Способ тушения подземного пожара Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

усилят опасность рецидивов подземного пожара.

Целью изобретения является повышение эффективности тушения и профилактики повторных возгораний,

Поставленная цель достигается тем, что в способе тушения подземного пожара, включающем генерирование галоидирован- ной пены и последовательную обработку горной массы, включающей очаг горения, полученной пеной и водным раствором хлорной извести или гипохлорита кальция, генерирование пены осуществляют газообразным фреоном, а обработку горной массы раствором хлорной извести или гипохлори- та кальция осуществляют в несколько стадий, чередуя их с подачей к очагу горения разбавленной соляной кислоты.

Согласно способу-прототипу галоиди- рованную пену получают смешением пено- образующего раствора с жидким галои- дированным углеводородом, например Яладоном 114 В 2, и газообразным азотом. Однако известно, что галоидпроизводные углеводороды очень плохо растворимы в воде. Поэтому даже в пленках их концентра- ция не может быть высокой. Основной же объем пены будет занимать азот, не обладающий ингибирующими свойствами, а лишь инертизирующий пену.

Вместо азота в качестве вспенивателя используют газообразные фреоны, включая бромфреоны. Как показывают простейшие расчеты, концентрация ингибиторов горения в таких пенах может быть повышена в десятки и сотни раз по сравнению с пенами, полученными известным способом.

В таблице приведены рекомендуемые к использованию газообразные фреоны.

Приведенные в таблице фреоны могут быть использованы как раздельно, так и со- вместно. В любом случае концентрация фреонов а объеме пены оказывается на порядок или несколько порядков выше по сравнению с пеной, приготовленной известным способом.

Согласно известному способу хлористая известь или гипохлорит кальция при разложении выделяют активный хлор, который должен ингибироватъ процессы окисле- ния в газовой фазе и способствовать предотвращению взрыва рудничной атмосферы. В действительности, при наличии С02 и паров НаО в зоне горений выделяется не активный хлор, а образуется хлорноватистая кислота НОС1 с последующим ее пере- ходом в хлорноватую кислоту НСЮз. которая, являясь сильным окислителем, может только активизировать процессы горения.

Предлагаемый способ предусматривает обработку горной массы раствором хлорной извести или гипохлорита кальция чередовать с разбавленной соляной кислотой. При этом резко активизируется выделение хлора:

CaOCi2+ 2HCI- CaCl2+ CI2+ H20.

Одновременно образуются большие количества хлорида кальция, который также является ингибитором горения. Действие указанных факторов в совокупности и обеспечивает эффективную профилактику возгораний.

На чертеже изображена принципиальная технологическая схама для реализации предлагаемого способа.

Технологическая схема включает пено- генератор 1, к которому подведены трубопроводы 2-4 с вентильными кранами 5-8 для подачи соответственно преобразующего раствора из емкости 9, газообразных галои- дированных углеводородов из емкости 10, раствора хлорной извести или гипохлорита калъция из емкости 11, раствора хлорной извести или гипохлорита кальция из емкости 11 и раствора соляной кислоты из емкости 12 Смеситель 1 с емкостью 9 соединен через насос 13. На чертеже также обозначены пенопровод 14, скважина 15, зона 16 обрушения горной массы, очаг 17 горения. Стрелками показано направление движения пены, растворов и газов.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом

П р и м е р. В выработанное пространство 16 в район очага горения 17 бурят скважину 15. К ней подводят пенопровод 14, соединенный с выходом пеногенератора 1. Емкость заполняют пенообразующим раствором, содержащим 2-6% пенообразователя (концентрация пенообразователя принята исходя из норм расхода в зависимости от его природы). Емкости 11 и 12 заполняют соответственно раствором хлорной извести или гипохлорита кальция 20%-ной концентрации (исходя из максимальной растворимости) и разбавленной соляной кислотой. При этом 100 кг хлорной извести или гипохлорита кальция должна соответствовать 58 кг соляной кислоты; в грубом приближении эти количества могут быть сведены к пропорции 2:1. Емкость 10 заполняют фреонами, выработанными по таблице, под давлением 1-2 МПа Перед подачей пены открывают вентиль 5 и включают насос 13.В пеногенераторе 1 происходит смешение пенообразующего раствора с газообразным углеводородом, и образовавшаяся пена по пенопроводу 15 поступает в зону 16 обрушения и воздействует на очаг

17 горения В результате этого воздействия происходит флегматизация рудничной атмосферы и ликвидируется пламенное горение. Затем открывают вентиль 7. При этом содержание хлорной извести и гипохлорита кальция в жидкой фазе поддерживают на уровне 6-7% за счет изменения эжекции вентилем 6 на трубопроводе 4. Этим раствором в зоне 16 обрушения и бывшем очаге 17 горения ингибируются гетерогенные окислительные процессы, прекращается тление угля, снижается его химическая активность, властности, генерация их горючих газов. После этого закрывают вентиль 7 и открывают вентиль 8. Поступающая при этом из емкости 12 соляная кислота в зоне 16 обру- шения и бывшего очага 17 горения активизирует выделение хлора, который ингибирует процессы окисления в газовой фазе и способствует предотвращению взрыва рудничной атмосферы, т.е. флегма- тизирует среду. Закрыв вентиль 8, опять открывают вентиль 7 и т.д. Время открывания вентильных кранов (частота открытия и закрытия) определяется в основном пред- полагаемыми масштабами подземного пожара и величиной расхода химреагентов.

При тушении подземных пожаров в массивах горных пород, содержащих повышение количества карбонатов, подача раствора соляной кислоты может быть увеличена, так как в этом случае будет протекать еще одна полезная реакция

СаСОз+ 2НС1- СаС12+ Н20+ С02.

Образующийся СаС12 является ингибитором горения, а С02 дополнительно инер- тизирует рудничную атмосферу.

Использование предлагаемого способа позволяет на 30-40% снизить расход химреагентов и практически исключить повторные возгорания в горных выработках.

Ф-ормула изобретения Способ тушения подземного пожара, включающий генерирование галоидирован- ной пены и последовательную обработку горной массы с очагом горения полученной пеной и водным раствором хлорной извести или гипохлорита кальция, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности тушения и профилактики повторных возгораний, генерирование пены осуществляют газообразным фреоном, а обработку горной массы раствЬром хлорной извести или гипохлорита кальция осуществляют в несколько стадий, чередуя их с подачей к очагу горения разбавленной соляной кислоты.

Л

U

/.

/ y/

13

12

/

Ч