Способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства Советский патент 1980 года по МПК E21F5/02 

(54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ЭНДОГЕННОЙ ПОЖАРООПАСНОСТИ Изобретение относится к технике беэопасности в угольной промышленности и может быть использовано иля предупреждения эндогенных пожаров при выемке пластов угля, склонного к самовозгора нию, системами разработки с обрушением кровли..V Применяемая в настоящее время техно логия угледобычи мощных пологих и наклонных пластов предусматривает послойну выемку пласта с оставлением межслоевой пачки угля мощностыо 0,5 м. При выемке пласта в три слоя суммарная мощност межслоевых пачек угля, оставляемых в виде эксплуатационных потерь, представгляет повышенную опасность самовозгорания угля в любом месте выработанного пространства. Большие потери угля имеют ся также в местах геологических нарушений. Наибольшую эндогенную пожароопасность представляют потери угля, находящиеся в выработанном пространстве на путях утечки воздуха. Причем самовсЬВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА горание угля обусловлено рядом факторов: г 1 одолжительностью и скоростью фильтр дии воздуха, величиной и характером распределения эксплуатационных потерь угля, а также его сорбцйонной способностью к кислороду воздуха. Известен способ снижения эндогенной иожароопасности выработанного пространства шахт, заключающийся в том, что после отработки участка с поверхности или из горных выработок в вьтработанное пространство бурят сеть скважин, по которым осуществляют подачу водных растворов антипирогена l . Этот способ имеет следующие недостатки: не обеспечивается качественная и равномерная профилактическая обработка всей площади выработанного пространства, необходимо бурить большое кс личесТВО скважин; I . не представляется возможным совместить процесс выемки угля и профилактической обработки выработанного пространства, примыкаемого к очистному за746123ёою, яэ-за onacHtwTH раствора антипирогена в рабочее пространство па вы при попаче раствора антипирогена по скважинам наблюдается эжекция воздуха в выработатшое пространство, что повышает опасность самовозгорания., Известен способ снижения самовозгорания отбитого угля, заключающийся в том, что в непроветриваемой подземной . выработке на поверхность скоплений yrnsi йШ поверхность угля в местах складиро вавдя наносят слой жидкого или порошко образного анигаирогена, содержащего, хло рид кальция яда магния 2J .. Недостатком такого способа снижения самовозгорания угля является большой расход антнпирЬгена, значительные затраты труда и неэффективность использования его для предупреждения эндогенных пожаров в выработанном пространстве в связи с трудностью осуществления, так как обрушение пачки угля может про исходить в недоступных местах.. Цель изобретения - повышение эффективности обработки угля в выработанном пространстве действующего рчисг нОг6 забоя зй счёт осуществления равномерного нанесения слоя антипирогена на всю плосцадь выработанного прост ранства при одновременном уменьшении трудоемкости процесса и расхода антипирогена. Это достигается тем, что антипироген вводят в выработанное просopjaHCTBO с помощью обособленной вентиляционной струи, которую подают в вь аботанное пространство по трубопроводу сонаправлено с путями утечки воздуха, при этом предварительно перед, вводом антипирогена в выработанное пространство произ водят воздушно-дейрессинную съемку для определения величин и путем утечек воздуха, а количество воздуха в трубопроводе пришмают равным естественным утечкам воздуха, кроме TWO, с целью эффективности использования его при возвратноточной схеме проветривания, конец трубопровода, из которого по дают в выработанное пространство антипироген заглубляют в выработанное пространство с учетом возможности обработ ки антипирогеном всей площади вырабо танного пространства между выемодаыми штрёка| и. На фиг. 1 тфигведён пример осущест-вленвя способа при прямоточной схеме Проветривания; на фиг. 2 - то же, при возвратноточной схеме проветривания, Предлагаемый способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства заключается в том, что из действующего очистного забоя сонаправлено с путями утечки воздуха в выработанное пространство с помощыо обо- . собленной вентиляционной струи вводят антипироген во взвешенном состоянии. При движении данной аэродисперснОй системы через выработанное пространство происходит осаждение антипирогена на всем пути утечки воздуха, в ре льтате чего куски разрыхленного угля покрываются пленкой антипирогена, защищающей erjD от окисления. В качестве антипирогенов могут быть использованы и такие составы, которые обеспечивают создание не только защитной пленки, но и снижение концентрации кислорода в атмосфере выработанного пространства. Антипирогены могут вводиться в виде аэрозолей, состоящих из взвешенных в газообразной / среде твердых или жидких частиц. Способ может применяться при различных технологических схемах очистных абот с обрушением кровли и различньк способах и схемах, проветривания выемочных участков. .