Спосіб попередження та локалізації ендогенних пожарів при безцеліковому відробленні вугільних пластів

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для профилактики самовозгорания угля. Цель - повышение эффективности профилактики и локализации самовозгораний угля. Выработанное пространство (ВП) со стороны конвейерного штрека лавы ограждают эластичной перегородкой, В конвейерном штреке на линии посадочной крепи устанавливают переносную перегородку. За перегородку в сторону ВП нагнетают твердеющую пену. Определяют границы зоны активного самонагревания в выработанном пространстве. Границы участка самонагревания определяют путем измерения количества воздуха по длине лавы. Во избежание утечек пены в конвейерном штреке устанавливается эластичное ограждение со стороны ВП. На вентиляционном штреке у границ зоны самонагревания устанавливают пеноупорные перемычки. В пространство штрека, ограниченное этими перемычками, нагнетают газомеханическую пену. Применение способа позволяет практически исключить аэродинамические связи действующего выемочного столба с выработками отработанных столбов. 1 ИЛ. (Л ч СП Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для профилактики и локализации самовозгорания угля при разработ ке пластов без оставления целиков угля. Цель изобретения - повышение эффективности профилактики и локализации самовозгорания угля. Способ поясняется чертежом, на ко тором изображены выработанное пространство 1, конвейерный штрек отработанного столба, заполненный пенома териалом 2, вентиляционный штрек 3 отрабатываемого столба, лава А, вы21-90 работанное пространство 5, конвейерный штрек 6, присечная выработка (вентиляционный штрек) 7. В конвейерном штреке 6 установлены переносная перегородка 8, генератор 9 пеноматериала, к которому присоединен пенопровод Ю , эластичное ограждение 11. На вентиляционном штреке 3 устанавливают пеногенератор 12 с трубопроводом 13, по которому пену подают в пространство, огражденное пеноупорными перемычками 14. В присечную выработку 7 воздух подается по вентиляционной трубе 15. Способ реализуется спедуюпщм образом . 00 00 15 7038 Для предотвращения утечек воздуха из присечной выработки 7 в выработанное пространство 5 отрабатываемого столба в конвейерном штреке 6 устанавливают переносную перегородку 8, за которую от генератора 9 по пенопроводу 10 нагнетают пеноматериал. Во избежание утечки иеномассы в выработанное пространство в конвейерном штреке JQ навешивается со стороны выработанного пространства эластичное ограждение. Перегородка 8 переносится за каждым циклом передвижки посадочной крепи лавы. Это позволяет, как показал опыт,*5 постоянно поддерживать стабильность потока притечек воздуха из лавы й выработанное пространство. Затем замеряют количество воздуха, *" поступающее в лаву и вдоль лавы через 15-20 м. По результатам замеров количества воздуха определяют границы зоны активного самонагревания из мате25 матических зависимостей. Затем на вентиляционном штреке 3 у границ зоны активного самонагревания устанавливают пеноупорные перемыч30 ки, а в пространство, ограниченное этими перемычками, нагнетают газомеханическую пену. 35 А = Q п Q где А. и А^ - расстояния от забоя до ближней и дальней границ, зоны активного самонагревания, соответственно, м; К - безразмерный коэффициент, характеризующий устойчивость кровли (К=0,50, К средней устойчивости 0,70, К весьма устойчивый 1,0); 1 - расстояние от забоя до зоны обрушенного масси'ва, где прекращается процесс обрушения пород кровли Г' размещения их в выработанном пространстве, м; Q n - количество поступающего в лаву воздуха, м 3 /мин; ДО 45 CQ 55 1, г, ъ j • О ч і V V 2 - максимальная утечка воздуха в выработанное 3 пространство, м /мин; - количество воздуха, проходящее по лаве в і-й точке замера, 3 м /мин; - верхнее значение интервала пожароопасных скоростей утечек воздуха через выработанное пространство, м/с (V = =0,0150 м / с ) ; - нижнее значение интер вала пожароопасных скоростей утечек воздуха через выработанно.е пространство, и/с (V-) = =0,0017 м / с ) ; S - площадь поперечного сечения лавы, м^; mlQvXS+ml) rt On Q=-*-~ **• • - безр ізмерньїи п а р а 'vT метр, характеризующий интенсивность убывания утечек воздуха через выработанное "рестранство по мере удаления от очистного забоя; m - мощность пласта, м. После этого на вентиляционном штреке 3 у границ активной зоны устанавливают пеноупорные перемычки и в пространство, ограниченное этими перемычками, нагнетают гаэомеханическую пену. П р и м е р. Осуществлялась отработка пласта 1 £ без оставления1 целиков угля между смежными выемочными столбами. Вентиляционный штрек 7 подготавливаемого столба проводят вприсечку к конвейерному штреку 6, отрабатываемого столба, поперечное сечение штрека составляет 10^0 м а . В крозле пласта 1- на расстоянии 