Способ нейтрализации подземных пожаров

Номер патента: 1838627

Автор: Бакулин

Скачать ZIP архив.

Текст

(55 Е 21 Е 5/О К ПАТЕ Н дуп реждех ФРГ. М: ПОДЗЕМ и, напри и подзем вытяжно иобраравки зависит от давщей емкости 2 и соерны 38 т как правило иецистерны к аккумуГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Судиловский М.Н. и др, Прение и ликвидация аварии на шахтНедра, 1988,Авторское свидетельство СС(54) СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИНЫХ ПОЖАРОВ(57) Использование, при тушенмер, угольных пластов открытых Заявляемое изобретение относится кгорному делу и может быть использованодля профилактики и объемного тушенияподземных пожаров на угольных шахтах,нвфтяных скважинах,Цель изобретения - повышение эффективности нейтрализации подземных пожаров.На чертеже приведена схема реализации способа, где 1 - автоцистерна с жидкимазотом, 2 - вакуумирующая емкость, 3 -испаритель, 4 - приборы контроля и регулирования, 5 - трубопровод, 6 - изолирующиеперемычки, 7 - конвейерный штрек, 8- очагпожара, 9 - лава, 10 - скважины для размещения источников, 11 - источники,. 12 - упруго-вязкое тело (материал, которымзаполняют скважины с размещенными вних невзрывными пневматическими источниками), 13 - компрессор высокого давления ЭУили ЭУ, 14 - электронный пультуправления для синхронизации работы ных месторождений, Сущность изобретения; вдоль лавы бурят скважины, размещают в них невзрывные пневматические источники, заполняют их упруговязким телом. Ориентируют оси источников в направлении очага пожара, Возбуждают упругие колебания в диапазоне 60 - 150 Гц в совокупности с нагнетанием ПАВ. Нагнетание жидкого азота или суспензий и вибровоздействие в указанном диапазоне осуществляют в течение времени, при котором деформации сжатия в пласте перейдут в деформации растяжения. Затем переходят на частоту собственных колебаний пласта. 2 з.п, ф-лы, 1 ил. группы виброисточников,вентилятор.Способ осуществляют с зом,Автоцистерна с жидким азотом представляет собой тягач и прицеп массой 38 тонн. Внутренний резервуар цистерны представляет собой емкость с вместимостью 24,5 Мз при степени заполнения 95 О при температуре 15 С и давлении 0,1 МПа. В задней части прицепа установлен центробежный насос вводимый в действие электродвигателем, Он служит для заполнения аккумулирующей емкости, так и для питания испарительной установки 3. Питание электродвигателя осуществляется либо от генератора двигателя, либо от местной сети электроснабжения.Длительность запления в аккумулируюставляетдля автоцист1 - 1,5 часа. Подключенлирующей емкости осуществляется с по- сжатия в пласте сменяет деформации растямощью гофрированного шланга "томпак" со жения, что соответствует оптимальной проспециальными герметичными муфтами, Ак- ницаемости углей и вмещающих пород и кумулирующие емкости 2 имеют два резер- увеличивает их гидро- и аэродинамические вуара вместимостью 12,5-50 т при давлении 5 свойства. Затем переходят на частоту вибдо 2 МПаиТ= 15 С; давление регулирует- ровоздействия равную частоте нагнетания ся клапаном 4. Расход жидкого азота регу- жидкого азота или суспензий в пласт через лируется пуиборами контроля 4 с нагнетательные скважины причем, их нарасчетом 3 м /с. Расход азота регулиру- гнетание производят в резонансном режи- ется выходом его из аккумулирующей ем ме, При этом в рабочие растворы добавляют кости 2 с помощью счетчика турбинного 1 расклинивающих веществ с размерами типа, соединенного с количественным0,01-0,06 мм и плотностью 3,6 г/смз, что с. преобразователем, В последнем с учетом одной стороны соответствует естественной величины давления и температуры., фикси- трещиноватости углей и вмещающих пород, руется измерительный импульс, передава составляющих 0,1 - 1,0 мм и с другой, при емый на тахометр, выходной ток которого такойплотностивеществвыдерживаютгорсоответствует расходу азота. Измерения ное