Спосіб попередження та гасіння джерел самонагрівання або горіння

Спосіб попередження та гасіння джерел самонагрівання або горіння, що передбачає створення поблизу джерела газової суміші з низьким вмістом кисню шляхом подавання інертного газу по трубопроводу від газифікаційної установки та регулювання газового тиску в камері, утвореній шляхом зведення у виробці з боку надходження до джерела свіжого струменя повітря ізолюючої перемички із двома отворами та додаткової переми C2 1 3 79818 ність (до 15м 3хв-1) відомих пристроїв по одержанню інертних газів у порівнянні з витратою проникаючого через перемичку повітря, що складає 1042м 3хв-1, [див. ДН АОП 1.130-6.09.93 Керівництво із проектування вентиляції вугільних шахт, Київ. 1994. - С.162], що затрудняє, а іноді унеможливлює гасіння пожежі та ведення профілактичних робіт в гірничій виробці; - неможливість забезпечення достатньої витрати інертного газу з поверхні від потужних установок, обумовлена низькою пропускною здатністю і значними витратами газу що транспортується у технологічних трубопроводах. Найбільш близьким аналогом по технічній сутності є спосіб попередження та гасіння джерел самонагрівання та горіння, який реалізують за допомогою пристрою для гасіння підземних пожеж [Авторське свідоцтво СРСР №914770, кл. Е21F5/00, опубл. 23.03.82, БИ №11]. Спосіб реалізують наступним чином. Парогазову суміш (інертний газ) від генератора інертного газу подають по трубопроводу крізь отвір у першої перемички до камери, що створена ізолюючої та додатковою перемичками. По окремому трубопроводу подають піноутворювач, який насадкою набризкують на піноутворюючу сітку, встановлену проміж перемичками. Потік інертного газу, проходячи крізь сітку, змочену піноутворювачем генерує за сіткою піну, котра заповнює порожнечу між сіткою та додатковою перемичкою яка також має отвір. В результаті цього виникає так званий "пінний затвор" і у просторі за перемичками підвищується тиск, який виключає підсос повітря крізь ізолюючу перемичку до пожежної дільниці. У випадку зміни режиму провітрювання прилягаючих до пожежної дільниці виробок чи дебіту інертного газу змінюється депресія на ізолюючої перемичці або обсяг "пінного затвору" і виникає необхідність регулювання обсягу підвищеного тиску у просторі за перемичками. Для цього використають шибер встановлений у додатковїй перемичці із засобом керування, що являє собою гнучку тягу, перекинуту через блоки і з'єднану одним кінцем зі шибером, а іншим зі важелем керування. Повертаючи важіль керування підіймають або опускають шибер. Підіймаючи шибер збільшують площину отвор у в перемичці в наслідок чого зменшують обсяг „пінного затвору" і підвищеного тиску. Оп ускаючи шибер підвищують тиск. Недоліки відомого найбільш близького по технічній суті способу: - нестабільний режим роботи пристрою та низька надійність способу яка обумовлено перехідним процесом створення „пінного затвору" при якому у десятки разів зменшується дебіт інертного газу через додаткову перемичку внаслідок того що крізь отвір у додаткової перемички начинає рухатись не газ, а піна, яка має суттєво більші щільність, динамічну в'язкість. Це, у свою чергу, негативно відбивається на процесі генерації піни внаслідок скорочення потоку інертного газу крізь сітку. Де фіцит піни призводить до зникнення „пінного затвору" і періодичної ліквідації позитивного ефекту у роботі пристрою; - нестабільність роботи пристрою та низька ефективність способу які обумовлені спонтанною 4 зміною площини отвору у додаткової перемички внаслідок її підтоплення значною кількістю води, яка утворюється внаслідок розкладення піни та конденсації парогазової суміші; - нестабільність та низька надійність роботи пристрою, яка обумовлена дією парогазової суміші на оточуючі пристрій гірничі породи, що призводить до інтенсифікації зрушень породного контуру виробки та порушення ізолюючих властивостей перемичок. Практика показує, що через 6-10 годин після запуску генератора інертного газу стаються обвалення гірських порід у виробку. Загальними ознаками найбільш близького аналогу та способу що заявляють являються: створення за рахунок надання інертного газу по трубопроводу від газифікаційної установки газової суміші з низьким вмістом кисню поблизу джерела горіння або самонагрівання та регулювання газового тиску в камери, створеної шляхом зведення у виробці ізолюючої перемички із двома отворами та додаткової перемички із одним отвором з боку надходження до джерела самонагрівання або горіння вугілля свіжого струменя повітря. Задача винаходу полягає в удосконаленні способу попередження та гасіння джерел самонагрівання або горіння у якому шляхом введення додаткових конструктивних ознак забезпечується стабільне, надійне та ефективне зниження надходження повітря крізь тіло ізолюючої перемички і навколишні її гірничі породи, це дозволяє істотно знизити зміст кисню в газоповітряної суміші, що надходить до вогнища горіння або джерела самонагрівання вугілля, і, тим самим, прискорити й здешевити процеси гасіння пожежі, чи профілактики самозаймання вугілля. