Способ тушения многоочагового эндогенного пожара и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК E21F5/00 

а

(Л

Фи.3

поверхности. Бурят скважины (С) по контуру изотермы т-рной аномалии на поверхности до глубины критической т-ры массива. Перед введением зарядов взрьшчатого вещества закачивают жидкий азот в забойную часть С, заряжают С забивной глиной„ Устья всех С и вмещающее их пространство на глубину разрыхленных пород и на- носов насьпцают жидкой фазой антипи- рогена с последующим промораживанием площади жидким азотом до формирования монолитной плиты. Затем на глубине перемещают и уплотняют нагретые массы угольных скоплений, вмещающих пород и объема закаченного в выгоревшие пустоты антипирогена серией взрьтов по контуру очага пожара. Устр-во для осуществления данного

способа содержит поддон с плоским днищем, откидным бортом 13, направляющим патрубком 9 с опорной плитой 8, опорами перемещения на выносных осях. Устр-во имеет систему бло- IcoB с опорной балкой, закрепленную подвижно на поддоне, лебедку 5 с тяговым выносным канатом 6о Устр-во таюте имеет комплексное приспособление для бурения, обсадки, заряжания и замораживания С, выполненное в виде буровой установки вертикального буре ния. При помощи последней проводят техпроцесс по усилению герметизации забойки скважин и обеспечивают бурение коротких скважин и щпу- ров по кругу и под углом с пропиткой их водой и подачей жидкого азота. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ило

Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности тушения пожара. Выявляют явные и скрытые трещины выхода продуктов горения на земную поверхность. Устанавливают пределы границ аномальных т-рных проявлений очага пожара на дневной поверхности. Определяют т-рные изменения по глубине по изотермам на поверхности. Бурят скважины (С) по контуру изотермы т-рной аномалии на поверхности до глубины критической т-ры массива. Перед введением зарядов взрывчатого вещества закачивают жидкий азот в забойную часть С, заряжают С забивной глиной. Устья всех С и вмещающее их пространство на глубину разрыхленных пород и наносов насыщают жидкой фазой антипирогена с последующим промораживанием площади жидким азотом до формирования монолитной плиты. Затем на глубине перемещают и уплотняют нагретые массы угольных скоплений, вмещающих пород и объема, закаченного в выгоревшие пустоты антипирогена, серией взрывов по контуру очага пожара. Устройство для осуществления данного способа содержит поддон с плоским днищем, откидным бортом 13, направляющим патрубком 9 с опорной плитой 8, опорами перемещения на выносных осях. Устройство имеет систему блоков с опорной балкой, закрепленную подвижно на поддоне, лебедку 5 с тяговым выносным канатом 6. Устройство также имеет комплексное приспособление для бурения, обсадки, заряжения и замораживания С, выполненное в виде буровой установки вертикального бурения. При помощи последней проводят техпроцесс по усилению герметизации забойки скважин и обеспечивают бурение коротких скважин и шпуров по кругу и под углом с пропиткой их водой и подачей жидкого азота. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для локализации и тушения эндогенных пожаров, возникших в угольных шахтах.

Цель изобретения - повьш1ение эффективности и безопасности процесса тушения пожара.

На фиг. 1 приведены график температуры пород по данным приповерхностной термометрической съемки и граничная изотерма температурной аномалии данного участка; на фиг. 2 - схема пожарного участка; на фиг о 3 - устройство для осуществления способа, общий вид, с технологической схемой применения; на фиг. 4 - передняя опорная балка с секторами труб вращения и поворотными блоками

Устройство для осуществления способа содержит герметизирующий пластырь 1, выполненньш в виде поддона с плоским днищем, состоящего из двух отсеков 2 и 3, разделенных перегородкой 4, с установленным на нем лебедкой 5 с тяговым канатом 6, комплек- .сное приспособление в виде буровой установки 7, подвижно закрепленной на опорной плите 8 направляющего патрубка 9, переднюю опорную балку, состоящую из секторов 10 труб вращения, крепежных опор 11 и поворотных блоков 12о При этом поддон пластыря от направляющего патрубка 9 в нап0

5

равлении к заднему откццному борту 13 имеет сквозной канал 14 П-образ- ного профиля для схода пластыря с обсадной трубы скважины при его перемещении о

Для перемещения пластыря по поверхности аварийного участка он снабжен выносными опорами (на показаны) , которые закрепляют в каналы труб 15.

