Способ предупреждения эндогенных пожаров

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для профит лактической обработки целиков угля антипирогеном. Цель - повышение эффективности профилактики за счет перемешивания угля с антипирогеном при отжиме угля в целике, снижения воздухопроницаемости прилегающего выработанного пространства и уменьшения деформации целика. В угольный цeлJiк бурят шпуры (скважины). Количество шпуров и глубина бурения зависят от мощности пласта и размеров целика. Шпуры под давлением заполняют порошкообразным антипирогеном , например карбамидом, с помощью пневмозарядчика. После обработки по прилегающему к выработанному пространству контуру целика в KpoBjuo . пласта бурят разгрузочные скважины. В стенке каждой скважины нарезают зародьшевую щель. С помощью Нс;соса осуществляют гидроразрыв пород кровли через разгрузочные скважины. Производят разгрузку краевой части целика и последующее обрушение пород кровли, примыкающих к целику. При отжиме угля от целика происходит его перемешивание с карбамидом. При самонагревании угля карбамид разлагается с поглощением тепла и вьщелением инертного газа. Вследствие выполнения указанных операций повьшгается , эффективность профилактической обработки, 2 з.п. ф-лы. 5 ил. i (Л 4 о: ел О) о со

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51 ) 4 Е 21 Р 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 424932)/23-03 (22} 25,05.87 (46) 15.03.89, Бюл, 11 10 (71) Восточный научно-исследователь.ский институт по безопасности работ . в горной промышленности (72) В.И.Мурашев, В.М.Маевская, В.Б.Попов, 10,Н,Малышов, А,И.Гук, З,С.Быкова, В.N,Íåáoðñêèé и Н.М.Недосекина

; (53) 621,822(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР М 721541, кл, Е 21 F 5/02, 1 977.

Руководство по применению способов торможения развития самонагревания угля в выработанных пространствах выемочных полей шахт, Кемерово:

ВостНИИ, 1986, с, 38-47, (54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЭНДОГЕННЫХ. ПОЖАРОВ (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для профит лактической обработки целиков угля антипирогеном. Цель — повышение эффективности профилактики за счет перемешивания угля с антипирогеном при отжиме угля в целике, снижения воз1

Изобретение относится к горному делу, а именно к подземной разработ-. ке пологих и наклонных пластов угля, склонного к самовозгоранию,. и может быть использовано с целью профилактической обработки целиков угля, оставляемых в районе монтажной и демонтажной камер, в зонах дизъюнктив"

„„Я0„„1465603 А1 духопроницаемости прилегающего выработанного пространства и уменьшения деформации целика. В угольный целик бурят шпуры (скважины), Количество шпуров и глубина бурения зависят от мощности пласта и размеров целика. Шпуры под давлением заполняют порошкообразным антипирогеном, например карбамидом, с помощью пневмозарядчика, После обработки по прилегающему к выработанному пространству контуру целика в кровлю пласта бурят разгрузочные скважины.

В стенке каждой скважины нарезают зародышевую щель, С помощью насоса осуществляют гидроразрыв пород кров- а

Ю ли через разгрузочные скважины, Производят разгрузку краевой части целика и последующее обрушение пород кровли, примыкающих к целику. При С отжиме угля от целика происходит его перемешивание с карбамидом. При самонагревании угля карбамид разлага- ф ы ется с поглощ нием тепла и выделени- ф„ ем инертного газа, Вследствие выпол- а@ нения указанных операций повышается эффективность профилактической обра- ботки, 2 з,п, ф-лы, 5 ил. ных нарушений и в местах разворота механизированных комплексов при спиральной технологии, Целью изобретения является повы- . шение эффективности профилактики эа счет эффективного перемешивания угля с антипирогеном при отжиме угля в целикЕ, снижения воздухопроницаемос- з 146 ти прилегающего выработанного пространства и уменьшения деформации целика, На фиг,1 показан подлежащий обработке целик между демонтажной камерой и бремсбергом; на фиг.2 — разрез А-А на фиг,1; на фиг,З вЂ” подлежащей обработке целик между разрезной выработкой и бремсбергом; на фиг,4 — расположение скважин в разрезной выработке, на фиг.5 — разрез

Б-Б на фиг.3.

