Способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горном/ делу а именно к способам профилактики эндогенных пожаров, возникающих в о гработан- ной части угольных пластов

Известен способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства в котором антипироген в обрушенные породы и скопления угля подают по трубопроводу сонаправленно с путями утечек воздуха

Известен также способ предупреждения эндогенных пожаров в действующих очистных забоях в котором потери угля в выработанном пространстве обрабатываются порошкообразным антипирогеном При этом антипироген распыляют сжатым воздухом на контакте обрушенных пород с механизированной крепью из расчета 2-3 кг на 1 м выработанного пространства

Недостатком способа является низкая эффективность из-за сохранения утечек воздуха и малого радиуса распространения ан типирогенэ в выработанном пространстве обусловленного гашением энергии струи обрушенными породами с выносом части порошка в призабойное пространство

Целью изобретения является повышение эффективности профилактики пожаров путем увеличения радиуса обработки и сокращения утечек воздуха

Сущность изобретения в том, что в способе снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства включающем подачу к скоплениям угля по- poujKOBOfo антипирогена с помощью сжатого газа в выработанное пространство подают против движения утечек воздуха инертный газ и создают газовую завесу, при этом антипироген подают в зону формирования газовой завесы

На фиг 1 показана технологическая схема снижения эндигенной пожароопасности

ю

4

выработанного пространства предлагаемым способом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3- узел I на фиг. 1.

Схема включает газификатор 1 жидкого азота, газопровод 2, бункер-дозатор 3, транспортную цистерну 4 для перевозки сухого антипирогена, скважину 5 с обсадной трубой 6, в которой размещен газопровод 2,

Газопровод 2 на 0,5-1,0 м заглублен в выработанное пространство 7 и имеет на конце перфорацию, обеспечивающую направление потока азота в газовой завесе против движения утечек воздуха.

Технологическая схема работает следующим образом.

Антипироген, например летучую золу, из цистерны 4 поддаелением перекачивают в бункер-дозатор 3. С помощью газификатора 1 в нем поддерживают избыточное давление для транспорта летучей золы по горизонтальному трубопроводу к обсадной трубе 6 скважины 5. Одновременно по газопроводу 2 в выработанное пространство 7 подают газообразный азот для формирования газовой завесы и транспорта летучей золы тю зоне обрушения.

Изобретение иллюстрируется примером его реализации в условиях пологопада- ющего пласта мощностью 3,5 м, имеющего в непосредственной кровле нерабочий пласт 8 мощностью 0,3-0,7 м. Выемочное поле по простиранию ограничено фланговым уклоном 9 и конвейерным уклоном 10. Вентиляционный штрек 11 со стороны флангового уклона 9 изолирован перемычкой 12. Поле оборудовано механизированным комплексом 13. Направление струи и утечки воздуха на фиг. 1-3 показаны соответственно сплошными и пунктирными стрелками.

Уголь пласта имеет марку К2. Предварительными исследованиями установлено, что критическая температура самонагревания угля этой марки составляет 174°С, а минимальная концентрация кислорода, предупреждающая его самовозгорание, равна 6%. Добавка к углю инертного наполнителя (летучей золы) в 25% также предотвращает самовозгорание его скоплений.

Воздушно-депрессионной съемкой в выемочном поле зафиксирован перепад депрессий в уклонах 10 и 9 в 100 Па. Утечки

воздуха в сторону перемычки 12 составили 24 м /мин и были приурочены к десятиметровой зоне выработанного пространства, примыкающей к вентиляционному штреку

11 (на фиг. 1-3 обозначена двойной штриховкой), Потери угля в этой зоне при средней мощности нерабочего пласта 0,5 м составляли 650 кг/м . Нормированная добавка антипирогена была равна 162 кг/м.

Для газификации азота использовалась

установка АГУ-8К производительностью 7 м /мин. При глубине скважины 140 м и диаметре газопровода 25 мм давление нагнетания не превышало 0,5 МПа. Диаметр

обсадной трубы 6 был равен 80 мм. Радиус распространения летучей золы в районе скважины 5 оценивался по ее выходу под комплекс 13. Без нагнетания азота он составил Б м. При работающем газификаторе радиус увеличился до 15 м, что позволило бурить скважины через 30 м по простиранию. Концентрация кислорода за перемычкой при нагнетании азота и летучей золы снизилась с 14-16 до 3-5%. Утечки воздуха

уменьшились с 24 до 6 м /мин.

Использование предлагаемого способа позволило отработать выемочное поле длиной 400м без эндогенного пожара. При этом в выработанное пространство по 14-ти скважинам было подано 650 т летучей золы и 70 т жидкого азота. Затраты на профилактические работы составили-30 тыс.руб. Ущерб от возникновения эндогенного пожаре в аналогичном поле из-за изоляции механизированного комплекса, потери уровня добычи и части подготовленных запасов составили 441 тыс.руб. Экономический эффект от реализации способа равен 411 тыс.руб. Формула изобретения

Способ снижения эндогенной пожароопзсности выработанного пространства, включающий подачу порошкового антипирогена с помощью сжатого газа в выработанное пространство, отличающийся

тем, что, с целью повышения эффективности профилактики пожаров за счет увеличения радиуса обработки и сокращения утечек воздуха, в выработанное пространство подают против движения утечек инертный газ и

создают газовую завесу, при этом антипи- роген подают в зону формирования газовой завесы.

11

70

Сущность изобретения в выработанное пространство с повеохности бурят скважину в которой размещают газопровод мень шего диаметра Газопровод имеет на конце перфорацию обеспечивающую направление потока азота в газовой завесе против движения утечек воздуха По скважине в зону формирования ГЭЗОРОЙ завесы подают по рошковый антипироген например летучую золу Кинетическая энеогия газовой завесы используется для увеличения радиуса рас пространения антипирогена в обрушенных породах и снижения утечек воздуха 3 ил

Фиг.1

fe.3