Способ предупреждения эндогенного пожара в выработанном пространстве отработанных угольных пластов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцкапистмческмк

Респубпкк

< 883506 (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 12.03.80 (2) ) 2892751/22-03 с присоединением заявки йа (23) Приоритет

Опублнковано23.11.81. Бюллетень Фа 43

Дата опубликования описания 26.11.81 (51)М. Кл.

Е 21 Р 5/00

3Ъеударатвапв6 каюнтет

СССР ае делам наааретеннй н вткрытнй

Р ) ÀK 622.822:

:614,841.22 (088.8) (54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЭНДОГЕННОГО ПОЖАРА

В ВЫРАБОТАННОМ ПРОСТРАНСТВЕ ОТРАБОТАННЫХ

УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предупреждения эндогенных пожаров, Известен способ тушения эндогенных подземных пожаров, заключающийся в нагнетании в изолированные участки инертного газа (1) .

Недостатком данного способа являетсяего относительно низкая эффективность при использовании его для предупреждения эндогенных пожаров в выработанных IIpocT ранствах.

Известен также способ предупреждения эндогенного пожара в выработанном пространстве отработанных угольных плас15 тов, включающий регулирование утечек воздуха через выработанное пространство и герметизацию выработанного прост ранства (2)

Недостатком известного способа яв20 ляется то, что невозможно ликвидировать интенсивный воздухообмен, который осуществляется между действующими гор2 ными выработками и выработанным пространствомм.

Hem изобретения — повышение эффективности мер по предотвращению эндогенного пожара в выработанном IIpocT» ранстве вслед за подвиганием очистного забои при столбовой системе отработки угольных пластов за счет исключения воздухообмена между выработанным пространством и действующими горными выработками и.

Поставленная цель достигается тем, что герметизацию выработанного пространства отрабатываемого столба производят на границе выработанного пространства по падению-восстанию угольного пласта с горными выработками, оконтуривающими отрабатываемый столб, а по простиранию угольного пласта — с междустолбовым целиком, при этом по мере подвигания очистного забоя выработанное пространство отрабатываемого столба разделяют на отдельные зоны, которые изолируют друг от друга, при835

15

2О т 25

35

45

55

3 8 чем герметизаци1о выработанного пространства по его периметру и изоляцию отдельных зон выработанного пространства ведут с помощью воэдухонепроницаемык стенок.

При этом, воздухопроницаемые стенки выполняют из податливых несущих элементов и пневмобаллонов, эаполненI ных инертным газом, выполненных из легкоплавкого материала и имеющих регулируемые раэгружаюшие клапаны.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа при отработке уголт ных пластов длинными столбами по простиранию; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. Э вЂ” разрез Б-Б на фиг. 1.

Способ осуществляют следующим образом.

При отработке пластов угля, склонного к самовозгоранию, системами разработки с обрушением кровли, выработанное пространство характеризуется высокой степенью пожароопасности, так как большая воздухопроницаемость деформированных вмещающих пород предопределяе значительные утечки (притечки) воздуха (до 15%). Сочетание скоплений разрушенного угля и прососов воздуха с высоким содержанием кислорода создает благоприятные условия для возникновения эндогенного пожара. Кроме того, при отработке газоносных угольных пластов выработанное пространство действующего очистного забоя может быть источником опасных эагазований, так как при любых нарушениях режима проветривания (опрокидывание струи, снижение действующего напора и т. д.) гаэ из выработанного пространства выносится в призабойную часть, что особо опасно при применении инертизации атмосферы выработанного пространства с помощью специально вводимых газов, B начале отработки столба возводят воздухонепроницаемые стенки вдоль межстолбового целика по горным выработкам, оконтуриваюшим столб, а именно по вентиляционному и конвейерному штрекам у около штрековых целиков. После про двигания забоя по простиранию от меж» столбового целика на заранее определенное расстояние возводят воздухонепроницаемую стенку по падению пласта, о секая часть выработанного пространства..

Длину изолированной эоны принимают исходя иэ горно-геологических условий и физико-механических свойств вмещающих пород. Изменяя длину изолированных эон, можно управлять процессом опус06 4 кания кровли, осуществлять плавное опускание, обрушать непосредственную кровлю и плавно опускать основную или обрушать непосредственную и основную кровли.