Ниже приведены примеры осуществле- ния способа Пример. При прямоточной схеме проветривания свежую струю воздуха 1 подают в очистной забой 2 по конвей&рному стреку 3 и выдают по вентиляционному штреку 4, поддерживаемому в выработанном пространстве. На пластах с высокой газообильностью исходящая струя может подсвежаться через перемычку 5 с вентиляционным окном. . Антипироген в выработанное пространство вводят с помощыо обособленной вентияяционной струисонапоавленно с путями утечки воздуха. Обособленную струю, воздуха создают, вентилятором местного проветривания, 6 (ВМП-6), противоположный конец трубопровода 7 которого выводят в выработанное пространство. Вентилятор располагают на конвейерном штреке 3. Туманообразователь 8 (ШТ-1) устанавливают в трубопроводе 7, водный раствор антипирогена, например, водный 20-ти процентный раствор хлористого кальция подают в туманообразователь 8 насосом 9 (2К-6), а сжатый воздух компрессорной станцией 10 (ШВКС-5). Для облегчения передвижения все указанное оборудование может располагаться на платформах. Направление цвиженйя утечек воздуха через выработанное пространство показано стрелками 11. Вентилятор местного проветривания 6 располагают в 30-150 м от очистного забоя и в его трубопроводе 7 выполнено окно с заслонкой, которое регулируют так, чтобы количество воздуха в трубопроводе было равно естественным утечкам воздуха в выработанное пространство. Для определения величины утечек воэ духа и установления направления движен их в выработанном пространстве перед нагнетанием антипирогена производят воздушнсндепрессибнную съемку в лаве. , При включении вентилятора 6 одновременно включают компрессорную станцию 10 и насос 9, от которых поступает сжатый воздух (под давлением до 8 ати) и раствор.антипирогена (под давлением до 5 ати) в туманообразователь 8, вырабатывающий воздушно-антипироген ную аэрозоль с дисперсностью не более 30 мк. Аэрозоль подхватывается воздушным потоком и по трубопроводу 7 вь носится в выработанное пространство, где сонаправленно в потоке утечек воздуха движется в направлении к вентиляцион ному штреку 4. Расход антипирогена берется из расчета 10 л раствора на 1 м угля, оставляемого в выработанном пространстве. В процессе движения аэрозоля частицы раствора антипирогена оседают и сма чивают обрушенныепороды и уголь в выработанном пространстве, после чего спо собность угля к окислению снижается. Кроме того, повышение влажности угля способствует предупреждению процесса аккумуляции тепла и самонагревания. П р и м е р 2. , При возвратйоточной схеме проветривания принципиальных отличий в осуществлении способа снижения эндогенной пожароопасности не имеется. Единственной особенностью в данном случае является определение точки ввода аэрозоля в выработанное пространство (величины выноса конца трубопровода 7) чтобы избежать выноса антипирогена в рабочее пространство лавы, так как характер движения утечек воздуха 11 через выработанное пространство отличается от выше приведенного примера. Технологическая схема осуществления способа не отличается от выше приведенного примера. Для образования аэрозоля можно также использовать антипирогены в №де порошка с размером частиц не .более 30 мк. В этом случае ввод антипирогена в обособленную струю осуществляется из бункера-дозатора. Использование предлагаемого способа снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства обеспечивает по сравнению с существующим следующие преимущества: позволяет качественно и своевременно производить профилактическую обработку всей площади выработанного пространства без остановки очистного забоя; обеспечивает профилактическую обработку вс.ей площади выработанного пространства без оставления необработанных антипирогеном участков, что имеет вахшое значение при отработке угольных плас тов с геологическими нарушениями; сокращает в 2 раза расход антипирогена;не требует бурения скважин с земной поверхности и прокладки специальных трубопроводов в шахте; исключает возможнсхзть прорыва водного раствора антишфогена в действующий очистной забой, что часто имеет место при применении существующего способа. Формула изобретения 1.Способ снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства, включающий профилактическую обработку эксплуатационных потере. угля за счет нанесения антипирогена на поверхность скоплений угля в выработанном пространстве, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки угля в выработанном пространстве действующего очистного забоя за счет осуществления равномерного нанесения слоя антипирогена на всю площадь вьтработанного пространства при одноврек генном уменьшении трудоемкости процесса и расхода антипирогена, антипироген вводят в выработанное пространство с помощью обособленной вентиляционной струи, которую подают в выработанное пространство по трубопроводу сонаправленно с путями утечки воздуха. 2.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что предварительно перед вводом антипирогена в выработанное пространство производят воздушно