Спосіб попередження та гасіння джерел горіння у підземних гірничих виробках

Реферат: Винахід належить до гірничої промисловості, а саме - до проблеми попередження та гасіння пожеж у підземних гірничих виробках. Переважно може бути використано для дистанційного гасіння пожеж у важкодоступних місцях шляхом подачі до джерела горіння газової суміші з низьким вмістом кисню. У способі, який включає зведення у гірничій виробці з боку струменя повітря, що надходить до джерела горіння, ізолюючих основної і додаткової перемичок з отворами, створення в ізольованому об'ємі гірничих виробок газової суміші з низьким вмістом кисню за рахунок подавання інертного газу по трубопроводу від установки газифікації в простір між перемичками і регулювання депресії на основній перемичці, одночасно із зведенням перемичок в гірничій виробці розміщують еластичну оболонку місткістю не менше об'єму гірничих виробок на ділянці від додаткової ізолюючої перемички до осередку горіння, яку наповнюють інертним газом, після зведення перемичок, її сполучають з гирлом труби отвору і подають інертний газ в ізольований об'єм одночасно від установки газифікації та з еластичної оболонки. Технічний результат - забезпечення безпеки ведення робіт по попередженню та гасінню джерел горіння у підземних гірничих виробках за рахунок скорочення періоду переходу від повітряного середовища з небезпечною концентрацією горючих компонентів до інертної атмосфери та недопущення створення вибухонебезпечної метаноповітряної суміші. UA 99051 C2 (12) UA 99051 C2 UA 99051 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до гірничої промисловості, а саме - до проблеми попередження та гасіння пожеж у підземних гірничих виробках. Переважно може бути використано для дистанційного гасіння пожеж у важкодоступних місцях шляхом подачі до джерела горіння газової суміші з низьким вмістом кисню. Відомий спосіб подачі інертного газу до джерела горіння або саморозігрівання вугілля [Патент на винахід № 77132 Україна, МПК E21F 17/107, опубл.16.10.2006, Бюл. № 10], що передбачає зведення у виробці з боку струменя повітря, що надходить до джерела горіння або самонагрівання вугілля, ізолюючих основної та додаткової перемичок із отворами, створення в ізольованій частині виробки газової суміші з низьким вмістом кисню за рахунок подачі інертного газу по трубопроводу від газифікаційної установки в простір між перемичками та регулювання депресії на основній перемичці. При руйнуванні додаткової перемички під впливом гірничого тиску або внаслідок вибуху пилогазоповітряної суміші для відновлення підвищеного тиску інертного газу використовують еластичну оболонку між перемичками, яку надувають дистанційно без порушення основної перемички, при цьому зміною тиску газу в оболонці ліквідують депресію на основній перемичці. Аналог не дозволяє досягти безпеки ведення робіт внаслідок тривалого періоду утворення в ізольованій частині мережі гірничих виробок газової суміші з низьким вмістом кисню через підсоси повітря крізь тіла перемичок і тріщини у вміщуючому їх гірському масиві, що збільшує вірогідність появи вибухонебезпечних концентрацій метаноповітряних сумішей. Найбільш близьким аналогом по технічній суті є спосіб попередження та гасіння джерел самонагрівання або горіння [Патент на винахід № 79818 Україна, МПК E21F 17/107, опубл. 25.07.2007, Бюл. № 11], що передбачає створення поблизу джерела самонагрівання або горіння газової суміші з низьким вмістом кисню шляхом подавання інертного газу по трубопроводу від газофікаційної установки та регулювання газового тиску в камері, що утворена шляхом зведення у виробці з боку надходження до джерела самонагрівання або горіння свіжого струменя повітря ізолюючої перемички із двома отворами та додаткової перемички із одним отвором. Трубопровід послідовно підключають для подавання інертного газу до отворів ізолюючої та додаткової перемичок, крім того на ділянці між газофікаційною установкою та ізолюючою перемичкою трубопровід має патрубок, який підключають до другого отвору ізолюючої перемички, частину