Способ предупреждения эндогенного пожара в выработанном пространстве отработанных угольных пластов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцкапистмческмкРеспубпкк и 883506(22) Заявлено 12.03,80 (21) 2892751/22-03с присоединением заявки йаае делам наааретеннй н вткрытнй(54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЭНДОГЕННОГО ПОЖАРАВ ВЫРАБОТАННОМ ПРОСТРАНСТВЕ ОТРАБОТАННЫХУГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предупреждения эндогенных пожаров,Известен способ тушения эндогенныхподземных пожаров, заключающийся внагнетании в изолированные участки инертного газа 1 .Недостатком данного способа является его относительно низкая эффективностьпри использовании его для предупрежденияэндогенных пожаров в выработанных пространствах,Известен также способ предупреждения эндогенного пожара в выработанномпространстве отработанных угольных плас 15тов, включающий регулирование утечеквоздуха через выработанное пространство и герметизацию выработанного прост.ранства 12Недостатком известного способа яв 20ляется то, что невозможно ликвидироватьинтенсивный воздухообмен, который осуществляется между действующими гор 2ными выработками и выработанным пространством.Цель изобретения - повышение эффективности мер по предотвращению эндогенного пожара в выработанном пространстве вслед за подвиганием очистного забои при столбовой системе отработки угольных пластов за счет исключениявоздухообмена между выработанным пространством и действующими горными выработками,Поставленная цель достигается тем,что герметизацию выработанного пространства отрабатываемого столба производят на границе выработанного пространства по падению-восстанию угольногопласта с горными выработками, оконтуривающими отрабатываемый столб, а попростиранию угольного пласта - с междустолбовым целиком, при этом по мере подвигания очистного забоя выработанное пространство отрабатываемогостолба разделяют на отдельные зоны,которые изолируют друг от друга, при835 1 О 15 20 т 25 30 35 40 45 50 55 3 8чем герметизаци 1 о выработанного пространства по его периметру и изоляциюотдельных зон выработанного пространства вецут с помощью воэдухонепроницаемык стенок.При этом, воздухопроницаемые стенки выполняют из податливых несущихэлементов и пневмобаллонов, эаполненных инертным газом, выполненных излегкоплавкого материала и имеющих регулируемые разгружающие клапаны.На фиг, 1 представлена схема осуществления способа прн отработке угольных пластов длинными столбами по простиранию; на фиг. 2 - разрезА-А нафиг. 1; на фиг. Э - разрез Б-Б на фиг. 1,Способ осуществляют следующим образом,При отработке пластов угля, склонного к самовозгоранию, системами разработки с обрушением кровли, выработанное пространство характеризуется высокой степенью пожароопасности, так какбольшая воздухопроницаемость деформированных вмещающих пород предопределяезначительные утечки (притечки) воздуха (до 15%), Сочетание скоплений разрушенного угля и прососов воздуха с высоким содержанием кислорода создаетблагоприятные условия для возникновенияэндогенного пожара, Кроме того, приотработке газоносных угольных пластоввыработанное пространство действующегоочистного забоя может быть источникомопасных эагазований, так как при любых нарушениях режима проветривания(опрокидывание струи, снижение действующего напора и т. д.) гаэ из выработанного пространства выносится в призабойную часть, что особо опасно приприменении инертизации атмосферы выработанного пространства с помощью специально вводимых газов,В начале отработки столба возводятвоздухонепроницаемые стенки вдоль межстолбового целика по горным выработкам,оконтуривающим столб, а именно повентиляционному и конвейерному штрекаму около штрековых целиков. После продвигания забоя по простиранию от межстолбового целика на заранее определенное расстояние возводят воздухонепроницаемую стенку по падению пласта, отсекая часть выработанного пространстваДлину изолированной эоны принимаютисходя иэ горно-геологических условийи физико-механических свойств вмещающих пород. Изменяя длину изолированныхэон, можно управлять процессом опус 06 4кания кровли, осуществлять плавное опускание, обрушать непосредственную кровлю и плавно опускать основную или обрушать непосредственную и основнуюкровли.После отхода забоя на очереднойпринятый шаг возводят новую воздухонепроницаемую стенку по падению и,таким образом, все выработанное пространство отрабатываемого столба разбивают на отдельные зоны, каждая из которых изолирована как от соседних зон,так и от выработанного пространствавышележащего по пласту столба и возцухопоцводящих выработок дейс твующегогоризонта. Таким образом, исключаетсявоздухообмен между изолированными зонами и действующими. выработками, Засчет выделения газа (СН 4, СО, и др.)