СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ НА ПОВЕРХНОСТИ УГОЛЬНЫХ ШАХТ Российский патент 2006 года по МПК E21F5/00 A62C3/02 

Описание патента на изобретение RU2280766C1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при тушении горящих породных отвалов на поверхности угольных шахт, сформированных при ведении работ на угольных шахтах и углеобогатительных фабриках.

Известен способ тушения породных отвалов путем их перепланирования, при котором применяется удаление или разбрасывание горящего очага (Зборщик М.П., Осокин В.В. Горение пород угольных месторождений и их тушение. Донецк, ДонГТУ, 2000). К недостаткам вышеуказанного способа можно отнести его высокую трудоемкость, сохранение условий для самовозгорания горных пород после перепланирования породного отвала и возможное усилие процесса самовозгорания и горения в связи со снижением плотности, увеличением коэффициента разрыхления переработанных пород.

Кроме того, известен способ тушения горной породы на породных отвалах путем инъектирования в нее растворов или суспензий. При этом происходит охлаждение очага жидкостью, осаждение на поверхности обломков горной породы, содержащихся в жидкости компонентов (известковой суспензии, глины), вытеснение из межкускового пространства горючих газов и паров серы, связывание вредных веществ в новообразования (а.с. 1093824, опубл. в Б.П. №19, 1984).

К недостаткам такого способа можно отнести его недостаточно высокую эффективность. Охлаждение породных кусков происходит неповсеместно и после прекращения подачи жидкости происходит их разогрев за счет сохранившегося тепла и продолжающихся физико-химических реакций. Вытеснение из межкускового пространства горючих газов и паров серы не может быть достигнуто в полном объеме, во всех случаях очаги могут быть потушены частично, и после прекращения подачи растворов или суспензий, процесс горения возобновится.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности тушения породных отвалов при отсутствии дополнительного загрязнения окружающей среды за счет того, что после нагнетания в зону горения охлаждающих растворов или суспензий производят увеличение их объема путем инъектирования вспучивающихся при нагревании веществ (например, вермикулита), объем которых определяют по формуле

где К1 - коэффициент, определяющий отношение расширяющего вещества к охлаждающему, изменяющийся в пределах 0,1÷0,5;

V3 - объем зоны тушения (горения) породного отвала;

Кр - коэффициент разрыхления материала породного отвала.

Способ осуществляется следующим образом. В первую стадию в зону горения породного отвала производят закачивание охлаждающих растворов (например, по внедренным в породный массив стальным трубам), которые снижают температуру в очаге горения. Тем самым исключается возможность преждевременного расширения вспучивающихся веществ, которые могут привести к закупориванию подающих магистралей.

Во вторую стадию производят увеличение объема подаваемого в зону горения породного отвала вещества. Для этого производят инъектирование очага возгорания вспучивающимися при нагревании веществами, например измельченным вермикулитом в чистом виде (или в смеси с другими материалами), который при нагревании вспучивается, увеличиваясь в объеме в 20-30 раз. Вспученный материал заполняет имеющиеся пустоты в массиве породного отвала, создает препятствие для движения воздуха, изолирует горящие очаги и препятствует теплообмену между горящими кусками горной породы. Усиление горения очага возгорания приводит к большому вспучиванию вермикулита и усилению тушащего воздействия на очаг. Объем вспучивающихся при нагревании веществ, инъектируемых в зону (очаг) возгорания, определяют по формуле

где К1 - коэффициент, определяющий отношение расширяющего вещества к охлаждающему (изменяется в пределах 0,1÷0,5);

V3 - объем зоны тушения (горения) породного отвала;

Кр - коэффициент разрыхления материала породного отвала.

