Способ профилактики самовозгорания пожароопасного объекта на угольных разрезах Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке угольных пластов, склонных к самовозгоранию, открытым способом.

Известен способ профилактики самовозгорания угля на разрезах с помощью ан- типирогенов, состоящий в орошении ими поверхности угольных обнажений или нагнетании их в угольный массив через скважины, где в качестве антипирогенов используются нейтрализованный черный контакт, водный раствор хлористого кальция с добавками хлористого аммония и жидкого стекла, суспензия гашеной извести, известковый шлам и другие составы.

Известен также способ профилактики самовозгорания угля на разрезах путем изоляции защищаемых пожароопасных объектов инертными породами, в качестве которых применяются пластические глины, глины с примесью песка и скальных обломков, супеси и горельники и т.п.

Недостатком известных способов профилактики самовозгорания угля на разрезах является то, что сроки их проведения выбираются независимо от фактического состоя- ния эндогенной пожароопасности защищаемых объектов.

Наиболее близким техническим решением является способ профилактики самовозгорания пожароопасного объекта на угольных разрезах, включающий определение продолжительности инкубационного периода самонагревания угля, а периодич ч-ч

о со

N5 О

СО

ность профилактики самовозгорания угля принимается равной продолжительности инкубационного периода самонагревания угля.

Недостатком известного способа является то, что для каждого пожароопасного объекта заранее установлена продолжительность инкубационного периода, а значит и периодичность профилактики самовозгорания угля. Таким образом, сроки профилактики устанавливаются без учета фактической пожароопасности объекта, что снижает эффективность профилактики из- за несвоевременного ее проведения.

Целью изобретения является повышение эффективности профилактики за счет увеличения достоверности определения сроков профилактики самовозгорания угля.

Реализация предлагаемого способа осуществляете) следующим образом.

На пожароопасном объекте разреза определяют ежемесячное количество эндогенных пожаров за период времени, принятый для ретроспективного анализа, и вычисляют математическое ожидание и дисперсию количества эндогенных пожаров за год. Значения математического ожидания и дисперсии вычисляют по формуле

(1)

где А - математическое ожидание количества эндогенных пожаров за год, 1 /год;

Тн - период времени, принятый для ретроспективного анализа, год;

NI - количество эндогенных пожаров, зафиксированных в i-м месяце анализируемого периода времени Тн;

п - число месяцев в анализируемом периоде времени Тн;

DX

4fi(Ni

А)2

(2)

0

5

5

Тинк -

Сопоставление предлагаемого способа с прототипом свидетельствует, что признак ...определяют ежемесячное количество эндогенных пожаров на объекте за период времени, принятый для ретроспективного анализа, вычисляют математическое ожидание и дисперсию количества эндогенных пожаров за год, при этом продолжительность инкубационного периода самонагревания угля определяют из математического выражения

J365 J

где Тинк - продолжительность инкубационного периода самонагревания угля, сут;

Я - математическое ожидание количества эндогенных пожаров за год на пожароопасном объекте - неизвестен;

признак ...сроки, устанавливающие пе- 0 риодичность профилактики, определяют из выражения

т т365

т-Тинк-

где DA - дисперсия количества эндоген5 ных пожаров за год на пожароопасном объекте - неизвестен,

П р и м е р. На разрезе Коркинский имели место случаи самовозгорания угля во взорванных блоках участка Ns 2, на разрезе

0 Северный - в целиках, нарушенных взрывными работами. Поэтому в качестве пожароопасного объекта на разрезе Северный рассматривается целик, нарушенный взрывными работами, на разрезе

5 Коркинский - взорванный блок участка М 2. В течение полугода на каждом из объектов зафиксировано следующее количество эндогенных пожаров (см. таблицу).

Период времени, принятый для ретрос0 пективного анализа, Тн 0,5 года (п б месяцев).

Математическое ожидание количества эндогенных пожаров за год Я вычисляется по формуле (1)

Использование: разработка угольных пластов, склонных к самовозгоранию открытым способом. Сущность изобретения: способ включает оценку степени пожароопасности и определение продолжительности инкубационного периода. По каждому потенциально пожароопасному объекту фиксируют ежемесячное количество эндогенных пожаров, определяют оценку математического ожидания и оценку дисперсии количества эндогенных пожаров за год. По величине оценки математического ожидания количества эндогенных пожаров за год определяют продолжительность инкубационного периода самонагревания угля. Сроки, устанавливающие периодичность профилактики самовозгорания угля, принимают равными времени пожаробезопасной работы потенциально пожароопасного объекта, которое находят из математического выражения. (Л С

где DX -дисперсия количества эндогенных пожаров за год. 1/годг

После этого определяют продолжительность инкубационного периода самонагревания угля по формуле

-г365/«ч

Тинк - -ргу-г;. сут,(3)

а Сроки, устанавливающие периодичность профилактики самовозгорания угля, определяют из выражения

365

3V Dx

сут

(4)

Я (1+3+1+5)

20,

1 0,5

2,1/год.