Способ осуществляют следующим образом, В целики угля бурят шпуры (скважины), количество которых и глубина зависят от мощности пласта и размера целика; Шпуры под давлением заполняются порошкообраэным антипи1зогеном (карбамидом) с помощью пневмозарядчика, Одновременно по контуру целик, прилегающего к выработанному пространству, в кровлю пласта бурят скважины, количество которых и длина завися от мощности слоя кровли, подлежащего обрушению, В стенке каждой скважины нарезают зародышевую щель, вдоль целика устанавливают герметизаторы и с помощью насоса осуществляют гидроразрыв, В результате этого уменьшается нагрузка иа целик и снижается воэдухопроницаемость прилегающего к нему выработанного пространства, При отжиме угпя от целика происходит его перемешивание с карбамидом, При самонагревании угля карбамид разлагается с поглощением тепла и выделением СО .и hK „ При разложении 1 Kl карбамида поглощаетэ ся 470 ккал тепла и выделяется 1 м инертного газа, Вследствие этого происходит локализация очага самонагревания угля в месте его возникновения, снижается скорость реакции окисления и самовозгорание угля не происходит, В качестве антипирогенов могут использоваться и другие составы, обладающие высокими ингибирующими и инертизирующими свойствами, Разгрузка целика может быть произведена другими способами, например с помощью взрывных рабо г, Скважины бурят длиной 1,5-4 м в зависимости от мощности пласта, Обработку целиков угля производят в пе!>иод проходки выработок.

5603

Пример 1, Пример фи> .1 и 2 °

Пласт в пределах обработанного столба имеет мощность 3,2-3,5 м и о угол падения 7 ° Непосредственная

55 кровля представлена аргиллитом мощностью 0,5-0,7 м с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова 1-2, основная кровля — устойчивый алевролит мощностью 20-25 м с коэффициентом крепости 8-9, Пласт залегает на глубине 300 м, уголь марки КЖ, склонный к самовозгоранию, Выемочное поле отрабатывается по бесцеликовой технологии с обрушением кровли. Обработке подлежит целик 1 между демонтажной камерой 2 и бремсбергом 3, Из демонтажной камеры в целик, имеющий ширину 10 м и более, были пробурены скважины 4 длиной 3,0-4Ä0 м через.3 м в 3 ряда по высоте в шахматном порядке на расстоянии 0,7-0,8 м, Скважины с помощью пневмозарядчика

ВАХШ-7ДИ под давлением 0,5-0,8 1".Па заполняли порошком карбамида, Заполнение производилось в направлении от забоя скважины к устью, Антипироген в скважине находился в спрессованном состоянии, Для предохранения от высыпания устья скважин перекрывали деревянными пробками, Расход антипи- рсгена был принят из расчета 0,27 от массы угля в целике и коэффициента запаса 1.,2, что составило 2,83;0 т карбамида на целик длиной 100 м, Для предохранения целика от деформации и снижения опорного давления, определяющего отжим угля в целике и формирующегося за счет зависания кровли, из демонтажной камеры по длине целика в кровлю пласта бурили скважины 5 длиной 4 м через 8 м под углом 75-80 к горизонту с наклоном в сторону выработанного пространства 6. В каждой скважине в стенке создавали зародышевую щель 8, Скважины герметизировали с помощью герметизаторов 7 типа "Таурус" и поочередно соединяли с насосом УНР— 0,2 для производства гид1эоразрыва, в результате чего вдоль целика со стороны выработанного пространства была создана щель 8, по которой происходило обрушение кровли, и порода заполняла пространство около целика. Опорное давление на целик уменьшалось, что предохраняло его от деформации, Обрушение пород снизило приток воздуха к разрыхленным массам, образую5 146560 3 6

