Способ тушения пожара в тупиковой выработке угольной шахты

(21) 38905 (22) 26.04 (46) 15.12 (72) М.А. тенко, А.Е нижается его кон задержива центрация о а ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 27/22-03( 56) Соболев Г. Г. и др. Тушение подземных пожаров на угольных шахтах. Москва: Недра, 197, с. 75-76.Авторское свидетельство СССР В 796461, кл, Е 21 Р 5/00, 1979.(54) СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА В ТУПИКОВОЙ ВЫРАБОТКЕ УГОЛЬНОЙ ШАХТЫ (57) Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить эффективность и безопасность тушения пожара путем предотвращения образования высоких концентраций метана в выработке. При тушении пожара выработку перекрывают перемычкой. В очаг пожара в выработке подают огнегасительные средства и одновременно увеличивают абсолютное давление (Д) воздуха. Величину увеличения Д определяют по следующему математическому выражению: бР ) (С - С,).1;(,Е,С ), где йР - расчетная величина Д, кПа; Сд - допустимая по правилам безопасности концентрация метана при пожарах,7; С, - фактическая концентрация метана в выработке, 7.; 1 - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние изменений абсолютного давления воздуха на метановыделение в зависимости от мощности пласта, геометрических размеров выработки, т/кПа; К - коэффициент, учитывающий влияние степени метаморфизма угля в зависигмости от выхода летучих Ч, 7) на метановыделение,об. доли; С - расчетное время тушения пожара, мин; т - время загазирования выработки от С до С, определяемое опытным путем, мин. Абсолютное Д воздуха увеличивают путем подачи воздуха в выработку за быстровозводимую перемычку. С увеличением Д изменяется сорбционная способность угля. Выделение метанагде чЛР - расчетная величина давления, кПа; Изобретение относится к горнойпромышленности и может быть использовано при тушении подземных пожаровв метанообильных тупиковых выработках,5Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности тушенияпожара путем предотвращения образования высоких концентраций метана ввыработке.1 ОАбсолютное давление воздуха в выработке увеличивают путем установ-ки перемычки в устье выработки приодновременном нагнетании воздуха потрубопроводу эа перемычку. При этомустанавливают быстровозводимую перемычку, например парашютного типа.На фиг. 1 схематически показаныустройства для осуществления способа;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1.При возникновении пожара, например, в тупиковой метанообильной выработке 1 очаги пожара 2, распространяясь по выработке, охватывают горением и вентиляционный трубопровод 3,по которому в выработку подается свежий воздух. При этом при перегораниитрубопровода увеличивается непроветриваемая зона выработки 4, в которой30вблизи очагов пожара 2 возможно образование взрывоопасных концентрацийметана,При тушении пожара путем подачина очаг огнегасительных средств ввыработке для предотвращения образования высоких концентраций метана иего взрыва повышают абсолютное давление воздуха на расчетную величинуьР, Дпя этого в устье выработки устанавливают быстровозводимую перемычку 5, например, парашютного типа ипродолжают подавать воздуходувкой 6воздух в выработку за перемычку 5.Изменением сопротивления перемычкиповышают в выработке в зоне пожараза счет подачи возцуха абсолютноедавление на расчетную величину, позволяющую снизить выделение метана изугля и поддерживать концентрацию егов допустимых пределах50Расчетную величину изменения давления определяют по эмпирическ:ойформуле допустимая по правилам безопасности концентрация метана при пожаре, Я; фактическая концентрация метана в выработке, Е; эмпирический коэффициент, учитывающий влияние измений абсолютного давления воздуха на метановыделение в зависимости от мощности пласта, геометрических размеров выработки, 7/кПа; коэффициент, учитывающий влияние степени метаноморфизма угля на метановыделение, об. доли;время загазирования выработки от С, до Сд , мин; расчетное время тушения пожара, мин.Снижение концентрации метана происходит вследствие задержки вьдцеления его при изменении сорбционной способности угля с увеличением давления.Таким образом, концентрация метана в выработке в зоне пожара поддерживается в пределах С -С,.Если пожар не потушен за принятое значение расчетного времени 1, производят дальнейшее увеличение давления 6 Р с учетом дополнительного времени на тушение пожара.Расчетная величина давления обеспечивается воздуходувкой 6, подачу которой и мощность определяют по известным зависимостям. Расчетная формула связывает параметры влияющие на увеличение содержания метана, а также способствующие снижению метановыделения.Возрастание концентрации метана при неизменном давлении воздуха происходит линейно. Тогда за время 13 происходит загазирование выработки от фактической концентрации метана С до допустимой по правилам безопасности Сд, т.е. на величину равную Сд- Су Время загазированияна практике определяют эксперимен- Ътальным путем.Тогда за время 1 (ориентировочное время тушения пожара) концентрация метана в выработке возрастает на величину ьС., равную1С- СьСд127 б 831 Проведенные эксперименты в тупиковых выработках показали, что с увеличением абсолютного давления воздуха задерживается метановыделение, что обеспечивает снижение концентрации метана на величину ЬС 1,к. 6 Р;Коэффйциент Е , учитываюций влияние степени .метаноморфизма угля на изменение метановыделения из угля, может быть определен расчетным путем 10 по известным справочным зависимостям. Коэффициентопределяют экспериментальным путем для конкретных горнотехнических условий.Поскольку АС должно быть не менее2ЬС , то после подстановки и преобра зований получим С - С---- С(1 1 с .дР С 3 ю.% % мин 10 2,0 0,5 360 120 1,0 0,7 0,7 5 2,0 0,5 250 120 0,8 0,7 1,24 После тушения пожара прокладывают от забоя вентиляционный трубопровод 25 и производят нормальное проветривание выработки. 30 Формула изобретения Способ тушения пожара в тупиковой выработке угольной шахты, включающий перекрытие выработки перемычкой и подачу огнегасительных средств в очаг пожара, о т л и ч а ю щ и й с я З 5 тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности тушения пожара путем предотвращения образования высоких концентраций метана в выработке, одновременно с подачей огнегаси тельных средств в очаг пожара увеличивают абсолютное давление воздуха в выработке на величину, которую определяют из следующего математического выражения: 45 С аРЬ:С.1=. 3 Примеры осуществления способагде ьР - расчетная величина давления,кПа;Сдопустимая по правилам безо 4пасности концентрация метанапри пожаре, %;С - фактическая концентрация меРтана в выработке, %;- эмпирический коэффициент,учитывающий влияние изменений абсолютного давлениявоздуха на метановыделениев зависимости от мощностипласта, геометрическихразмеров выработки,%/кПа,коэффициент, учитывающийвлияние степени метаноморфизма угля в зависимостиот выхода летучих ч, % наметановыделение, об. доли;ф - расчетное время тушения пожара, мин;- время загазирования выработзки от С, до Сд мин1276831 Составитель И. ФедяеваТехред Л.Сердюкова Редактор Н. Горват Корректор И. Шароши Заказ 6651/29 Тираж 436 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4