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

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для профилактической обработки потерь угля при разработке пластов, склонных к самовозгоранию. Цель изобретения - повьшение эффективности профилактики эндогенных пожаров за счет увеличения срока действия защитных пленок на поверхности угля. Согласно предлагаемому способу происходит аккумулирование гигроскопической солью влаги за счет водной основы слоя геля, нанесенного на поверхность угля, и контактирующая поверхность угля еще больше увлажняется за счет водной основы геля. Опре деление равновесной концентрации сол относительно водной основы геля при конкретных параметрах рудничной атмо сферы позволяет установить оптимальный расход гигроскопической соли, а постоянное поддержание указанных параметров атмосферы позволяет установить равновесное состояние взаимодей ствующей системы гель - гигроскопическая соль - рудничная атмосфера. На чертеже показан выемочный учас ток . Пример 1. Отработка пласта пологого падения модностью м ведется с помощью механизированного комплекса. Для монтажа комплекса пройдена монтажная камера 1, имеющая длину f. 100 м и ширину м. Воздушная струя, проходящая через монтажную камеру, имеет относительную влажность Ч 90% и температуру , Для покрытия потерь защитной пленкой используют гелеобразующийся состав, содержащий жидкое стекло (2%), сульфат аммония (3%) и воду, время гелеобразования состава 12 мин толщину защитной пленки на почве камеры принимают h, 6 мм, на задней стенкеh2 3 мм. Расход гелеобразующего состава на обработку монтажной камеры составляет + 0,D06-100-5- - 0,003.100-3 3,9 м В указанном объеме содержится 3705 к воды. Обработку почвы и стенки камеры производят по мере выхода из нее комплекса 2 путем подачи раствора насосом по шлангу непосредственно в камеру. В качестве .аккумулятора воды используют гигроскопическую соль, например порошок хлористого , кальция. Равновесную концентрацию системы гель - хлористый кальций - воздух относительно водной основы геля определяют по формуле .(150-vp)° 27,037+с где с 12С, Ч 90%, следовательно С 38,34%, Для получения такой концентрации необходимо 2303,5 кг хлЬристого кальция, т,е, средний расход его на 1 м обрабатываемой поверхности составит 2,88 кг. Гигроскопическую соль наносят после завершения процесса гелеобразования. После отходакомплекса производят посадку кровли. В течение всего времени отработки выемочного поля, пока по прилегающим выработкам движется воздух, температуру и относительную влажность воздуха поддерживают постоянными, т.е. t 12C, и 90%, Учитывая небольиие колебания температуры в шахте, обусловленные до-вольно стабильной температурой вмещающих пород, контроль атмосферы осуществляют только по относительной влажности воздуха, П,р и м е р 2, При подходе механизированного, комплекса к зоне 3 геологического нарушения начинают профилактическую обработку, так как в этой зоне резко уменьшается скорость движе ния комплекса, увеличиваются потери угля и зона нарушения может иметь повьщ1енную воздухопроницаемость, т,е, увеличивается опасность возникновений эндогенного пожара.В зону 4 обработки включают объем обрушенных пород, определяемый характером нарушения, длиной его и высотой обрушения. Расход гелеобразующего состава определяют исходя из расчета, 40 л на 1 м обрушенных пород. Равновесную концентрацию и расход гигроскопической соли определяют аналогично приMftpv 1. Обработку гелеобразующим составом, а затем порошком гигроскопической соли можно осуществить подачей аэрозолей по путям утечки воздуха в выработанное пространство. Контроль за параметрами воздуха после обработки осуществляют так же как в примере 1,

Формула изобретения

Способ предупреждения эндогенных пожаров в шахтах, включающий профилактическую обработку потерь угля гелеобразующим составом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности профилактической обработки за счет торможения процесса сушки гелеобразующего состава, на пленку геля, образованную в результате профилактической обработки, наносят гигроскопическую соль, количество которой выбирают из условия равновесной концентрации ее относительно водяной части геля, а равновесную

концентрацию С определяют из выражения .

С 176,566 х(150-Ф) 27,037-t-t ,

где с - температура,С,

Ч - относительная влажность воздуха в обрабатываемой зоне,

%,

176,566; 27,037; 150 - постоянные

коэффициенты,

причем температуру и относительную влажность воздуха в процессе обработки и после нее поддерживают постоянными.

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность профилактической обработки за счет торможения процесса сушки гелеобразующего состава. Для этого в процессе.ведения горных работ концентрированные потери угля покрывают защитной пленкой из водных растворов гелеобразуюп91х компонентов. После окончания процесса гелеобразования на пленку напыляют гигроскопическую соль, количество которой выбирают из условия равновесной концентрации ее относительно водяной части геля. Равновесную концентрацию определяют из выражения С 176.566 о.г 27,037 + t где t -температура,С; Ч - относительная влажность воздуха в обрабатываемой зоне, %, 176,566; 27,037; 150 - постоян(Л ные коэффициенты, имеющие размерность °С,С, % соответственно. Для исключения направленности процесса влагообмена от гигроскопической соли к атмосфере выработанного пространства в период отработto ки участка и после нее температуру Од и относительную влажность воздуха; поддерживают одинаковснй и постоянной