На технологической схеме обозначены обсадная труба 16, скважина 17, пробуренная для вскрытия трещин 18 выхода нагретых пожарных газов из очага 19 пожара, соединительное колено 20, магистральный трубопровод 21 подачи антипирогена в выгоревшие полости 22 угольного пласта 23, скважины 24, пробуренные по данным С построенной граничной изотермы 25 температурной аномалии, графическая кривая 26 температур приповерхностной термической съемки по данным показаний температурных профилей 27 на конкретном участке, слой наносов 28, патроны 29 взрьшчатого вещества (ВВ), глиняная забойка 30, устья 31 скважин, промороженных смесью жидкого антипирогена (воды) и жидкого

0

0

азота, и промороженный участок (плита) 32 поверхности аварийного участка.

Способ осуществляют следующим образом.

По результатам проведенной приповерхностной термометрической съемки строят графическую кривую 26 и изотерму 25 температурной аномалии. Для вскрытия трещин выхода горящих продуктов горения угля с целью их использования в качестве каналов нагнетания антипирогена необходимо бурение скважин. Однако на аварийном участке возможны провалы буровой техники и средств ее транспортирования в выгоревшие полости. С целью обеспечения безопасности производства работ буровая установка 7 смонтирована на мобильном герметизирующем пластыре 1, посредством лебедки 5, тягового каната и системы блоков 10,12 которого последний

25

30

транспортируется по аварийному участ- 20 в пике температурной аномалии, дол- ку и устанавливается в заданной точке пика температурной аномалии„ Направляющий патрубок 9 ориентируют на координату максимума температурной аномалии, бурят скважину 17 до вскрытия основной трещины 18 выхода горячих продуктов горения угля, обсаживают ее трубой 16, к фланцу которой посредством соединительного колена 20 подсоединяют магистральный трубопровод 21, и производ ят нагнетание антипирогена объемного пожаротушения, например вспененной глинистой пульпы.

После заполнения выгоревших полостей 22 и выходных трещин 18 анти- пирогеном обсадную трубу 16 закрьша- ют заглушкойо

Для обеспечения последующих операций на поверхности аварийного участка наносят точки граничной изотермы температурной аномалии Граничная изотерма задается по температурам графических кривых 26, после которых (температур) наблюдается явньй рост образующих ее (кривых графика) к максимуму

После- нанесения на местность координат для бурения скважин мобипьжна соответствовать этой температуре на глубине, отстоящей от скрытой тре щины на расстоянии, равном длине скважины (лЬ), пробуренной на вскрытие скрытой трещины в максимуме температурного проявления данного участ ка. Следовательно, бурить скважины можно до температуры максимума температурного проявления„ Координата перебуривания определяется на практике исходя из конкретной температурной аномалии и длины скважины (йЬ) на вскрытие скрытой трещины Донные части всех пробуренных в околопожарный часток скважин пропитывают жидким азотом, снижающим их температуру до комфортной. При этом резервуар жидкого азота транспортируют к месту производства бот лебедкой 5 с мобильного пластыря 1. Подачу жидкого азота производят по буровым штангам или специальному металлорукавуо После заряжания патронов ВВ свободньй объем скважин

дс заполняют забойкой из глины через специальную штангу буровой установки Устья всех скважин и вмещающее их пространство наносов и разрыхленных пород пропитывают подачей

35

ный пластырь перемещают на ближайшую JQ жидкой фазы (воды) с промораживанием

из них. Бурение каждой из скважин (в количестве, необходимом для создания взрьшной волны, обеспечивающей разрушение (выброс) вмещающих пород в сторону выгоревших полостей с це- лью обеспечения смешивания и тепло- . съема) проводят до глубины критических температур (до выхода скважины в пространство выгоревших полос55

и подачей жидкого азота до намораживания опорной плиты. Профипактические работы по укреплению забойки обеспечивают надежность уплотнения скважин, исключающее возможность вьшшу- ривания заряда БВ при производстве взрьта

Технологический процесс по усилению герметизации забойки скважин

тей и трещин, заполненных горяч1ши продуктами горения угля), исключающей опасность заряжания ВВ в скважину. Можно использовать различные методы определения глубины бурения скважин, например метод решения обратных задач, применяемый в геофизике при наличии данных по температурной аномалии. На практике можно воспользоваться следующш.

