СПОСОБ БОРЬБЫ С ПОДЗЕМНЫМИ ПОЖАРАМИ Российский патент 1997 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для предупреждения, локализации и тушения пожаров в шахтах и рудниках.

Известен способ борьбы с подземными пожарами, включающий изоляцию очагов пожаров подачей пены в выработанное пространство [1] Недостатком данного способа является быстрый распад пены и восстановление притока воздуха к очагу.

Наиболее близким техническим решением является способ борьбы с подземными пожарами, включающий размещение и взрывание зарядов в зоне разрушения горных пород [2] Этот способ позволяет уплотнить горные породы и снизить приток воздуха к очагу, однако его недостатком является небольшой объем уплотненных горных пород.

Цель изобретения повышение эффективности борьбы с подземными пожарами.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу борьбы с подземными пожарами, включающему размещение взрывчатых зарядов в зоне разрушения горных пород и их взрывание, в горные породы предварительно подают жидкость. Дополнительным отличием является повторное взрывание после осушения горных пород. В качестве жидкости можно использовать воду или жидкий инертный газ, она может содержать пузырьки газа, может быть суспензией или твердеть. Полость, образующуюся при взрыве, заполняют твердеющим составом. Взрывание зарядов осуществляют в наиболее воздухопроницаемой зоне на пути движения свежего воздуха к очагу или на пути движения пожарных газов к горным выработкам.

Взрывание заряда в осушенных горных породах приводит к быстрому затуханию взрывной волны из-за большой деформации скелета в месте взрыва. Легко вытесняя воздух из трещин и пор, куски породы сдвигаются только в области, непосредственно прилегающей к точке взрыва. При этом возникают локальные уплотнения, в то время как обширная воздухопроницаемая зона практически не подвергается воздействию.

Подача жидкости в горные породы перед взрыванием существенно изменит результаты. Взрыв в водонасыщенных породах приводит к созданию огромного давления в полостях, заполненных жидкостью. Сжатая жидкость устремляется через поры и трещины в область, лежащую за пределами действия взрыва. Из-за сравнительно небольшого сдвижения горных пород в области взрыва (вследствии практически несжимаемости жидкости) кинетическая энергия взрыва передается на большие расстояния. При этом происходит уплотнение значительных объемов горных пород под действием следующих эффектов: 1 разрушение поверхностей кусков пород и их притирание друг к другу при прохождении взрывной волны в момент взрыва; 2 разрушение поверхностей кусков потоками фильтрующейся жидкости; 3 при снятии нагрузки происходит расширение жидкости и воздуха, приводящее к дополнительному сдвижению и разрушению поверхности кусков угля. Поэтому после такого взрыва происходит дополнительная переукладка больших объемов разрушенных горных пород под действием силы тяжести. В результате уплотнения пород снижается их воздухопроницаемость, уменьшается приток воздуха к очагу пожара.

Изменять радиус действия взрывной волны можно подачей в горные породы жидкости, содержащей пузырьки газа. При этом чем выше содержание газа, тем меньше область уплотнения. Использование суспензии, содержащей твердые частицы, позволит дополнительно разрушать поверхность породы, что вызовет лучшую усадку обрушенных пород. Подача твердеющей жидкости перед взрывом позволит резко увеличить радиус ее распространения в горных породах, а после затвердевания сделать горные породы практически воздухонепроницаемыми.

Осушение и дополнительное взрывание зарядов дает возможность кроме общего уплотнения больших объемов пород, уплотнить и локальные зоны. Заполнение полостей, образующихся при взрыве, твердеющими составами способствует образованию воздухонепроницаемых зон. Для повышения эффективности борьбы с пожарами целесообразно осуществлять взрывание зарядов с предварительной подачей жидкости в наиболее воздухопроницаемой зоне на пути движения свежего воздуха к очагу. В случае невозможности или при возникновении опасности отравления людей образующимися в очаге токсичными газами уплотняющие взрывы следует производить на пути движения пожарных газов к горным выработкам.

Способ реализуется следующим образом.

При обнаружении очагов пожара или признаков самовозгорания в разрушенные горные породы, через которые к очагу движется воздух или от очага токсичные газы, подают жидкость, а затем закладывается взрывчатый заряд. Для подачи жидкости и заряда могут использоваться скважины, пробуренные с поверхности или горных выработок, оставляться трубопроводы при ведении очистных работ или проводится специальные горные выработки. После обработки горных пород жидкостью, в качестве которой можно использовать воду, газированную жидкость или пену, а также суспензию или твердеющую жидкость заряд взрывают. При необходимости эти взрывы повторяют как при насыщенных жидкостью породах, так и при осушенных. В образующиеся при взрывах полости подают твердеющий материал, что создает воздухонепроницаемую зону на пути движения воздуха к очагу или токсичных газов к горным выработкам.

Применение предложенного способа позволит повысить безопасность горных работ, сократить время и затраты на борьбу с подземными пожарами.

Использование: горная промышленность, борьба с подземными пожарами. Сущность изобретения: для повышения эффективности борьбы с подземными пожарами в горные породы предварительно подают жидкость, а затем осуществляют взрывание и заполняют образующуюся полость твердеющим составом. Это сокращается время и затраты на борьбу с подземными пожарами, повышается безопасность горных работ. 9 з.п. ф-лы.

1. Способ борьбы с подземными пожарами, включающий размещение взрывчатых зарядов в зоне разрушения горных пород и их взрывание, отличающийся тем, что в горные породы предварительно подают жидкость, а затем осуществляют взрывание. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что горные породы после взрывания осушают и производят дополнительное взрывание. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что полость, образующуюся при взрыве, заполняют твердеющим составом. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкости используют воду. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкости используют жидкий инертный газ. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что подаваемая жидкость содержит пузырьки газа. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что подаваемая жидкость является суспензией. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что подаваемая жидкость твердеет. 9. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что взрывание зарядов осуществляют в наиболее воздухопроницаемой зоне на пути движения свежего воздуха к очагу. 10. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что взрывание зарядов осуществляют на пути движения пожарных газов к горным выработкам.