Способ предупреждения эндогенныхпожаров b шахтах

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Соаз Советских Социапистических Республнк(22) Заявлено 16.04 79 (21) 2754734/22-03с присоединением заявки йо Е 21 Г 5/00 Государствеиный комитет СССР по делам изобретений и открытий.22(088.8) Дата опубликования описания 30. 01. 81ов, В.ов Восточный научно"исследовательский ипо безопасности работ в горной проьеаилМинистерства угольной промышленности лф(71 тел НДОГЕН 4) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕН ПОЖАРОВ В ШАХТА ой породы за счетчины пожа оопасно орнойиспольдогенных иения ики энйся втранствоэроэоля ается с ри этом ему боку ое перек Изобретение относится к проМышленности и может быть зовано для предупреждения э пожаров в шахтах.Известен способ профилак догенных пожаров, заключающ том, что в выработанное про вводят антипирогены в виде И10Недостатком данного способа является большой расход антипирогена.Известен также способ предупрежде" ния эндогенных пожаров в шахтах,заключающийся в создании на выемочном участке воэдухоподводящих выработок, камер регулируемого давления воздуха в управлении утечками воздуха в пожароопасной зоне и обработке ее антипирогеном 21.Недостатком этого способа является большая трудоемкость работ по .созданию камер регулируемого давления воздуха относительно невысокая эффективность способа из-за большой величины зоны вероятного возникновения пожара.Цель изобретения - повышение эффективности работ по предупреждению эндогенных пожаров при разработке крупнопадающих дластов с магази" нирован м горнуменьше вели р й зоны.Поставленная цель достигается тем, что камеру регулируемого давления воздуха создают в магазинированной породе, располагают ее вблизи воздухойодающей выработки и параллельно ней, поддерживают давление воздуха в камере ниже давления воздуха в воздухоподающей выработке, при этом в качестве камеры регулируемого давления применяют перфорированную трубу, которую наращивают по мере увеличения объема магазинированной породы, а уровень давления в указанной трубе у поверхности магазинированной породы поддерживают равным давлению воздуха на поверхности магазинированной породы.На фиг. 1 представлена схема отработки крутого пласта;на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1;на фиг. 3 - схема устройства камеры пониженного давления; на фиг 4 - узел 1 на фиг. 3.Отработка пласта начин выемки монтажного слоя 1, пс помощью анкеров к висячпласта прикрепляется гибк рытие 2, а отбитая горная порода магаэинируется в выработанном пространстве. В дальнейшем отработку оставшейся части 3 пласта осуществляют сис,темой подэтажной гидроотбойки под гибким перекрытием, при этом вымывают и отбитую горную породу, замагазинированную в слое 1, Подготовку монтажного слоя осуществлют путем проведения со вскрывающих выработок нижнего штрека 4, вентиляционного штрека 5, воэдухоподающей выработки и воэдухоотводящей выработки 6. Разработку ведут горизонтальными полосами по простиранию с помощью комбайна КМГ или ГПК в направлении от выработки 6 и выработки 7 или по челновой схеме. Забой монтажного слоя представляет по существу подготовительную выработку.Отбитую в кровле горную породу, например уголь, укладывают на почву выработки, это служит закладкой выработанного пространства. По мере отработки полоск висячему боку пласта крепят гибкое перекрытие и происходит уплотнение замагазинированного угля. Проветривание забоя осуществляют путем подачи воздуха по выработке 6 в призабойное пространство 8 и отсюда отработанного воздуха по выработке 7 и вентиляционному штреку 5. В данном случае. происходит двухстороннее приьыкание воздушнойструи к отбитому углю, что представляет большую эндогенную опасность, так как в результате разности давлений воздуха в выработке ив очистном забое 8 часть воздухадвижется по более короткому пути,т.е. через отбитый уголь 9. Это приводит к тому, что проветриваемаяэона магазина имеет значительныеразмеры. Расчеты показывают, чтопри высоте этажа 100 м, длинавыемочного поля 150 м и объеме пустот в 1 м 2 отбитого угля 0,34 м 3/ммаксимальная длина проветриваемойзоны составляет 65-70 м. Несмотряна небольшую величину утечек черезотбитый угол (5) применяемаяпрямоточная схема проветривания создает возможность самовозгоранияугля в любом месте замагазинированного массива на всей длине проветриваемой зоны. Для предупрежденияэндогенного пожара,в этих условияхвесь отбитый уголь, находящийся вэтой зоне необходимо обрабатыватьантипирогеном.