Способ локации очагов подземных пожаров Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы с подземными пожарами.

Известен способ локации очагов подземных пожаров, включающий бурение скважин, изоляцию пожарных участков с последующим измерением депрессии естественной и тепловой тяги, по данным которой строят изобары, а центр пожара определяют по максимальной суммарной депрессии.

Известен также способ локации очагов подземных пожаров, включающий бурение шпуров на поверхности для определения концентрации индикаторных газов выше фонового значения.

Недостатком данного способа является низкая эффективность локации из-за невозможности определения местонахождения очага при залегании под газовой аномалией нескольких отработанных пластов, которые могут быть источником выделения пожарных газов.

Целью изобретения является повышение эффективности обнаружения места очага подземного пожара за счет определения глубины очага на месторождениях со свитой сближенных пластов.

Цель достигается тем, что согласно способу обнаружения очагов подземных пожаров, включающем бурение контрольных шпуров на поверхности, отбор проб газов из шпуров, определение в них концентрации индикаторных газов, сравнение концентраций сфокоаым значением концентрации

VI

сл

ы сл

индикаторного газа в поверхностном слое почвы и установление4контура проекции очага пожара на дневную поверхность, в выработанное пространство угольных пластов, лежащих под проекцией контура очага пожара на дневную поверхность, бурят скважины с дневной поверхности, продувают чердЬ них инертным газом выработанное пространство угольных плястов и контролируют концентрацию индикаторных газов в приповерхностном слое, причем продувку инертным газом начинают с самого глубокого пласта и последовательно переходят к наименее удаленному от поверхности пласту, а глубину очага определяют как расстояние от дневной поверхности до места пересечения вертикальной проекции контура проекции очага пожара с пластом, после продувки которого снижаетс я концентрация индикаторного газа в приповерхностном слое почвы.

На чертеже показана технологическая схема предложенного способа.

Схема включает отработанную свиту пластов 1 с очагом пожара 2, образующего на поверхности 3 газовую аномалию 4, скважину 5 для подачи инертного газа из установки 6, скважину 7 для откачки атмосферы выработанного пространства насосом 8 и прибор 9 для отбора и анализа проб газа в приповерхностном слое.

Способ реализуется следующим обра- зом.

При обнаружении в приповерхностном слое 3 газовой аномалии 4 индикаторных газов, свидетельствующей о наличии очага пожара 2 в одном из пластов свиты 1, выработанное пространство пластов 1, лежащее под газовой аномалией 4., начинают продувать инертным газом, например через скважины, пробуренные с поверхности. Для этого в выработанное пространство наиболее углубленного пласта свиты 1 бурят скважину 5 и подают через нее инертный газ из установки 6. Одновременно по скважине 7 осуществляют откачку атмосферы выработанного пространства насосом 8, а на поверхности 3 измеряют концентрацию индикаторных газов в аномалии 4 газоанализатором 9.

В случае сохранения концентрации индикаторных газов в аномалии 4 инертный газ начинают подавать в выработанное пространство вышележащего ппаста свиты 1 и одновременно откачивают его атмосферу, продолжая измерять концентрацию индикаторных газов в аномалии 4. При снижении концентрации индикаторных газов в аномалам 4, свидетельствующей, что инертный газ прокачивается через очаг пожара 2, снижая количество выделяющихся индикаторных газов и дополнительно разбавляя концентрацию имеющихся, делается вывод о наличии очага именно в продуваемом пласте. Для определения глубины очага на вертикальной -проекции плана горных работ проводят вертикальную проекцию очага от газовой аномалии в приповерхностном слое до пересечения с пластом 1, при продувке

0 которого зафиксировано снижение концентрации индикаторных газов в приповерхностном слое. Расстояние от поверхности до места пересечения вертикальной проекции очага с пластом, продувка которого ведет к

5 снижению концентрации индикаторных газов в приповерхностном слое и будет являться глубиной очага.

