Комплексная система подавления и тушения очага эндогенного пожара в отработанной части пласта

Комплексная система подавления и тушения очага эндогенного пожара в отработанной части пласта в уклонной горной выработке. (57) Использование: Полезная модель системы относится к горной промышленности и может быть использована для предупреждения и тушения эндогенных пожаров в выработанных пространствах. Цель: Повышение эффективности профилактики и тушения эндогенных пожаров в выработанных пространствах шахт. Сущность: Комплексная система подавления и тушения эндогенного пожара в отработанной части пласта, включающая скважинный генератор с патрубками и трубопроводами подачи реагентов, гильзу с калиброванным отверстием и установленным на гильзе диспергатором, комплексный агрегат по приготовлению шлако-глинистой пульпы с вибрирующим питателем, при этом система для получения инертной вспененной пульпы с устья в рабочую скважину 30 снабжена устройством герметизации, выполненном в виде теплообменного змеевика и имеет подводящий патрубок 31 подачи сжатого газообразного азота с металлорукавом 32 к раздаточному коллектору 25 емкости азота с газификатором 24, при этом система имеет выполненную добавочную скважину 39, размещенную на стороне выработанного пространства в районе очага пожара 40 по показанию газовой аномалии 35, на которой размещен вакуумнасос 37 по откачке воздушной среды из выработанного пространства. Положительный эффект: Полезная модель системы обеспечивает снижение материальных затрат на проведение профилактики и тушения эндогенных пожаров в отработанной части пласта за счет использования местных сырьевых материалов.

Полезная модель системы относится к горной промышленности и может быть использована для предупреждения и тушения эндогенных пожаров в выработанных пространствах угольных шахт.

Устройство для получения инертной вспененной пульпы, включающее скважинный генератор с патрубками и трубопроводами подачи реагентов, гильзу с калиброванным отверстием и установленный на гильзе диспергатор, комплексным агрегатом по приготовлению шлако-глинистой пульпы с вибрирующим питателем. (Свид. РФ №18422, кл. Е 1\ F 5/00, 2004) Недостатком устройства является отсутствие в его конструкции активного устройства для приготовления инертной вспененной пульпы, находящегося в устье рабочей скважины, снабженной устройством герметизации, выполненном в виде теплообменного змеевика, имеющего подводящий патрубок подачи сжатого газообразного азота с металлорукавом к раздаточному коллектору емкости азота с газификатором, при этом система имеет выполненную добавочную скважину, размещенную на стороне выработанного пространства в районе очага пожара по показанию газовой аномалии, на которой размещен вакуумнасос по откачке воздушной среды из выработанного пространства.

Целью полезной модели является повышение эффективности профилактических работ.

Поставленная цель достигается тем, что для закладки барьерных перемычек и изолирующих сооружений: а) используются местные материалы, например, шлак, зола котельных и глина, подаваемые в отработанную часть пласта через пробуренную скважину, с обустройством в устье земной поверхности, для получения в смеси с жидким или газообразным азотом шлако-глинистой инертной пульпы; б) ускорением

приготовления смеси пульпы за счет активизации работы диспергатора; в) разрежением загазованности выработки за счет удаления дымовых газов через добавочную скважину, пробуренную в зону тушения пожара, на верхней части которой размещен вакуумнасос, откачивающий воздушную среду из выработанного пространства.

Предложенная совокупность отличительных признаков, дает возможность получения мощного профилактического средства, предварительно решив вопрос создания агрегата для получения глинисто-шлаковой пульпы, а именно получение инертной пульпы, основного заполнителя - шлако-золо-глинистой пульпы из местных сырьевых материалов в сочетании с инертной средой газифицированного азота с незначительной добавкой в смесь пенообразователя (2-3%). Такой агрегат (АГШП) создан в ОАО «Шахта «Зимника», в качестве экспериментального образца.

На рисунке приведена основная технологическая схема применения комплексной системы для получения инертной вспененной пульпы в условиях ОАО «Шахты «Зиминка».

