Способ профилактики самовозгорания пожароопасного объекта на угольных разрезах

 

Использование: разработка угольных пластов, склонных к самовозгоранию открытым способом. Сущность изобретения: способ включает оценку степени пожароопасности и определение продолжительности инкубационного периода. По каждому потенциально пожароопасному объекту фиксируют ежемесячное количество эндогенных пожаров, определяют оценку математического ожидания и оценку дисперсии количества эндогенных пожаров за год. По величине оценки математического ожидания количества эндогенных пожаров за год определяют продолжительность инкубационного периода самонагревания угля. Сроки , устанавливающие периодичность профилактики самовозгорания угля, принимают равными времени пожаробезопасной работы потенциально пожароопасного объекта , которое находят из математического выражения. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI>s E 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

pg> с ".

Е:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

К о (лЗ, 3

О (21) 4876609/03 (22) 23.10.90 (46) 15.11.92. Бюл. М 42 (71) Тульский политехнический институт (72) Н.M.Êà÷óðèí, Е,И,Захаров, И.B.Ïàíôåрова и B,В.Жучков (73) Тульский политехнический институт (56) Временное руководство по профилактике и тушению эндогенных пожаров на разрезах, Челябинск, 1982, с.11, 19-21, 33 — 34. (54) СПОСОБ ПРОФИЛАКТИКИ САМОВ03ГОРАНИЯ ПОЖАРООПАСНОГО ОБЪЕКТА

НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ (57) Использование: разработка угольных пластов, склонных к самовозгоранию открытым способом. Сущность изобретения:

1 способ включает оценку степени пожарооИзобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке угольных пластов, склонных к самовозгоранию, открытым способом.

Известен способ профилактики самовозгорания угля на разрезах с помощью антипирогенов, состоящий в орошении ими поверхности угольных обнажений или нагнетании их в угольный массив через скважины, где в качестве антипирогенов используются нейтрализованный черный контакт, водный раствор хлористого кальция с добавками хлористого аммония и жидкого стекла, суспензия гашеной извести, известковый шлам и другие составы, Известен также способ профилактики самовозгорания угля на разрезах путем изо» SU 1776326 АЗ пасности и определение продолжительности инкубационного периода. По каждому потенциально пожароопасному объекту фиксируют ежемесячное количество эндогенных пожаров, определяют оценку математического ожидания и оценку дисперсии количества эндогенных пожаров за год. По величине оценки математического ожидания количества эндогенных пожаров за год определяют продолжительность инкубационного периода самонагревания угля. Сроки, устанавливающие периодичность профилактики самовозгорания угля, принимают равными времени пожаробезопасной работы потенциально пожароопасного объекта, которое находят из математического выражения. ляции защищаемых пожароопасных объектов инертными породами, в качестве которых применяются пластические глины, глины с примесью песка и скальных обломков, супеси и горельники и т.п.

Недостатком известных способов профилактики самовозгорания угля на разрезах является то, что сроки их проведения выбираются независимо от фактического состояния эндогенной пожароопасности защищаемых объектов.

Наиболее близким техническим реи.ением является способ профилактики самовозгорания пожароопасного объекта на угольных разрезах, включающий определение продолжительности инкубационного периода самонагревания угля, а периодич1776326 ность профилактики самовозгорания угля принимается равной продолжительности инкубационного периода самонагревания угля.

Недостатком известного способа является то, что для каждого пожароопасного объекта заранее установлена продолжительность инкубационного периода, а значит и периодичность профилактики самовозгорания угля. Таким образом, сроки профилактики устанавливаются без учета фактической пожароопасности обьекта, что снижает эффективность профилактики изза несвоевременного ее проведения.

Целью изобретения является повышение эффективности профилактики за счет увеличения достоверности определения сроков профилактики самовозгорания угля.

Реализация предлагаемого способа ссуществляетсъ следующим образом.

На пожароопасном объекте разреза определя ют ежемесячное количество эндогенных пожаров за период времени, принятый для ретроспективного анализа, и вычисляют математическое ожидание и дисперсию количества эндогенных пожаров за год. Значения математического ожидания и дисперсии вычисляют по формуле п

<Я > =. -,), Nl, н l=1 где < А > — математическое ожидание количества эндогенных пожаров за год, 1/год;

TH — период времени, принятый для ретроспективного анализа, год;

Nl — количество эндогенных пожаров, зафиксированных в i-м месяце анализируемого периода времени Т;

n — число месяцев в анализируемом периоде времени Т, ! где < Dl,> — дисперсия количества эндогенных пожаров за год. 1/год

После этого определяют продолжительность инкубационного периода самонагревания угля по формуле

T H - — — —, cyT, 365 (3) э сроки, устанавливающие периодичность профилактики самовозгорания угля, определяют из выражения

365 Ч<, >

Сопоставление предлагаемого способа с прототипом свидетельствует, что признак

"...определяют ежемесячное количество эндогенных пожаров на объекте за период

5 времени, принятый для ретроспективного анализа, вычисляют математическое ожидание и дисперсию количества эндогенных пожаров за год, при этом продолжительность инкубационного периода самонагревания

10 угля определяют из математического выражения

Тинк д где Тинк — продолжительность инкубацион15 ного периода сэмонагревания угля, сут;

