Способ предупреждения эндогенного пожара в выработанном пространстве отработанных угольных пластов Советский патент 1981 года по МПК E21F5/00 

чем герметизашно выработанного пространства по его периметру и изоляцию отдельных зон выработанного пространства вецуг с помощью воздухонепроницаемых стенок. При этом, воздухопроницаемые стен ки выполняют из податливых несущих элементов и пневмобаллонов, заполненных инертным газом, выполненных из легкоплавкого материала и имеющих регулируемые разгружающие клапаны. На фиг. 1 представлена схема осуществления способа при отработке уголь ных пластов длинными столбами по прос тиранию; на фиг. 2 - разрез-А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг Способ осуществляют следукндим образом. При отработке пластов угля, склонно го к самовозгоранию, системами разработки с обрушением кровли, выработанное пространство характеризуется высокой степенью пожароопасности, так как большая воздухопроницаемость деформированных вмещающих пород предопределя значительные утечки (притечки) воздуха (до 15%). Сочетание скоплений разрушенного угля и прососов воздуха с вы соким содержанием кислорода создает благоприятные условия для возникновени эндогенного пожара. Кроме того, при отработке газоносных угольных пластов выработанное пространство действукядег очистного забоя может быть источником опасных загазований, так как при любых нарушениях режима проветривания (опрокидьтанне струи, снижение действующего напора и т. д.) газ из вьфаботанного пространства выносится в при забойную часть, что особо опасно при применении инертизации атмосферы выра ботанного пространства с помощью спешшльно вводимых газов, В начале отработки столба возводят воздухонепроницаемые стенки вдоль меж столбового цепика по горным выработка оконтуривающим столб, а именно по вентиляционному и конвейерному щтрека у около штрековых целиков. После про- двигания забоя по простиранию от межстолбового целика на заранее определен ное расстояние возводят воздухонепроницаемую стенку по падению пласта, от секая часть выработанного пространства Длину изолированной зоны принимают исходя из горно-геологических условий и физико-механических свойств вмещающих пород. Изменяя длину изолированньпс зон, можно управлять процессом опус64ания кровли, осуществлять плавное опусание, обрушать непосредственную кровю и плавно опускать основную или обушать непосредственную и основную ровли. После отхода забоя на очередной принятый щаг возводят новую воздухоепроницаемую стенку по падению и таким образом, все выработанное пространство отрабатьюаемого столба разбиают на отдельные зоны, каждая из которых изолирована как от соседних зон, так и от выработанного пространства вьпцележащего по пласту столба и воздухопоавоаящих выработок действующего горизонта. Таким образом, исключается воздухообмен между изолированными зонами и действующими выработками. За СО2 и др.) счет вьщеления газа ИЗ о битого угдя и вмещающих пород, а также в результате протекающих химических реакций в изолированных зонах быстро форм1фуется инертная среда с низким содержанием кислорода (менее 10%), которая тормозит процесс окисления угля. Для ускорения формирования инертной среды воздухонепроницаемые стенки сооружают из пневмобаллонов, заполненных инертным газом. При повьщ1ении горного давления со сторбны кровли, превьпцакяцего настрюйку клапанов, пневмо- баллоны начинают постепенно вьшускать инертный газ в изолированную зону. В случае развития эндогенного пожара от воздействия температуры пневмобалло- ны, изготовленные из легкоплавкого материала, теряют герметичность и выпускают инертный газ в очаг самовозгорания. Воздухонепроницаемая стенка, установленная вдоль очистного забоя, одновременно предохраняет призабойную часть от выноса в нее газов из выработанного пространства. Пример. Для отработки угольного пласта мощностью 2,5 м используют поддерживающую крепь типа М-87. Длина лавы принята ЮО м, щаг обрущения непосредственной кровли 30 м, основной кровли 70м, Для сооруя ения непосредственной кровли и плавного опускания основной,длины по простиранию изолированных зон можно принять 50 м при ширине воздухонепроницаемых стенок 4,5 м так как эти параметры имеют значение лишь для управления кровлей. Выработанное пространство 1 вынимаемого столба ограничено по простиранию межстолбовым угольным целиком 2 и очистным забоем 3, по падению - це5ликами 4 между конвейерным штреком 5 и откаточным штреком 6, ho восстанию целиками 7, расположенными над венти ляционным штреком 8. Воздухонепроницаемая стенка состоит из податливых несущих элементов 9, например .деревянных стоек, и расположенных между ними трех рядов пневмобаллонов 10. Пневмобаллоны, имеющие высоту 2,5 м, .t рину 1,5 м и длину 4 м, изготовлены ю п лиэтилена. Заполняют баллоны через клап ны инертным газом, например азотом, под давлением 1 атм. По мере подвигания очистного забоя по вентиляционному штреку 8 и кон аейерному штреку 5 соответственно вдоль целиков 7 и 4 возводят воздухонепроницаемые стенки 11 и 12, которые изолируют выработанное пространство от верхнего отработанкого столба и воздухоподающей выработки 6. Воздухонепроницаемые стенки 13 по падению возводят, начиная от межстолбового целика 2, через 5О м. Таким образом, выработанное пространство 1 оказьшается разделенным стенками 11-13 на отдельные изолированные зоны 14. В каждой зоне формируется шертная среда за счет газовыделения из угля и вмещающих пород и сброса инертного га за из пневмобаллонов при давлении, пре- вьпиающей настройку клапанов. Стенка . 13 препятствует как утечкам воздуха в выработанное пространство, так и выносу газа в призабойяое пространство. Изобретение позволяет устранить утеч ки воздуха через выработанное простран ство. Инертная среда, формирующаяся в каждой зоне, тормозит развитие процесс окисления угля и препятствует развитию пожара. Кроме того, предлагаемый способ позволяет уменьшить величину сдвижения вмещающих пород и снизить проницаемость выработанного пространства. Формула изобретения Способ предупреждения эндогенного пожара в выработанном пространстве 06 отработанных угольных пластов, включающий регулирование утечек воздуха через выработанное пространство и герметизацию выработанного пространства, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности мер по предотвращени эндогенного пожару в вьфаботанном пространстве вслед за подвиганием очистного забоя при столбовой системе отработки угольных пластов за счет исключения воздухообмена между выработанным пространством и действующими горными выработками, герметизацию выработанного пространства от рабатываемого столба производят на границе выработанного пространства по падению-восстанию угольного пласта с горными выработками, оконтуривающими отрабатъшаемый столб, а по простиранию угольного пласта - с межстолбовым целиком, при этом по мере подвигания очистного забоя выработанное пространство отрабатываемого столба разделяют на отдельные зоны, которые изолируют друг от Друга, причем rqf метизацию выработанного пространства по его периметру и изоляцию отдельных зон выработанного пространства ведут с помощью воздухонепроницаемых стенок. 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что воздухонепроницаемые стенки вьшолняют из податливых несущих элементов и пневмобаллонов, заполненных инертным газом, .вьшолненных из легкоплавкого материала и имеим щих регулируемые разгружающие клапаны. Источники информации, пршштые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельствоСССР № 126095, кл. Е 21 F 5/ОО, 1959, 2,Авторское свидетельстыоСССР по заявке № 2887741/22-ОЗ, кл. Е 21 F 5/00, 27.02,80.