Способ предупреждения эндогенных пожаров Советский патент 1989 года по МПК E21F5/00 

1

Изобретение относится к горному делу, а именно к подземной разработ - ке пологих и наклонных пластов угля, склонного к самовозгоранию, и может быть использовано с целью профилак- тической обработки целиков угля, оставляемых в районе монтажной и де- монтажной камер, в зонах дизъюнктивных нарушений и в местах разворота механизированных комплексов при спиральной технологии.

Целью изобретения является повышение эффективности профилактики за счет эффективного перемешивания угля с антипирог еном при отжиме угля в целике, снижения воздухопроницаемое3146560J

ти прилегающего выработанного нространства и уменьшения деформации де

лика,

На фиг,1 показан подлежащий обработке целик между демонтажной камерой и бремсбергом|1 на фиг.2 - разрез А-А на фиг.; на фиг.З - подлежащей обработке целик между разрезной выработкой и бремсбергом; на фиг.4 - расположение скважин в разрезной выработке; на фиг.З - разрез Б-Б на фиГоЗо

Способ осуществляют следующим образом,

В целики угля бурят шпуры (скважины), количество которых и глубина зависят от мощности пласта и размера целика; Шпуры под давлением заполПример I. Примсф ФИ1-.1 и :. Пласт в пределах обработаино1ч столба имеет мощность 3,2-3,5 м и угол падения 7°. Непосредственная

кровля представлена аргиллитом мощностью 0,5-0,7 м с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова 1-2, основная кровля - устойчивый алевро 0 лит мощностью 20-25 м с коэффициентом крепости 8-9, Пласт залегает на глубине 300 м, уголь марки КЖ, склонный к самовозгоранию. Выемочное поле отрабатывается по бесцеликовой

15 технологии с обрушением кровли. Обработке подлежит целик 1 между демонтажной камерой 2 и бремсбергом 3. Из демонтажной камеры в целик, имеющий ширину 10 м и более, бьши пробура целика; шнуры нид . «..-.. - -- Q п / л тюняются порошкообразньм антипирогеном 20 Р-ь-кважины 4 длиной 3 О- ,0 м че

(карбамидом) с помощью пневмозаряд- чика,

Одновременно по контуру целикь, прилегающего к выработанному пррст- ранству, в кровлю пласта бурят скважины, количество которых и длина за- висят от мощности слоя кровли, подлежащего обру1пению, В стенке каждой СКВайшны нарезают зародышевую щель, вдоль целика устанавливают герметизаторы и : помощью насоса осуществляют гидроразр ыв, В результате этого уменьшается нагрузка на целик и

рез .3 м в 3 ряда по высоте з шахматном порядке на расстоянии 0,7-0,8 м, Скважины с помощью пневмозарядчика ВАХШ-7ДМ под давлением 0,5-0,8 КПа

25 заполняли порошком карбамида. Заполнение производилось в направлении от забоя скважины к устью, Антипироген в скважине находился в спрессованном состоянии. Для предохранения от высы30 пания устья скважин перекрывали деревянными пробками. Расход антипи- рсгена был гфинят из расчета 0,2-% от массы угля в целике и коэффициента запаса 1,2,, что составило 2,8уменьшается нагрузла па и.. - -шпм

снижается воздухопроншдаемость приле- 35 . т карбамида на целик длиной 100 м,

Плс ггпогттгпянрния пелика от де-

гающего к нему выработанного прост- анства. При отжиме угля от целика происходит его перемешивание с карбамидом. При самонагревании угля карбамид разлагается с поглоще1шем тепла и выделением СО, И Ш,, При разложении 1 кг карбамида поглощается 470 ккал тепла и выделяется J м инертного газа. Вследствие этого происходит локализация очага самонагревания угля в месте его возникновения, снижается скорость реакции окисления и самовозгорание угля не происходит, В качестве антипироге40

45

Для предохранения целика от деформации и снижения опорного давления, определяющего отжим угля в целике и формирующегося за счет зависания кровли, из демонтажной камеры по длине целика в кровлю пласта бурили скважины 5 длиной 4 м через 8 tf под углом 75-80° к горизонту с наклоном в сторону выработанного пространства 6„ В каж,цой скважине в стенке создавали зародьш1евую щель 8, Скважины герметизлровали с помощью герметизаторов 7 типа Таурус и поочередно соединяли с насосом УНР-0,2 для