труби для подавання інертного газу між патрубком і ізолюючою перемичкою та патрубок оснащують регуляторами витрати. Регулювання депресії здійснюють на основній перемичці. На першому етапі подавання газової суміші відкривають обидва регулятори, за допомогою яких здійснюють вирівнювання тиску газів по обидва боки ізолюючої перемички. На другому етапі, після того, як інертною газовою сумішшю буде заповнена ділянка виробки між додатковою перемичкою та джерелом самонагрівання або горіння, для подавання газової суміші перекривають за допомогою регулятора витрати подачу азоту по частині труби між патрубком та ізолюючою перемичкою. Найбільш близький аналог не дозволяє забезпечити безпеку ведення робіт, тому що при закритті отворів в перемичках змінюється депресія, прикладена до ізольованого об'єму, і різко збільшується надходження метану в нього з виробленого простору і тріщинуватих газовмісних порід, що вміщують виробки. Крім того, в період заповнення камери інертним газом тривають витоки повітря в ізольований об'єм крізь тіла перемичок і тріщини у вміщуючому їх гірському масиві, що веде при змішуванні з метаном до утворення вибухонебезпечної суміші. Оскільки флегматизація газоповітряної суміші здійснюється шляхом подавання інертного газу від мембранної газорозділюючої установки, продуктивність якої значно менше витоків повітря в період заповнення камери між перемичками інертним газом, це веде до збільшення тривалості періоду утворення суміші з низьким вмістом кисню, - внаслідок чого значний об'єм може бути заповнений вибухонебезпечною сумішшю. Таким чином, існує загроза вибуху в ізольованому об'ємі гірничих виробок, що обумовлена значною тривалістю періоду утворення в ізольованому об'ємі виробок вибухобезпечної газової суміші з низьким вмістом кисню. Спільними ознаками найбільш близького аналога та способу, що заявляють, є: - зведення у виробці з боку струменя повітря, що надходить до осередку горіння, ізолюючих основної і додаткової перемичок з отворами; - створення в ізольованому об'ємі гірничих виробок газової суміші з низьким вмістом кисню за рахунок подавання інертного газу по трубопроводу від установки газифікації в простір між перемичками; - регулювання депресії на основній перемичці. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу попередження та гасіння джерел горіння у підземних гірничих виробках, в якому одночасно із зведенням перемичок в гірничої виробці розміщують еластичну оболонку місткістю не менше об'єму гірничих виробок на 1 UA 99051 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ділянці від додаткової ізолюючої перемички до осередку горіння, яку наповнюють інертним газом, після зведення перемичок її сполучають з гирлом труби отворів і подають інертний газ в ізольований об'єм одночасно від установки газифікації та еластичної оболонки, чим забезпечується досягнення технічного результату - забезпечення безпеки ведення робіт за рахунок скорочення періоду переходу від повітряного середовища з небезпечною концентрацією горючих компонентів до інертної атмосфери та недопущення створення вибухонебезпечної метаноповітряної суміші. Поставлена задача вирішується тим, що у способі попередження та гасіння джерел горіння у підземних гірничих виробках, який включає зведення у гірничій виробці з боку струменя повітря, що надходить до джерела горіння, ізолюючих основної і додаткової перемичок з отворами, створення в ізольованому об'ємі гірничих виробок газової суміші з низьким вмістом кисню за рахунок подавання інертного газу по трубопроводу від установки газифікації в простір між перемичками і регулювання депресії на основній перемичці, в якому, згідно з винаходом, одночасно із зведенням перемичок в гірничій виробці розміщують еластичну оболонку місткістю не менше об'єму гірничих виробок на ділянці від додаткової ізолюючої перемички до осередку горіння, яку наповнюють інертним газом, після зведення перемичок, її сполучають з гирлом труби отвору і подають інертний газ в ізольований об'єм одночасно від установки газифікації та з еластичної