Пример. При проведении газовой съемки приповерхностного слоя была обна0 ружена аномалия пожарных газов, свидетельствующая о наличии эндогенного пожара. Однако определить глубину очага не удалось из-за пересечения вертикальной проекции, проведенной через газовую ано5 малию, трех отработанных угольных пластов. Выхода пожарных газов в горные выработки этих пластов не обнаружено из- за нагнетательного способа проветривания шахты.

0 Для определения пласта, в котором находится очаг пожара, было решено продувать выработанное пространство каждого пласта под газовой аномалией. Глубина залегания пластов от выхода вертикальной

5 проекции очага на поверхность равнялась 180, 210 и 250м Для продувки выработанного пространства были пробурены скважины в каждый пласт с двух сторон газовой аномалии. Подачи газообразного азота на0 чали осуществлять установкой АГУ-8К с наиболее глубокого пласта.Для предотвращения потерь газа скважины обсаживали трубами на всю длину. Выход инертного газа осуществлялся естествен5 ным путем через свободную скважину.

Подача азота, обеспечивающая продувку выработанного пространства нижнего пласта, проводилась одновременно со съемкой состава газов в приповерхностном слое,

0 осуществляемой газоанализатором Эндо- экс. Однако никаких изменений в концентрации газов обнаружено не было. Поэтому аналогичная операция была проведена со средним пластом, но изменений в концент5 рации также не зафиксировано. Только продувка третьего, наименее глубокого пласта, привела к снижению содержания окиси углерода в приповерхностном слое с 0.08 до 0,006%. Данное обстоятельство свидетельствовало о наличии очага пожара именно в

наименее удаленном пласте угля. Глубину залегания очага определили по плану горных работ как расстояние от поверхности до точки пересечения вертикальной проекции очага с пластом, продувка которого позволила снизить концентрацию индикаторного газа в почве, т.е. она равнялась 180 м. Пробуренная скважина подтвердила наличие очага в расчетном месте, что позволило быстро потушить пожар.

Формула изобретения

Способ локации очагов подземных пожаров, включающий бурение контрольных шпуров с поверхности, отбор проб газа из шпуров, определение в них концентрации индикаторных газов, сравнение концентраций с фоновым значением концентрации индикаторного газа в поверхностном слое почвы и установление контура проекции очага пожара на дневную поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения

5

0

эффективности обнаружения места очага подземного пожара путем определения глубины очага на месторождениях со свитой сближенных пластов, в выработанное пространство угольных пластов, лежащих под проекцией контура очага пожара на дневную поверхность, бурят скважины с дневной поверхности, продувают через них инертным газом выработанные пространства угольных пластов и контролируют концентрацию индикаторных газов в приповерхностном слое, причем продувку инертным газом начинают с самого глубокого пласта и последовательно переходят к наименее удаленному от поверхности пласту, а глубину очага пожара определяют как расстояние от дневной поверхности до места пересечения вертикальной проекциихон- тура очага пожара с пластом, после продувки которого снижается концентрация индикаторного газа в приповерхностном слое почвы.

Использование: борьба с подземными пожарами, Сущность изобретения: с поверхности бурят контрольные шпуры, производят отбор проб газа из них и определяют концентрацию индикаторных газов в приповерхностном слое. В выработанное пространство угольных пластов, лежащих под проекцией контура очага пожара на дневную поверхность, бурят скважины с дневной поверхности. Через скважины осуществляют продувку инертным газом, начиная с самого глубокого пласта, последовательно переходя к наименее удаленному от поверхности пласту. Контролируют при этом концентрацию индикаторных газов в приповерхностном слое Глубину очага пожара определяют как расстояние от дневной поверхности до места пересечения вертикальной проекции контура очага пожара с пластом, после продувки которого снижается концентрация индикаторного газа в приповерхностном слое почвы 1 ил. fc

t J 8