Технологическая схема комплексной системы содержит:

1-калиброванная гильза для заполнения изоляционной перемычки; 2-диспергатор; 3-пенная пробка; 4-скважина с обустройством ее устья; 5-патрубок для подачи золо-шлаковой смеси; 6-патрубок для подачи пенообразователя; 7-обратный клапан; 8-струйный насос; 9-приемный бункер струйного насоса; 10-выходной патрубок от поддона; 11 -транспортер крупных фракций отходов; 12-качающие штанги питателя; 13-вибрационное сито; 14-приемный бункер питателя; 15-погрузчик золо-шлаковой смеси; 16-приводная штанга; 17-редуктор; 18-электродвигатель; 19-трубопровод для глинистой пульпы; 20-поддон питателя; 21-рама агрегата; 22-сани; 23-трубопровод к струйному насосу газифицированного азота; 24-транспортная емкость азота с газификатором; 25-коллектор газифицированного азота; 26-трубопровод к генератору ГСА-1 газифицированного азота; 27-

моновакууметр; 28-предохранительный клапан генератора ГСА-1; 29-генератор ГСА-1; 30-обсадная труба скважины; 31-патрубок ввода дополнительного газифицированного азота в теплообменный змеевик ниши обустройства скважины; 32-трубопровод низкотемпературного азота; 33-вентиль; 34-патрубок раздаточного коллектора; 35-газовая аномалия; 36-поверхностный слой; 37-вакуумнасос; 38-свита пластов; 39-скважина для откачки воздуха выработанного пространства; 40-очаг пожара.

Промышленные и экспериментальные испытания полезной модели устройства заключались в принципиальной экономической оценке и выводах о работоспособности, предложенной технологической схемы для приготовления и подачи профилактических смесей из местных сырьевых материалов (шлак, зола, глина, бентонит). Работы по использованию агрегата АПДТП в целях проверки на работоспособность проводилась на полигоне промплощадки ОАО «Шахты «Зиминка». В дальнейшем он будет испытан по изоляции эндогенных пожаров №805 и №561 по пласту Мощному. Размер выемочного поля по простиранию 160 м., по падению - 95 м. Мощность пласта колеблется от 16,5 м. до 19,7 м. Угол падения 70-75°. По эндогенной пожароопасности шахтопласт «Мощный» отнесен к Ш группе (особо опасный). Экспериментальные исследования проводились на материале шлака котельной шахты и местной глины.

Задача экспериментальных испытаний заключалась вследующем:

-выявление работоспособности системы агрегата АГПШ (разработка специалистов РосНИИГД И ОАО «Шахта «Зиминка») по производительности и надежности системы;

-оценить приемистость обсадной скважины Ду==100 мм;

-оценка работы технологической схемы: оценка производительности системы смешения глинисто-золо-шлаковой смеси в сочетании с производительностью системы подачи газообразного азота и производительностью магистрального глинистого пульпопровода Ду=100 мм. И Ду=150 мм.

Достигнуты следующие основные показатели экспериментальных работ:

При заполнении обустройства устья скважины 30 пульпой, в работу включался агрегат АГШП. Крупность шлака подаваемого на питатель 20 обеспечивалась фракцией не крупнее 13 мм. Пуск подачи пенообразователя на патрубок 6 производился периодически. Проверена работа скважинного генератора 29, струйного насоса 8 типа СНИК-25, отрегулирована работа коллектора25- подачи газообразного азота» выполнено конструктивное усовершенствование скважинного диспергатора, отработанны взаимодействие приведенной штанги 16 и качающих штанг 12: Работа признана удовлетворительной.

Комплексная система имеет выполненную добавочную скважину 39, размещенную на стороне" выработанного пространства в районе очага пожара 40 по показанию газовой аномалии 35, на которой размещен вакуумнасос 32 по откачке воздушной среды из выработанного пространства. Работа признана удовлетворительной.

Ввод в обустройство устья скважины, в ее теплообменный змеевик 30 трубопровода 31 для дополнительной подачи газифицированного азота в инертную золо-шлаковую пульпу. Работа признана удовлетворительной.

Преимущество перед аналогами состоит в экономической целесообразности перехода на местные сырьевые материалы. При этом в целях улучшения объемной обработки аварийного участка рекомендуется применение в качестве стабилизатора структуры пенной суспензии бентонитовых порошковых глин, причем периодический ввод добавок в смеси производят в зоне веерообразно направленных распылителей газообразного азота.

Полезная модель устройства обеспечивает снижение материальных затрат на проведение профилактики и тушения эндогенных пожаров в отработанной части пласта за счет использования местных сырьевых материалов.

Комплексная система подавления и тушения эндогенного пожара в отработанной части пласта, включающая скважинный генератор с патрубками и трубопроводами подачи реагентов, гильзу с калиброванным отверстием и установленным на гильзе диспергатором, комплексный агрегат по приготовлению шлако-глинистой пульпы с вибрирующим питателем, отличающаяся тем, что система для получения инертной вспененной пульпы с устья в рабочую скважину снабжена устройством герметизации, выполненном в виде теплообменного змеевика и имеет подводящий патрубок подачи сжатого газообразного азота с металлорукавом к раздаточному коллектору емкости азота с газификатором, при этом вакуум-насос по откачке воздушной среды из выработанного пространства размещен на добавочной скважине.