Способ обнаружения эндогенных пожаров в угольных шахтах

(51) 4 Е 21 Р 5/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Восточное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института горно-спасательного дела(56) Авторское свидетельство СССР Ф 765511, кл. Е 21 Р 5/00, 1978.Авторское свидетельство СССР У 1160048, кл. Е 21 Р 5/00, 1983.Авторское свидетельство СССР У 1270363, кл, Е 21 Р 5/00 1985. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ В УГОЛЪНЫХ ШАХТАХ (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения повышение точности определения запожаренного участка в свете сближенных пластов за счет сравнения интенсивностей газовыделения с каждого участка при перетоке индикаторных пожарных газов с одного выемочного участка на другой с интенсивностями газовыделения при моделировании процесса возгорания проб. Для этого предварительно на каждом участке из свитыотрабатываемых пластов отбирают пробы из слоев угля и углефицированнойвмещающей породы, прилегающей к кровле и почве, в объемном отношении,пропорциональном мощности каждогооставляемого в выработанном пространстве слоя угля и углефицированнойвмещающей породы, моделируют процесс.возгорания отобранных проб и устанавливают характерный для заданнойт-ры нагрева пробы спектр устойчивыхинтенсивностей газовыделения индикаторных пожарных газов. В момент обнаружения признаков эндогенного пожара сравнивают спектры в пробах воздуха из выработанного пространства иполучаемых при моделировании возгорания. При этом к запожаренному относят участок, спектр интенсивностигазовыделения в пробах воздуха которого имеет наибольшее число устойчивых интенсивностей индикаторных пожарных газов, получаемых при моделировании для т-ры очага пожара. 1 ил.,1 табл,1 8225 т 56афранкя осуществляют любым известным"НОСОО ТМ Изобретение относится к горной промышленности и может быть исполь-. зовано для обнаружения запожаренных выемочных участков в угольных шахтах.Целью изобретения является повышение точности определения запажаренного участка в с:вите сближенных пластав за счет сравнения интенсивностей газовыделения с каждого участка при перетоке индикаторных пожарных газов с одного выемочного участка на другой с интенсивностями газо выделения при моделирозаник процесса возгорания проб. При аетЯ 11 ттз= ГЯ та эбразных Гродуктов прожиты у. Пе родных смесей нехаРЯКТЕРНЬРЛИ ПРКЗНЯЕОТ ГаЗЫ, ИНТЕНСИВ -ЕЕОСТЕт ГЯЗОВЫД ЕЛЕНИН КОТОРЫХ РЯЗЛКЧНЯ в разных прэжльгях у;лепораднай смеси т О из адн 01 а пункта О. баОЯ. Пиаа нехаги серии моделирования се возгорания. СгетцкфЕч 110 сть гязсваго спектра гражкгяемой ттг.Р. Одержящеи "меси абу 5 словлена образованием газообразных продуктов в абсьемах ропарционапь На чертеже приведена технологическая схема применения способа на свите пологогадающих пластов угля.Техе 10 логическяя схема включает в себя предварительный отбор проб на каждом выемочном участке 1 - 3 из свиты пластов 4 углесодержящих пород угля из верхних 5 и нижних 6 слоев каждого угайьнаго пласта 7 и углефнцираванпых вмещающих пород непосредственной кровли 8 и почвы 9 пластов 7 в объемном отношении пропорциональном мощности каждого оставляемога в выработанном пространс:ве слоя 5,6,8,9 уЛесадержящегг вещес- вя. Пр;, этом отборы смеси угля и тт 1"ЛЕСОПЕрЖЗШРК ПОТЭОДЫ Пр 01131 ОДЯТ НяпрИМЕр В Ман:ятунтЭИ КНЕтпр;. 