ПрОИСЛиДИЛ , и Г.а.-11,ч, J. JJV- .A...fГ-,0 31ГГГТ

нов могут использоваться и другие со- gQ производства гидроразрыва, в резуль „01-, пппггт, пр.пика со стороны

ставы, обладающие высокими ингибирую- ш;ими и инертизирующими свойствами. Разгрузка целика может быть произведена другими способами, например с

тате чего вдоль целика со стороны выработанного пространства была создана щель 8, по которой происходило обрушение кровли, и порода заполнядена другими слисиид-пп, -

взрывных раеот. Скваж„„ь, 6у- 6 Г:,;™ ь

рят длиной 1,5-4 м в зависимости от мощности пласта. Обработку целиков угля производят в период проходки выработок.

ное давление на целик уменьшалось, что предохраняло его от деформации. Обрушение пород снизило приток воздуха к разрыхленным массам, образую

Пример I. Примсф ФИ1-.1 и :. Пласт в пределах обработаино1ч столба имеет мощность 3,2-3,5 м и угол падения 7°. Непосредственная

кровля представлена аргиллитом мощностью 0,5-0,7 м с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова 1-2, основная кровля - устойчивый алевролит мощностью 20-25 м с коэффициентом крепости 8-9, Пласт залегает на глубине 300 м, уголь марки КЖ, склонный к самовозгоранию. Выемочное поле отрабатывается по бесцеликовой

технологии с обрушением кровли. Обработке подлежит целик 1 между демонтажной камерой 2 и бремсбергом 3. Из демонтажной камеры в целик, имеющий ширину 10 м и более, бьши пробу- -- Q п / л тюР-ь-кважины 4 длиной 3 О- ,0 м че

Р-ь-кважины 4 длиной 3 О- ,0 м че

рез .3 м в 3 ряда по высоте з шахматном порядке на расстоянии 0,7-0,8 м, Скважины с помощью пневмозарядчика ВАХШ-7ДМ под давлением 0,5-0,8 КПа

заполняли порошком карбамида. Заполнение производилось в направлении от забоя скважины к устью, Антипироген в скважине находился в спрессованном состоянии. Для предохранения от высыпания устья скважин перекрывали деревянными пробками. Расход антипи- рсгена был гфинят из расчета 0,2-% от массы угля в целике и коэффициента запаса 1,2,, что составило 2,8 - -шпм

. т карбамида на целик длиной 100 м,

т карбамида на целик длиной 100 м,

Плс ггпогттгпянрния пелика от де-

Для предохранения целика от деформации и снижения опорного давления, определяющего отжим угля в целике и формирующегося за счет зависания кровли, из демонтажной камеры по длине целика в кровлю пласта бурили скважины 5 длиной 4 м через 8 tf под углом 75-80° к горизонту с наклоном в сторону выработанного пространства 6„ В каж,цой скважине в стенке создавали зародьш1евую щель 8, Скважины герметизлровали с помощью герметизаторов 7 типа Таурус и поочередно соединяли с насосом УНР-0,2 для

Г-,0 31ГГГТ

производства гидроразрыва, в резуль „01-, пппггт, пр.пика со стороны

тате чего вдоль целика со стороны выработанного пространства была создана щель 8, по которой происходило обрушение кровли, и порода заполня-- у-

Г:,;™ ь

Г:,;™ ь

ное давление на целик уменьшалось, что предохраняло его от деформации. Обрушение пород снизило приток воздуха к разрыхленным массам, образую51

щимся от отжима угля в целике. При отжиме уголь перемешивался с антипи- рогеном, а при самонагревании угля карбамид разлагался с поглощением тепла и выделением инертных газов, вследствие чего скорость реакции окисления снижалась и самовозгорание угля не происходило.

После окончания работы осуществляли изоляцию столба перемычками 9.

П р и м е р 2, Пример поясняется фиг,3-5,

Пласт в пределах уклонного поля имел мощность 3,2-3,5 м, угол падения 5-7°,

Кровля бьша представлена: непосредственная - аргиллитом мощностью 0,5-0,7 м с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова 1-2, основная - среднеустойчивым алевролитом мощностью 20-25 м с коэффициентом- крепости 5-6, Первичный шаг посадки основной кровли 30-35 м, вторичный - 15-20 м. Пласт залегал на глубине 300 м. Природная газоносность пласта J 1 м /т. Газообильность участка 10,9 Уголь марки КЖ, склонный к самовозгоранию,

