Способ прудупреждения эндогенных пожаров в действующих выемочных полях

 

Изобретение относится к горной промети и м.б. использовано для предупреждения эндогенных пожаров и их рецидивов в действующих выемочных полях, горные работы в которых ведутся слоевой системой, по бесцелликовым технологическим схемам или вблизи потушенных эндогенных пожаров , Цель - повышение эффективности предупреждения пожаров за счет снижения утечек воздуха через выработанное пространство ранее отработанных выемочных столбов. Угольный пласт отрабатывают по бесцеликовой технологии длинными столбами по простиранию с проветриванием по возвратноточной схеме. По вентиляционному штреку прокладывают металлический трубопровод (ТП), оборудованный вентилятором и шибером. С помощью воздушной съемки определяют величину и места утечек воздуха из вентиляционного штрека через выработанное пространство соседнего отработанного столба. По результатам съемки исходящую струю разделяют на два потока, один из которых отводят по вентиляционному штреку за счет общешахтной депрессии, а вторую - по ТП. За счет выбора уплотнения стыков ТП создают рассредоточенные подсосы воздуха из штрека в ТП, равные по величине утечкам в этих местах. 1 ил . 2 табл. С/) с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PЕСПУ6ЛИК (я)5 Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБPETEНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ кк к

1 (21) 4716627/03 (22) 11.07,89 (46) 23.11.91. Бюл. М 43 (71) Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) В. О, Торро, Ю. А. Миллер, Л. П. Белавенцев, В. А. Пуртов и К. М. Дурнин (53) 622.822,22(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 800391, кл. E 21 F 5/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1208268, кл. Е 21 F 5/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1411514, кл. Е 21 F 5/00, 1988. (54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ В ДЕЙСТВУЮЩИХ

ВЫЕМОЧНЫХ ПОЛЯХ (57) Изобретение относится к горной промсти и м.б. использовано для предупреждения эндогенных пожаров и их рецидивов в действующих выемочных полях, горные работы в которых ведутся слоевой системой, Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предупреждения эндогенных пожаров и их рецидивов в действующих выемочных по. лях, горные работы в которых ведутся слоевой системой, по бесцел иковым технологическим схемам или под потушенными эндогенными пожарами.

Целью изобретения является повышение эффективности предупреждения эндогенных пожаров за счет регулирования величины рассредоточенных утечек воздуха

„„S U „„1693258 А1 по бесцелликовым технологическим схемам или вблизи потушенных эндогенных пожаров, Цель — повышение эффективности предупреждения пожаров за счет снижения утечек воздуха через выработанное пространство ранее отработанных выемочных столбов. Угольный пласт отрабатывают по бесцеликовой технологии длинными столбами по простиранию с проветриванием по возвратноточной схеме, По вентиляционному штреку прокладывают металлический трубопровод (ТП), оборудованный вентилятором и шибером. С помощью воздушной съемки определяют величину и места утечек воздуха из вентиляционного штрека через выработанное пространство соседнего отработанного столба. По результатам съемки исходящую струю разделяют на два потока, один из которых отводят по вентиляционному штреку за счет общешахтной депрессии. а вторую — по ТП. За счет выбора уплотнения стыков ТП создают рассредоточенные подсосы воздуха из штрека в ТП, равные по величине утечкам в этих местах. 1 ил,. 2 табл. из воздухоотводящей выработки через прилегающее выработанное пространство ранее отработанных столбов.

На чертеже приведена схема выемочного участка при нисходящем порядке отработки выемочных столбов.

Способ осуществляют следующим образом.

Свежую струю воздуха 0 подают в призабойное пространство 1 отрабатываемого выемочного столба 2 от бремсберга 3 по конвейерному штреку 4, а исходящую струю

1693258 отводят частично (Q2) по трубопроводу 5, . оборудованному вентилятором 6, а частично (Оз) — по воэдухоотводящей (вентиляционной) выработке 7 за счет общешахтной депрессии. Обе части исходящей направляют в бремсберг 8.

После монтажа трубопровода и до пуска вентилятора 6 проводят воздушную съемку через каждые 50 м по длине вентиляционного штрека 7 и определяют степень рассредоточения утечек воздуха (q) из штрека 7 в вышележащий отработанный столб 9. Общую величину утечек определяют из выражения

Ц=ОЗ Q4, где Оз — количество воздуха, проходящего по вентиляционному штреку на сопряжении с очистным забоем, м /мин;

Q4 — количество воздуха, проходящего по вентиляционному штреку на сопряжении с бремсбергом, м /мин.

При монтаже газопровода уплотнение стыков производят с таким рассветом, чтобы подсосы воздуха в трубопровод по всей длине были численно равны замеренным по результатам съемки утечкам воздуха в вышележащий отработанный столб, т.е. чтобы

fqi = q. При нарушении этого равенства происходят подсосы воздуха иэ выработанного пространства или сохраняется часть утечек.

Минимальное значение Q4 определяют, исходя из требований правил безопасности (162) по минимальной скорости движения воздуха, по формуле

Q4 = Я чмин 60 м /мин, з где Б — сечение выработки, м; г.

v = 0,25 м /с — минимальная скорость воздуха по штреку.

Для регулирования количества отсасываемого по трубопроводу воздуха последний снабжают шибером 10.