иэ отбитого угдя и вмещающих пород,а также в результате протекающих химических реакций в изолированных зонахбыстро формируется инертная среда снизким содержанием кислорода ( менее10%), которая тормозит процесс окисленияугля, Ддя ускорения формирования инертмной среды воздухонепроницаемые стенки сооружают из пневмобалдонов, заполненных инертным газом. При повышениигорного давления со стороны кровли, превышающего настройку клапанов, пневмобаллоны начинают постепенно выпускатьинертный газ в изолированную зону, Вслучае развития эндогенного пожара отвоздействия температуры пневмобаллоны, изготовленные из легкоплавкогоматериала, теряют герметичность и выпускают инертный газ в очаг самовоз-горания, Воздухонепроницаемая стенка,установленная вдоль очистного забоя,одновременно предохраняет призабойнуючасть от выноса в нее газов из выработанного пространства,П р и м е р, Для отработки угольного пласта мощностью 2,5 м используют поддерживающую крель типа М.Длина лавы принята 100 м, шаг обрушения непосредственной кровли 30 м,основной кровли 70 м, Для сооружениянепосредственной кровли и плавного опускания основной, длины по простираниюизолированных эон можно принять 50 мпри ширине воздухонепроницаемых стенок 4,5 м так как эти параметры имеютзначение лишь для управления кровлей,Выработанное пространство 1 вынимаемого столба ограничено по простираншомежстолбовым угольным целиком 2 иочистным забоем 8, по падени 1 о - це506 отработанных угольных пластов, включающий регулирование утечек воздуха через выработанное пространство и герметизацию выработанного пространства, отличающийся тем,что,с целью повышения эффективности мер по предотвращению эндогенного пожащ в выработанчом пространстве вслед эа 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 отрабатываемый 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 герметизацию выработанного пространства по его периметру и изоляцию отдельных зон выработанного пространства ведут с помощью воздухонепроницаемых сте нок.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что воздухонепроницаемые стенки выполняют из податливых несущих элементов и пневмобаллонов, заполненных инертным газом,.выполненных иэ легкоплавкого материала и имеющих регулируемые разгружающие клапаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельствоСССРЫ 126095, кл. Е 21 Р 5/00, 1959. 2, Авторское свидетельстыо СССРпо заявке % 2887741/22-03,кл. Е 21 Р 5/00, 27.02.80. 5 883ликами 4 между конвейерным штреком 5и откаточнымштреком 6, по восстанию -целиками 7, расположенными над вентиляционным штреком 8, Воздухонепроницаемая стенка состоит из податливых 5несущих элементов 9, например.деревянных стоек, и расположенных междуними трех рядов пневмобаллонов 10.Пневмобаллоны, имеющие высоту 2,5 м, ширину 1.,5 м и длину 4 м, изготовлены из полиэтилена. Заполняют баллоны через клапаны инертным газом, например азотом,под давлением 1 атм. По мере подвигания очистного забоя по вентиляционному штреку 8 и конвейерному штреку 135 соответственно вдоль целиков 7 и 4возводят воздухонепроницаемые стенки11 и 12, которые изолируют выработанное пространство от верхнего отработан-"ного столба и воздухоподающей вырабоъки 6, Воздухонепроницаемые стенки 13по падению возводят, начиная от межстолбового целика 2, через 50 м. Таким образом, выработанное пространство1 оказывается разделенным стенкамин11-13 на отдельные изолированные зоны 14,В каждой зоне формируется инертнаясреда за счет газовыделения из угля ивмещающих пород и сброса инертного га- ЭОза иэ пневмобаллонов при давлении, превышающей настройку клапанов, Стенка. 13 препятствует как утечкам воздухав выработанное пространство, так и выносу газа в призабойное пространство.Изобретение позволяет устранить утечки воздуха через выработанное пространство,Инертная среда, формирующаяся вкаждой зоне, тормозит развитие процесса . оокисления угля и препятствует развитиюпожара, Кроме того, предлагаемый способ позволяет уменьшить величину сдвижения вмещающих пород и снизить проницаемость выработанного пространства.формула изобретенияСпособ предупреждения эндогенногопожара в выработанном пространстве883506 енк А, Ша р Г, Назаров ор едак 4 лис, 4/5 илиал ППП Патент", г, Ужго тная, 4 О 16 1/54ВНИИП Сос Тех лам изосква, Ж итель А А.Бабин енного комитета Сретений и открыти