Способ обнаружения очага самонагревания угля в массиве

 

Изобретение относится к угольной промышленности и предназначено для профилактики эндогенных пожаров в шахтах. Цель - установление стадии развития очага самонагревания угля. Измеряют температуру стенки горной выработки и воздуха. Со стенки выработки определяют коэффициент теплоотдачи и коэффициент теплопроводности угля. Измеряют излучательную способность угля, мощности потока теплового излучения со стенки выработки. При этом определяют положение точки, где мощность излучения максимальна и расстояние от нее до точки , где мощность излучения равна половине максимальной величины. После чего определяют температуру в очаге самонагревания по математической формуле. Сравнением температуры угля в очаге самонагревания с температурами возгорания и воспламенения угля определяют стадию развития очага самонагревания угля. При температуре в очаге выше температуры возгорания, но ниже температуры воспламенения, очаг самонагревания является очагом самовозгорания угля. При температуре в очаге более температуры воспламенения имеется очаг развитого эндогенного пожара.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦЙАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

»9>SU»» а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (51)5 Е 2" Р 5/00 (21) 4486515/31-03 (22) 26.09.88 (46) 23.10.90. Бюл. К - 39 (71) Тульский политехнический институт (72) Е. И. Захаров, Н ° M. Качурин и И. В. Панферова (53) 622.817(088.8)

° (56) Авторское свидетельство СССР

N - 819358, кл. Е 21 F 5/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 1234661, кл. Е 21 F 5/00, 1985. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ОЧАГА САМОНАГРЕВАНИЯ УГЛЯ В МАССИВЕ (57) Изобретение относится к угольной .пром-сти и предназначено для профилактики эндогенных пожаров в шахтах.

Цель — установление стадии развития очага самонагревания угля. Измеряют т-ру стенки горной выработки и воздуха. Со стенки выработки определяют

Изобретение относится к угольной промышленности,. а конкретно — к профилактике эндогенных пожаров в шахтах и может быть использовано для оценки стадии развития очага самонагревания угля., Целью изобретения является определение стадии развития очага самонагревания угля.

Реализация предлагаемого способа

1 осуществляется следующим образом.

Измеряется средняя температура стенки выработки и воздуха (1, t ).

Затем IIQ известным методикам опредекоэффициент теплоотдачи и коэффициент теплопроводности угля. Измеряют из= лучательную способность угля, мощность потока теплового излучения со стенки выработки. При этсм определяют положение точки, гле мощность излучения максимальна и расстояние от нее до точки, где мощность излучения равна половине максимальной величины.

После чего определяют т-ру в очаге самонагревания по математической Aле. Сравнением т-ры угля в очаге самонагревания с т-рами возгорания и воспламенения угля определяют стадию развития очага самонагревания угля.

При т-ре в очаге выше т-ры возгорания, но ниже т-ры воспламенения, очаг самонагревания является очагом самовозгорания угля. При т-ре в очаге более т-ры воспламенения имеется очаг развитого эндогенного пожара.

4Р ляются коэффициент теплоотдачи со стенки выработки, коэффициент теплопроводностн угля 9, излучательная способность стенки выработки с.. Пос ле этого измеряют мощность теплового излучения со стенки выработки с помощью радиометра или другого прибора и определяют положение точки, где мощность излучения максимальна (q „ ) Й

>ллсл кС и расстояние от нее до точки (xI), где мощность излучения равна половине максимальной величины излучения.

Температура в очаге самонагревания определяется по формуле

3 макс х gpg о с 2%6 (546 + to + сь) L(273 + t<)2 + (273 + tz)2-)о

;где q — максимальная мощность тепМаКс

6 лового излучения стенкой выработки, Вт/м ; а стадия развития очага самонагрева:ния определяется сравнением темпера. туры угля в очаге самовозгорания с

; температурами возгорания и воспламенения .угля. Если температура в очаге менее температуры возгорания, то имеет место стадия низкотемпературного

- окисления. При температуре в очаге

: вьппе температуры возгорания, но ниже

:;: температуры воспламенения„ очаг само нагревания является очагом самовозго-!,ðàíèÿ угля. При температуре в очаге более температуры воспламенения имеет1 ся очаг развитого эндогенного пожара.

0,28 3;6 402,6

2 - 0,28 5,7 . 10 0,853 (546 + 17 + 14) 1 (273 + 17) + (273 + 14),3 — 173 С макс

Ч н

273 + tg) + (273 + t )>)! х ь, 2 5<(546+ = + ° ) где и

0 температура в очаге самос i ° нагревания, средняя температура стенО 55 .ки выработок, С; расстояние от точки с . максимальной мощностью излучения, на котором мощность излучения равна половине максимальной величины м

С вЂ” коэффициент теплоотдачи со стенки выработки, Вт/м С

Пример. Предлагаемый способ опробован на шахте, разрабатывающей

Для бурых углей t возгорания

130 С, t воспламенения 270 С. При температуре обнаруженного очага с

173оС.зафиксированный очаг находится в стадии самовозгорания угля.

Очаг самонагревания вскрывают и воздействуют на него водой. Очаг вскрыт скважиной и ликвидирован. 40

Формула изобретения

Способ обнаружения очага самонагре- вания угля в массиве, включающий из. мерение температуры стенки горной 45 выработки и воздуха, определение коэф. фициента теплоотдачи со стенки выраJ бурые угли, где был обнаружен очаг самонагревания угля.

Для определения стадии его развития измерена средняя температура о стенки выработки t = 17 С, темперао тура воздуха в выработке t,з = 14 С, определен коэффициент теплоотдачи со стенки выработки 0 = 3,6 Вт/м i С, ко-. о эффициент теплопроводности угля = а

= 0,28 Вт/м С, излучательная способность угля Я == 0,853, С помощью радиометра определена точка на поверхности обнажения массива.„ где мощность теплового излучения максимальна и составила q м = 402,6 Вт/м . Точка с мощностью излучения 201,3 Вт/м"" находится от нее на расстоянии х

= 0,28 м. Далее по формуле рассчитана температура очага самонагревания угля ботки и коэффициента Tpnëonðoâoäíoсти угля, отличающийся тем, что, с целью установления стадии развития очага .самонагревания угля, дополнительно измеряют излучательную способность угля, мощность потока .. теплового излучения со стенки выработки, при этом определяют положение точки, где мощность излучения максимальна, и расстояние от нее до точки, где мощность излучения равна половине максимальной величины, после чего определяют температуру в очаге самонагревания из математического выражения

601394 й

Составитель И, Федяева

Редактор С. Патрушева Техред И.Пидык Корректор Л. Бескид

Тираж 376 Подписное

Заказ 3260

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 максимальная мощность теплового излучения стенки выработки, Вт/м ; коэффициент теплопроводности угляр BT/м Су постоянная Стефана-Больцмана; иэлучательная способность угля;.

- средняя температура воздуха, С и сравнением температуры угля в оча5 ге самонагревания с температурами возгорания и воспламенения угля,определяют стадию развития очага самонагревания угля.