Способ предупреждения и тушения пожаров в выработанном пространстве

 

Изобретение относится к горному делу и может найти применение при тушении пожаров в выработанных пространствах (ВП), в пустотах за крепью горных выработок и в других труднодоступных местах. Цель изобретения - повышение эффективности предупреждения и тушения пожаров. Для предотвращения попадания кислорода воздуха к очагу горения возводят изолирующую стенку из закладочного материала и производят подачу в ВП за стенку водной суспензии углекислых солей, подвергнутых гидрофобной обработке. Эта обработка например парами парафина, позволяет предохранить их от смачивания и размокания в составе суспензии. По мере накопления частиц углекислых солей происходит заполнение ими пустот в закладочной стенке и тем самым обеспечивается герметизация ВП. Затем в ВП подают кислотный раствор, при реакции которого с углекислыми солями образуется вода, углекислый газ и соли. При этом происходит инертизация атмосферы диоксидом углерода. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 F 5/00.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ИЗМА м ИЕЯР

ПОТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

Ы 4

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4778928/03 (22) 08.01.90 (46) 23.12.91. Бюл, йг 47

P1) Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела (72) В.К. Костенко, А.А. Крупка, В.Я. Василенко и Н.И. Привалов (53) 622.807(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1016534, кл. Е 21 F 5/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1303731, кл. Е 21 F 5/00, 1985. (54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ В ВЫРАБОТАННОМ ПРОСТРАНСТВЕ (57) Изобретение относится к горному делу и может найти применение при тушении пожаров в выработанных пространствах (ВП), в пустотах за крепыш горных выработок и в других труднодоступных местах.

Изобретение относится к области горного дела и позволяет повысить эффективность предупреждения и тушения пожаров.

Известен способ тушения подземных пожаров, включающий подачу в изолированный пожарный участок инертного газа под избыточным давлением, Отвод инертного газа осуществляют по скважинам, которые бурят из действующих выработок в район очага пожара. Выходы скважин относительно очага пожара располагают со сто- . роны, противоположной месту подачи. инертного газа.

Способ осуществляют следующим образом.

Я2, 1700264 А1

Цель изобретения — повышение эффективности предупреждения и тушения пожаров.

Для предотвращения попадания кислорода воздуха к очагу горения возводят изолирующую стенку из закладочного материала и производят подачу в ВП за стенку водной суспенэии углекислых солей, подвергнутых гидрофобной обработке. Эта обработка например парами парафина, позволяет предохранить их от смачивания и размокания s составе суспензии. По мере накопления частиц угле кисл ых солей и ро исходит запал нение ими пусто1 в закладочной стенке и тем самым обеспечивается герметизация ВП.

Затем в ВП подают кислотный раствор, при реакции которого с углекислыми солями образуется вода, углекислый гаэ и соли. При этом происходит инертиэация атмосферы диоксидом углерода, При изоляции пожарного участка. одновременно с возведением на откаточном и вентиляционном штреках изоляционных перемычек, в район очага пожара бурят скважину, К проложенному через перемычку подводящему трубопроводу подсоединяют генератор инертных газов. Определяют величину избыточного давления газов, зависящую от пропускной способности скважины.

Подают инертный газ в изолированный участок, где газ проходит через выработанное пространство. в т.ч, очаг пожара, поступает в скважину и по ней отводится в вентиляционный поток, 1700264 стенку

Недостатком известного способа являе1ся его низкая эффективность, обусловленная тем, что при бурении скважин в нарушенном трещинами породном массивЕ, находящемся в зоне влияния очистных работ, происходит значительное отклоненйе осей этих скважин от первоначально э данного направления и они вскрывают выработанное пространство на значительном удалении от очага пожара.

Кроме того, инертный газ в больших количествах, минуя .очаг горения, мигрирует о трещинам в горном массиве, что создает словия для поступления в него воздуха за счет общешахтной депрессии и активиэаЦии пожара.

Наиболее близким к изобретению по т ехнической сущности и достигаемому эффекту является способ предупреждения nogapa в выработанном пространстве, ключающий воздействие изолирующих тенок из закладочного материала, содеращего в составе углекислые соли, и послеующую обработку изолирующих стенок раствором кислоты.

Недостатком известного способа являтся его малая эффективность, обусловленая значительной трудоемкостью по возведению изолирующих стенок из заклаочного материала, содержащего углекисые соли.

Приготовление двух закладочных материалов или возведение изолирующих стенок из материалов с различными составами существенно усложняют технологию аварийных работ. Другая причина низкой эффективности известного способа состоит в том, что из-за медленного разбухания кусковатых глинистых пород самогерметизация выработанного пространства и изолирующей стенки происходит в течение нескольких суток.

Кроме того, как показал опыт эксплуатации таких изолирующих стенок, со временем наблюдается их разгерметизация, особенно в тех местах, где соприкасаются закладочный материал (глинистые вещества) и.углекислые соли (карботаны).

