PL155266B1

PL155266B1 - Method for combusting toxic dust and gas hazards in mine headings

Info

Publication number: PL155266B1
Application number: PL26457687A
Authority: PL
Priority date: 1987-03-10
Filing date: 1987-03-10
Publication date: 1991-11-29
Also published as: PL264576A1

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 155 266 POLSKARZECZPOSPOLITA PATENT DESCRIPTION 155 266 POLAND

URZĄDOFFICE

PATENTOWYPATENT

RPRP

Patent dodatkowy do patentu nr Zgłoszono: 87 03 10 (P. 264576)Additional patent to patent no. Pending: 87 03 10 (P. 264576)

Pierwszeństwo Zgłoszenie ogłoszono: 88 10 27Priority Application announced: 88 10 27

Opis patentowy opublikowano: 1992 05 29Patent description published: 1992 05 29

Int. O.⁵ E21F 5/20 E21C 35,/22Int. O. ⁵ E21F 5/20 E21C 35, / 22

Twórcy wynalazku: Ryszard Krzysztofik, Antoni Krupa, Michał Szweda,Creators of the invention: Ryszard Krzysztofik, Antoni Krupa, Michał Szweda,

Aleksander Widziak, Helmut Ziegler, Edward MichalikAleksander Widziak, Helmut Ziegler, Edward Michalik

Uprawniony z patentu: Kopalnia Węgla Kamiennego „Krupiński w Suszcu, Suszec (Polska)The holder of the patent: Coal Mine "Krupiński in Suszec, Suszec (Poland)

Sposób zmniejszania toksycznych zagrożeń pyłowo-gazowych w wyrobiskach górniczychThe method of reducing toxic dust and gas hazards in mining excavations

Przedmiotem wynalazku jest sposób zmniejszenia toksycznych zagrożeń pyłowo-gazowych w wyrobiskach górniczych chodnikowych urabianych przy pomocy materiałów wybuchowych.The subject of the invention is a method of reducing the toxic dust and gas hazards in mining excavations mined with the use of explosives.

Dotychczas prowadzona technologia urabiania wyrobisk górniczych chodnikowych przy pomocy materiałów wybuchowych wymagała wyprowadzenia załogi górniczej poza strefę przodkową prowadzonego wyrobiska górniczego chodnikowego przed dokonaniem wybuchu kruszącego skałę tego wyrobiska, w wyniku zapalenia odpowiednich materiałów wybuchowych zakładanych w uprzednio wywiercone otwory w skale przodka wyrobiska.So far, the technology of excavating mining excavations with the use of explosives required the mining crew to be led outside the face zone of the tunnel mining excavation before the rock-crushing explosion of this excavation, as a result of ignition of appropriate explosives placed in previously drilled holes in the rock of the excavation face.

Niedogodnością powyższej technologii jest konieczność zatrzymania załogi górniczej poza strefą przodkową wyrobiska górniczego chodnikowego przez okres co najmniej 20 minut po dokonaniu wybuchu, w następstwie którego powstaje obłok gazowo-pyłowy o dużej koncentracji oraz silnym zagrożeniu toksyczno-pylicowym. Powoduje to znaczne ograniczenie czasu pracy załogi górniczej i uzyskanie przez nią odpowiednio niskiej wydajności przodkowej w urabianiu wyrobisk górniczych chodnikowych oraz narażenie tej załogi na ujemne działanie niezneutralizowanych pyłów i gazów postrzałowych.The inconvenience of the above technology is the necessity to stop the mining crew outside the face zone of the mining excavation for a period of at least 20 minutes after the explosion, as a result of which a gas and dust cloud of high concentration and a strong toxic-dust hazard is formed. This results in a significant reduction in the working time of the mining crew and obtaining by them a sufficiently low face capacity in the excavation of mining headings, and exposing the crew to the negative effect of non-neutralized dust and shot gases.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu zwlaczania zagrożenia pyłowo-gazowego w wyrobiskach górniczych chodnikowych, eliminującego skutecznie nieodogodności dotychczasowej technologii urabiania wyrobisk przy pomocy materiałów wybuchowych.The aim of the invention is to develop such a method of switching off the dust-gas hazard in mining excavations, effectively eliminating the inconvenience of the existing technology of excavating excavations with the use of explosives.