1, ттс. ред е 1 яялом Отряб;этн,к кажаага выемэ": ного участка 1 - 3, Затем в лабораторных условиях, например в реакциан ной камере, производят многократный (не менее 8-10 ряз) прожиг отобранных углепородных проб в процессе моделирования кх возгорания, а на основании анализа газообразных продуктов прожига устанавливают харак терный для каждой температуры угле- породной смеси газовый спектр интенсивнос гей газовыделения пожарных ин - дикаторных газов, т.е. специфичную для заданной марки угля и вмещающих углесадержящкх пород в слоя 5,6,8, 9 страткграфическай колонки извест ных участков- 3 каждоео кз абра" батываемых пластов 7 савокунносгь интенс;енастей Газовыделечия пожар" ных индикаторных газов, устойчиво присутствующих при измеренной темг - ратуре а гобранного в одном пункте углепородного вещества. При этом интенсивность газовыделения пожарныхгазов и моделирование процесса ьазга НЫХ СОДЕРжа 1-;Ет,.о ТВЕРДЫХ ГОРЮЧИХ КОМyонентов в вь:габатанном пространстве10 каждого атр;1 батываемаго участка1 - 3, Пастте э:РГО ня основании анализа характерных газовых спектров устанавливают характеристические интенсивности тязавьЕделения пожарных УГЛЕПОРаДНОГО ЗЕЩЕСтЗЯ В СТРОГа УСтановленных величинах, лкаа присутЗЕТ с гвуюших в газообразных продуктахл 5 эож 11 ГЯ уГ 5 тпаОгэтнтт 1," проб талька ОДIЕгтггт КЗ Сэлти -: . тЭ,;тЕ,ЕОга Пэ:ястя 7. Я тттЭсг тт т В1,з 1 ОВЕЕ 1 "ТЯ Э 1101 сТЕНОт. 0 Пажяр1. Опр Вдсвлт 1:О .ябар ЬЕЕЕТЕНСКВ;ОС "сЕтй ГЯ 30 З 11 ПТЕПЕЕ 15 В, ЕХ ТЗ В в СЕ НЫХ НЕэжярнЕт 1 х 1 т,;икятарТьх Газов в Грабах воздуха из вырябо гятного пространства 10 и усгянязливают температуру атягс. энл 01(:1 ОГО Пакара 1 :юаым лб известным способам. Прк этом пунктотбора проб воздуха кз иырабатаЕеэагаПраСтраНСТВа ВЬЕтэвраЭ ПратКЗ ВОЛЬНО, няприме 1 э че 1 эез се вя;-,ИЕЕтт 1 пробу речную в вь 1 рабатаееееэе простраество 1 П ВыгМаЧПОГО утЕНСТЕ;я 1, Либо КЗ - За последней акции ле, едвижнай е еэ.яни- ЗКРОВЯННОЙ Кантат. ":, ПОСЛР". а ПООтт -тВОДЯт ИЕтт- сттттк;1 ттЮ 1 ОЛУЧЕ 1 НОГОНабаЯ - "тт",-СВ;,Г Стт.й ГЯЗОВЬН 1 ЕЛссгЕИЯ- , т бт В т ттха ИЗ тЬтоабатЯЕНотГО 1,тЭО -с;- "-,НС"ттст( т. ХаастзТРРПЫМЕ ЭР 5 УС;У числУ б тизккх па чксленУЧ;ТКОГ,жяренно;1, ; акбалыт.ть ЕЕЫЬ ст Н ЯЧ Е те:.с 1 ттзна с НКЯМ ХЯРЯКТЕРТСтттЧЕСКИХ ИНГпй тЯЗРВЬ 1 тЕЭЕНКя ГтажарНЫХ т . тс Вт-; тс д Ктс Наб трР кндикяторнь;х язОВ т,Р, интРнсивнас -25 ти образования тех пожарных газов,которые устойчива прксутствуют приОпредеэеньСй те.пере 1 т 5 тре сГараемОГОпробе воздуха из выработанного пространства 10,Способ обнаружения эндогенныхпожаров в угольных шахтах, предусматривающих определение запожаренногоЬучастка при перетоке пожарных индикаторных газов с одного выемочногоучастка на другой или с шахтного поля одной шахты на выемочный участоксмежного шахтного поля другой шахты,или с отрабатываемого участка одногосближенного пласта на участок другого пласта из их свиты при наличииаэродинамической связи через выработанное пространство, осуществляютследующим образом.Любым известным способом определяют интенсивность газовыделениявсех известных пожарных йндикаторныхгазов в пробах воздуха из выработанного пространства 10 и температуруочага эндогенного пожара 12. Затемпроизводят сравнение полученного набора интенсивностей газовыделения пожарных газов в пробе воздуха из выработанного пространства 10 с характерными для установленной температуры очага пожара 12 газовыми спектрами выемочных участков 1 - 3 свиты отрабатываемых пластов 4, а запожаренный участок 3 определяют по наибольшему числу в наборе интенсивностей газовыделения пожарных газов в пробе воздуха из выработанного про 35 странства 10 идентичных характеристических интенсивностей из сравниваемых газовых спектров всех выемочных участков 1 - 3.