора возникает аномалия этого газа в приповерхностном слое, совпадающая с аномалией пожарных газов под вертикальной проекцией очага.

В случае залегания под образующейся на поверхности аномалии пожарных газов нескольких пластов возникают затруднения при определении загоревшегося пласта, так как вертикальная проекция пересекает все пласты, а пожарные газы зачастую не выходят в горные выработки. При запуске в выработанное пространство пласта, в котором расположен очаг, дополнительного индикаторного газа, происходит его распространение к очагу и к поверхности. При этом газовая аномалия в приповерхностном слое возникает в месте подачи газа, где его концентрация максимальная, и над очагом, где существуют конвективные потоки, развиваемые за счет тепловой депрессии очага. При запуске индикатора в пласт, где очага нет, газовая аномалия будет образовываться только над местом подачи газа.

Подача индикаторного газа, начиная с нижнего пласта и последовательный переход к верхнему объясняется тем, что конвективный поток, возникший над очагом, проходит через все пласты, лежащие над ним. Поэтому последовательная подача индикатора, начиная с нижнего пласта, позволит зафиксировать наличие очага по образованию аномалии подаваемого газа в месте существующей аномалии пожарных газов над вертикальной проекцией очага. Целесообразность использования шестифтористой серы в качестве запускаемого индикатора, объясняется его неспецифичностью для процесса горения, неразлагаемостью при нагревании и хорошими транспортными свойствами.

На чертеже показана технологическая схема предложенного способа.

Схема включает отработанную свиту пластов 1 с очагом пожара 2 и горными выработками 3, образующую на поверхности 4 газовую аномалию 5, емкость 6 для хранения и выдачи индикатора по трубопроводу 7 и прибор 8 для поиска газовых аномалий.

Способ реализуется следующим образом:
При обнаружении в приповерхностном слое 4 газовой аномалии 5, являющейся вертикальной проекцией очага 2, располагаемого в одном из пластов свиты 1, в выработанное пространство пластов 1, начиная с нижнего, подают дополнительный индикаторный газ, неспецифичный для процесса горения, из емкости 6, располагаемой в горной выработке 3, по трубопроводу 7. При этом место запуска газа должно быть со стороны движения утечек воздуха в очаг 2. После каждого запуска индикаторного газа в приповерхностном слое 4 находят возникающую газовую аномалию запускаемого индикатора прибором 8. В случае, если после запуска в пласт образующаяся газовая аномалия совпадает с имеющейся аномалией пожарных газов 5, то делается вывод, что очаг располагается в данном пласте и дальнейшая работа прекращается. Глубина очага определяется как расстояние от поверхности до пласта, после запуска в который индикатора возникла его аномалия в приповерхностном слое 4, совпадающая с уже известной аномалией 5.

Применение предложенного способа позволит сократить время и затраты на тушение очагов подземных пожаров. Точное определение местонахождения очага и его быстрое тушение повысят безопасность горных работ.

Использование: борьба с подземными пожарами. Сущность изобретения: в выработанное пространство свиты пластов, начиная с нижнего и последовательно переходя к верхнему, вблизи от вертикальной проекции очага со стороны поступления в него воздуха запускают дополнительный индикаторный газ, неспецифичный для процесса горения, например, шестифтористую серу. Определяют на поверхности аномалии, образуемые запускаемым газом, а глубину очага определяют как расстояние от поверхности до пласта, после запуска в которой индикатора возникает аномалия этого газа в приповерхностном слое, совпадающая с аномалией пожарных газов над вертикальной проекцией очага. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. СПОСОБ ЛОКАЦИИ ОЧАГОВ ПОДЗЕМНЫХ ПОЖАРОВ, включающий бурение шпуров на поверхности, отбор в них проб газа и определение концентрации индикаторных газов для нахождения вертикальной проекции очага, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности локации за счет определения глубины очага на месторождениях со свитой сближенных пластов, в выработанное пространство пластов, начиная с нижнего и последовательно переходя к верхнему, вблизи от вертикальной проекции очага со стороны поступления в него утечек воздуха запускают дополнительный индикаторный газ, неспецифичный для процесса горения, и определяют на поверхности аномалии, образуемые запускаемым газом, причем глубину очага определяют как расстояние от поверхности до пласта, после запуска в который дополнительного индикатора возникает аномалия этого газа в приповерхностном слое, совпадающая с аномалией пожарных газов над вертикальной проекцией очага. 2. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве дополнительного индикаторного газа используют шестифтористую серу.