Способ предупреждения и активной локализации эндогенных пожаров Советский патент 1990 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в угольных шахтах при борьбе с эндогенными пожарами, вознияающими в выработанном пространстве.

Цель изобретения - повышение эффективности предупреждения и локализации эндогенных пожаров за счет повышения безопасности, снижения затрат материальных и трудовых ресурсов.

На фиг.1 показана схема размещения оборудования на горизонтальных

и наклонных пластах; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 для условий крутого залегания пласта (с вариантами бурения откачивающих скважин с поверхности и сближенного пласта).

Схема способа содержит угледобывающий комплекс 1, угольный пласт 2, горные выработки 3 и 4, изолирующие щитовые перемычки 5 и 6, скважины 7 и 8, соответственно пробуренные с поверхности и из горной выработки 9 сближенного пласта 10, вакуум-насоса 11, цистерны 12 и 13 транспортироваел j

00 КЭ

о

4

ния жидкого азота, силъфонные меглл- лорукава 14 и 15 подачи жидкого азота, газификационные коллекторы 16 и 17 жидкого азота, установленные на контакте крепи угледобывающего комплекса 1 и обрушенными породами выработанного пространства 18, дегазационный трубопровод 19 шахты, очаг 20 пожара и трубопровод 21 отвода выхлопных газов с целью их использования для генерирования пены при тушении очага 20 пожара по специально пробуренным скважинам с поверхности (не показано).

Способ реализуется следующим образом.

При появлении опасности выхода пожарных в призабойное простраство угледобывающего комплекса 1 с поверхности или из горной выработки 9 сближенного пласта 10 в выработанное пространство 18 пласта 2 бурят скважину 7 или 8 (исходя из технических возможностей). На скважину 7 устанавливают водокольцевой вакуум насос 1 1 . Если скважина 8 пробурена из горной выработки 9 сближенного ппаста 10, то устье скважины (обсад- гои трубы) подсоединяют на дегазационный трубопровод 39 шахты. На шкетах опасных по самовозгоранию yiлей угледобывающие комплексы 1 заранее обеспечиваются установленными на них трубными газификационными коллекторами 16 и 17, например, жидкого азота. В свободную от работы по добыче угля смену в горных выработках 3 и 4 устанавливают быстро- съемные щитовые перемычки 5 и 6 и приводят подачу газообразного азота из цистерн 12 и 13 на трубные газификационные коллекторы 16 и 17. Одновременно включают в работу вакуум- насос 11 (или дегазационный трубопровод 19). Под создавшимся избыточным давлением и создаваемым вакуум- насосом 11 (или дегазационным трубопроводом 19) разрежением рудничный воздух отводится ча пределы прикон- турной воздухопроницаемой зоны выработанного пространства 18. В результате происходит полная замена рудничной атмосферы призабойного и выработанного пространства инертным газом, что ведет к польому прекращению окислительных процессов в угольном веществе и рассеиванию аккумулированного и нем тепла в окружающее пространство .

0

5

0

5

0

5

0

5

Чтобы не возникало резких изменений давления в выработанном пространстве, обеспечивают интенсивность натнетания инертного газа с превышением интенсивности откачивания рудничной атмосферы на величину утечек через неплотности в щитовых перемычках 5 и 6. Подпор обеспечивает объемность замещения во всей площади пространства. -В целях обеспечения контроля за ходом профилактических работ в начале запуска инертного газа со стороны горной выработки вводят индикатор, например хладон 114В2, со стороны горной выработки 4 вводят другой индикатор, например хладон 12В2, по обнаружению которых при годовом анализе на выхлопе в трубопроводе 21 СУДЯТ о степени очищения выработанного пространства по секторам от рудничного воздуха. Подача жидкого азота непосредственно в газифика- циопные коллекторы 16 и 17 приводит к поступлению в выработанное прост ранство 18 инертного газа очень низкой температуры, что обеспечивает дополнительный теплосъем, увеличивая одновременно инкубационный период самонагревания угля. При работе вакуум-насоса 11 выхлопные газы с пониженным содержанием кислорода направляют по трубопроводу 21 на пеногене- ратор (не показан), смонтированный на скважине (не показана ) для тушения очага пожара. Работу по замещению рудничной атмосферы выработанного и прнзабойного пространств прекращают после улавливания в выхлопных газах вакуум-насоса 11 следов двух индикаторов, запущенных на границах очистного забоя. После этого призабойное пространство проветривают до санитарных норм и подготавливают угледобывающий комплекс 1 к работе. Периодическое заполнение в нерабочие смены приконтурной воздухопроницаемой зоны выработанного пространства 18 инертным газом приведет к тому, что фильтрационные потоки, движущиеся в сторону очага пожара 20, будут приносить с собой инертный газ, что блокирует очаг пожара от свежего воздуха.

Пример. Способ был испытан в условиях щитовой системы разработки крутых пластов. Средняя ширина захвата щитом составляла 25 м, вынимаемая мощность пласта 4 м. Средняя скорость подвигания щитового ком5J

плекса 5 м/сут. Лпя инертитации вы- работаиного пространства в шахтах использовали подземные установки транспортирования жидкого азота УТЖА-2 и Азот-1 с заправкой жидким азотом в количестве 760 кг каждая. 1 т жидкого азота давала 808 м3 газообразного азота. За 6 дн. рабочей недели выработанное пространство за щитом составило 3 тыс. м3 . Для полного замещения рудничной атмосферы выработанного пространства было израсходовано порядка 4 т жидкого азота, что при работе двух установок потребовало две дозаправки. Работа па изоляции щитового комплекса (возведение щитовых перемычек) и его инертизация обеспечивалась в одну ра- бочую смену. Остановки очистного фронта предлагаемый способ предупреждения и активной локализации эндогенных пожаров не потребовал.

Формула изобретены я

Способ предупреждения и активной локализации эндогенных пожаров, вклю732046

чающий нагнетание инертного газа в выработанное пространство, откачивание газа из выработанного пространства, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности предупреждения и локализации эндогенных похоров за счет повышения безопасности, снижения затрат материаЮ лыгых и трудовых ресурсов, на контакте крепи угледобывающего комплекса с боковыми и обрушенными породами устанавливают трубные газификационные коллекторы, нагнетают в них жидкий

15 азот, вводят в образующиеся потоки газообразного азота индикаторные газы, различные для каждого газифика- ционного коллектора, производят от- качку газа из выработанного простран2о ства одновременно с нагнетанием инертного газа, причем интенсивность нагнетания превышает интенсивность откачивания, и прекращают нагнетание и откачивание газа из выработанного

25 пространства при обнаружении в составе откачиваемого газа всех вводимых индикаторов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в угольных шахтах для борьбы с эндогенными пожарами. Цель - повышение эффективности предупреждения и локализации эндогенных пожаров за счет повышения безопасности, снижения затрат материальных и трудовых ресурсов. В выработанное пространство (ВП) пласта, склонного к самовозгоранию, бурят скважину для откачивания газов из ВП. На контакте крепи угледобывающего комплекса с боковыми и обрушенными породами устанавливают трубные газификационные коллекторы (ГК) и в них подают жидкий азот. В образующийся инертный газ вводят индикаторные газы, причем различные для каждого ГК. Откачивание газов из ВП осуществляют одновременно с нагнетанием жидкого азота в ГК и вводом индикаторных газов в образующийся газ. Интенсивность нагнетания превышает интенсивность откачивания газов. Процесс обработки ВП азотом и откачивание газов прекращают при обнаружении в составе откачиваемых газов всех индикаторов индикаторных газов. 2 ил.

А 7 &