Способ предупреждения и тушения эндогенных пожаров Советский патент 1991 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для тушения и предупреждения эндогенных пожаров, возникающих при отработке сульфидных руд открытым или подземным способом

Цель изобретения - повышение эффективности профилактики и тушения подземных пожаров за счет флегматизации кислой среды самовозгорающихся руд

На чертеже показана схема осуществления способа при тушении и профилактике подземного пожара по скважинам, пробуренным с поверхности уступа карьера в массиве пожароопасного участка

Схема включает емкость, укрепленную на шасси автомобиля, причем емкость разделена на три резервуара для размещения составляющих компонент огнетушащего состава 1 - известковой суспензии на основе щелочной воды (пульпы), 2 - стабилизатора (смачивателя) пены. 3 - пеноообразующего вещества Каждый из резервуаров снабжен патрубком для подсоединения через расходомеры 4, гибкие шланги 5-7 и регулятор 8 давления к трубам 9-11. Труба 9 закреплена в скважине 12 цементированием затрубного пространства на глубину 1-1.5 м в зависимости от крепости пород. Ниже цементного кольца 13 трубы 9 и 10 снабжены отверстиями 14.

Способ осуществляют следующим образом.

О

Jb о N ел

На основе геолого-технологического картирования в пределах рабочего уступа выделяют и оконтуривают технологический тип руд, склонный к самовозгоранию. Блок обуривают скважинами согласно проекту ведения горных работ. Скважину 12 на 3/4 глубины оборудуют обсадной трубой 9, которую закрепляют в скважине путем цементирования затрубного пространства на глубину 1-1,5 м в зависимости от крепости пород, выступающую из скважины часть обсадной трубы снабжают патрубком для подсоединения через регулятор 8 давления, гибкий шланг 5, расходомер 4 к резервуару 1 с известковой пульпой.

В обсадной трубе 9 закрепляют трубу 10, которую соединяют через регулятор 8 давления, шланг 6, расходомер 4 с резервуаром 2 для стабилизатора (смачивателя) пе- нообразующего вещества. Нижний срез трубы 10 выпускают под срез трубы 9 для улучшения контакта стабилизатора с известковой пульпой. Кроме того, трубы 9 и 10 ниже уровня цементного кольца 13 снабжают отверстиями 14 - для предварительного смешения известковой пульпы со стабилизатором до подачи в состав пенообразую- щего вещества через трубу 11 и шланг 7 из резервуара 3. Причем нижний срез трубы 11 размещают на уровне забоя скважины 12, а часть, выходящую под срез обсадной трубы 9, перфорируют.

Пример. Проводилась профилактическая обработка массива, где самовозгорающимися свинцово-цинковыми рудами сложены горизонты + 309 - + 285 м. Руды самовозгорались на пробуренном блоке в течение 9-15 сут, инкубационный период составлял 4-5 сут. Основным фактором самовозгорания являлось окисление пирит- ной серы с образованием сернистого ангидрида и серной кислоты. Процесс обычно происходил по нарастающей и, если не принимались профилактические меры, переходил в открытые пожары, что создавало опасные условия труда работающим в зоне карьера.

Объем блоков самовозгорающихся руд составлял в среднем около 20 тыс.м3 площадью 1600 м и высотой 12м. Применялась транспортная система разработки с использованием комплекса экскаватор ЭКГ-5А - автосамосвал БелАЗ-548.

Для проведения профилактических работ использовались буровзрывные скважины диаметром по долоту 243 мм, которые обсаживали стальными трубами диаметром 100 мм на 3/4 глубины скважины для нагнетания в массив щелочно-известковой суспензии. Затрубное пространство цементировали на глубину 1-1,5 м в зависимости от трещиноватости пород.

Внутри обсадной трубы размещали трубопровод диаметром 50-60 мм, выходящий нижним срезом за обсадную трубу на 400 - 500 мм для подачи в скважину стабилизатора пены, а верхнюю часть снабжали патрубком, как показано на схеме. В свою очередь

внутри трубопровода размещали трубу диаметром 20 мм для подачи через нее пенооб- разующего вещества до забоя скважины.

Все три трубы предварительно до размещения в скважине перфорировали. Щелочно-известковую суспензию готовили путем механического перемешивания оборотной воды обогатительной фабрики с рН 8-9 и тонко измельченного (10 - + 20 мкм) известняка вскрышных породе содержанием карбоната кальция 75 - 85% до молочной консистенции (1,2 г/см3). Потребное количество известняка для обработки массива 20000 м кислотностью 0,2-0,3 г/л с температурой 40°С рассчитывалось по формуле

Оизв Кт VP ур WP Hs- Сс/ЮО,

где Кт - безразмерный коэффициент трещиноватости массива самовозгорающихся руд, Кт 1,2-1,5;

Vp - объем руды, м3, Vp 20000; ур - объемный вес руды, T/MJ, ,1, Wp - влажность руды, доли ед., ,6; Hs - кислотность воды, Hs 1,2 г/л; Сс - содержание карбоната кальция в известняке, доли ед., Сс 0,75.

Расчетное количество известняка для данных условий составило 505 кг на 5 м щелочной воды.

В качестве стабилизатора пены использовали вещество из группы анионактивных соединений - синтетическое моющее средство Новость. Необходимое количество стабилизатора 2% к объему щелочно-изве- стковой суспензии. Пенообразующее вещество для объемного тушения - ПО ТЭАС. Расход вещества 2% к стабилизатору пены. Приготовленные таким образом вещества огнетушащего состава заливались в раздельные резервуары 1-3 емкости, которая была установлена на шасси большегрузного автомобиля.

Щелочно-известковую суспензию и стабилизатор пены в скважину подавали одно- временно, а по ее заполнении нашетали пенообразующее вещество.

Формула изобретения 1. Способ предупреждения и тушения эндогенных пожаров, включающий бурение

скважины, обсадку и закрепление обсадной трубы цементным кольцом, размещение трубопроводов в скважине и раздельную подачи по ним компонент огнетушащего состава, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности профилактики и тушения подземных пожаров за счет флег- матизации кислой среды самовозгорающихся руд, в качестве компонент огнетушащего состава используют щелоч- но-известковую суспензию, пенообразова

тель и стабилизатор пены, причем вначале производят одновременное нагнетание в массив щелочно-известковой суспензии и стабилизатора пены до полного заполнения скважины, после чего подают пенообразователь.

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что ниже уровня цементного кольца трубопроводы перфорируют, причем нижним срезом трубу для подачи пенообразователя выводят на уровень забоя скважины.

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для тушения эндогенных пожаров. Цель - повышение эффективности профилактики и тушения подземных пожаров за счет флегматизации кислой среды самовозгорающихся руд Блок самовозгорающейся руды обуривают скважинами (С) Вводят в С обсадные трубы и цементируют затрубное пространство В обсадной трубе закрепляют для подачи в С и очаг пожара огнетушащего состава Огнету- шащий состав готовят непосредственно в С путем раздельной подачи компонент В массив подают раздельно щелочно-известко- вую суспензию и стабилизатор пены После перемешивания этих компонент и заполнения ими С и затрубного пространства в С вводят пенообразователь Последний вводят через трубу со стороны забоя скважины Для удобства осуществления способа компоненты вводят в С через коаксиальные трубопроводы Трубопроводы имеют перфорацию ниже уровня цементного кольца скважины Смешивание компонент огнетушащего состава производится в массиве по всей высоте пожароопасного участка 1 з п ф-лы 1 ил fe

11

12