Дисперсия количества эндогенных пожаров за год вычисляется по формуле

- - (12-20)2 + (36 -20)2 + (0 - 20)2 +

+ (12 20)2 + (0 -20)2 + (0 -20)2 + (60 - 20)2 464, 1/год2;

| (0 - 2)2 + (2 -2)2 + (0 2)2 +

+ (0 - 2)2 + (0 - 2)2 + (0 - 2)2 4, 1/год2.

(2)

Продолжительность инкубационного периода самонагревания угля определяется из математического выражения

Тинк1 365/20 18сут,

ТИнк2 365/2 182 , сут.(3)5

Сроки, устанавливающие периодичность профилактики самовозгорания угля, определяются из выражения

Ti 18

12,сут;

Т2 182- |6|г«1221сут.

(4)

Таким образом, в соответствии с предлагаемым способом во взорванном блоке на участке N 2 разреза Коркинский профилактика самовозгорания угля должна проводиться с периодичностью один раз в двенадцать дней, в целике, нарушенном взрывными работами, на разрезе Северный - с периодичностью один раз в сто двадцать два дня.

Для тех же пожароопасных объектов оп- ределение сроков профилактики самовозго- рания угля выполнено по способу - прототипу. Продолжительность инкубационного периода, а следовательно, и сроки профилактики самонагревания угля для на- валов и взорванных блоков разреза Коркинский составляет от 45 до 90 суток, для целиков, нарушенных взрывными работами, для разреза Северный -от210 до 270 суток.

Таким образом, в соответствии со способом - прототипом во взорванном блоке участка № 2 разреза Коркинский профилактика самовозгорания угля должна проводиться не реже одного раза в полтора - три месяца, а в целике, нарушенном взрывными работами, разреза Северный - не реже одного раза в семь-девять месяцев. Это превышает сроки, определенные по предлагаемому способу (соответственно двенад- цать и сто двадцать два дня), то есть фактически с профилактикой на исследуемых объектах опаздывают и все случаи самовозгорания реализуются, свидетельством чему является 10 эндогенных пожаров за полгода на первом объекте и 1 эндогенный пожар - на втором. Таким образом, мероприятия по профилактике самовозгорания угля оказываются неэффективными из-за несвоевременного их проведения.

Вместе с тем анализ полученных результатов показывает следующее: расхож

дение в определении сроков профилактики по предлагаемому способу и способу - прототипу для первого объекта (разрез Коркинский) составляет 73%, для второго объекта (разрез Северный) - 42%; при этом число зафиксированных эндогенных пожаров на первом объекте - 10 за полгода, на втором - 1 за тот же период времени. То есть там, где принятые по способу - прототипу сроки профилактики ближе к определяемым по предлагаемому способу (более достоверны), там меньше число эндогенных пожаров. Это является косвенным подтверждением повышения эффективности профилактики самовозгорания угля при повышении достоверности определения сроков ее проведения.

Формула изобретения Способ профилактики самовозгорания пожароопасного объекта наугольных разрезах, включающий определение продолжительности инкубационного периода самонагревания угля и периодичности профилактики самовозгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности профилактики за счет увеличения достоверности определения сроков профилактики самовозгорания угля, определяют ежемесячное количество эндогенных пожаров на объекте за период времени, принятый для ретроспективного анализа и вычисляют математическое ожидание и дисперсию количества эндогенных пожаров за год, при этом продолжительность инкубационного периода самонагревания угля определяют из математического выражения

инк

где Тинк. - продолжительность инкубационного периода самонагревания угля, сут.;

Я - математическое ожидание количества эндогенных пожаров за год на пожароопасном объекте, а сроки, устанавливающие периодичность профилактики самовозгорания угля, определяют из выражения

Т Т

инк.

365

где Dx - дисперсия количества эндогенных пожаров за год на пожаробезопасном объекте.