Целью .изобретения является повышение эффективности способа предупреждения и тушения пожара, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем возведение изолирующих стенок из закладочного материала и последующую инертизацию атмосферы в изолированном объеме диоксидом углерода, получаемым при обработке углекислых солей кислогным раствором, перед инертизацией yIneIIIIcn»Ie соли подвергают гидрофобной обрэбогке, а загем

55 подают в составе водной суспензии в выработанное пространство за изолирующую

Выполняемая перед инертизацией гидрофобная обработка углекислых солей, например. обработка их частиц парами парафина, позволяет предохранить от смачивания и размокания в составе суспензии, В то же время гидрофобная пленка, препятствующая контакту поверхности частиц солей и диполями воды, не препятствует проникновению диссоциированных ионов кислоты при инертизации. Подача суспензии за породную стенку в выработанное пространство приводит к тому, что вода отфильтровывается через закладочный материал и уходит из выработанного пространства. частицы углекислых солей остаются в выработанном пространстве возле закладочной стенки. llo мере накопления частиц происходит заполнение ими пустот в закладочной стенке и тем самым обеспечивается герметизация выработанного пространства. Кроме того, упрощается выполнение способа и уменьшаются затраты на его реализацию, так как отпадает необходимость приготовления двух типов закладочных смесей, содержащих глинистые и углекислые материалы. Достаточно возвести лишь каркас из закладочного материала, а затем заполнить пустоты в нем частицами углекислых материалов.

Известные в природе углекислые соли или содержащие их минералы имеют высокую смачиваемость и размокают, а некоторые растворяются в воде, Размоченные материалы хорошо заполняют поры и трещины, но после высыхания уменьшаются в объеме, происходит рассыхание, что ухудшает герметичность изолирующей полосы.

Однако, после проведения гидрофобной обработки углекислые соли и материалы не размокают в воде, они проникают в более мелкие поры, чем размокшие частицы (что также улучшает герметичность сооружения), и после отдачи воды не уменьшаются в обьеме.

Пример . При ликвидации эндогенного пожара, возникшего в выработанном пространстве отрабатываемой обратным ходом лавы, на пологопадающем пласте (.а = 12, m=1,5 м) применяют способ следующим образом, Для предотвращения попадания кислорода воздуха к очагу горения вручную возводят вслед за подвиганием забоя закладочную стенку из породы над откаточIblM HALI TpQKoM. Породу доставля ют 8 ва гонетках из мест перекрепления горных выработок, В верхней части закладочной по1700264

Формула изобретения

Составитель В.Ханцеверов

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор. M.Äåì÷èê

Заказ 4454 .Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лосы поперек ее с интервалом, равным мощности пласта, закладывают отрезки труб диаметром 57 мм. Со стороны выработанного пространства трубы открыты, а со стороны штрека их подсоединяют к суспенэиепроводу. Каждый отрезок трубы оборудован задвижкой, управляемой со штрека.

Суспензию готовят в цилиндрической металлической емкости, подавая в нее воду из пожарно-оросительного трубопровода и инертную пыль. Инертная. пыль представляетиз себя измельченные механическим способом горные породы, содержащие в своем составе углекислые соли, и подвергнутые гидрофобной обработке парами парафина.

Подаваемую воду и пыль перемешивают в емкости с помощью механической мешалки, изготовленной из ручного электросверла типа СЭР-19 и закрепленного на буровой штанге активатора пропеллерного типа.

Приготовленную таким образом суспензию подают в трубопровод при помощи насоса типа НБ-3 на расстояние до 400 м по горизонтали и до 65 м по вертикали. Через отрезки труб суспензию подают в выработанное пространство, где происходит отделение воды от всплывшей инертной пыли. Вода уходит через неплотности закладочной стенки на откаточный штрек, а инертная пыль остается в выработанном пространстве возле закладочного сооружения.

Управляя задвижками, добиваются заполнения всего пространства, оборудованного трубопроводом, инертной пылью от почвы до кровли пласта. Таким образом достигают герметизации выработанного пространства от поступающего в него воздуха.

В дальнейшем подают в выработанное пространство кислотный раствор продукта по заранее проложенному в выработанном пространстве пожарному рукаву, При реак5 ции с углекислыми солями, содержащимися в инертной пыли, кислотного раствора образуется вода, углекислый газ.и соли. Смешиваясь с воздухом и метаном в выработанном пространстве, углекислый газ образует в

i0 районе очага пожара невзрывоопасную и не поддерживающую горение газовую смесь.

Этим достигается эффективное тушение по,жара в выработанном пространстве.

Технический эффект изобретения со15 стоит в том, что можно оперативно и с меньшими трудозатратами обеспечить герметизацию выработанново пространства и последующую инертизацию газовой среды в нем, обеспечив тем самым предуп20 реждение и тушение пожара.

Способ предупреждения и тушения по25 жаров в выработанном пространстве, включающий возведение изолирующих стенок иэ закладочного материала и последующую инертизацию атмосферы в изолированном объеме диоксидом углерода, получаемым

30 при обработке углекислых солей кислотным раствором,- отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности предупреждения и тушения пожаров, перед инертизацией атмосферы в изолированном

35 объеме углекислые соли подвергают гидрофобной обработке и подают в составе вод-. ной суспензии в выработанное пространство за изолирующую стенку.