Бремсберговое выемочное поле длиной по простиранию 800 м и падению 600 м отрабатывалось по бесцеликовой технологии с обрушением кровли с под готовкой выемочных столбов спаренными выработками с применением комплекса ОКП-70, Длина лавы J20 м. Выемочные столбы отрабатывались по спиральной тэхнологии переходом комплекса из .одного выемочного столба в другой под. углом 180° (фиг.З), Проветривание выемочных столбов производилось по возвратноточной схеме, В лаву поступало 700 м /мин воздуха. Перепад давления по лаве составлял О, 7 даПа,

В местах разворота комплекса были оставлены целики угля 1 и 1, которые обрабатывали порошкообразным антипи- рогеном с прилегающей разрезной выработки 10 до разворота, В целики бурили шпуры 4 длиной 3-4 м через 3 м в 3 ряда на расстоянии 0,7-0,8 м в шахматном порядке (фиг,4), В каждом ряду было пробурено 26-27 шпуров, которые заполняли антипирогеном (карбамидбм) под давлением 0,5- 0,8 МПа с помощью пневмозарйдчика ВАХШ-7ДМ, Пневмозарядчик был установлен на воздухоподающей выработке и к нему быд подведен сжатый воздух

6560 .6

от компрессора ШВКС, Подачу антипи- рогена производили с помощью высоконапорного шлангаJ который вводили в забой шпура и по мере еуо капо:;;-:е- ния перемешали к его устью, Антип фо- ген в шпуре находился в спрессованном состоянии, для предохра ;ения от высыпания шпуры были закрыты дере10 вянными пробками. Расход антипироге- на бьш принят 0,3% от массы угля в целике на глубине 10 м (коэффициент запаса 1,2), что составило 4,5-5 т карбамида,

15

Для сохранения величины отжима угля в целике и обрушения зави- .сающей консоли с разрезной выработки пробурили шпуры 5 в кровлю пласта

20 длиной 4 м через 8 м (фиг,5), Гидроразрыв кровли пласта производили по мере подвигания комплекса.

Обрушение пород в разрезной выработке снизило приток воздуха к раз25 рыхленным массам, образующимся от угля в целике.

Формула изобретения

30 1 , Способ предупреждения эндогенных пожаров, включающий бурение скважин в угольный целик, сформирован- ньш в выработанном пространстве действующего выемочного поля, ооработ35 ку целика антипирогеном через сква- - жины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности профилактики за счет перемешивания угля с антипирбгеном при отжиме уг40 ля в целике снижения воздухопроницаз- мости прилегающего выработанного пространства и уменьшения деформации целика, после обработки целика антипирогеном по прилегающему к вы45 работанному пространству контуру целика в кровлю, бурят разгрузочные скважины, производят разгрузку краевой части целика и последующее обрушение пород кровли, примыкающих к

50 целику,

2,Способ поп, 1, отличающийся тем, что разгрузку целика осуществляют путем направленного гидроразрыва пород кровли через раз55 грузочные скважины,

3,Способ поп, l,oтличaю- щ и и с я тем, что в качестве анти- пирогена используют порошок карбамида .

Изобретение относится к горному делу и предназначено для профит лактической обработки целиков угля антипирогеном. Цель - повышение эффективности профилактики за счет перемешивания угля с антипирогеном при отжиме угля в целике, снижения воздухопроницаемости прилегающего выработанного пространства и уменьшения деформации целика. В угольный цeлJiк бурят шпуры (скважины). Количество шпуров и глубина бурения зависят от мощности пласта и размеров целика. Шпуры под давлением заполняют порошкообразным антипирогеном, например карбамидом, с помощью пневмозарядчика. После обработки по прилегающему к выработанному пространству контуру целика в KpoBjuo . пласта бурят разгрузочные скважины. В стенке каждой скважины нарезают зародьшевую щель. С помощью Нс;соса осуществляют гидроразрыв пород кровли через разгрузочные скважины. Производят разгрузку краевой части целика и последующее обрушение пород кровли, примыкающих к целику. При отжиме угля от целика происходит его перемешивание с карбамидом. При самонагревании угля карбамид разлагается с поглощением тепла и вьщелени- ем инертного газа. Вследствие выполнения указанных операций повьшгается , эффективность профилактической обра- ботки, 2 з.п. ф-лы. 5 ил. i (Л 4 о: ел О) о со

cpfja i Л -A

; -: .

3-S J7 LJ ipue.2

(pt/гЛ

giue.S