Способ тушения пожара в тупиковой выработке угольной шахты Советский патент 1986 года по МПК E21F5/00 

«1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть исполь- зовано при тушении подземных пожаров в метанообильных тупиковых выработках.

Цель изобретения - повьпление эффективности и безопасности тушения пожара путем предотвращения образования высоких концентраций метана в выработке.

Абсолютное давление воздуха в выработке увеличивают путем установ- ки перемычки в устье выработки при одновременном нагнетании воздуха по трубопроводу за перемычку. При этом устанавливают быстровозводимую перемычку, например парашзотного типа.

На фиг. 1 схематически показаны устройства ,цля осуществления способа на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

При возникновении пожара, например, в тупиковой метанообильной выработке 1 очаги пожара 2, распространяясь по выработке, охватывают горением и вентиляционный трубопровод 3, по которому в выработку подается свежий воздух. При этом при перегорании трубопровода увеличивается непроветриваемая зона выработки 4, в которой вблизи очагов пожара 2 возможно образование взрывоопасных концентраций метана.

При тушении пожара путем подачи на очаг огнегасительных средств в выработке для предотвращения образования высоких концентраций метана и его взрыва повьшают абсолютное давление воздуха на расчетную величину дР. Для этого в устье выработки устанавливают быстровозводимую перемычку 5, например, парашютного Tima и продолжают подавать воздуходувкой 6 воздух в выработку за перемычку 5. Изменением сопротивления перемычки повьш1ают в выработке в зоне пожара за счет цодачи воздуха абсолютное давление на расчетную величину, позволяющую снизить выделение метана из угля и поддерживать концентрацию его в допустимых пределах..

Расчетную величину изменения давления определяют по эмпирической формуле

лР

ДР расчетнаяния, кПа;

.- A-H-Ss + А-Ч. величина давле

Сд СфЛ чt допустимая по правилам безопасности концентрация метана при пожаре, %; фа.ктическая концентрация метана в выработке, %; эмпирический коэффициент, учитывающий влияние изме- ний абсолютного давления воздуха на метановьщеление в зависимости от мощности пласта, геометрических размеров выработки, %/к11а; -коэффициент, учитывающий влияние степени метаномор- физма угля на метановыделе- ние, об. доли; время загазирования выработки от до С , мин; расчетное время тушения пожара, мин.

5

0

0

5.

0

Снижение концентрации метана происходит вследствие задержки выделения его при изменении сорбционной способности угля с увеличением давления .

Таким образом, концентрация метана в выработке в зоне пожара поддерживается в пределах С. -С.

Если пожар не потушен за принятое значение расчетного времени t, производят дальнейшее увеличение давления лР с учетом дополнительного времени на тушение пожара.

Расчетная величина давления обеспечивается воздуходувкой 6, подачу которой и 1ош,ность определяют по известным зависимостям. Расчетная формула связывает параметры влияющие на увеличение содержания метана, а также способствующие снижению метановы- деления.

Возрастание концентрации метана при неизменном давлении воздуха происходит линейно. Тогда за время t происходит загазирование выработки от фактической концентрации метана С„, до допустимой по правилам безопасности Сд, нуш Сд- С

Ь,на

5

т.е. на величину рав- , Время загазирования практике определяют экспериментальным путем.

Тогда за время t (ориентировочное время тушения пожара) концентрация метана в выработке возрастает на величину дС , равную

лс, -EA-I: Ч

Проведенные эксперименты в тупиковых выработках показали, что с увеличением абсолютного давления воздуха задерживается метановьщеление, что обеспечивает снижение концентрации , метана на величину йС,., Л .к.дР;

Коэффициент ky,, учитываюхций влияние степени метаноморфизма угля на изменение метановьщеления из уд ля, может быть определен расчетным путем по известным справочным зависимостям. Коэффициент А определяют экспери110 2,0 0,5 360 120 1,0 0,7 0,7

25 2,0 0,5 250 120 0,8 0,7 1,24

После тушения пожара прокладывают- от забоя вентиляционный трубопровод 25 и производят нормальное проветривание выработки.

Формула изобретения

Способ тушения пожара в тупиковой выработке угольной шахты, включающий перекрытие выработки перемычкой и подачу огнегасительных средств в очаг пожара, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности и безопасности тушения пожара путем предотвращения образования высоких концентраций метана в выработке, одновременно с подачей огнегаси- тельных средств в очаг пожара увеличивают абсолютное давление воздуха в выработке на величину, которую определяют из следующего математического выражения:

С

ДР

.СА.iTА . k .t.j

ментальньм путем для конкретных, горнотехнических условий.

Поскольку &С должно быть не мене ЛС , то после подстановки и преобразований получим

С

или

„CA-I.

ч

:др

А--- °1 .

A.kyL.tj

k .лР

Примеры осуществления способа (см. таблицу).

CT

где йР - расчетная величина давления,

кПа;

Сд - допустимая по правилам безопасности концентрация метана при пожаре, %;

фактическая концентрация метана в выработке, %; эмпирический коэффициент, учитывающий влияние изменений абсолютного давления воздуха на метановыделение в зависимости от мощности пласта, геометрических размеров выработки, %/кПа,

коэффициент, учитывающий влияние степени метаноморфизма угля в зависимости от выхода летучих v, % на .метановыделёние, об. доли; расчетное время тушения пожара, мин;

время загазирования выработки от до Сд, мин.

kv t i

Редактор Н. Горват

Составитель И. Федяева Техред Л.Сердюкова

Заказ 6651/29 Тираж 436Подписное

ВНИЖШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фа г. 2

Корректор М. Шароши

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить эффективность и безопасность тушения пожара путем предотвращения образования высоких концентраций метана в выработке. При тушении пожара выработку перекрывают перемычкой. В очаг пожара в выработке подают огнегасительные средства и одновременно увеличивают абсолютное давление (Д) воздуха. Величину увеличения Д определяют по следующему математическому выражению: дР (Сд - C,).t:(A .k.ty), где йР - расчетная величина Д, кПа; Сд - допустимая по правилам безопасности концентрация метана при пожарах,%; С - фактическая концентрация метана в выработке, %; А - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние изменений абсолютного давления воздуха на метановыделение в зависимости от мощности пласта, геометрических размеров выработки, %/кПа; k - коэффициент, учитывающий влияние степени метаморфизма угля в зависимости от выхода летучих V, %) на метановыделение, об . доли; t - расчетное время тушения пожара, мин; t - время загазирования выработки от С до Сд, определяемое опытным путем, мин. Абсолютное Д воздуха увеличивают путем подачи воздуха в выработку за быстровозводимую перемычку. С уве- л1-гчением Д изменяется сорбционная способность угля. Выделение метана задерживается, и снижается его концентрация в зоне пожара. 2 ил., 1 табл. а СЛ ьо OD сх со сри-г.