Способ локализации эндогенных пожаров Советский патент 1991 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в угольной промышленности для локализации эндогенных пожаров в шахтах.

Целью изобретения является повышение эффективности локализации эндогенных пожаров в находящихся под влиянием очистных работ угольных массивах.

На фиг. 1 показана схема выполнения способа, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

На схеме изображен пласт-спутник 1, расположенный в кровле разрабатываемого пласта 2. Впереди фронта очистных работ из подготовительной выработки к пласту- спутнику 1 бурят скважины 3, вскрывающие

его вблизи боковой границы 4 зоны полных сдвижений под действием очистных работ (фиг. 2). Производят через скважины гидроразрыв пласта. В результате гидроразрыва в пласте-спутнике 1 образуется полость 5, которую заполняют составом, вспенивающимся при ранней стадии возгорания угля. По мере подвигания очистного забоя 6 растрескивается толща пород кровли пласта 2, в трещины поступает воздух и начинается самонагревание и возгорание угля в пласте- спутнике 1. При нагреве состав, заполняющий полость 5 и соединенные с ней трещины, вспенивается и образуется газонепроницаемая область 7.

В качестве антипирогена. вспенивающегося на ранней стадии возгорания угля,

о сл

i- ел

г°

ю

используют химический состав, содержащий жидкое стекло, натриевое, отходы коксохимического производства после осушки коксового газа и воду, взятые в следующем соотношении, мас.ч.:

Жидкое стекло83-88

Отходы коксохимического производства после осушки коксового газа6,5-10

ВодаОстальное

Отходы коксохимического производства после осушки коксового газа представляют собой сложную смесь, содержащую 60-75% основного вещества - диэтилекгли- коля, 10-13% воды, содержание остальных компонентов в отходах (легкая фракция углеводородов, неорганические вещества)

Смешение жидкого стекла с коксохимического производства позволяет получить химическую композицию, вспенивающуюся в интервале температур 110- 190°С, соответствующих ранней стадии возгорания угля. При этом кратность вспенивания данной композиции составляет 7- 10.

Пример. Пласт-спутник 1 находится в 8 м от разрабатываемого пласта 2. Угол падения пластов составляет 15°. Разработку производят лавами по простиранию. Способ управления кровлей - полное обрушение. По соотношению непредельных углеводородов, содержащихся в пробах отобранного в выработанном пространстве воздуха, установлено, что начинается возгорание угля в пласте-спутнике. Для локализации и тушения возникающего пожара из конвейерного штрека с интервалом 20 м бурят скважины 3. Они вскрывают пласт-спутник 1 вблизи боковой границы 4 зоны полных сдвижений пород кровли под влиянием очистных работ, которая простирается параллельно штреку от кромки угольного целика под углом 70° к линии падения пласта. При помощи гидрозатворов в скважинах 3 создают камеры и нагнетают в них воду до гидроразрыва пласта-спутника 1. Для уменьшения энергозатрат и увеличения размеров обработанной зоны полость 5 гидроразрыва ориентируют по плоскости осадконакопления. При этом используют специальную оснастку к буровому оборудованию, позволяющую выполнить на стенке скважины трещину-концентратор механических напряжений в плоскости осадконакопления. При нагнетании воды в камеру разрушение угольного пласта происходит по трещине. Нагнетание прекращают после подачи в пласт расчетного количества воды 80 п, необходимого для создания круговой

полости 5 диаметром не менее 25 м. Для повышения надежности локализации пожара камеры выполняют в разных по мощности пачках пласта-спутника 1 и обеспечивают взаимное перекрытие друг другом полостей 5. В скважину 3 подают из транспортных емкостей предварительно приготовленную химическую композицию, включающую 83 мас.ч. жидкого стекла натриевого

0 (р 1.4 г/см3, I 2,6), 6,5 мас.ч. отходов . после осушки коксового газа и 6,5 мас.ч. воды. Затем повторно с помощью гидрозатворов создают в скважинах камеры и нагнетают в полости 5 антипироген. Ниже поло5 сти 5 скважины 3 цементируют. По мере подвигания очистного забоя происходит подработка пород кровли и разрушение трещинами междупластья. Вблизи боковой границы 4 зоны полных сдвижений пород,

0 вследствие малой величины горного давления, трещины имеют раскрытие, достаточное для интенсивного воздухообмена с действующими горными выработками. При этом самовозгорающийся уголь пласта5 спутника 1 актипизируется и начинается стадия раннего возгорания. При нагреве угля до 110-190°С происходит вспенивание химического состава, образовавшаяся твердеющая пена заполняет открытые трещины

0 и поры. В области 7 происходит восстановление газонепроницаемости угля и ликвидируются условия его самовозгорания. По мере подвигания очистного забоя 6 операции периодически повторяются.

5

Формула изобретения

1.Способ локализации эндогенных пожаров, включающий бурение скважин, подачу по скважинам антипирогена и обработку

0 массива, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности локализации эндогенных пожаров в угольных массивах, находящихся под влиянием очистных работ, скважины бурят на пласт впереди

5 зоны влияния очистных работ, производят гидроразрыв пласта, а затем нагнетают в скважины антипироген, причем в качестве антипирогена используют химическую композицию, вспенивающуюся при ранней ста0 дни возгорания угля.

2,Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве антипирогена используют химическую композицию следующего состава, мас.ч.:

5Жидкое стекло83-88

Отходы коксохимического производства после осушки коксового газа6,5-10

ВодаОстальное

фиг.1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для борьбы с эндогенными пожарами. Цель изобретения повышение эффективности локализации эндогенных пожаров в угольных массивах, находящихся под влиянием очистных работ. На пласт-спутник, подверженный влиянию горных работ, бурят скважину гидроразрыва. Осуществляют гидроразрыв в разных по мощности пласта-ступника пачках угля. В образовавшиеся полости нагнетают анти- пироген, вспенивающийся при температуре ранней стадии самовозгорания угля. В качестве антипирогена может быть использована химическая композиция следующего состава мае.ч.: жидкое стекло 83-88; отходы коксохимического производства после осушки коксового газа 6,5-10; вода остальное. При нагреве угля до 100-190°С происходит вспенивание атипирогена. Образующаяся твердая пена заполняет трещины и препятствует самовозгоранию угля. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл С

А Я

Л