Способ локации очагов подземных пожаров

 

Использование в горной промышленности при борьбе с подземными пожарами. Сущность изобретения определяют концентрацию индикаторных газов на различной глубине и строят изолинии концентраций этих газов на вертикальной проекции, проходящей через проекцию очага на поверхность, и точки на границе газовой аномалии, максимально удаленные друг от друга, а очаг определяют в точке с наибольшим значением концентрации индикаторных газов, причем бурение скважин и измерение концентраций индикаторных газов прекращают при достижении фоновых значений или устойчивом снижении концентраций этих газов. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при борьбе с подземными пожарами.

Известен способ локации очагов подземных пожаров, включающий бурение скважин в выработанное пространство и измерение суммарной депрессии естественной и тепловой тяги, по результатам которой строят изобары, а центр пожара определяют по максимальной депрессии [1] Недостатками способа являются большая трудоемкость и длительность работ из-за необходимости возведения изоляционных сооружений и бурения множества скважин, опасность образования взрывоопасных концентраций горючих газов и невозможность определения глубины очага от поверхности.

Известен также способ локации очагов подземных пожаров, включающий бурение шпуров и контрольных скважин на поверхности, отбор в них проб газа для определения концентрации индикаторных газов и нахождения проекции очага в шпурах с максимальным содержанием этих газов [2] Недостатком способа является невозможность определения глубины расположения очага от поверхности, что затрудняет борьбу с подземными пожарами.

Целью изобретения является повышение точности локации очагов подземных пожаров за счет определения глубины расположения очагов от поверхности.

Достигается это тем, что согласно способу локации очагов подземных пожаров, включающему бурение шпуров и контрольных скважин на поверхности, отбор в них проб газа для определения концентрации индикаторных газов с целью нахождения скважины бурят по линии, проходящей через проекцию очага и точки на границе газовой аномалии, максимально удаленные друг от друга, для определения концентрации индикаторных газов на различной глубине и построения изолиний концентраций этих газов на вертикальной проекции, проходящей через проведенную на поверхности линию, причем очаг определяют в точке с максимальным значением концентрации индикаторных газов на вертикальной проекции, а глубину расположения очага определяют как расстояние от поверхности до найденной точки с максимальным содержанием этих газов, при этом бурение контрольных скважин и измерение концентрации индикаторных газов прекращают при достижении фоновых значений или при устойчивом снижении значений этих концентраций.

Существенные отличия предлагаемого способа следующие: бурят контрольные скважины по линии, проходящей через проекцию очага пожара и точки на границе газовой аномалии, максимально удаленные друг от друга; определяют концентрацию индикаторных газов на различной глубине скважин и строят изолинии концентраций этих газов на вертикальной проекции, проходящей через проведенную на поверхности линии; определяют очаг пожара в точке с максимальным значением концентрации индикаторных газов на вертикальной проекции, а глубину расположения очага находят как расстояние от поверхности до найденной точки; бурение контрольных скважин и измерение концентрации индикаторных газов прекращают при достижении фоновых значений или при устойчивом снижении значений этих концентраций.

Образующаяся в приповерхностном слое аномалия пожарных газов позволяет определить проекцию очага на поверхность, но не дает возможности найти глубину его залегания. Поэтому целесообразно определять газовую аномалию и в вертикальной проекции в горных породах. Учитывая, что в выработанном пространстве возможны утечки воздуха, смещающие пожарные газы и формирующие газовую аномалию в приповерхностном слое в виде эллипса, вертикальную проекцию следует располагать по линии, проходящей через проекцию очага и соединяющую наиболее удаленные друг от друга границы.

При бурении контрольных скважин по найденной линии определяют концентрацию индикаторных газов на различной глубине и по этим данным строят изоляции концентраций. Найденная точка с максимальной концентрацией будет соответствовать очагу пожара, а расстояние от нее до поверхности равно глубине расположения очага. Для снижения времени и затрат на бурение работы прекращают при устpойством снижении содержания индикаторных газов или при достижении фоновых значений концентраций этих газов.

На фиг. 1 показана технологическая схема предлагаемого способа; на фиг. 2 то же, вид сверху.

Схема включает очаг пожара 1, образующий на поверхности газовую аномалию с границами 2, а на вертикальной плоскости газовую аномалию с границами 3, линию 4, проходящую через проекцию очага на поверхность 5, по которой бурят скважины 6 и на образуемой вертикальной проекции изолинии концентраций 7.

Способ осуществляется следующим образом. Над очагом подземного пожара 1 проводят поверхностную газовую съемку и определяют аномалию пожарных газов с границей 2 и проекцию очага 5. Через проекцию очага 5 и наиболее удаленные друг от друга границы аномалии проводят линию 4, по которой бурят скважины 6 и определяют в них концентрацию индикаторных газов на различной глубине. Бурение скважин 6 и замеры содержания газа прекращают при достижении границы газовой аномалии 3 или при устойчивом снижении содержания этих газов. По найденным в скважинах значениям строят изолинии концентраций 7, а по максимальному значению концентраций индикаторных газов определяют местонахождение очага 1. Глубину очага находят как расстояние от найденной точки 1 до поверхности.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить эффективность тушения подземных пожаров и снизить расход хладагента. Своевременное тушение и точная информация о местоположении очага повышают безопасность горных работ.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ЛОКАЦИИ ОЧАГОВ ПОДЗЕМНЫХ ПОЖАРОВ, включающий бурение шпуров и контрольных скважин на поверхности, отбор в них проб газа для определения концентрации индикаторных газов с целью нахождения газовой аномалии и проекции очага на поверхности, отличающийся тем, что контрольные скважины бурят по линии, проходящей через проекцию очага и точки на границе газовой аномалии, максимально удаленные друг от друга, определяют концентрации индикаторных газов на различной глубине и строят изолинии концентрации этих газов на вертикальной проекции, проходящей через проведенную на поверхности линию, по которой бурят контрольные скважины, причем очаг определяют в точке с максимальным значением концентрации индикаторных газов на вертикальной проекции, а глубину расположения очага определяют как расстояние от поверхности до найденной точки с максимальным содержанием этих газов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что бурение скважины и измерение концентраций индикаторных газов прекращают по достижении фоновых концентраций этих газов.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что бурение скважин и измерение концентраций индикаторных газов прекращают при устойчивом снижении концентраций этих газов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2