Способ предупреждения эндогенных пожаров в шахтах Советский патент 1986 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для предупреждения эндогенных пожаров при обработке угольных пластов, склонных к самовозгоранию.

Цель изобретения - повышение эффективности предупреждения эндогенных пожаров за счет обеспечения возможности обработки всего объема выработанного пространства, подлежащего профилактике, и достижения максимального антипирогенного действия.

На чертеже показана технологическая схема осуществления предложенного способа.

Схема включает пеногенератор 1 с трубопроводом 2 для подачи пенообразующего раствора, патрубок 3 для отбора проб генерируемой пены и скважину 4, пробуренную в обрущенную горную массу отработанного пласта 5.

Способ реализуется следующим образом.

В выработанное пространство 5 ного участка пробуривают кважину 4, на которую крепят пеногенератор 1 с трубопроводом 2 и патрубком 3. Затем производят обмер обрабатываемой зоны про простиранию, падению и мощности пласта и определяют ее объем. Одновременно осущест- вляют отбор проб обрушенной горной массы и производят определение ее плотности и начальной влажности. При подаче пены в пласт 5 периодически через патру- блок 3 набирается ее проба для определения кратности генерируемой пены и ллот- ности ее жидкой фазы. С учетом полученных параметров производят регулировку объема пены, подаваемой в обрущенную горную массу. Для этого варьируют временем работы пеногенератора в зависимости от производительности пеногенератора и необхо- димым количеством пены. При этом необходимое количество пены определяют по приведенной формуле. Антипирогенноё действие воздушно-механических пен обусловлено образованием на угольной поверхности слоя жидкости, препятствующей проникновению кислорода к реагирующим центрам. Присутствие поверхностно-активных веществ усиливает антипирогенный эффект за счет лучщей смачиваемости жидкостей, содержащих ПАВ,

0

5

о 5 5

0

образующих пленку по всей поверхности угля. Эксперименты показали, что обработка угля водными растворами ПАВ способствует их увлажнению до значений 20-25%, после чего происходит насыщение угля пенообразующей жидкости и влага стекает с обрабатываемой насыпки.

Кроме снижения химической активности, профилактическое влияние увлажнения сказывается на замедлении процесса самовозгорания за счет дополнительных потерь тепла на нагревание и испарение жидкости. Поэтому при профилактической обработке обрушенных скоплений основным показателем антипирогенного действия пены является достигаемое при этом увлажнение.

Пример. При отработке выемочного участка решено производить профилактическую обработку выработанного пространства пеной. Учитывая, что размер выемочного поля по простиранию равен 100 м,а по падению отработано 50 м угольного пласта мощностью 3,5 м, рассчитываем объем обрабатываемой зоны Vj 17500 м

Отбор проб разрушенных масс из выра ботанного пространства осуществляют непосредственно у забоя или из скважины, пробуренной в выработанное пространство, и определяют плотность их и начальную влажность. Потом эти пробы обрабатывают пеной и определяют влажность при полном насыщении применяемого пенообразующего раствора.

Затем по скважинам, пробуренным в выработанное пространство, начинают подачу пены. Через отводной патрубок набирают пробы пены для определения ее кратности и плотности жидкой фазы. Б соответствии с полученными данными, по которым плотность проб равнялась 900 кг/м, начальная влажность - 3%, влажность насыщения- 15%, а кратность пены и плотность пенообразующей жидкости соответственно равны 50 и 1000 кг/м, рассчитываем необходимый для качественной обработки выработанного пространства объем пены по указанной формуле, который равен Vtj 114615 м.

Учитывая, что площадь поверхности скопления равна 5000 м, на каждый 1 м необходимо подать 22,9 пены.