Способ предупреждения эндогенныхпОжАРОВ B шАХТАХ Советский патент 1981 года по МПК E21F5/00 

(54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ В ШАХТАХ

1

Изобретение относится к горной про 4Ь1шленности и может быть использовано для предупреждения эндогенных пожаров в шахтах.

Известен способ профилактики эндогенных пожаров, заключающийся в том, что в выработанное пространство вводят антипирогены в виде аэрозоля

W

Недостатком данного способа является большой расход антипирогена.

Известен также способ предупреждения эндогенных пожаров в шахтах,заключающийся в создании на выемочном участке воздухоподводящих выработок камер регулируемого давления воздуха в управлении утечками воздуха в пожароопасной зоне и обработке ее антипирогеном 2.

Недостатком этого способа являетс большая трудоемкость работ по созданию камер регулируемого давления воздуха относительно невысокая эффективность способа из-за большой величины зоны вероятного возникновения пожара.

Цель изобретения - повьаиение эффективности работ по предупреждению эндогенных пожаров при разработке крупнопадакяцих дластов с магазинированием горной породы за счет Уменьшения величины пожароопасной зоны.

Поставленная цель достигается тем, что камеру регулируемого давления воздуха создают в магазинированной породе, располагают ее вблиз воздухоподающей выработки и параллельно ней, поддерживают давление воздуха в камере ниже давления воздха в воздухоподающей выработке, при этом в качестве камеры регулируемого давления применяют перфорированн трубу, которую наращиваиот по мере увеличения объема магазинированной породы, а уровень давления в указанной трубе у поверхности магазинированной породаз поддерживают равным давлению воздуха на поверхности магазинированной породы.

На фиг. 1 представлена схема отработки крутого пласта;на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1;на фиг. 3 - схема устройства камеры пониженного давления; на фиг.. 4 - узел 1 на фиг. 3.

Отработка пласта начинается с выемки монтажного слоя 1, при этом с помощью анкеров к висячему боку пласта прикрепляется гибкое перекрытие 2, а отбитая горная порода магазинируется в выработанном пространстве. В дальнейшем отработку оставшеся части 3 пласта осуществляют сис.темой подэтажной гидроотбойки под гибким перекрытием, при этом вымываю и отбитую горную породу, замагазини|рованную в слое 1, Подготовку монтаЖного слоя осуществляют дутем проведения со вскрывающих выработок нижнего штрека 4, вентиляционного штрека 5, воздухоподагацей выработки и воздухоотводящей выработки б. Разработку ведут горизонтальными полосами по простиранию с помощью комбайна К-56МГ или ГПК в направлении от выработки б и выработки 7 или по челновоП схеме. Забой монтажного слоя представляет по существу подготовительную выработку.

Отбитую в кровле горную породу, например уголь, укладывают на почву выработки, это служит закладкой выработанного пространства. По мере оработки полоск висячему боку пласт крепят гибкое перекрытие и происходит уплотнение замагазинированного угля. Проветривание забоя осуществляют путем подачи воздуха по выработке 6 в призабойное пространство 8 и отсюда отработанного воздуха по выработке 7 и вентиляционному штреку 5 . В данном случае, происходит двухстороннее примыкание воздушной струи к отбитому углю, что представляет большую эндогенную опасность, так как в результате разности давлений воздуха в выработке и в очистном забое 8 часть воздуха движется по более короткому пути, т.е. через отбитый уголь 9. Это приводит к тоьу, что проветриваемая зона магазина имеет значительные размеры. Расчеты показывают, что при высоте этажа 100 м, длина выемочного поля 150 м и объеме пустот в 1 м отбитого угля 0,34 максимальная длина проветриваемой зоны составляет 65-70 м. Несмотря на небольшую величину утечек через отбитый угол (5%) применяемая прямоточная схема проветривания создает возможность самовозгорания угля в любом месте замагазинированного массива на всей длине проветриваемой зоны. Для предупреждения эндогенного пожара ,в этих условиях весь отбитый уголь, находящийся в этой зоне необходимо обрабатывать ан типиро ге ном.

Для уменьшения проветриваемой зоны предлагается в отбитом угле параллельно воздухоподающей печи б возводить камеру 10 регулируемого давления, имеющую воздухопроницаемы стенки. В рассматриваемом примере камера выполнена из отрезков перфорированной трубы, защищенной двумя слоями металлической сетки . Трубопровод возводится в отбитом угле на расстоянии 3 м от воздухоподающей выработки 6. Указанное расстояние принято из соображений минимальной длины скопления разрыхленного угля, в котором по условиям генерации тепда от окисления и теплообмена возможно самовозгорание угля, а также с целью исключения активной аэродинамической связи камеры 10 с воздухоподающей выработкой. Перфорированный трубопровод наращивается по мере увеличения объема магазина. В месте ведения работ по отбойке угля перфорированная часть трубы перекрывается заглушенным не перфорированным отрезком трубы 11 для герметизации камеры от рабочего пространства забоя и не уплотненного слоя отбитого угля. Патрубком 12 камеру связывают с трубопроводом 13, проложенным по

