СПОСОБ ПРОГНОЗА ВЗРЫВООПАСНОСТИ ОТЛОЖИВШЕЙСЯ ПЫЛИ В ГАЗООБИЛЬНЫХ ШАХТАХ Российский патент 2015 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в выработках газообильных шахт.

Известен способ прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в выработках газообильных шахт, включающий определение в угле летучих веществ и минеральных в нем примесей, измерение концентрации метана в рудничном воздухе и количества отложившейся в горной выработке пыли, установление нижнего предела ее взрываемости (Геотехнологические проблемы разработки опасных по газу и пыли угольных пластов / А.Д. Рубан, Г.С. Забурдяев, B.C. Забурдяев; Институт проблем комплексного освоения недр РАН. - М.: Наука, 2007. - 279 с.).

Недостатком способа является то, что в нем не учитывают расходы метановоздушных смесей в горных выработках, включения пирита в угольных пластах, пыль которого воспламеняется при температуре, значительно ниже температуры воспламенения угольной пыли.

Известен способ прогноза взрывоопасности отложившейся в шахтах угольной пыли, включающий определение в углях содержания летучих и минеральных примесей, измерение количества отложившейся в горных выработках угольной пыли и установление нижнего предела ее взрываемости (Методические основы проектирования дегазации на действующих и ликвидируемых шахтах / B.C. Забурдяев, А.Д. Рубан, Г.С. Забурдяев и др. - М.: ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского, 2002. - 316 с.).

Недостатком данного способа является то, что в нем не выявляют в угольных пластах включения пирита, не измеряют расходы метановоздушных смесей в запыленных выработках с исходящей струей воздуха в процессе очистной выемки угля.

Наиболее близким является способ прогноза взрывоопасности отложившейся в угольных шахтах пыли, включающий определение в углях летучих веществ, минеральных и негорючих примесей, отбор проб отложившейся в выработках угольной пыли и установление нижнего предела ее взрываемости (Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах / А.Д. Рубан, В.Б. Артемьев, B.C. Забурдяев и др. - М.: УРАН ИПКОН РАН, 2009. - 396 с., прототип).

Недостатки способа заключаются в том, что в угольных пластах не выделяют участки с включениями пирита, в процессе очистной выемки угля в выработках с исходящей вентиляционной струей не измеряют расходы воздуха и содержание в нем метана и сероводорода, существенно влияющих на температуру воспламенения гибридных смесей.

Целью изобретения является повышение достоверности прогноза взрывоопасности отложившейся в горных выработках пыли, что осложняет выбор технологических мероприятий по предотвращению взрывов пыли при ведении подземных работ в опасных по газу и пыли угольных шахтах.

Согласно изобретению поставленной цели достигают тем, что в способе прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в газообильных шахтах, включающем выделение в угольном пласте участков с включениями пирита, определение в угле количества летучих веществ и минеральных в нем примесей, измерение расхода воздуха, содержания в нем метана и сероводорода в процессе очистной выемки угля в выработке с исходящей вентиляционной струей, измерение количества отложившейся в горной выработке пыли, устанавливают нижний предел взрывоопасности отложившейся пыли и условия воспламенения газопылевой гибридной смеси. При этом за нижний предел взрываемости пыли принимают удельное в граммах количество пыли в кубическом метре рудничного воздуха, способное в определенных условиях к низкотемпературному воспламенению гибридной смеси.

Способ осуществляют следующим образом.

На шахтном поле по данным геологической разведки выделяют участки угольного пласта с включениями пирита, определяют в угле количество летучих веществ, минеральных в нем примесей и золы. Во время работы комбайна по добыче угля в выработке с исходящей из лавы струей измеряют расход воздуха и содержание в нем метана и сероводорода, определяют количество отложившейся пыли в выработке путем использования стандартных способов и средств отбора проб пыли. При этом за нижний предел взрываемости пыли принимают уровень удельного в граммах количества пыли в кубическом метре рудничного воздуха.

Содержание в воздушном потоке сероводорода, образующегося в процессе термического разложения пиритной пыли и снижающего температуру воспламенения гибридных смесей, определяют путем измерения его концентрации в измеренном в выработке расходе воздуха.

Все упомянутые выше измерения и определения параметров метанопылевоздушных смесей, содержания в угле летучих веществ, минеральных примесей и золы, количества отложившейся в выработке пыли и нижнего предела ее взрываемости выполняют в соответствии с рекомендациями нормативно-методических документов в области рудничной аэрологии и технического анализа проб угля и пыли.

Положительный эффект достигается за счет учета условий и комплекса факторов, влияющих на формирование в рудничной атмосфере и в горной выработке количества взрывоопасной отложившейся пыли, а также путем измерения содержания в рудничном воздухе метана и сероводорода, существенно определяющих температурный режим воспламенения гибридных смесей.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в выработках газообильных шахт. Техническим результатом является повышение достоверности прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в горных выработках пыли. Предложен способ прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в газообильных шахтах, включающий определение в угле содержания летучих веществ и минеральных в нем примесей, измерение количества отложившейся в горной выработке пыли и установление нижнего предела ее взрываемости. При этом в угольном пласте выделяют участки с включениями пирита, а в процессе очистной выемки угля в выработке с исходящей вентиляционной струей измеряют расход воздуха, содержание в нем метана и сероводорода. По содержанию сероводорода, образующегося в процессе термического разложения пиритной пыли, устанавливают нижний предел взрываемости гибридной смеси.

«Способ прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в газообильных шахтах, включающий определение в угле содержания летучих веществ и минеральных в нем примесей измерение количества отложившейся в горной выработке пыли и установление нижнего предела ее взрываемости, отличающийся тем, что в угольном пласте выделяют участки с включениями пирита, в процессе очистной выемки угля в выработке с исходящей вентиляционной струей измеряют расход воздуха, содержание в нем метана и сероводорода, по содержанию последнего, образующегося в процессе термического разложения пиритной пыли, устанавливают нижний предел взрываемости гибридной смеси».