Глубина залегания угольного пласта известна. Если исходить из того, что прогрев окружаюг ттх пород от третин пустот, заполненных горячими . продуктами горения, во все стороны распространяется с одинаковой интенсивностью, следовательно, температура, зарегистрированная замерами

в пике температурной аномалии, дол-

жна соответствовать этой температуре на глубине, отстоящей от скрытой трещины на расстоянии, равном длине скважины (лЬ), пробуренной на вскрытие скрытой трещины в максимуме температурного проявления данного участка. Следовательно, бурить скважины можно до температуры максимума температурного проявления„ Координата перебуривания определяется на практике исходя из конкретной температурной аномалии и длины скважины (йЬ) на вскрытие скрытой трещины Донные части всех пробуренных в околопожарный часток скважин пропитывают жидким азотом, снижающим их температуру до комфортной. При этом резервуар жидкого азота транспортируют к месту производства работ лебедкой 5 с мобильного пластыря 1. Подачу жидкого азота производят по буровым штангам или специальному металлорукавуо После заряжания патронов ВВ свободньй объем скважин

заполняют забойкой из глины через специальную штангу буровой установки Устья всех скважин и вмещающее их пространство наносов и разрыхленных пород пропитывают подачей

5

и подачей жидкого азота до намораживания опорной плиты. Профипактические работы по укреплению забойки обеспечивают надежность уплотнения скважин, исключающее возможность вьшшу- ривания заряда БВ при производстве взрьта

Технологический процесс по усилению герметизации забойки скважин

проводят при пом оши буровой установки, обеспечивающей бурение коротких скважин по кругу и под углом с пропиткой их водой и подачей жидкого азота. После проведения подготовительных операций дистанционно производят взрыв пород около пожарного участка. При этом достигается охлаждение нагретых масс угля и пород на запожаренном участке за счет перемешивания их с взорванными породами и закаченным антипирогеном (хладагентом) обеспечивается уплотнение вмещающих пород, трещин, пустот, снижающее подсосы воздуха Б пожарный участок.

В условиях, когда глубина критических температур температурной аномалии находится на незначительной глубине5 рационально бурить скважины под углом непосредственно с мобильного пластыря 1 с обсадкой устья трубами и их закреплением смесью во- ды и хсидкого азота. После подготовки буровую установку 7 посредством лебедки 5 и тягового каната 6 cHiJM.a- ют с мобильного пластыря и транспортируют за пределы аварийного участка. После этого пластырь герметизируют и заполняют водой для созда- Iния массы зкрана взрывной волны ,

Формула и 3 о б тт е н. и я

1 о Способ тушения многоочагового эндогенного пожара j включаюпдий выявление явных и скрытых трещин выхода продуктов горения на земную поверхность, установление пределов границ аномальных температурных проявлений очага пожара на дневной по- верхностИ}, определение температурных изменений по глубине и изотер1У5 на поверхности, вскрытие трещин в Точках аномальных температурньЕх; проявлений буровьми- скважинами,, нагнетание по скважинам в активные центры пожара ант1тирогена объемного пожаротушения введение в трещины зарядов взрывчатого веа ества и проведение направленного сотрясательного взрыва, отличающийся .тем, что, с целью повышения эффек

5

0

0

0

5

тивности и безоцасности процесса тушения пожара, бурение скважин производят по контуру изотермы температурной аномалии на поверхности до глубины критической температуры массива, а перед введением зарядов взрывчатого вещества производят закачку жидкого азота в забойную часть скважины, при этом скважины заряжают с забивкой глиной, при этом устья всех скважин и вмещающее их пространство на глубину разрыхленных пород и наносов насьадают жидкой фазой антипирогена с последующим промораживанием площади жидким азотом до формирования монолитной плиты, затем производят глубинное перемешивание и уплотнение нагретых масс угольных скоплений, вмещающих пород и объема закаченного в выгоревшие пустоты антипирогена серией взрьшов по контуру очага пожара.

с тяговым выносным канатом, о т л и - ча ющееся тем, что устройство снабжено комплексным приспособлением для бурения, обсадки, заряжания и замораживания скважин, подвижно закрепленным на опорной плите направляющего патрубка поддона, а днище поддона под опорной плитой патрубка выполнено со сквозным каналом П-об- разного профиля для схода пластыря с обсадной трубы скважины при его перемещении, при этом опорная балка вьтолнена в виде звеньев труб, расположенных по дуге относительно тяговой лебедки с возможностью враще- , ния, а задний борт со стороны буровой установки выполнен о.ткидным,

3,Устройство поп.2р отличающееся тем, что комплексное приспособление выполнено в виде буровой установки верт1жального бурения.

27 1 27

27 27

2k

29

фиг.

Составитель И. Федяева Редактор А. Огар Техред Л. Сердюкова

2В

Фиг.1

г 25

Фиг. 2

10

Корректор В. Гирняк