0 выработке б и выходящим на вентиляционный штрек 5. Для создания разряжения в камере 10 трубопровод 13 подсоединен к вентилятору 14. С помощью его в камере создается давление ниже, чем в воздухоподающей выработке б. Для исключения аэродинамической связи камеры с очистным забоем в верхней части камеры давление должно быть равным или близким к давлению воздушной струи на поверхности мага0 зинирования. Так как в процессе работы возможно попадание в камеру угольной пыли, патрубок 12 снабжен затвором 15 для выпуска ее.

5 Пример. При разработке были определены параметры камеры регулируемого давления исходя из следугацих условий: дгана выемочного участка 150 м; высота столба - 100 м; количество воздуха, поступающего к воз духоподающей выработке 150 утечка воздуха через магазинированный уголь - 5% или 7,5 м /мин; депрессия струи у входа в воздухоподающую выработку - 12 депрессия струи у входа в очистной забой - 17 кг/м ; депрессия на вентиляционном штреке - 21 кг/м. Исходя из этих данных расчетным путем определены следующие параметры

0 камеры регулируемого давления: максимальная длина камеры - 100 мм; диаметр труб для камеры - 200 мм; диаметр отверстия перфорации - 20 мм; количество отверстий на 1 пог. м трусе бы - 100; длина отсасывающего трубопроэода - 12 м; диаметр отсасыванхцего трубопровода - 200 мм; депрессия в верхней части камеры регулируемого /давления - 17 величина максимальной депрессии у всоса вентиля€0 тора - 32 имя вентилятора в« .

Возможны другие варианты выполнения камеры регулируемого давления; подключение отсасывакщего трубопровода к верхней части камеры; выполнение камеры из двух и более параллельных перфорированных трубопроводов .

Рязряжение в камере должно обеспчить такой радиус ее влияния, чтобы перехватить утечки воздуха из выработки б по всей ширине магазина.

В приведенном выше примере улавливания утечек воздуха с помощью камеры регулируемого давления и отвод их по трубопроводу на вентиляционный горизонт (или выпуск на откаточный горизонт при малом содержании газа) сократит проветриваемую зону 16 с 60-70 м до 3-4 м вдоль воздухоподающей выработки 6. Для исключения возможности развития процесса самонагревания угля в этой зоне ее необходимо обработать анатипирогеном, например, 20%-ным водным раствором хлористого кальция. Обработку следует производить по мере отбойки угля из расчета 20 л раствора на 1 м магазинированного угля в пределах проветриваемой зоны 16 (3-4 м).

При высоте столба 100 м, мощност монтажного слоя 2,0 м и ширине проветриваемой зоны 4,0 объем угля,который должен быть обработан антипиргеном, составит 1040 т. Расход кристаллического хлористого кальция составит 4,2 т против 68-72 т по известному способу.

В камере могут быть расположены термодатчики для осуществления оперативного контроля за начальными признаками самонагревания угля, ее можно также использовать и для исследуемой обработки. При выемке нижнего слоя перфорированные трубы могу быть извлечены и использованы для сооружения камер на других участках.

Способ обеспечивает, кроме снижения расхода антипирогена, повышение надежности профилактики эндо: генных пожаров и позволяет использовать передовую технологию разработки мощных крутых пластов.

Формула изобретения

Способ предупреждения эндогенных пожаров в шахтах, заключающийся в создании на выемочном участке воздухоподводящих выработок, камер регу0лируемого давления воздуха в управлении утечками воздуха в пожароопасной зоне и обработке ее антипирогеном, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работ по предупреждению эндогенных пожаров при разработке крутопадающих пластов с магазинированием горной породы за счет уменьшения величины

0 пожароопасной зоны, камеру регулируемого давления воздуха создают в магазинированной породе, распблагают ее вблизи воздухоподающей выработки и параллельно ней, поддерживают давление воздуха в камере ниже давления воздуха в воздухоподающей выработке, при этом в качестве камеры регулируемого давления применяют перфорированную трубу, которую наращивают по мере увеличения

объема магазинированной породы,а уровень давления в указанной трубе у магазинированной породы поддерживают равным давлению воздуха на поверхности магазинированной породы.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

и тушения подземных пожаров, кемеРово, ВостНИИ, 1967, с. 4-5.

2.Горбачев Д.Т. и др. Опыт преупреждения эндогенных пожаров на ахте треста Кемеровоуголь, М., ЦНИИИуголь, 1968, с. 58-60. 77f/77. Y////////7////// Фиг.г