Способ локации очагов подземных пожаров Советский патент 1991 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при борьбе с подземными пожарами в отработанной части угольных пластов

Целью изобретения является повышение эффективности локации очагов подземных пожаров за счет увеличения точности способа.

На фиг. 1 показана технологическая схема предлагаемого способа; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Способ включает выработанное пространство 1 с очагом 2 пожара, шпуры 3, пробуренные в приповерхностном слое 4 и контрольные скважины 5, пробуренные в выработанное пространство, прибор 6 для

определения концентрации индикаторного газа в шпурах, прибор 7 для замера давления газа в выработанном пространстве 1 и компрессор 8 для подачи воздуха через скважину в выработанное пространство.

Способ реализуется следующим образом

Для локации очага 2 подземного пожара, возникшего в выработанном пространстве 1,производят бурение шпуров 3 в приповерхностном слое 4 и замеряют содержание в них индикаторных газов прибором 6. Проведенный замер позволяет обнаружить аномалию индикаторного газа в приповерхностном слое с максимальной концентрацией в шпуре 3i. Вокруг этой точо ел

V4 О СЛ СЛ

ки бурят контрольные скважины 5 и замеряют через них давление газа в выработанном пространстве 1 прибором. По результатам замера определяют перепады давления между диаметрально противоположными скважинами. Затем на продолжении диаметра между скважинами 5i и 52, имеющих максимальный перепад давления, в сторону скважины с меньшим давлением газа 52 бурят дополнительную скважину 5з, через которую нагнетают воздух компрессором 8. Давление подаваемого в скважину 5з воздуха поддерживают на уровне, обеспечивающим изменение знака максимального перепада в скважинах 5i и 52. При новом режиме вновь определяют содержание индикаторного газа в шпурах 3 прибором 6 и находят сместившуюся максимальную концентрацию индикатора в точке 32. Проекцию очага пожара находят в точке Зз, лежащей в центре отрезка, находящегося между шпурами с максимальной концентрацией индикатора, определенными в двух замерах 3i и 32.

Пример. При отработке опасного по самовозгоранию угля в выработанном пространстве действующего выемочного поля была обнаружена окись углерода За счет нагнетательного способа проветривания окись углерода была обнаружена в газе, поступающем из выработанного пространства по дегазационной скважине.

Проведенная съемка состава газа в при- поверхностном слое показала, что максимальное содержание индикаторных пожарных газов в приповерхностном слое находилось в 200 м от проекции монтажной камеры на поверхность и в 18 м от проекции вентиляционного штрека на поверхность. Учитывая, что в выработанном пространстве возможен перенос пожарных газов и по горизонтальной составляющей за счет движения воздуха из лавы к дегазационной скважине, располагающейся в районе монтажной камеры, необходимо уточнить местонахождение очага в выработанном пространстве. Для оценки возможного смещения максимума концентрации индикаторных газов на поверхности от истинной проекции очага в выработанном пространстве были пробурены дополнительные скважины. Восемь скважин располагаются на окружности, удаленной на 15 м от центра, которым является шпур с максимальным содержанием индикаторных газов. Скважины располагаются на одинаковом удалении друг от друга.

Замер перепада давления газа между диаметрально противоположными скважинами показывает,что наибольший перепад

давления газа в выработанном пространстве, равный 18 Па, наблюдается между скважинами, располагающимися на диаметре, параллельном вентиляционному штреку.

Причем наибольшее давление, равное 742 мм рт.ст., находится со стороны лавы. Следовательно, поток газа в выработанном пространстве двигается в районе очага от лавы к монтажной камере парал0 лельно вентиляционному штреку.

Для компенсации существующих потоков газа в выработанное пространство пробурена дополнительная скважина, расположенная на продолжении диаметра с

5 максимальным перепадом давлений в сторону за скважиной с меньшим давлением газа. Расстояние между скважиной и шпуром с максимальным содержанием индикаторного газа в приповерхностном слое 20 м.

0 В пробуренную скважину нагнетают воздух, одновременно измеряя перепады давления газа в скважинах, имеющих максимальный перепад давления. При подаче в скважину воздуха в количестве 6м3/ мин перепаддав5 ления в контрольных скважинах изменяет свой знак Это свидетельствует о том, что и поток газа в выработанном пространстве изменяет направление движения на обратное и движется от монтажной камеры к за0 бою.

Периодически повторяемая съемка содержания индикаторных газов в приповерхностном слое показывает, что максимальная концентрация индикатора

5 постепенно перемещается от монтажной камеры к забою. Через двое суток движение газовой аномалии на поверхности прекращается и максимальная концентрация индикатора останавливается на расстоянии 10

0 м от первоначальной точки и в 18 м от проекции вентиляционного штрека на поверхность. Учитывая, что за счет нагнетания воздуха газовая аномалия отклоняется от истинной проекции очага на поверхность на

5 то же расстояние, что и до подачи, только в другую сторону, очаг должен располагаться в середине отрезка, проведенного через точки с максимальным содержанием индикаторного газа в приповерхностном слое,

0 полученным при противоположных перепа- дах давления в скважинах. Каротаж скважи- ны, пробуренной в найденном месте, показывает, что она попала непосредственно в очаг.

5 Формула изобретения

Способ локации очагов подземных пожаров, включающий бурение шпуров на поверхности, отбор из них проб газа для определения концентрации индикаторных газов и бурение контрольных скважин для

замера давления газа в выработанном пространстве, отличающийся тем, что, с целью повышения точности локации, контрольные скважины в выработанное пространство бурят по окружности, центром которой является шпур с максимальной концентрацией индикаторного газа, и определяют перепады давления газа между диаметрально противоположными скважинами, затем на продолжении диаметра, имеющего максимальный перепад давления газа в выработанном пространстве в

сторону скважины с меньшим давлением газа бурят дополнительную скважину и подают в нее воздух под давлением, обеспечивающим изменение знака максимального перепада давления, и вновь определяют на поверхности точку с максимальным содержанием индикаторного газа, причем проекцию очага пожара на поверхности находят как точку, лежащую в центре отрезка между шпурами с максимальной концентрацией индикатора, найденными в двух замерах

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для определения местонахождения очагов пожаров. Цель - повышение эффективности локации за счет увеличения точности. На дневной поверхности бурят шпуры (Ш) и измеряют в них концентрацию индикаторных газов (ИГ) Определяют Ш с максимальной концентрацией ИГ Вокруг этого шпура по окружности бурят контрольные скважины (С) на выработанное пространство. В диаметрально противоположных С определяют перепад давлейия газа. Находят пару С с максимальным перепадом давления. В точке, лежащей на прямой, пересекающей эту пару С, за окружностью со стороны С с меньшим дав лением газа бурят дополнительную С. В нее нагнетают воздух до момента изменения знака максимального перепада давления На поверхности повторно определяют Ш с максимальной концентрацией ИГ. Проекцию очага пожара на поверхности находят как центр отрезка, соединяющего шпуры с максимальной концентрацией ИГ, найденной в первом и во втором замерах 2 ил (Л С

Фиг.1