Cel ten został osiągnięty według wynalazku przez nowy sposób zmniejszenia toksycznych zagrożeń pyłowo-gazowych w wyrobiskach górniczych chodnikowych urabianych przy pomocy materiałów wybuchowych. Polega on na tym, że w strefie przodkowej wyrobiska chodnikowego bezpośrednio przed strzelaniem materiałami wybuchowymi wprowadza się sprężone powietrze o ciśnieniu najkorzystniej od 0,2-04 MPa oraz wodę o ciśnieniu najkorzystniej od 0,2-0,6 MPa do strumienie powietrzno-mgłowych ustawionych w kierunku przodka wyrobiska chodnikowego o wytwarzających ekran powietrzno-mgłowy w całym przekroju tego wyrobiska chodnikowego dla wytrącenia zawiesin pyłowo-gazowych w powietrzu.This aim has been achieved according to the invention by a new method of reducing the toxic dust and gas hazards in mining headings mined with explosives. It consists in the fact that compressed air with a pressure of most preferably 0.2-04 MPa and water with a pressure of 0.2-0.6 MPa are introduced into the air-mist jets set up in the face zone of the heading excavation immediately before firing explosives. in the direction of the head of the heading, o creating an air-mist screen throughout the entire cross-section of this heading for the precipitation of dust and gas suspensions in the air.

155 266155 266

W przypadku przymusowej wentylacji tłoczącej lutniociągiem wyprowadza się dodatkowo wodę o ciśnieniu najkorzystniej od 0,2-0,6 MPa do dysz mgłowych ciągu rurowego umieszczonego w głębi tego przodka, wytwarzjących drugi ekran mgłowy dla wytrącenia resztek zawiesin pyłowogazowych uchodzącego powietrza. W przypadku przymusowej wentylacji ssącej lutniociągiem wprowadza się dodatkowo powietrze o ciśnieniu najkorzystniej od 0,2-0,4 MPa oraz wodę o ciśnieniu najkorzystniej od 0,2-0,6 MPa do trzeciej strumienicy powietrzno-mgłowej umieszczonej we wlocie lutniociągu i wytwarzającej wewnątrz tego lutniociągu drugi ekran powietrzno-mgłowy dla wytrącenia resztek zawiesin pyłowo-gazowych wydalanego powietrza.In the case of forced forced ventilation with a duct, water with a pressure of preferably 0.2-0.6 MPa is additionally led to the fog nozzles of the pipeline located deep in this face, creating a second fog screen for precipitating the residual gas and dust suspensions of the escaping air. In the case of forced suction ventilation with a duct, air with a pressure of preferably 0.2-0.4 MPa and water with a pressure of preferably 0.2-0.6 MPa are additionally introduced to the third air-mist spray placed in the inlet of the duct and producing it inside of the ductwork, the second air-mist screen for precipitating the remains of dust-gas suspensions of the exhaust air.

Zastosowanie sposobu według wynalazku eliminuje znacznie szkodliwe dla zdrowia załóg górniczych zagrożenie pyłowo-gazowe o dużej koncentracji i właściwościach silnie toksycznopylicowych w strefie przodkowej wyrobisk górniczych chodnikowych. Celowe wytwarzanie bezpośrednio przed strzelaniem materiałami wybuchowymi podwójnego ekranu powietrzno-mgłowego umożliwia znaczne skrócenie czasu przerwy załogi górniczej wyprowadzonej na okres zagrożenia gazowo-pyłowego poza strefę przodkową urabianego wyrobiska górniczego chodnikowego. Oprócz ewidentnego skrócenia przerw w pracy załogi górniczej uzyskuje się równocześnie znaczne polepszenie warunków pracy dla załóg górniczych w sąsiedztwie urabianego przodka wyrobiska górniczego chodnikowego.The use of the method according to the invention eliminates the high concentration of dust and gas hazards, which are highly harmful to the health of mining crews, with highly toxic properties in the face zone of mining headings. The deliberate production of a double air-fog screen directly before firing explosives enables a significant reduction of the downtime of the mining crew who is led outside the face zone of the excavated mining excavation for the period of gas and dust hazard. In addition to the evident shortening of breaks in the work of the mining crew, at the same time, a significant improvement in working conditions for mining crews in the vicinity of the excavated face of the mining heading is achieved.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony schematycznie na rysunku przez układ urządzeń do stosowania sposobu według wynalazku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wyrobiska górniczego chodnikowego z zabudowanymi urządzeniami wytwarzającymi ekran powietrzno-mgłowy przy wentylacji tłoczącej w widoku z boku, fig. 2 - przekrój tego wyrobiska w widoku od czoła, fig. 3 - przekrój tego wyrobiska z zabudowanymi urządzeniami wytwarzającymi ekran powietrznomgłowy przy wentylacji ssącej z boku, zaś fig. 4 - przekrój tego wyrobiska w widoku od czoła.The subject of the invention is schematically illustrated in the drawing by the arrangement of devices for applying the method according to the invention, in which Fig. 1 shows a cross-section of a tunnel mining excavation with built-in devices producing an air-mist screen under pressure ventilation, in a side view, Fig. 2 - a cross-section of this excavation in from the front view, fig. 3 - a cross-section of this excavation with built-in devices producing an air-fog screen with suction ventilation from the side, and fig. 4 - a cross-section of this excavation in a front view.