< А > — математическое ожидание количества эндогенных пожаров за год на пожароопасном объекте" — неизвестен; признак "...сроки, устанавливающие пе20 риодичность профилактики, определяют из выражения

Т=Т...— -у —, 3 где < Dx> — дисперсия количества эндоген25 ных пожаров за год на пожароопасном объекте" — неизвестен, Пример. На разрезе "Коркинский" имели место случаи самовозгорания угля во взорванных блоках участка % 2, на разрезе

30 "Северный" — в целиках, нарушенных взрывными работами, Поэтому в качестве пожароопасного объекта на разрезе "Северный" рассматривается целик, нарушенный взрывными работами, на разрезе

35 "Коркинский" — взорванный блок участка Nã

2. В течение полугода на каждом из объектов зафиксировано следующее количество эндогенных пожаров (см. таблицу).

Период времени, принятый для ретрос40 пективного анализа, Тн = 0,5 года (и = 6 меся цев).

Математическое ожидание количества эндогенных пожаров за год вычисляется по формуле (1)

<Л, > 1 = (1+3+1+5) = 20, 1/год, = 1

2 = О 5,1/год.

I

50 Дисперсия количества эндогенных пожаров за год вычисляется по формуле

< D » = — ((12 — 20) +(36-20)" +(Π— 20) +

6

+ (12 — 20) + (О -20) + (Π— 20) + (60 — 20) )55 =464, 1/год;

< Dk>2 = — ((Π— 2) + (2 — 2) + (Π— 2) +

6

+ (Π— 2Р+ (Π— 2Р+ (Π— 2)г) = 4, 1/год .

1776326

Продолжительность инкубационного периода самонагревания угля определяется из математического выражения

Тинкой = 365/20 = 18 сут, Тинк2 = 365/2 = 182 сут. (3) 5

Сроки, устанавливающие периодичность профилактики самовозгорания угля, определяются из выражения

365

Тк = 18 — - —,т- =12,сут:

Т2 = 182 — — т = 122, сут.

3 у 4 (4) 15

Таким образом, в соответствии с предлагаемым способом во взорванном блоке на участке N 2 разреза иКоркинский" профилактика самовозгорания угля должна проводиться с периодичностью один раэ в 20 двенадцать дней, в целике, нарушенном взрывными работами, на разрезе "Северный" — с периодичностью один раз в сто двадцать два дня.

Для тех же пожароопасных объектов оп- 25 ределение сроков профилактики самовозгорания угля выполнено по способу— и рототипу. П родолжител ьность инкубационного периода, а следовательно, и сроки профилактики самонагревания угля для на- 30 валов и взорванных блоков разреза "Коркинский" составляет от 45 до 90 суток, для целиков, нарушенных взрывными работами, для разреза "Северный" — от 210 до 270 суток. 35

Таким образом, в соответствии со способом — прототипом во взорванном блоке участка hh 2 разреза "Коркинский" профилактика самовозгорания угля должна проводиться не реже одного раза в полтора — три 40 месяца, а в целике, нарушенном взрывными работами, разреза "Северный" — не реже одного раза в семь-девять месяцев. Это превышает сроки, определенные по предлагаемому способу (соответственно двенад- 45 цать и сто двадцать два дня), то есть фактически с профилактикой на исследуемых обьектах опаздывают и все случаи самовозгорания реализуются, свидетел ьством чему является 10 эндогенных пожаров 50 за полгода на первом объекте и 1 эндогенный пожар — на втором, Таким образом, мероприятия по профилактике самовозгорания угля оказываются неэффективными из-за несвоевременного их проведения, 55

Вместе с тем анализ полученных результатов показывает следующее: расхождение в определении сроков профилактики по предлагаемому способу и способу — прототипу для первого объекта (разрез "Коркинский") составляет 73;(„для второго объекта (разрез "Северный" ) — 42 ; при этом число зафиксированных эндогенных пожаров на первом объекте — 10 за полгода, на втором — 1 эа тот же период времени. То есть там, где принятые по способу — прототипу сроки профилактики ближе к определяемым по предлагаемому способу (более достоверны), там меньше число эндогенных пожаров, Это является косвенным подтверждением повышения эффективности профилактики самовозгорания угля при повышении достоверности определения сроков ее проведения.

Формула изобретения

Способ профилактики самовозгорания пожароопасного объекта на угольных разрезах, включающий определение продолжительности инкубационного периода самонагревания угля и периодичности профилактики самовозгорания, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения эффективности профилактики за счет увеличения достоверности определения сроков профилактики самовозгорания угля, определяют ежемесячное количество эндогенных пожаров на объекте за период времени, принятый для ретроспективного анализа и вычисляют математическое ожидание и дисперсию количества эндогенных пожаров за год, при этом продолжительность инкубационного периода самонагревания угля определяют из математического выражения

Тиик =-т >, где Танк. — продолжительность инкубационного периода самонагревания угля, сут.;

<А > — математическое ожидание количества эндогенных пожаров за год на пожароопасном объекте, а сроки, устанавливающие периодичность профилактики самовозгорания угля, определяют из выражения

365

Т = Т инк, 3 < — Р где <р > — дисперсия количества эндогенных пожаров эа год на пожаробезопасном объекте.

1776326

Составитель И.Панферова

Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Редактор

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

Заказ 4049 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГKHT CCCi

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