СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ 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 определения местонахождения очагов подземных пожаров, включающий бурение скважин, изоляцию пожарных участков с последующим измерением депрессии естественной и тепловой тяги, центр пожара определяют по минимальной суммарной депрессии [1].

Недостатками способа являются большая трудоемкость из-за необходимости изоляции участка и бурения множества скважин, а также опасность скопления горючих газов при остановке вентилятора.

Известен способ определения местонахождения очагов подземных пожаров, включающий бурение шпуров и контрольных скважин на поверхности для определения концентрации пожарных газов выше фонового значения и определения очага под шпурами с максимальным содержанием этих газов [2].

Недостатком этого способа является низкая эффективность при наличии в выработанном пространстве утечек воздуха с горизонтальной составляющей, приводящих к смещению газовых аномалий в приповерхностном слое от вертикальной проекции очага.

Целью изобретения является повышение точности определения местонахождения очагов подземных пожаров за счет определения отклонения газовой аномалии от вертикальной проекции очага.

Указанная цель достигается тем, что в способе определения местонахождения очагов подземных пожаров, включающем бурение шпуров и контрольных скважин на поверхности, отбор в них проб газа для определения концентрации пожарных газов, в контрольную скважину, пробуренную в точку под максимальной концентрацией пожарных газов, запускают дополнительный индикаторный газ и находят аномалию, образуемую этим газом в приповерхностном слое, затем проводят линию через точки запуска индикаторного газа и его максимального содержания в приповерхностном слое, центр очага находят на продолжении этой линии, проведенной от точки запуска индикаторного газа в противоположную от появившейся аномалии сторону на расстоянии, равном отрезку между точками запуска индикаторного газа и образовавшейся максимальной концентрацией этого газа в приповерхностном слое. В качестве запускаемого индикаторного газа используется, например, шестифтористая сера (FS₆).

Существенными отличиями предлагаемого способа являются
в скважину, пробуренную в точку под максимальной концентрацией пожарных газов, запускает дополнительный индикаторный газ и определяют аномалии этого газа в приповерхностном слое;
определяют центр очага на продолжении линии, проведенной из точки с максимальной концентрацией поданного газа в приповерхностном слое через точку его запуска на расстоянии от точки запуска, равном отрезку между точками запуска индикаторного газа и образовавшейся максимальной концентрацией этого газа в приповерхностном слое;
использование в качестве запускаемого индикаторного газа шестифтористой серы (FS₆).

Перенос пожарных газов из очага к поверхности зачастую сопровождается их сносом имеющимися в выработанном пространстве утечками воздуха. Поэтому образующаяся в приповерхностном слое газовая аномалия пожарных газов оказывается смещенной от вертикальной проекции очага. Поиск местонахождения очага в этих случаях затрудняется и требует дополнительного бурения множества контрольных скважин.

В случае запуска в контрольную скважину дополнительного индикаторного газа также происходит его смещение по мере движения к поверхности. Определение образующейся в приповерхностном слое аномалии запускаемого газа показывает направление смещения газа и его величину. Поэтому найти местонахождение очага можно на расстоянии этого смещения от аномалии пожарных газов в приповерхностном слое, направленном в сторону поступления утечек воздуха.

В качестве запускаемого целесообразно использовать газ, неспецифичный для процесса самовозгорания полезных ископаемых. В качестве такого газа можно использовать шестифтористую серу (FS6), которая не присутствует в обычных условиях в шахтах и не образуется при горении полезных ископаемых. Достоинством газа является также то, что он не разлагается при нагревании.

На чертеже показана технологическая схема предложенного способа.

Схема включает очаг пожара 1, расположенный в выработанном пространстве 2 с утечками воздуха 3, с образовавшейся в приповерхностном слое 4 аномалией 5 пожарных газов, контрольную скважину 6 для запуска дополнительного индикаторного газа, образуемую им аномалию 7 в приповерхностном слое и вертикальную проекцию очага 8.

Способ реализуется следующим образом.

При определении местонахождения очага подземного пожара 1, расположенного в выработанном пространстве 2 с имеющимися утечками воздуха 3, проводят газовую съемку в приповерхностном слое 4 для определения аномалии 5 пожарных газов. Затем бурят контрольную скважину 6 в выработанное пространство в точку, расположенную под найденной аномалией 5 пожарных газов. Если очаг в данной точке не найден, что свидетельствует о смещении газовой аномалии от вертикальной проекции очага, в скважину 6 запускают дополнительный индикаторный газ, например шестифтористую серу (FS₆), и вновь проводят приповерхностную газовую съемку для нахождения в приповерхностном слое 4 образуемой этим газом аномалии 7. Затем определяют расстояние между точками запуска газа и образующейся аномалией 7 и откладывают его на линии, проведенной через точки запуска индикаторного газа и его максимальным содержанием в приповерхностном слое, от точки запуска газа в противоположную от появившейся аномалии сторону. Найденная точка и является вертикальной проекцией очага 8.

Применение предложенного способа позволит уточнить местонахождение очагов в выработанном пространстве с утечками воздуха. Повышение эффективности определения местонахождения очагов позволяет сократить расход хладагента и время тушения очагов. Одновременно повышается безопасность горных работ.

Использование: борьба с подземными пожарами. Сущность изобретения: в контрольную скважину, пробуренную в точку под максимальной концентрацией пожарных газов, запускают дополнительный индикаторный газ. Находят аномалию, образуемую этим газом в приповерхностном слое. Проводят линию через точки запуска индикаторного газа и его максимального содержания в приповерхностном слое. Центр очага находят на продолжении линии, проведенной от точки запуска индикаторного газа в противоположную от появившейся аномалии сторону на расстоянии, равном отрезку между точками запуска индикаторного газа и образовавшейся максимальной концентрацией этого газа в приповерхностном слое. В качестве запускаемого индикаторного газа используется шестифтористая сера (FS₆) . 1 ил.

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ ОЧАГОВ ПОДЗЕМНЫХ ПОЖАРОВ, включающий бурение шпуров и контрольных скважин на поверхности, отбор в них проб для определения концентрации пожарных газов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения местонахождения очагов подземных пожаров, в контрольную скважину, пробуренную в точку под максимальной концентрацией пожарных газов, запускают дополнительный индикаторный газ и находят аномалию, образуемую этим газом в приповерхностном слое, затем проводят линию через точки запуска дополнительного индикатора газа и его максимального содержания в приповерхностном слое, а центр очага находят на продолжении этой линии, проведенной от точки запуска индикаторного газа в противоположную от появившейся аномалии сторону на расстоянии, равном отрезку между точками запуска индикаторного газа и образовавшейся максимальной концентрацией этого газа в приповерхностном слое. 2.Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве дополнительного индикаторного газа используется шестифтористая сера.