3,0 м находится прослой угля, весьма СЇСЛОННОго к самовозгоранию, который при обрушении пород кровли рабочего пласта является источником очагов самовозгорания в выработанном пространства. Для предотвращения утечек воздуха через выработанное пространство 5 конвейерный штрек заполняют го^еивчнэй карбомидоформальдегидной смолой. Подачу вспененной смолы осуществляют через t0 м подвигания очистного забоя. Для заполнения пеномассой такого участка (10 м) расходуется ? т карбо 15 7038/ 5 мндоформальдегидной смолы, 0,15 т п е нообразователя (сульфонол НП-3) и 0,4 т ортофосфорнои кислоты. Работу выполняют два человека. Герметичность участка не нарушается под воздействием горного давления за счет податливости пены. Для определения в выработанном пространстве зоны активного самонагревания перед обработкой выработанного пространства газомеханической пеной производят замер количества воздуха, поступающего в лаву, и далее по всей лаве через 15 м в 11 точках, в том ,5 числе и на выходе из лавы. Результаты замеров количества воздуха но всей длине лавы, равной 150 м, даны ниже. Место замера воэдуха В нижнем окне лавы (на поступающей с конвейерного штрека) В 15 м выше окна лазы В 30 м выше окна лавы Б 45 м выше окна лавы Б 60 м выше окна лавы В /5 м выше окна , лавы В 90 м выше окна лавы В 105 м выше окна лавы В 120 м выше окна лавы В 135 м выше В верхнем окне лавы (на исходящей из лавы) Количество проходящего воздуха, 3 м /мин чанистый сланца, легко обрушаемые. В связи с этим коэффициент К, характеризующий устойчивость кровли пласта к обрушению равен 0,50, а параметр 100 м. Величина безразмерного параметра а, характеризующего интенсивность убывания угечек воздуха через выработаккое пространство по мере удаления от очистного забоя, вычисляется кз Ч ут Ь _450 -1,4 -100-50(4,0+1,4- П О ) _ —~ * ~ —~— — — — —— "—'"— *".' 50-4,0 Расстояние от забоя до ближней и дальней границ активной зоны самого нагревания соответственно определяется из зависимости 25 450-50 450 А 443 = 435 4ІЗ 407 400 45п-5о" -43'5 Таким образом^ ширина зоны активного самонагревания составляет 4 28 421 450-50-0,1 4,0)^,f M = A 2 - A T = 4 4 - U = 3O м. 25 ^а границах этой зоны в 14 и 44 м от очистного забоя на вентиляционном штреке устанавливают пеиоупорные. пере мычки из полиэтиленовой пленки, а в .пространство вентиляционного штрека, 40 ограниченное этими перемычками, нагнетают газомеханическую пену. 410 418 Ф о р м у л а 45 и з о б р е т е н и я ' Способ предупреждения и локализации эндогенных пожаров при бесцелико427 вой отработке угольных пластов, вкліочаюмий подачу в выработанное простКак видно из приведенных данных, ранство гаэомеханической пены, о т максимальные утечки воздуха в выра50 л и ч а го щ и й с я тем, что, с цеботанное пространство составляют лью повышения эффективности предупреждения самовозгорания угля, выработанное пространство ограждают эластичной =50 м э /мин. перегородкой со стороны конвейерного Выемка угля в лаве осуществляется 55 штрека, а в конвейерном штреке за лакомплексом КМ=87, вынимаемая мощность вой на линии посадочной крепи устанавпласта составляет 1,4 м, а площадь ливают переносную перегородку, за копоперечного сечения лавы 4,0 м2 . Кровторую нагнетают твердеющую пену, залю пласта составляет глинистый и пестем определяют количество воздуха по 15/0387 длине лавы, находят величину максимальной утечки воздуха и определяют границы Зоны активного самонагревания в выработанном пространстве из соотношений 1 8 Q. - количество возл>>:а, про1 ходящее по лаве в і-й точке замера, м 3 / с ; V ,«0,015 м/с И ЧгГЧнт 10 - расстояния от забоя до ближней и дальней границ зоны активного самонагревания соответственно, м; К - безразмерный коэффици- - j ^ ент, характеризующий устойчивость кровли пласта; 1 - расстояние от забоя до обрушенного массива, -*л где прекращается процесс обрушения пород кровли, м; Q n - количество воздуха, поступающего в лаву, м э / с ; 25 где А 1 - kt •- максимальная утечка в о з духа в выработанное простанство. м 3 / с : 0(J17 м / с - верхнее и нижнее значения интервала пожароопасных скоростей утечек воздуха черга выработанное пространство соответственно, к/с; S - площадь поперечного сечения лавы, м 3 ; m - мощность пласта, м; ) безразмерный * параметр, характеризующий ннтеніяжность убьївнния утечек Й О ^ Д ^ Х Й через выработанное пространство, после чего устанавливают пеноупорные перемычки ла вентиляционном штреке у границ активной зоны и нагнетают газомеханическую пену в пространство штрека, ограниченное этими перемычками. 30 гту / / / 15 Еедактор Л.Курасова Составитель И.Федяева Техред М.Ходаиич Корректор О.Ципле Заказ 1668/ДСП Тираж 225 Подписное В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.» д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент 11 , г . УжгороДр ул. Гагаряча,