15

55 щимся от отжима угля з целике, При отжиме уголь перемешивался с антипирогеном, а при самонагревании угля карбамид разлагался с поглощением тепла и выделением инертных газов, вследствие чего скорость реакции окисления снижалась и самовозгорание угля не происходило, После окончания работы осуществляли изоляцию столба перемычками 9, Пример 2, Пример поясняется фиг,3-5, Пласт в пределах уклонного поля имел мощность 3,2-3,5 м, угол падения 5-7

Кровля была представлена: непосредственная - аргиллитом мощностью

0,5-0,7 м с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова 1-2, основная — среднеустойчивым алевролитом мощностью 20-25 м с коэффициентом крепости 5-6, Первичный шаг посадки основной кровли 30-35 м, вторичный—

l5-20 м. Пласт залегал на глубине

300 м. Природная газоносность.пласта ll м /т. Газообилъность участка

Ъ

i 0 9 м /мин, Уголь марки КЖ, склонЭ ный к самовозгоранию, Бремсберговое выемочное поле длиной по цростиранию 800 м и падению

600 м отрабатывалось по бесцеликовой технологии с обрушением кровли с под готовкой выемочных столбов спаренны"

l ми выработками с применением комплекса ОКП-70, Длина лавы 120 м. Выемочные столбы отрабатывались по спиральной технологии переходом комплекса из .одного выемочного столба в другой под углом 180 (фиг.3). Проветривание выемочных столбов производилось по возвратноточной схеме, В лаву поз ступало 700 м /мин воздуха. Перепад давления по лаве составлял 0,7 даПа.

В местах разворота комплекса были оставлены целики угля 1 и 1, которые обрабатывали порошкообразным антипирогеном с прилегающей разрезной выработки 10 до разворота. В целики бурили шпуры 4 длиной 3-4 м через

3 м в 3 ряда на расстоянии 0,7-0,8 м в шахматном порядке (фиг,4). В каждом ряду было пробурено 26-27 шпуров, которые заполняли антипирогеном (карбамидом) под давлением 0,5-

0,8 МПа с помощью пнезмозарядчика

ВАХШ-7ДМ, Пневмозарядчик был установлен на воздухоподающей выработке и к нему быд подведен сжатый воздух от компрессора lllPKC, Подачу антилирогена производили с помощью высоконапорного шланга, который вводили в забой шпо р". и по мере его на.cr.::.:-:åния перемешали к е"o устью, Ант. тп:..гоген в шпуре находился в спрн-.cованном состоянии, для предохранpæ:ÿ от высыпания шпуры были закрыты царев вянными пробками, Расход антипирогена был принят 0,3% от массы угJIp. в целике на глубине 10 м (коэффициент

I запаса 1„2), что составило 4,5-5 т карбамида, чя сохранения величины отжи— ма угля в целике и обрушения зазн.саюцей консоли с разрезной выр;ботки про урили шпуры 5 B кровлю пласта длиной 4 м через 8 м (фиг,5), Гидроразрыв кровли пласта производили по мере подзигания комплекса, Обрушение пород в разрезной выработке снизило приток воздуха к разрыхленным массам, образующимся от отжима угля в целике.

Формула изобретения

1, Способ предупреждения зьдогенных пожаров, включающий бурение скважин в угольный целик, сформированный з выработанном пространстве действующего выемочного поля, обработку целика антипирогеном через сква-— жины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности профилактики за счет перемешивания . угля с антипирбгеном при отжиме угля з целике снижения воздухопроницазмости прилегающего выработанного пространства и уменьшения деформации целика, после обработки целика антипирогеном по прилегающему к выработанному пространству контуру целика в кровлю, бурят разгрузочные скважины, производят разгрузку крае- вой части целика и последующее обрушение пород кровли, примыкающих к целику, 2, Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что разгрузку целика осуществляют путем направленного гидроразрыва пород кровли через разгрузочные скважины, 3, Способ по п, l, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве антипирогена используют порошок карбамида.

1 465603 г

14b5603

Уиг4

Составитель И,Федяева

Редактор Л,Веселовская Техред Д.Сердюкова Корректор М.Иароши

Заказ 923/35 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101