Способ предупреждения выделения газов из отбитой массы угля

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистический Республик(51)М К 3 Е 21 Г 5/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 051080(72) Автор изобретения Ю, Д. Цинцадзе Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны трудаВЦСПС и Институт горной механики им. Г. А. Цулукидзе.о 2Целью изобретения является повышение сорбционной газоемкости отбитой массы угля за счет создания на его поверхности защитного слоя в виде инея.Поставленная цель достигается тем, что отбитую массу угля предварительно перед обработкой жидким химическим веществом увлажняют водой, а в качестве жидкого химического вещества ис - пользуют распыленный хладагент,На фиг. 1 и 2 изображены кривые распределения температур.Осуществляется способ следующим образом.Отбитую массу угля предварительно, перед обработкой жидким химическим веществом, увлажняют водой, затем обрабатывают распыленным хладагентом, при этом в.качестве хладагента используют жидкий азот.Предварительное увлажнение отбитой массы угля способствует понижению термического сопротивления и повышению его теплопроводности. Последующее охлаждение отбитой массы угля жидким азотом приводит к снижению выделения газа из угольных пор за счет повышения сорбционной газоемкости по изобарическому закону в соответствии с 1ИзобретеНие относится к области горной промышленности и может быть использовано для обработки отбитого угля в забоях угольных шахт для снижения выделения газов, в особенности 5 метана.Известен способ изоляции подземных пожаров с применением инертных газов, например жидкого азота, который нагнетают в изолированное прост ранство за перемычку в очаг пожарамиОднако такой способ предназначен для тушения уже возникшего пожара и не может быть использован для предупреждения выделения газов иэ отбитой 15 массы угля. Известен способ предупреждения выделения газов из отбитой массы угля, предназначенный главным образом 20 для борьбы с выделением сероводорода и сернистого газа путем обработки поверхности отбитой массы угля жидкиМ химическим веществом для создания на поверхности отбитой массы угля защитного слоя 21,Однако такой способ недостаточно эффективен для снижения выделения из угля метана вследствие его химической инертности; 30(54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ ИЗ ОТБИТОЙ МАССЫ,. УГЛЯтермическим уравнением обратимойсорбции, а также эа счет смыканияотверстий микропор. Кроме того, наповерхности частиц угля образуетсяиней, создающий защитный слой, затрудняющий газовыделение. Охлаждениеотбитой массы угля жидким азотом про изводят с определенным технологическим интервалом, обеспечивающим сохранение защитного слоя инея.П р и м е р, Проводилась обработка углей, типичных для месторожденийГрузии. Угольные частицы в массе увлажнялись водой в течение 30 с, поокончании увлажнения производиласьобработка жидким азотом в течение30 с, На фиг. 1 и 2 изображены кривые 1 и 2, показывающие распределениетемператур соответственно на глубинах 40 мм и 2 мм от поверхности угольной частицы.Как следует из графиков, через30 с после распыления (душирования) хладагента слой частиц угля вблизиповерхности охлаждается до -17"С;Фиг. 1, цикл 1, кривая 21. С течением времени температура поверхностного слоя частицы угля повышается, а по глубине в результате массопереноса - понижается (фиг. 1, цикл 7 , кривая 1). Через 18 мин температура поверхностного слоя частицы угля достигает +1 С, а по глубине - снижается до +9 С.: Это время вполне достаточно для транспортировки отбитой массы угля иэ очистного забоя.Для предотвращения выделения газа из отбитой массы угля в горные выработки целесообразно подвергнуть массу отбитого угля повторной обработкехладагентом, например, в пункте сопряжения очистного слоя выработки с откатбчным штреком. Второй цикл обработки массы отбитого угля хладагентом в течение 30 с приводит к более глубокому охлаждению частиц угля. .Как следует иэ графиков, температура поверхностного слоя частицы угля снижается до -31 С (Фиг; 1, цикл 0 кривая 2), а глубинного слоя - до +6 С (фиг. 1, цикл Й , кривая 1). С течением времени температура поверхностного слоя частиц угля возрастает и через 54 мин достигает +1 С (Фиг. 1 и 2, цикл, кривая 2), а глубинного слоя через 32 мин понижа- ется до -3,5 фС и к окончанию цикланесколько повышается и достигает ,-1 ОС (фиг. 1 и 2, цикл, кривая 1) При весьма большой протяженностигорных выработок следует предусмотреть дополнительные циклы распыления(душирования) хладагента на пунктахтрассы транспортировки. При этом расстояние между пунктами распыления 5 хладагента можно рассчитать исходяиэ скорости и расстояния транспортировки отбитой массы угля в соответствии с приведенными графиками.Использование предлагаемого способа предупреждения выделения газовиз отбитой массы угля дает возможностьсущественно снизить выделение газовиз отбитой массы угля в процессе механизированной транспортировки на по верхность, кроме того, снизить температуру воздуха на рабочих местах взабоях угольных шахт.Создание и сохранение защитногослоя в виде инея на поверхности час О тиц угля надежно обеспечивает существенное и даже практически полное снижение выделения газов из отбитой массы угля. Применение жидкого азота вкачестве хладагента позволит снизитьзатраты по предупреждению газовыделения наряду с повышением техники безопасности и улучшением условий труда.,Формула изобретения301. Способ предупреждения выделениягазов из отбитой массы угля, заключающийся в обработке поверхности угляжидким химическим веществом для соз 35 дания на поверхности отбитой массыугля защитного слоя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения сорбционной гаэоемкости отбитоймассы угля путем создания на его по 4 О верхности защитного слоя в виде инея,отбитую массу угля предварительноперед обработкой жидким химическимвеществом увлажняют водой, а в качестве жидкого химического вещества используют распыленный хладагент,45 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве хладагента используют жидкий азот,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе50 1. Сухаревский В. М. Изоляцияподземных пожаров с изменением инертных газов. М., 1952, с, 122-125.2. Авторское свидетельство СССРР 335416, кл. Е 21 Г 5/02, 196955 (прототип).-и Э Составитель Э. Рудневава Техред Е.Гаврылешко Корректор О. Бил Подписноекомитета СССРи открытийскан наб., д. 4/5 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени3035, Москва, Ж, Раую илиал ППП фПатентф, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4