После отхода забоя на очередной принятый шаг возводят новую воздухонепроницаемую стенку по падению и, таким образом, все выработанное пространство отрабатываемого столба разбивают на отдельные зоны, каждая из которых изолирована как от соседних зон, так и от выработанного пространства вышележащего по пласту столба и воэдухоподводящих выработок дейс твуюшего горизонта. Таким образом, исключается воздухообмен между изолированными зонами и действующими.выработками. За счет выделения газа (СН4 СО,, и др ) иэ отбитого угдя и вмещающих пород, а также в результате протекающих химических реакций в изолированных зонах быстро формируется инертная среда с низким содержанием кислорода (менее

10%), которая тормозит процесс окисления угля. Для ускорения формирования инерт ной среды воздухонепроницаемые стенки сооружают из пневмобаллонов, заполненных инертным газом. При повышении горного давления со стороны кровли, превышающего настройку клапанов, пневмобаллоны начинают постепенно выпускать инертный газ -в изолированную зону. В случае развития эндогенного пожара от воздействия температуры пневмобаллоны, изготовленные из легкоплавкого материала, теряют герметичность и выпускают инертный газ в очаг самовоз- горания, Воздухонепроницаемая стенка, установленная вдоль очистного забоя, одновременно предохраняет призабойную часть от выноса в нее газов из выработанного пространства, Пример, Для отработки уголт ногб пласта мощностью 2,5 м используют поддерживающую крель типа N-87.

Длина лавы принята 100 м, шаг обрушения непосредственной кровли 30 м, основной кровли 70м, Для сооружения непосредственной кровли и плавного опускания основной, длины по простиранию изолированных эон можно принять 50 м при ширине воздухонепроницаемых стенок 4,5 м так как эти параметры имеют значение лишь для управления кровлей.

Выработанное пространство 1 вынимаемого столба ограничено по простиранию межстолбовым угольным целиком 2 и очистным забоем 8, по падению - це506 отработанных угольных пластов, включающий регулирование утечек воздуха через выработанное пространство и герметизацию выработанного пространства, отличающийся тем,что,с целью повышения эффективности мер по предотвращений эндогенного пожар в выработанчом пространстве вслед эа подвиганием очистного забоя при столбовой системе отработки угольных пластов за счет исключения воздухообмена между выработанным пространством и действующими горными выработками, герметизацию выработанного пространства о рабатываемого столба производят на границе выработанного пространства по падению-восстанию угольного пласта с горными выработками, оконтуривающими отрабатываемый столб, а по простиранию угольного пласта - с межстолбовым целиком, при этом по мере подвигания очистного забоя выработанное пространство отрабатываемого столба разделяют на отдельные зоны, которые изолируют друг от друга, причем герметизацию выработанного пространства по его периметру и изоляцию отдельных зон выработанного пространства ведут с помощью воздухонепроницаемых сте« нок.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что воздухонепроницаемые стенки выполняют из податливых несущих элементов и пневмобаллонов, заполненных инертным газом, . выполненных иэ легкоплавкого материала и имеющих регулируемые разгружающие клапаНЫ.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 126095, кл. Е 21 F 5/00, 1959.

2, Авторское свидетельстыо СССР по заявке % 2887741/22-03, кл. Е 21 F 5/00, 27.02.80.

5 883 ликами 4 между конвейерным штреком 5 и откаточным штреком 6, по восстанию— целиками 7, расположенными над вентиляционным штреком 8. Воздухонепроницаемая стенка состоит из податливых S несущих элементов 9, например.деревянных стоек, и расположенных между ними трех рядов пневмобаллонов 10.

Пневмобаллоны, имеющие высоту 2,5 м, ширину 1„5 м и длину 4 м, изготовлены из по- l0 лиэтилена. Заполняют баллоны через клапаны инертным газом, например азотом, под давлением 1 атм. По мере подвигания очистного забоя по вентиляционному штреку 8 и конвейерному штреку

5 соответственно вдоль целиков 7 и 4 возводят воздухонепроницаемые стенки

11 и 12, которые изолируют выработанное пространство от верхнего отработан-ного столба и воздухоподающей вырабоч 20 ки 6. Воздухонепроницаемые стенки 13 по падению возводят, начиная от межстолбового целика 2, через 50 м. Таким образом, выработанное пространство

1 оказывается разделенным стенками н

ll-13 на отдельные изолированные зоны 14.

В каждой зоне формируется инертная среда за счет газовыделения из угля и вмещающих пород и сброса инертного га- 30 за иэ пневмобаллонов при давлении, превышающей настройку клапанов. Стенка . 13 препятствует как утечкам воздуха в выработанное пространство, так и выносу газа в призабойное пространство.

Изобретение позволяет устранить утечки воздуха через выработанное пространство.

Инертная среда, формирующаяся в каждой зоне, тормозит развитие процесса . yg окисления угля и препятствует развитию пожара. Кроме того, предлагаемый способ позволяет уменьшить величину сдвижения вмещающих пород и снизить проницаемость выработанного пространства.

Формула изобретения

Способ предупреждения эндогенного пожара в выработанном пространстве

883506

Составитель А. Дудченко

Техред А. Бабинец

Редактор А. Шандор

Корректор Г. Назарова

Заказ 10 16 1/54

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул» Проектная, 4

Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-3.5, Раушская наб., д, 4/5