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб попередження та гасіння джерел самонагрівання або горіння, що передбачає створення за рахунок надання інертного газу по трубопроводу від газифікаційної установки газової суміші з низьким вмістом кисню поблизу джерела горіння або самонагрівання та регулювання газового тиску в камери, створеної шляхом зведення у виробці ізолюючої перемички із двома отворами та додаткової перемички із одним отвором з боку надходження до джерела самонагрівання або горіння вугілля свіжого струменя повітря, в якому, згідно з винаходом, трубопровід для подавання інертного газу послідовно підключено до отворів у ізолюючої та додаткової перемичках, на ділянці між газіфікаційною установкою та ізолюючою перемичкою він має патрубок який підключено до другого отвору у ізолюючої перемички, частка труби для подавання інертного газу між патрубком і ізолюючою перемичкою та патрубок оснащені регуляторами витрати, при цьому на першому етапі подавання газової суміші зі змістом кисню близько 5% відкривають обидва регулятори за допомогою яких здійснюють вирівнювання тиску газів по обидва боки ізолюючої перемички, а після того як інертною газовою сумішшю буде заповнена ділянка виробки між додатковою перемичкою та джерелом горіння або самонагрівання, на другому етапі для подання газової суміші зі змістом кисню близько 2% перекривають за допомогою регулятора витрати пода 5 79818 чу азоту по частці тр уби між патрубком і ізолюючою перемичкою. Указані ознаки складають суть винаходу так як являються необхідними та достатніми для досягнення технічного результату. Причинно— наслідковий зв'язок ознак, яки складають суть винаходу, із те хнічним результатом, що досягається, пояснює наступне. Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленням, де надана схема реалізації способу попередження та гасіння джерел самонагрівання або горіння, де 1- виробка; 2 - ізолююча перемичка; 3 - додаткова ізолююча перемичка; 4 - трубопровід для подавання інертного газу від газіфікаційної установки; 5 - патрубок для подавання інертного газу; 6, 7- регулятори витрати інертного газу; 8 - диференційний манометр та пневмокабель. У вихідному стані, коли регулятори витрати інертного газу 6, 7 закриті, повітря під дією загальношахтної депресії фільтрується через тіла перемичок 2 і 3, та у виді витоків просочується через тріщини в гірничих породах, надходить до вогнища горіння або джерела самонагрівання вугілля. Диференційний манометр 8, з'єднаний пневмокабелем зі простором між перемичками 2 і 3, фіксує перепад тиску по обидва боки ізолюючої перемички 2. Гасіння пожежі чи профілактику самозаймання вугілля роблять у такий спосіб. На першому етапі відкривають регулятори витрати інертного газу 6, 7 встановлені у трубопровід для подавання азоту від газіфікаційної установки. При цьому регулятор 7, встановлений на патрубку 5 доцільно відкривати першим. Інертний газ, поступаючи крізь патрубок 5, заповнює камеру створену у виробці між двома перемичками 2 і 3, зміст кисню в камері поступово знижується практично до нуля. Після встановлення номінальної витрати інертного газу, вимірюють за допомогою манометра 8 різницю тиску в камері між перемичками 2 та 3 і перед перемичкою 2. Керуючись витратами інертного газу за допомогою регуляторів витрати 6 та 7 домагаються вирівнювання тиску в обох гилках Uподібного диференціального манометра 8. Після цього втіки через перемичку 2 та оточуючий її породі - відсутні. Інертний газ надходить до джерела горіння або джерела самонагрівання вугілля поступаючи з трубопроводу 3, а також у виді втік крізь тіло перемички 3 та оточуючи її тріщинува ті 6 породи. При цьому якісний склад втік через тіло перемички 3 такий що в них відсутній кисень, що досягається завдяки поданню інертного газу (азоту) через патрубок 5 до камери між перемичками 2 і 3. Фізична сутність запропонованого способу полягає в підвищенні газового тиску в камері між перемичками 2 і 3 за рахунок використання надлишкового тиску інертного газу, що надається газіфікаційною установкою. Тиск, що розвивається різними типами пристроїв для подачі інертного газу, досягає близько 10-106Па, а перепад тиску на перемичці не перевищує декількох десятків Па, що гарантує досягнення позитивного ефекту. Після вирівнювання тисків у розділених додатковою ізолюючої перемичкою 2 ділянок виробки ліквідуються умови для фільтрації повітря через неї і навколишні породи, але залишається фільтрація через ізолюючу перемичку 3. Однак, завдяки тому, що простір між перемичками 2 і З заповнено інертним газом у ізольовану дільницю виробки не надходить кисень і в неї складаються благотворні умови для гасіння пожежі, чи профілактики самозаймання вугілля. Втрати інертного газу у камері між перемичками 2 і 3 компенсує газ, що поступає крізь патрубок 5. За рахунок заміни повітря, що заповнює камеру між ізолюючими перемичками на інертний газ, який надають крізь патрубок за ізолюючу перемичку знижається доступ кисню в ізольовану дільницю виробки до вогнища горіння або джерела самонагрівання вугілля, за допомогою регуляторів витрати інертного газу здійснюють керування процесом запобігання надходження повітря крізь ізолюючу перемичку, чим забезпечується стабільне, надійне та ефективне гасіння пожежі або профілактики самозаймання вугілля. На другому етапі гасіння, в розрахунковий метод обчислюють тривалість заповнення інертним газом ділянки виробки між джерелом окислювання вугілля та додатковою перемичкою. Після інертизації цієї частини виробки зачиняють регулятор витрат 6, який знаходиться на ділянці трубопроводу між ізолюючою перемичкою та патрубком. За рахунок цього суттєво скорочується потік азоту від газіфікаційної установки знижується тиск на мембранному газорозділяючому вузлі за рахунок чого суттєво зменшується зміст кисню у складі надаваної від установки газової суміші. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 79818 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601