Способ предупреждения и тушения пожаров в выработанном пространстве Советский патент 1991 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к области горного дела и позволяет повысить эффективность предупреждения и тушения пожаров.

Известен способ тушения подземных пожаров, включающий подачу в изолированный пожарный участок инертного газа под избыточным давлением. Отвод инертного газа осуществляют по скважинам, которые бурят из действующих выработок в район очага пожара. Выходы скважин относительно очага пожара располагают со стороны, противоположной месту подачи- инертного газа.

Способ осуществля ют следующим образом.

При изоляции пожарного участка, одновременно с возведением на откаточном и вентиляционном штреках изоляционных перемычек, в район очага пожара бурят скважину. К проложенному через перемычку подводящему трубопроводу подсоединяют генератор инертных газов. Определяют величину избыточного давления газов.зависящую от пропускной способности скважины. Подают инертный газ в изолированный участок, где газ проходит через выработанное пространство, в т.ч. очаг пожара, поступает в скважину и по ней отводится в вентиляционный поток.

VI

О

о

го о

N

Недостатком известного способа является его низкая эффективность, обусловленная тем, что при бурении скважин в нарушенном трещинами породном массиве, находящемся в зоне влияния очистных работ, происходит значительное отклонение осей этих скважин от первоначально заданного направления и они вскрывают выработанное пространство на значительном удалении от очага пожара.

Кроме того, инертный газ в больших количествах, минуя очаг горения, мигрирует по трещинам в горном массиве, что создает условия для поступления в него воздуха за счет общешахтной депрессии и активизации пожара.

Наиболее близким к изобретению по , технической сущности и достигаемому эффекту является способ предупреждения по- жара в выработанном пространстве, включающий воздействие изолирующих стенок из закладочного материала, содержащего в составе углекислые соли, и последующую обработку изолирующих стенок раствором кислоты.

Недостатком известного способа является его малая эффективность, обусловлен-: ная значительной трудоемкостью по возведению изолирующих стенок из закладочного материала, содержащего углекислые соли.

Приготовление двух закладочных материалов или возведение изолирующих стенок из материалов с различными составами существенно усложняют технологию аварийных работ. Другая причина низкой эффективности известного способа состоит в том, что из-за медленного разбухания кус- коватых глинистых пород самогерметизация выработанного пространства и изолирующей стенки происходит в течение нескольких суток.

Кроме того, как показал опыт эксплуатации таких изолирующих-стенок, со временем наблюдается их разгерметизация, особенно в тех местах, где соприкасаются закладочный материал (глинистые вещества) и углекислые соли (карботаны).

Целью изобретения является повышение эффективности способа предупреждения и тушения пожара.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем возведение изолирующих стенок из закладочного материала и последующую инертизацию атмосферы в изолированном объеме диоксидом углерода, получаемым при обработке углекислых солей кислотным раствором, перед инертизацией углекислые соли подвергают гидрофобной обработке, а затем

подают в составе водной суспензии в выработанное пространство за изолирующую стенку.

Выполняемая перед инертизацией гидрофобная обработка углекислых солей, например, обработка их частиц парами парафина, позволяет предохранить от смачивания и размокания в составе суспензии. В то же время гидрофобная пленка, препят0 ствующая контакту поверхности частиц солей и диполями воды, не препятствует проникновению диссоциированных ионов кислоты при инертизации. Подача суспензии за породную стенку в выработанное

5 пространство приводит к тому, что вода отфильтровывается через закладочный материал и уходит из выработанного пространства, частицы углекислых солей остаются в выработанном пространстве

0 возле закладочной стенки. По мере накопления частиц происходит заполнение ими пустот в закладочной стенке и тем самым обеспечивается герметизация выработанного пространства. Кроме того, упрощается

5 выполнение способа и уменьшаются затраты на его реализацию, так как отпадает необходимость приготовления двух типов закладочных смесей, содержащих глинистые и углекислые материалы. Достаточно

0 возвести лишь каркас из закладочного материала, а затем заполнить пустоты в нем частицами углекислых материалов.