Похожие патенты RU2280766C1

название год авторы номер документа
Способ тушения породных отвалов на поверхности угольных шахт 2018
  • Версилов Сергей Олегович
  • Разорёнов Юрий Иванович
  • Патякин Павел Александрович
  • Моисеенко Николай Юльманович
  • Бондарев Михаил Павлович
RU2706985C1
СПОСОБ ТУШЕНИЯ ГОРЯЩИХ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ 2007
  • Осокин Владимир Васильевич
  • Зборщик Михаил Павлович
  • Ефимов Александр Михайлович
  • Стулов Юрий Дмитриевич
  • Трегубов Валерий Георгиевич
  • Солмин Владимир Александрович
  • Пилюгин Виталий Иванович
  • Ерёмина Елена Сергеевна
RU2347076C1
Способ тушения горящих отвалов 1983
  • Зборщик Михаил Павлович
  • Осокин Владимир Васильевич
  • Рудь Александр Михайлович
  • Варакин Виктор Максимович
  • Лаврик Виталий Григорьевич
SU1093824A1
Способ устранения пожаро- и взрывоопасности породных отвалов 1989
  • Зборщик Михаил Павлович
  • Осокин Владимир Васильевич
  • Рудь Александр Михайлович
  • Варакин Виктор Максимович
  • Лаврик Виталий Григорьевич
SU1677445A2
Способ устранения пожаро- и взрывоопасности породных отвалов 1987
  • Зборщик Михаил Павлович
  • Осокин Владимир Васильевич
  • Рудь Александр Михайлович
  • Варакин Виктор Васильевич
  • Вознесенский Владимир Владимирович
SU1432248A1
Способ тушения породных отвалов 1989
  • Зборщик Михаил Павлович
  • Осокин Владимир Васильевич
SU1629562A1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ МАССИВА ТЕРРИКОНА В ПЕРИОД ДОЛГОВРЕМЕННОГО ЕГО ГОРЕНИЯ 2017
  • Воробьев Александр Егорович
  • Санакулов Кувандик Санакулович
  • Норов Юнус Джумаевич
  • Ибрагимов Равшан Раимович
  • Воробьев Кирилл Александрович
RU2700146C2
Способ тушения породного отвала 1989
  • Горбунов Иван Аврамович
  • Рыбалкин Анатолий Тихонович
  • Сердюков Иван Андреевич
SU1640443A1
СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ПОДАВЛЕНИЯ САМОВОЗГОРАНИЯ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ 2014
  • Портола Вячеслав Алексеевич
  • Торосян Елена Самвеловна
RU2547186C1
Способ тушения эндогенных пожаров при открытой разработке полезных ископаемых 1991
  • Лагутин Виктор Иванович
  • Чуприков Алексей Егорович
  • Кононов Александр Павлович
  • Елин Анатолий Павлович
SU1836569A3

Реферат патента 2006 года СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ НА ПОВЕРХНОСТИ УГОЛЬНЫХ ШАХТ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при тушении горящих породных отвалов на поверхности угольных шахт, сформированных при ведении работ на угольных шахтах и углеобогатительных фабриках. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности тушения породных отвалов при отсутствии загрязнения окружающей среды. Для этого в зону горения нагнетают охлаждающие растворы или суспензии. После нагнетания последних производят увеличение их объема путем инъектирования вспучивающихся при нагревании веществ. Объем указанных веществ определяют по приведенному математическому выражению.

Формула изобретения RU 2 280 766 C1

Способ тушения породных отвалов на поверхности угольных шахт, включающий нагнетание в зону горения охлаждающих растворов или суспензий, отличающийся тем, что после нагнетания охлаждающих растворов или суспензий производят увеличение их объема путем инъектирования вспучивающихся при нагревании веществ, объем которых определяют по формуле

где К1 - коэффициент, определяющий отношение расширяющего вещества к охлаждающему, изменяющийся в пределах 0,1÷0,5;

V3 - объем зоны тушения породного отвала;

Кр - коэффициент разрыхления материала породного отвала.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2280766C1

Способ тушения горящих отвалов 1983
  • Зборщик Михаил Павлович
  • Осокин Владимир Васильевич
  • Рудь Александр Михайлович
  • Варакин Виктор Максимович
  • Лаврик Виталий Григорьевич
SU1093824A1

RU 2 280 766 C1

Авторы

Мухин Александр Викторович

Версилов Сергей Олегович

Дулин Александр Николаевич

Потякин Павел Александрович

Степаненко Сергей Алексеевич

Даты

2006-07-27Публикация

2004-11-29Подача