Пример. Угольный пласт m =4,5 м, а = 7 отрабатывался длинными столбами по простиранию по бесцеликовой технологии в нисходящем порядке с проветриванием по возвратно- очной схеме. По конвейерному штреку в очистной забой подавали свежий воздух в количестве О1 = 600 м /мин. По вентиляционному штреку сечением S = 8 м от очистного забоя до флангового вентиляционного уклона был смонтирован воздухоотсасывающий металлический трубопровод длиной 730 м из звеньев труб длиной 3 м и диаметром 0 63 м. На фланговом вентиляционном уклоне установлен вентилятор ВМЦà — 7, который был подключен к трубопроводу. До включения вентилятора была проведена воэдушиая съемка, и было установлено, что утечки воздуха по вентиляционному штреку составили q = 150 м /мин, причем утечки равноз мерно распределены по всей длине штрека.

Количество воздуха, проходящего непосредственно по вентиляционному штреку, 5 должно быть по минимальной скорости движения воздушной струи не менее Q4 = 120 м /мин.

Для снижения утечек воздуха в выработанное пространство ранее отработанного

10 столба до пожаробеэопасных значений было необходимо обеспечить равномерные рассредоточенные подсосы воздуха иэ вентиляционного штрека в трубопровод в количестве, равном утечкам, т.е, 150 мз/мин, 15 Количество воздуха, подсасываемого в трубопровод, определялось из формулы

q1 = О2 Кут.тр, где Ог — количество воздуха, отводимого по трубопроводу, м /мин;

20 " Кут тр коэффициент воэдухоп роницаемости тру боп ро вода. ут.тр = (д K dip ъйтр.ж + 1)

1, 1тр 2 где К вЂ” коэффициент удельной стыковой воз25 духопроницаемости трубопровода, отн,ед.: сЬр = 0,63 — диаметр трубы, м;

1тр = 73 — длина трубопровода, м;

Ьв = 3 — длина звена, м;

Втр.ж = 17,3 — аэродинамическое сопро30 тивление жесткого трубопровода, киломюрги.

С учетом утечек количество воздуха, поступающего ввентиляционный штрек,,на сопряжении с очистным забоем должно бы35 ло составить не менее

Оз Q4+ ц =-120 мз/мин+ 150 м /мин 270 м /мин.

Исходя из этого, а также учитывая техническую характеристику вентилятора и со40 противление трубопровода, было принято следующее распределение воздуха: Оз = 80 м /мин, О2 = 120 мз/мин, О4=330 м /мин, Q5 270 м /мин, оут=qnoc з з

= 150 м /мин.

Притаком распределении коэффициент утечки трубопровода должен был составить

Кут,тр = — = = 1,26.

Чподс 150

Ог 120

В соответствии с типовым проектом установки ВМП для проветривания тупиковых выработок на действующих и строящихся шахтах Кузбасса был выбран тип уплотнения стыков жесткого трубопровода, обеспе55 чивающий Ку-,.тр = 1,26, для этого определили Кут.ст„исходя иэ зависимости — 5,7 10

1693258

Таблица 1

Место измерения

Обозначение

Точка измерения без вентилятора с включенным вентилято ом

Сопряжение с лавой

600

600

120

Сопряжение с лавой .

190м от сопряжения

520м от сопряжения

728м от сопряжения

600

480

Оэ

Оз

561

438

Qll

378, 500

457

330

270

150 (+ 30) Полученное значение коэффициента удельной стыковой воздухопроницаемости обеспечивалось уплотнением стыков при помощи резиновых прокладок. Распределение заданного объема подсосов воздуха в 5 трубопровод было осуществлечо путем изменения количества воздуха, отводимого по трубопроводу, для чего на его конце устанавливался шибер, и качеством уплотнения стыков трубопровода (qnoyc = 02 Кут.пр). По 10 мере подвигания очистного забоя за счет уменьшения длины трубопровода уменьшался коэффициент воздухопроницаемости его, поэтому для поддержания заданной величины подсовов регулировалась величи- 15 на 02. Для уточнения величины подсосов воздуха периодически проводилась депрессионная съемка.

В табл. 1 приведены расходные харак- 20 теристики, а в табл. 2 — величины депрессий выработок и трубопровода при осуществлении способа, Конвейерный штрек

На входе втрубопровод

Вентиляционный штрек

Вентиляционный штрек

Вентиляционный штрек

Вентиляционный штрек

Диффузор вентилятора

ВМЦГ-7.

Утечки воздуха в выработанное пространство верхней лавы

Формула изобретения

Способ предупреждения зндогенных пожаров в действующих выемочных полях, включающий отработку пластов угля, склонного к самовозгоранию, с проветриванием столба.по воэвратноточной схеме, уменьшение прососов воздуха через выработанное пространство и изолированный отвод части исходящей струи по трубопроводу, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности предупреждения эндогенных пожаров за счет регулирования величин ы рассредоточен и ых утечек воздуха из воздухоотводящей выработки через прилегающее выработанное пространство ранее отработанных столбов, проводят воздушную съемку в воздухоотводящей выработке, определяют величину и места утечек воздуха, создают в местах утечек подсосы воздуха в трубопровод, при этом величину подсосов принимают равной величине утечекчерез выработанное пространство.

Расхо воз ха, м /мин

1693258

Таблица 2

Составитель И. Федяева

Техред М.Моргентал Корректор М. Пожо

Редактор M. Янкович

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

Заказ 4061 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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