давление обусловленное весом пород, ведутся в двух диапазонах - от 0 да 1,2 и от Расклинивающие частицы попадая в поры и 0 до 5,6 м /с. Переключение диапазонов трещины не дают им закрыться и следовазОсущест вляется автоматически иможетосу тельно, повышают проницаемость углей и ществляться вручную, Величина расхода . пород, и кроме того, служат новыми конценазота, а также его давления и температуры, . траторами трещин в пласте и тем самым на вход в став трубы в шахтном стволе запи- снижают их прочность на разрыв на пути сывается на лентах самописцев. Затем по распространения мощных вибрационных технологическому проводу 5 и с учетом раз колебаний и увеличивают гидро- и аэродимещения изолирующих перемычек 6 в кон- намические свойства массива,вейерном штреке 7 на предмет утечки газа Время воздействия - время синхронной и попадании его в вентиляционную струю, работы группы еиброисточников регулируподают жидкий азот в зону пожара 8, Во ется посредством электронного пульта упвремя выполнения подготовительных работ 30 равления 14 и зависит от обводненности для нейтрализации очага пожара посредст- пласта и геомеханических .условий залегавом жидкого азота, вспененной суспензии ния пласта, При синхронной работе источили других составов по длине лавы, бурят ников. их амплитуду колебаний медленно скважины 10 с шагом через 15 - 20 м и диа- поднимают от минимально возможного до метром 0 200-500 мм и глубиной 5 - 7 м и 35 уровня равного 0,2-0,3 отразрушающихнаразмещают в низ невэрывные пневматиче- пряжений в пласте, чтобы не вызвать негаские источники типа, "Импульс",Пилон и тивных динамических проявлений горного другие и заполняют скважины с размещен- давления - внезапных выбросов угля, пороными в них виброисточниками 11 упруговяз- ды и газа и при достижении положительного ким телом 12, причем, в качестве материала 40 эффекта - нейтрализации очага пожара, упруговязкого тела используют штыб, мок- вновь переходят на частоту вибровоздейстрый кварцевый песок, вбуровую мелочь и вия равную 60 - 1500 Гц с.таким условием, другие минеральные добавки, подбирая их . чтобы нагнетая в пласт. воду осуществить акустическое сопротивление таким обра- региональноеувлажнениепластаводойдля зом, чтобы оно было равно по величине аку профилактики его самовозгорания, стическому сопротивлению углей или Колебания вызывают в пласте относи- вмещающих пород в массиве для лучшей тельную подвижку структурных элементов передачи энергии акустического импульса в пласта,. в поры и трещины которых прони- тело пласта. Глубина скважин 10 обусловле- кают под действием вибрации вначале разна давлением, которое обеспечивает мате упрочняющие растворы, повышающие риал упруговязкого тела 12 на источник, для проницаемость пласта в несколько поряд- . диапазона частот 60-1500 Гц составляет 5 - ков по сравнению со случаем, когда вибро атмосфер и найдено экспериментально в воздействия не п роизводят, Колебания морской сейсморазведке на акваториях, вызываемые группой источников или однимОси источников ориентируют в направ из них, вызывает в пласте миграцию - перелении очага пожара, возбуждают упругие мещение флюидов, жидкостей и газов, соколебания в совокупности с нагнетанием в держащихся в порах и трещинах, и пласт рабочего раствора с добавкой 3-5 происходит перераспределение поля упру- ПАВ и вибровоздействия осуществляют в гих напряжений и частичная дегазация.платечение времени, при котором деформация ста. Работу виброисточникрв контролируютизмеряя до, во время и после вибровоздействия:температуру пласта;скорость газовыделения;напряженно-деформированное состояние пласта и вмещающих пород.Подачу жидкого азота в пласт производят таким образом, что она осуществляласьв направлении противоположном направлению движения вентиляционной струи с 1цеаью исключения утечки азоте ори его испа ении и попадания в свежую струю.