Przy systemie wentylacji tłoczącej stosowanej najczęściej przy urabianiu górniczych wyrobisk chodnikowych urządzenia do stosowania sposobu według wynalazku stanowią zestaw dwu strumienie powietrzno-mgłowych 1 i 2 zabudowanych na wysokości końca lutniociągu 3 przymusowej wentylacji tłoczącej oraz ciąg rurowy 4 z dyszami mgłowymi 5, ustawiony poprzecznie do osi lutniociągu 3 i zabudowany w głębi urabianego przodka 6 górniczego wyrobiska chodnikowego 7. Wtłoczone z lutniociągu 3 świeże powietrze do przodka 6 wyrobiska chodnikowego 7 wypycha z tego przodka 6 zużyte powietrze w głąb wyrobiska chodnikowego 7. Dla wyeliminowania toksycznego zagrożenja pyłowo-gazowego w samym przodku 6 tego wyrobiska chodnikowego 7 każdorazowo po wyprowadzeniu załogi górniczej poza strefę przodkową tego wyrobiska chodnikowego 7 załącza się bezpośrednio przed strzelaniem materiałami wybuchowymi sprężone powietrze i wodę do strumienie powietrzno-mgłowych 1 i 2 oraz wodę XX do ciągu rurowego 4 z dyszami mgłowymiIn the forced-pressure ventilation system, most often used in the mining of mining pits, the devices for the application of the method according to the invention are a set of two air-mist jets 1 and 2 built at the height of the end of the duct 3 for forced pressure ventilation and a pipeline 4 with fog nozzles 5, positioned transversely to the axis of the duct 3 and built in the depths of the excavated face 6 of the mining excavation 7. Fresh air forced from the lute 3 into the face 6 of the excavation 7 pushes the used air out of this face 6 into the excavation 7. To eliminate the toxic dust and gas hazard in the face itself 6 of this of the heading 7, each time after the mining crew is led outside the face zone of this heading 7, compressed air and water are switched on directly before firing explosives to the air-fog streams 1 and 2, and water XX to the pipeline 4 with fog nozzles

5. w kierunku przodka 6 wyrobiska chodnikowego 7 strumienice ρ(.^'ίοΠ'/ηο-ηΐβΚ^'ο 1 i 2 wytwarzają w strefie przodkowej tego wyrobiska chodnikowego 7 ekran powietrzno-mgłowy, wytrącający skutecznie po dokonanym strzelaniu materiałami wybuchowymi zawiesiny powstałego obłoku gazowo-pyłowego o dużej koncentracji i właściwościach silnie toksycznych i pylicowych. Drugi ekran powietrzno-mgłowy wykonany z dysz mgłowych 5 ciągu rurowego 4 tworzy kurtynę mgłową wytrącającą ostatecznie resztki zawiesin pyłwo-gazowych, uniemożliwiając ich przedostanie się w głąb tego wyrobiska chodnikowego 7.5. towards the face 6 of the heading 7 brooks ρ (. ^ 'ΊοΠ' / ηο-ηΐβΚ ^ 'ο 1 and 2 create an air-fog screen in the face zone of this heading 7, effectively precipitating the resulting cloud suspension after firing explosives gas-dust with high concentration and highly toxic and dust-related properties The second air-mist screen made of fog nozzles 5 of the pipe line 4 creates a mist curtain that finally precipitates the remains of dust-gas suspensions, preventing their penetration into this heading 7.