П р и м е р , В пробах воздуха из выработанного пространства 10 на выемочных участках 1 - 3 обнаружены пожарные газы. По численному значению интенсивности выделения окиси углерода и водорода установлена температура эндогенного пожара, равная 110 С, Набор интенсивностей пожарных газов из выработанного пространства 10 и характерные для температуры очаога пожара 10, С газовые спектры выемочных участков 1 - 3 представлены в таблице.Очевидно, что газовый спектр участка 1 превышает набор интенсивностей из выработанного пространства. Кроме того, для спектра участка 1 характеристической является интенсивность выделения этилена, отсутствующая в наборе газов из выработанного пространства. Газовый спектр участка 2 по численным значениям меньше интенсивностей набора газов из выработанного пространства. Кроме того, в последнем отсутствуют харак - теристические для спектра участка 2 интенсивности выделения пропилена и бутана, Газовый спектр 3 по численным значениям наиболее близок к набору газов из выработанного пространства.На основании идентификации газовых спектров и набора интенсивностей газовыделения из выработанного пространства заключают, что запожаренным является участок 3, а выемочные участки 1 и 2 загазованы пожарными газами из очага пожара 12, находящегося в выработанном пространстве 10 участка 3.Формула изобретенияСпособ обнаружения эндогенных пожаров в угольных шахтах, включающий отбор проб из слоев угля и углефицированных пород, моделирование процесса возгорания отобранных проб прожигом в реакционной камере, отбор и анализ проб воздуха из выработанного пространства выемочного участка, определение интенсивностей газовыпеления индикаторных пожарных газов из очага эндогенного пожара и определение температуры очага пожара, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения запожаренного участка в свите сближенных пластов за счет сравнения интенсивностей газовыделения с каждого участка при перетоке индикаторных пожарных газов с одного выемочного участка на другой с интенсивностями газовыделения при моделировании процесса возгорания проб, предварительно на каждом участке из свиты отрабатываемых пластов отбирают пробы из слоев угля и углефицированной вмещающей породы, прилегающей к кровле и почве пласта в объемном отношении, пропорциональном мощности каждого оставляемого в выработанном пространстве слоя угля и углефицированной вмещающей породы,и в процессе моделирования возгорания отобранных проб устанавливают характерный для заданной температуры нагре -1 32854 б 1 1 Х 11 нте газо Форжарпый СИВНОСГЬ ыделения ыработаниндикаторныигаз м з ростран/ 3 та Этиле 1 ропа 7 1 1 Д 2,8 10 11 ропи(1 РН О Бутан 1 /1 и ва пробы спектр устойчивых иТенсив -ностей Газовыделения индикаторныхпожарных газов а в омент об/ аружс -ния признаков энд)Генно)О пож)расравнивают спектры устойчивых интенсивностей газовыделения гпдикаторныхгазов в пробах воздуха из выработанно 1 О 111)ост 1)анс гва и потчаемым и;)иМОДРЛИРОВаНИИ ВОЗ ГО)аНИЯЛв )/СЛ )В 1)й.в .елировании для температуры очагаСост Техр едактор И.Николай Заказ 3465/37 Тираж 429 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рауш