Для уменьшения проветриваемойзоны предлагается в отбитом угле параллельно воздухоподающей печи 6 возводить камеру 10 регулируемого давления, имеющую воэдухопроницаемые стенки, В рассматриваемом примере камера выполнена из отрезков перфорированной трубы, защищенной двумя слоями металлической сетки. Трубопровод возводится в отбитом углена расстоянии 3 м от воздухоподающей выработки 6. Указанное расстояние принято из соображений минимальной длины скопления разрыхленногоугля, в котором по условиям генерации тепла от окисления и теплообменавозможно самовозгорание угля, а также с целью исключения активной аэродинамической связи камеры 10 с воздухоподающей выработкой. Перфорированф ный трубопровод наращивается по мереувеличения объема магазина. В местеведения работ по отбойке угля перфорированная часть трубы перекрываетсязаглушенным не перфорированным от резком трубы 11 для герметизациикамеры от рабочего пространства забоя и не уплотненного слоя отбитогоугля. Патрубком 12 камеру связываютс трубопроводом 13, проложенным по щ выработке 6 и выходящим на вентиляционный штрек 5. Для создания разряжения в камере 10 трубопровод 13 подсоединен к вентилятору 14, С помощьюего в камере создается давление ниже, чем в воздухоподающей выработке6, Для исключения аэродинамическойсвязи камеры с очистным забоем вверхней части камеры давление должнобыть равным или близким к давлениювоздушной струи на поверхности магазинирования. Так как в процессе работы возможно попадание в камеруугольной пыли, патрубок 12 снабжензатвором 15 для выпуска ее.3 П Р и м е р. При разработке былиопределены параметры камеры регулируемого давления исходя из следующихусловий: длина выемочного участка -150 м; высота столба - 100 м; количество воздуха, поступающего к воздухоподающей выработке 150 м /мин;утечка воздуха через магазинированный уголь - 5 или 7,5 м /мин; деэпрессия струи у входа в воздухоподающую выработку - 12 кг/м; де прессия струи у входа в очистнойзабой - 17 кг/м ; депрессия на вен 2,тиляционном штреке - 21 кг/м.Исходя из этих данных расчетным путем определены следующие параметры Я камеры регулируемого давления: максимальная длина камеры - 100 мм;диаметр труб для камеры - 200 мм;диаметр отверстия перфорации - 20 мм;количество отверстий на 1 пог. м трубы - 100; длина отсасывающего трубопровода - 12 м; диаметр отсасывающего трубопровода - 200 мм; депрессияв верхней части камеры регулируемого/давления - 17 кг/м"; величина максимальной депрессии у всоса вентиля- бО тора - 32 кг/м 2; имя вентилятораВ .Возможны другие варианты выполнения камеры регулируемого давления;подключение отсасывающего трубо провода к верхней части камеры; выполнение камеры из двух и более параллельных перфорированных трубопроводов.Рязряжение в камере должно обеспе чить такой радиус ее влияния, чтобы перехватить утечки воздуха из выработки 6 по всей ширине магазина.В приведенном выше примере улавливания утечек воздуха с помощью камеры регулируемого давления и отвод их по трубопроводу на вентиляционный горизонт (или выпуск на откаточный горизонт при малом содержании газа) сократит проветриваемук зону 16 с 60-70 м до 3-4 м вдоль воздухоподающей выработки 6, Для исключения возможности развития процесса самонагревания угля в этой зоне ее необходимо обработать анатипирогеном, например, 20-ным водным раствором хлористого кальция. Обработку следует производить по мере отбойки угля из расчета 20 л. раствора на 1 м магазинированного угля в пределах проветриваемой зоны16 (3-4 м) .При высоте столба 100 м, мощности монтажного слоя 2,0 м и ширине проветриваемой зоны 4,0 объем угля,который должен быть обработан антипирогеном, составит 1040 т. Расход кристаллического хлористого кальция составит 4,2 т против 68-72 т по известному способу.В камере могут быть расположены термодатчики для осуществления оперативного контроля за начальными признаками самонагревания угля, ее можно также испольэовать и для исследуемой обработки. При выемке нижнего слоя перфорированные трубы могум быть извлечены и использованы для сооружения камер на других участках.Способ обеспечивает, кроме снижения расхода антипирогена, повышение надежности профилактики эндогенных пожаров и позволяет использовать передовую технологию разработки мощных крутых пластов.Формула изобретенияСпособ предупреждения эндогенныхпожаров в шахтах, заключающийся всоздании на выемочном участке воздухоподводящих выработок, камер регулируемого давления воздуха в управлении утечками воздуха в пожароопасной зоне и обработке ее антипирогеном, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повыаения эффек 15 тивности работ по предупреждениюэндогенных пожаров при разработке крутопадающих пластов смагазинированием горной породыза счет уменьшения величиныпожароопасной зоны, камеру регулируемого давления воздуха создаютв магазинированной породе, располагают ее вблизи воздухоподающей выработки и параллельно ней, поддерживают давление воздуха в камере ниже давления воздуха в воздухоподающей выработке, при этом в качестве камеры регулируемого давления применяют перфорированную трубу, которую наращивают по мере увеличения30 объема магазинированной породы,ауровень давления в указанной трубеу магазинированной породы поддерживают равным давлению воздуха на поверхности магазинированной породы,35 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Руководство по применениюантипирогена для предупрежденияи тушения подземных пожаров. Кеме 40 ровс, ВостНИИ, 1967, с. 4-5.2. Горбачев Д.Т. и др. Опыт предупреждения эндогенных пожаров нашахте треста "Кемеровоуголь", М.,ЦНИИИуголь, 1968, с. 58-60.