Przy systemie wentylacji ssącej rzadziej stosowanej przy urabianiu górniczych wyrobisk chodnikowych urządzenia do stosowania sposobu według wynalazku stanowią zestaw dwu strumienie powietrzno-mgłowych 1 i 2 skierowanych w stronę przodka 6 górniczego wyrobiska chodnikowego 7 i zabudowanych na wysokości końca lutniociągu 3 przymusowej wentylacji ssącej oraz trzecią strumienicę powietrzno-mgłową 8 umieszczoną we wlocie na końcu lutniociągu 3, skierowaną w głąb tego lutniociągu 3. Dla wyelimionowania toksycznego zagrożenia pyłowogazowego w samym przodku 6 wyrobiska chodnikowego 7 oraz w lutniociągu 3 przymusowej wentylacji każdorazowo po wyprowadzeniu załogi górniczej poza strefę przodkową tego wyrobiska chodnikowego 7 załącza się bezpośrednio przed strzelaniem materiałami wybuchowymi sprężone powietrze i wodę do strumiennic powietrzno-mgłowych 1, 2 i 8. Skierowane w kierunku przodka 6 wyrobiska chodnikowego 7 strumienice powietrzno-mgłowe 1 i 2 wytwarzają w strefie przodkowej tego wyrobiska chodnikowego 7 ekran powietrzno-mgłowy, wytrącający po dokona155 266 nym strzelaniu materiałami wybuchowymi zawiesiny powstałego obłoku gazowo-pyłowego o dużej koncentracji i właściwościach silnie toksycznych i pylicowych. Drugi ekran powietrzno-mgłowy jest wytwarzany wewnątrz lutniociągu 3 przymusowej wentylacji przez trzecią strumienicę powietrzno-mgłową 8, wytrącającą ostatecznie resztki zawiesin pyłowo-gazowych wyciąganych wraz z zużytym powietrzem do tego lutniociągu 3.In the case of the suction ventilation system, less frequently used in the mining of mining headings, the devices for the application of the method according to the invention are a set of two air-mist jets 1 and 2 directed towards the face 6 of the mining heading 7 and built at the height of the end of the duct 3 of forced suction ventilation and the third air-and-mist jet - a fog 8 located in the inlet at the end of the duct 3, directed deep into the duct 3. To eliminate the toxic dust and gas hazard in the very face 6 of the tunnel 7 and in the forced ventilation duct 3, each time after the mining crew is led outside the face zone of this tunnel 7, it is turned on immediately before shooting with explosives, compressed air and water to air-mist nozzles 1, 2 and 8. Directed towards the face 6 of the headland 7 air-mist nozzles 1 and 2 in the face zone of this heading of pavement road 7, an air-mist screen, precipitating after shooting with explosives a suspension of the resulting gas-dust cloud of high concentration and highly toxic and dust-related properties. The second air-mist screen is produced inside the forced ventilation duct 3 by the third air-mist ejector 8, finally precipitating the remains of dust-gas suspensions drawn with used air into this duct 3.

Sposób według wynalazku umożliwia w skróconym czasie uzyskanie całkowitej neutralizacji szkodliwego oddziaływania powstających w czasie urabiania przy pomocy materiałów wybuchowych obłoków gazowo-pyłowych o dużej koncentracji zawiesin toksyczno-pyiicowych w miejscu ich powstawania. Natomiast w przypadkach metanowych, gdzie po robotach strzałowych dochodzi do przekroczenia dopuszczalnych stężeń metanu sposób według wynalazku umożliwia zmniejszenie tych stężeń poniżej dopuszczalnych granic.The method according to the invention allows in a shortened time to achieve complete neutralization of the harmful effects of the gas and dust clouds formed during mining with the use of explosive materials, with a high concentration of toxic and dust suspensions at the place of their formation. However, in methane cases, where the permissible methane concentrations are exceeded after blasting, the method according to the invention allows these concentrations to be reduced below the permissible limits.

W przypadku prowadzenia robót strzałowych w caliźnie węglowej nie zachodzi potrzeba opylania tych wyrobisk korytarzowych pyłem kamiennym.In the case of blasting works in the coal mine, there is no need to dust these corridors with stone dust.

Claims

Patent claims

1. The method of reducing toxic dust and gas hazards in mining excavations, galleries mined with the use of explosives, characterized in that in the face zone of the road excavation (7) immediately before firing explosives, compressed air is introduced with a pressure preferably from 0.2-0 , 4 MPa and water with a pressure of most preferably from 0.2-0.6 MPa to air-fog jets (1) and (2) oriented towards the face (6) of the roadway (7) and creating an air-mist screen in the entire cross-section this heading (7) for the precipitation of dust and gas suspensions in the air.

2. The method according to p. characterized in that in the case of forced forced ventilation of the duct (3), water is additionally introduced with a pressure of preferably 0.2-0.6 MPa to the fog nozzles (5) of the pipe sequence (4) located deep in the face (6), producing a second fog screen for the precipitation of residual gas-dust suspensions of the escaping air.

A-A fig. 1 fig. 2 fig.

3 fig. 4

Department of Publishing of the UP RP. Circulation 100 copies

Price: PLN 3,000