Известные в природе углекислые соли или содержащие их минералы имеют высо5 кую смачиваемость и размокают, а некоторые растворяются в воде. Размоченные материалы хорошо заполняют поры и трещины, но после высыхания уменьшаются в объеме, происходит рассыхание, что ухуд0 шает герметичность изолирующей полосы. Однако, после проведения гидрофобной обработки углекислые соли и материалы не размокают в воде, они проникают в более мелкие поры, чем размокшие частицы (что

5 т§кже улучшает герметичность сооружения), и после отдачи воды не уменьшаются в объеме.

Пример.При ликвидации эндогенного пожара, возникшего в выработанном

0 пространстве отрабатываемой обратным ходом лавы, на пологопадающем пласте ( а 12°, ,5 м) применяют способ следующим образом.

Для предотвращения попадания кисло5 рода воздуха к очагу горения вручную возводят вслед за подвиганием забоя закладочную стенку из породы над откаточным штреком. Породу доставляют в вагонетках из мест перекрепления горных выработок, В верхней части закладочной полосы поперек ее с интервалом, равным мощности пласта, закладывают отрезки труб диаметром 57 мм. Со стороны выработанного пространства трубы открыты, а со стороны штрека их подсоединяют к суспен- зиепроводу. Каждый отрезо к трубы оборудован задвижкой, управляемой со штрека.

Суспензию готовят в цилиндрической металлической емкости, подавая в нее воду из пожарно-оросительного трубопровода и инертную пыль. Инертная пыль представля- етиз себя измельченные механическим способом горные породы, содержащие в своем составе углекислые соли, и подвергнутые гидрофобной обработке парами парафина. Подаваемую воду и пыль перемешивают в емкости с помощью механической мешалки, изготовленной из ручного электросверла типа СЭР-19 и закрепленного на буровой штанге активатора пропеллерного типа. Приготовленную таким образом суспензию подают в трубопровод при помощи насоса типа НБ-3 на расстояние до 400 м по горизонтали и до 65 м по вертикали. Через от- резки труб суспензию подают в выработанное пространство, где происходит отделение воды от всплывшей инертной пыли. Вода уходит через неплотности закладочной стенки на откаточный штрек, а инер- тная пыль остается в выработанном пространстве возле закладочного сооружения.

Управляя задвижками, добиваются заполнения всего пространства, оборудованного трубопроводом, инертной пылью от почвы до кровли пласта. Таким образом достигают герметизации выработанного пространства от поступающего в него воздуха.

В дальнейшем подают в выработанное пространство кислотный раствор продукта по заранее проложенному в выработанном пространстве пожарному рукаву. При реакции с углекислыми солями, содержащимися в инертной пыли, кислотного раствора образуется вода, углекислый газ и соли. Смешиваясь с воздухом и метаном в выработанном пространстве, углекислый газ образует в районе очага пожара невзрывоопасную и не поддерживающую горение газовую смесь. Этим достигается эффективное тушение пожара в выработанном пространстве.

Технический эффект изобретения состоит в том, что можно оперативно и с меньшими трудозатратами обеспечить герметизацию выработанною пространства и последующую инертизацию газовой среды в нем, обеспечив тем самым предупреждение и тушение пожара.

Формула изобретения

Способ предупреждения и тушения пожаров в выработанном пространстве, включающий возведение изолирующих стенок из закладочного материала и последующую инертизацию атмосферы в изолированном объеме диоксидом углерода, получаемым при обработке углекислых солей кислотным раствором, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности предупреждения и тушения пожаров, перед инер- тизацией атмосферы в изолированном объеме углекислые соли подвергают гидрофобной обработке и подают в составе водной суспензии в выработанное пространство за изолирующую стенку.

Изобретение относится к горному делу и может найти применение при тушении пожаров в выработанных пространствах (ВП), в пустотах за крепью горных выработок и в других труднодоступных местах. Цель изобретения - повышение эффективности предупреждения и тушения пожаров. Для предотвращения попадания кислорода воздуха к очагу горения возводят изолирующую стенку из закладочного материала и производят подачу в ВП за стенку водной суспензии углекислых солей, подвергнутых гидрофобной обработке. Эта обработка например парами парафина, позволяет предохранить их от смачивания и размокания в составе суспензии. По мере накопления частиц углекислых солей происходит заполнение ими пустот в закладочной стенке и тем самым обеспечивается герметизация ВП. Затем в ВП подают кислотный раствор, при реакции которого с углекислыми солями образуется вода, углекислый газ и соли. При этом происходит инертизация атмосферы диоксидом углерода. Ё