Способ предотвращения взрывов рудничной атмосферы в шахтах при взрывных работах Советский патент 1993 года по МПК E21F5/00 

тами (крепь, рельсовый путь и т.д.) возможно появление искры, достаточной для возбуждения взрыва. Максимальное выделение метана из забоя происходит че- рез 0,5-4,0 мин после взрывания, а вероят- 5 ность взрыва рудничной атмосферы наиболее высокая у призабойного пространства. Следовательно, наличие инертной среды должно быть не менее 4,0 мин как у призабойной зоны, так и на расстоянии 10 10 м от забоя. Не обеспечивается стабильность действия инертной среды как в процессе, так и после взрывания, В момент взрыва перемычка разрушается и часть атмосферы взрывной волной оттесняется от забоя. По- 15 ступающий из вентиляционного трубопровода воздух в количестве 3-5 м3/с разбавляет инертную среду и через 1-3 с после взрыва у призабойной зоны ее не остается, т.е., поступающие 10-15м возду- 20 ха нарушают баланс системы кислород- азот-метан.

Целью изобретения является повышение безопасности ведения взрывных работ в шахтах за счет обеспечения поддержания 25 инертной среды заданное время.

Поставленная цель достигается тем, что в способе предотвращения взрывов рудничной атмосферы в шахтах при взрывных работах, включающем подачу сжиженного 30 газа в выработку и создание инертной среды до и после взрывания шпуровых зарядов, подачу сжиженного газа осуществляют по вентиляционному трубопроводу, причем перед заполнением последнего сжижен- 35 ным-газом, уменьшают подачу воздуха в выработку, а количество сжиженного газа определяют из следующего математического выражения:

тНЭп К-Kvt,- 40 где т - количество сжиженного газа, м ;

Qn-количествО воздуха, поступающего в выработку, согласно паспорту проветривания, м /мин;

К - коэффициент изменения режима 45 проветривания;

Ki - коэффициент, учитывающий используемый сжиженный газ:

t - время инертизации призабойного пространства выработки, мин50

Способ осуществляют следующим образом.

Для исключения возможности воспламенения и взрыва газовоздушной смеси необходимо, чтобы содержание кислорода в 55 выработке было менее 13% (по объему). Исходя из этого, массу сжиженного инертного газа, которым заполняют вентиляционный трубопровод, определяют из соотношения

m KrQ-t,

где m - масса сжиженного инертного газа, кГ;

Ki - коэффициент, учитывающий используемый инертный газ;

Q - количество воздуха, поступающего в выработку, после уменьшения подачи. м3/мин;

t - время инертизации призабойного пространства выработки, мин.

Количество воздуха, поступающего в выработку, после уменьшения его подачи, определяют из соотношения:

,

где Qn - количество воздуха, поступающего в выработку, согласно паспорту проветривания, м /мин;

К - коэффициент изменения режима проветривания,

Экспериментально установлено, что коэффициент К зависит от площади поперечного сечения выработки и количества воздуха, поступающего в выработку, согласно паспорту проветривания: чем больше эти величины, тем меньше коэффициент К. При количестве воздуха (Qn), поступающего в выработку, более 200-300 м3/мин и сечении выработки более 8,0 м2, коэффициент К принимают равным 0,15-0,10. Если количество воздуха менее 200 м3/мин и сечение выработки менее 8,0 м - К принимают равным 0,15-0,20.

Затем определяют длину трубопровода, на которой необходимо инертизировать воздух

. Ув + Уг

S где I - длина трубопровода, м;

Vs - объем воздуха, поступающего в выработку по вентиляционному трубопроводу после изменения режима проветривания. м3/мин

,

где t - время инертизации призабойного пространства, равное 4,5 мин. Оно определяется как суммарное время инертизации призабойного пространства до взрывания ,5 мин и инертизации после взрывания ,0 мин;

Уг - объем газообразного инертного вещества, м ;

S - сечение трубопровода, м .

После определения длины трубопровода, для уменьшения подачи воздуха, перекрывают всас вентилятора. Затем в трубопровод заливают сжиженный газ. Через время t взрывают ВВ. Задвижку с вентилятора снимают через время, равное времени работы вентилятора до взрывания и времени движения1 инертной смеси по

вентиляционному трубопроводу после взрывания.

В качестве инертного газа можно использовать азот, углекислый газ, аргон и т.п. При этом коэффициент, учитывающий ис- пользуемый инертный газ, для азота ,9, для аргона Ki 1,4, для углекислого газа ,6.

Использование способа позволит исключить взрывы атмосферы в шахтах при ве- дении взрывных работ.

Формула изобретения Способ предотвращения взрывов рудничной атмосферы в шахтах при взрывных работах, включающий подачу сжиженного газа в выработку и создание инертной среды до и после взрывания шпуровых зарядов, отличающийся тем. что, с целью повышения безопасности ведения взрыв-

ных работ в шахтах путем обеспечения поддержания инертной среды в течение заданного времени, подачи сжиженного газа осуществляют по вентиляционному трубопроводу, причем перед заполнением последнего сжиженным газом уменьшают подачу воздуха в выработку, а количество сжиженного газа определяют из следующего математического выражения:

m K-KrQn-t, где m - количество сжиженного газа, м ;

Qn - количество воздуха, поступающего в выработку, согласно паспорту проветривания, м /мин;

К - коэффициент изменения режима проветривания;

Ki - коэффициент, учитывающий используемый сжиженный газ;

t - время инертизации призабойного пространства, мин.