Сущность изобретения состоит в том,чт размещение виброисточников в массиве позволяет привести в возбужденное 15со тояние локальную часть пласта, подвергш гося возгоранию и нагнетая в пласт сус. пе эии или жидкий азот осуществитьоб емное тушение пожара за счет миграции флюидов в порах и трещинах за счет 20ви раций и замещения газовой фазы жидко в пропластках угля. Возникающие подвоздействием уп ругих колебаний в диапазоне 60-1500 Гц волны сжатия и растяженияде ствуют как тектонический насос и способствует увеличению миграции флюидов впо ах и трещинах на несколько порядковбы трее, чем в отсутствие волны,Преимущества способа заключаются втом, что нейтрализация подземных пожаров 30по редлагаемому способу позволяет осуще твить:возбуждать в пласте колебания в выбранном диапазоне частот в режиме накопленИя упругой энергии при неизменных 35контактных условиях и закачать в пласт необходимую энергию для управления проницаеостью пласта;свести к минимуму вероятность динамикИ проявления горного давления; 40увеличить гидро- и аэродинамическиесвойства пласта и вмещающих пород в массив за счет нагнетания разупрочняющихвеществ и расклинивающих агентов;, осуществить объемное тушение подземного пожара в считанные часы и дни ипов сить эффективность способа и его произв дительность. О Формула изобретения1. Способ нейтрализации подземныхпожаров, включающий бурение скважин и подачу через них суспензии в район очага пожара, от л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности нейтрализации подземных пожаров, скважины бурят по длине лавы с шагом 15 - 20 м, размещают в них невзрывные пневматические источники, которые ориентируют в направлении очага пожара, заполняют скважины упруговязкими агентами и приводят локальный участок пласта в возбужденное состояние путем вибровоздействия в диапазоне 60-150 Гц, при этом амплитуды колебаний поднимают от минимального возможного уровня до уровня, равного 0,2- 0,3 от разрушающих напряжений, и одновременно свибровоэдействием производят нагнетание в пласт воды с добавкой 3-5 ПАВи расклинивающих веществ с размером частиц 0,01 - 0,06 мм и плотностью 3,6 г/см, причем вибровоздействие в указанном диапазоне частот осуществляют в течение времени, при котором деформации сжатия в пласте перейдут в деформации растяжения, после чего переходят на видровоздействие с частотой, равной частоте собственных колебаний пласта,и одновременно с этим производят нагнетание жидкого азота в резонансном режиме.2. Способ поп.1,отличающийсятем, что подачу жидкого азота в очаг пожара осуществляют в направлении, противоположном направлению движения вентиляционной струи.3. Способ по п 1, отл и ча ю щийсятем, что во время до и после вибровоздействия осуществлять контроль за скоростью гаэовыделенйя, изменением температуры и напряженно деформированным состоянием пласта. спользование заявляемого способа озоляет более эффективно произвести туенйе подземного пожара во всем его обьеме и снизить сроки его тушения при большей его производительности по сравнению с классическими способами не позволяющими управлять проницаемостью пласта при вибровоэдействиях,Ожидаемый зкономический эффект от внедрения заявляемого способа составляет в год 50 т.рублей,1838627 дактор И.Сави роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго гарин аказ 2916 ВНИИПИ Го Составитель И.ОедяеваТехред М,Моргентал Корректор Е.Папп Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5

Смотреть

Заявка

4905962, 17.12.1990

В. Н. Бакулин

БАКУЛИН ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ, БАКУЛИН АНДРЕЙ ВИКТОРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: E21F 5/00

Метки: нейтрализации, пожаров, подземных

Опубликовано: 30.08.1993

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1838627-sposob-nejjtralizacii-podzemnykh-pozharov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ нейтрализации подземных пожаров</a>

Похожие патенты