оболонки. Указані ознаки складають суть винаходу, так як вони є необхідними та достатніми для досягнення технічного результату - забезпечення безпеки ведення робіт за рахунок скорочення періоду переходу від повітряного середовища з небезпечною концентрацією горючих компонентів до інертної атмосфери та недопущення створення вибухонебезпечної метаноповітряної суміші. Причинно-наслідковий зв'язок ознак, які складають суть винаходу, із технічним результатом, що досягається, пояснює наступне. Суть запропонованого винаходу пояснюється прикладом конкретного виконання способу, де на фіг. 1 показана схема першого етапу реалізації способу - зведення перемичок, наповнення еластичної оболонки інертним газом, на фіг. 2 - другого етапу - подавання інертного газу в ізольований об'єм гірничих виробок, де 1 - виробка, 2 - трубопровід для подавання інертного газу від установки газифікації, 3 - патрубок для подавання інертного газу, 4 - регулятори витрати інертного газу, 5 - ізолюючі основна та додаткова перемички з отворами, 6 - джерело горіння, 7 труба отвору в ізолюючій та додаткової перемичках, 8 - хомут, 9 - еластична оболонка. Попередження та гасіння джерел горіння у підземних гірничих виробках здійснювали у такий спосіб. На першому етапі одночасно зводили в гірничій виробці 1 перемички 5 та розміщували еластичну оболонку 9, один кінець якої затягували хомутом 8, і наповнювали її інертним газом з трубопроводу 2 від установки газифікації через патрубок для подавання інертного газу 3, встановлюючи витрату за допомогою регулятора витрати інертного газу 4. Після зведення перемичок патрубок 3 перекривали та сполучали еластичну оболонку 9 з гирлом труби отворів 7 в ізолюючій перемичці за допомогою хомута 8 і подавали інертний газ в ізольований об'єм до джерела горіння 6 одночасно від установки газифікації по трубопроводу 2 і з еластичної оболонки 9. Регулювання депресії здійснювали на основній перемичці за допомогою регулятора витрати інертного газу 4. Кількість інертного газу, що надходить з оболонки була достатньою для того, щоб заповнити ділянку від додаткової перемички до джерела горіння. При цьому різке скорочення кількості кисню, що надходить в ізольований об'єм гірських виробок, зробило неможливим утворення вибухонебезпечної метаноповітряної суміші. Цим була забезпечена безпека ведення аварійних робіт в період існування загрози вибуху. Після виходу газу з оболонки закривали кришки труби отворів 7, подальше гасіння здійснювали згідно з найбільш близьким аналогом. Таким чином, за рахунок розміщення в гірничій виробці еластичної оболонки, заповненої інертним газом, підключення її до гирла труби отворів, та паралельного подавання інертного газу від двох джерел, збільшувалося подавання інертних газів в ізольований простір і досягалося вирішення поставленої задачі - забезпечення безпеки ведення робіт за рахунок скорочення періоду переходу від повітряного середовища з небезпечною концентрацією горючих компонентів до інертної атмосфери та недопущення створення вибухонебезпечної метаноповітряної суміші. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 Спосіб попередження та гасіння джерел горіння у підземних гірничих виробках, який включає зведення у виробці з боку струменя повітря, що надходить до джерела горіння, ізолюючих 2 UA 99051 C2 5 основної і додаткової перемичок з отворами, створення в ізольованому об'ємі газової суміші з низьким вмістом кисню за рахунок подавання інертного газу по трубопроводу від установки газифікації в простір між перемичками і регулювання депресії на основній перемичці, який відрізняється тим, що одночасно із зведенням перемичок в гірничій виробці розміщують еластичну оболонку місткістю не менше об'єму гірничих виробок на ділянці від додаткової ізолюючої перемички до осередку горіння, яку наповнюють інертним газом, після зведення перемичок, її сполучають з гирлом труби отворів і подають інертний газ в ізольований об'єм одночасно від установки газифікації та з еластичної оболонки. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3