Способ предотвращения взрывов рудничной атмосферы в шахтах при взрывных работах

(51)5 Е 21 Е 5/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) Е ПИС БРЕТЕНИЯ АТЕН РЫ- АХсей тения; выра- после заполгазом ку. Коза опния,(21) 4892838/03(71) Государственный Макеевский научноисследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности(73) Производственное объединение по добыче угля "Макеевуголь"(56) Авторское свидетельство СССРМ 783482, кл, Е 21 Р 5/00, 1978,Авторское свидетельство СССРМ 796461, кл. Е 21 Р 5/00, 1979,ыИзобретение относится к горной промышленности, в частности к способам, предотвращающим взрыв газо- и пылевоздушных смесей при проведении горных выработок буровзрывным способом.Известен способ предотвращения воспламенения взрывоопасной атмосферы при ведении взрывных работ в шахтах, опасных по газу и пыли, согласно которому эластичную оболочку, заполненную инертным газом под избыточным давлением, размещают в опер.:жающей забой полости. В результате взрывных работ оболочка разрушается и инертный газ поступает в призэбойное пространство. обеспечивая его флегматизацию (1).Основным недостатком известного способа является то, что количесгво инертного газа ограничено объемом опережающей забой полости. Кроме того, призабойное пространство выработки до взрывания по забою не флегматизируется. Известный(54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ В ВОВ РУДНИЧНОЙ АТМОСФЕРЫ В ТАХ ПРИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТАХ (57) Использование: профилактика вз пылевоздушных и газовоздушных с при проведении горньх выработок б рывным способом. Сущность изобре по вентиляционному трубопроводу в ботку подают сжиженный газ до и взрывания шпуровых зарядов. Перед нением трубопровода сжиженным уменьшают подачу воздуха в выработ личество подаваемого сжиженного га ределяют из математического выраже способ предназначен для использования в забоях с раздельной выемкой угля и породы,Известен способ предотвращения восп, евай ламенения взрывоопасной атмосферы при взрывных работах в шахтах, который предполагает размещение на почве выработки, 00 между перемычкой и забоем тупиковой вы работки инертного агента, который служит для вытеснения рудничной атмосферы из,(,) изолированного пространства (2). ООсновные недостатки известного способа, определенного в качестве прототипа, следующие: - дейсгвие инертной среды практически равно 10-15 мс, т.е., при взры- (лЭ вании взрывчатых веществ (ВВ) перемычка мгновенно разрушаегся и происходит нару- шение баланса системы "кислород-азот-метан", что не исключает возможность взрыва рудничной атмосферы выгорающими частицами ВВ, Известно, что при взрывании горная масса разлетается на расстояние до 10 м и при контакте с металлическими предме 1789030тами (крепь, рельсовый путь и т.д.) возможно появление искры, достаточной для возбужденияя взрыва. Ма ксимал ьное выделение метана из забоя происходит через 0,5 - 4,0 мин после взрывания, а вероят 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 ступающий из вентиляционного трубопровода воздух в количестве 3-5 м /с разбавляет инертную среду и через 1-3 с после взрыва у призабойной зоны ее не остается, т,епоступающие 10 - 15 м воздузха нарушают баланс системы "кислород- азот-метан".Целью изобретения является повышение безопасности ведения взрывных работ в шахтах за счет обеспечения поддержания инертной среды заданное время,Поставленная цель достигается тем, что в способе предотвращения взрывов рудничной атмосферы в шахтах при взрывных работах, включающем подачу сжиженного газа в выработку и создание инертной среды до и после взрывания шпуровых зарядов, подачу сжиженного газа осуществляют по вентиляционному трубопроводу, причемперед заполнением последнего сжиженным газом, уменьшают подачу воздуха в выработку, а количество сжиженного газаопределяют из следующего математического выражения:в=С 1 п КК 1 1,тде в - количество сжиженного газа, м;з,СЬ-количество воздуха, поступающегов выработку, согласно паспорту проветривания,м /мин;К - коэффициент изменения режимапроветривания;К 1 - коэффициент, учитывающий используемый сжиженный газ:т - время инертизации призабойного пространства выработки, минСпособ осуществляют следующим образом.Для исключения возможности воспламенения и взрыва газовоздушной смеси необходимо, чтобы содержание кислорода ввыработке было менее 13/ (по объему), Исходя из этого, массу сжиженного инертного газа, которым заполняют вентиляционный трубопровод, определяют из соотношеният=К 1 С 1 т,25 303540455055 где в - масса сжиженного инертного газа,кГ;К 1 - коэффициент, учитывающий используемый инертный газ;0 - количество воздуха, поступающегов выработку, после уменьшения подачи,м /мин;т - время инертизации призабойногопространства выработки, мин.Количество воздуха, поступающего ввыработку, после уменьшения его подачи,определяют из соотношения;О=КОп,где Оп - количество воздуха, поступающегов выработку, согласно паспорту проветривания, м /мин;К - коэффициент изменения режимапроветривания,Экспериментально установлено, что коэффициент К зависит от площади поперечного сечения выработки и количествавоздуха, поступающего в выработку, согласно паспорту проветривания: чем больше этивеличины, тем меньше коэффициент К. Приколичестве воздуха (СЬ), поступающего в выработку, более 200-300 мз/мин и сечениивыработки более 8,0 мг, коэффициент К принимают равным 0,15-0,10. Если количествовоздуха менее 200 м /мин и сечение выразботки менее 8,0 м - К принимают равным0,15 - 0,20,Затем определяют длину трубопровода,на которой необходимо инертизироватьвоздухЧв+ЧгЯгде - длина трубопровода. м;Чв - объем воздуха. поступающего в выработку по вентиляционному трубопроводупосле изменения режима проветривания.м /минЧв=О т,где 1 - время инертизации призабойногопространства, равное 4,5 мин. Оно определяется как суммарное время инертизациипризабойного пространства до взрывания11=0,5 мин и инертизации после взрыванияюг=4,0 мин;% - объем газообразного инертного вещества, мз;Я - сечение трубопровода, м,гПосле определения длины трубопровода, для уменьшения подачи воздуха, перекрывают всас вентилятора, Затем втрубопровод заливают сжиженный гэз. Через время т взрывают ВВ. Задвижку с вентилятора снимают через время, равноевремени работы вентилятора до взрыванияи времени движениФ инертной смеси по1789030 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности ведения взрыв 25 30 35 40 45 50 Составитель Н,СтоянРедактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор Л,филь Заказ 86 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 вентиляционному трубопроводу после взр ы ва ни я.В качестве инертного газа можно использовать азот, углекислый газ, аргон и т.п. При этом коэффициент. учитывающий используемый инертный газ, для азота К 1=0,9, для аргона К 1= 1,4, для углекислого газа К 1=1,6,Использование способа позволит исключить взрывы атмосферы в шахтах при ведении взрывных работ. ных работ в шахтах путем обеспечения поддержания инертной среды в течение заданного времени, подачи сжиженного газа осуществляют по вентиляционному трубоп роводу, причем перед заполнением последнего сжиженным газом уменьшают подачу воздуха в выработку, а количество сжиженного газа определяют из следующего математического выражения:10 в=К К 1 Оп т,где а - количество сжиженного газа, м;з.СЬ - количество воздуха, поступающегов выработку, согласно паспорту проветривания, м/мин;15 К - коэффициент изменения режимапроветривания;К 1 - коэффициент, учитывающий используемый сжиженный газ:1 - время инертизации призабойного 20 пространства,мин.