PL182048B1 - Sposób aktywnego zapobiegania i zwalczania pożarów endogenicznych w zrobach ścian zawałowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób aktywnego zapobiegania i zwalczania pożarów endogenicznych w zrobach ścian zawałowych, znamienny tym, że w trakcie eksploatacji i/lub likwidacji ściany prowadzi się na bieżąco analizę lokalnych warunków górniczo-geologicznych oraz systematyczne pomiary w poszczególnych odcinkach frontu ścianowego i w przypadku wzrostu zagrożenia pożarowego w zagrożonym odcinku ściany lub wyrobiska w strefę zawałową wprowadza się sieć rurociągów i/lub sieć magistrali wężowej poprzez którąwtłacza się przygotowane medium, przy czym w trakcie postępu ściany sieć rurociągów i/lub magistrali wężowej wydłuża się przez co zwiększa się strefę gaszącai zmniejsza energię aktywacji węgla pozostającego w zrobach na niezbędnej długości.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób aktywnego zapobiegania i zwalczania pożarów endogenicznych w zrobach ścian zawałowych.

Pożary endogeniczne należą do największych zagrożeń w kopalniach węgla kamiennego, przy czym najczęściej występują w zrobach ścian zawałowych. Zaistnienie pożaru endogenicznego przynosi olbrzymie zagrożenie dla załogi, szczególnie w kopalniach metanowych, oraz powoduje wymierne bardzo duże straty materialne. Mechanizm powstawania pożarów endogenicznych jest znany, a istniejące metody monitoringu zagrożenia umożliwiają ich wykrycie we wczesnym etapie.

Jak wykazały najnowsze badania tzw. strefa przewietrzania zrobów ścianowych wynosi od kilku do 30-40 m, przy czym najmniejsza jest w okolicach skrzyżowań z wyrobiskami przyścianowymi, a największa w rejonie środka ściany i ma kształt wycinka koła. W strefie tej najczęściej na skutek powolnego utlenienia przedostających się do zawału resztek węgla np. z strefy uskokowej, powstałych zaburzeń, pofałdowań występuje endogeniczne zagrożenie pożarowe.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 157 151 sposób zapobiegania pożarom endogenicznym oraz likwidacji samonagrzań węgla polegający na tym, że do zrobów ścian zawałowych lub wyrw węglowych nad wyrobiskami korytarzowymi podaje się naprzemian najpierw drobnorozpyloną ciecz o własnościach zwilżających najkorzystniej powierzchniowo czynnych, a następnie suchy materiał pylasty o własnościach wiążących z rozpyloną cieczą. Sposób ten obejmuje swoim zasięgiem tylko najbliższą strefę za sekcjami obudowy zmechanizowanej i nie zabezpiecza zrobów ściany w dalszej odległości od frontu ścianowej, gdzie możliwe jest powstanie pożaru endogenicznego.

Zastosowanie rozwiązania nie obejmuje całej strefy przewietrzania, a tylko najbliższą strefę za sekcjami obudowy zmechanizowanej. Wprowadzony w tym sposobie w drugim etapie

182 048 materiał pylasty osiada nie tylko na zwilżonej powierzchni gruzowiska zawałowego, ale przedostaje się również do wyrobiska ścianowego zagrażając pracującej tam załodze.

Wdrożenie przedmiotowego wynalazku wymaga zastosowania dwóch niezależnych rurociągów dla podawania cieczy zwilżającej oraz materiałów pylastych co stwarza poważne trudności w eksploatacji ściany.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 94 047 sposób, zgodnie z którym zapobiega się pożarom endogenicznym przy wybieraniu węgla ścianami z zawałem stropu, poprzez okresowe przewietrzanie pola eksploatacyjnego w dwóch przeciwległych kierunkach, w ustalonym dla eksploatowanego pokładu odstępie czasu. Rozwiązanie to jest mało skuteczne, a jego stosowanie szczególnie uciążliwe, gdyż zmiana kierunku powietrza w jednym rejonie wentylacyjnym kopalni pociąga za sobą konieczność dokonania szeregu zmian przewietrzania w innych rejonach kopalni.

Znane są również z polskich opisów patentowych nr 100 362, 159 029, 155 742, 143 068 sposoby zapobiegania pożarom endogenicznym poprzez szczelną izolację zrobów i wypełnienie pustek materiałami niepalnymi. Sposób ten jest bardzo pracochłonny i uciążliwy, a jego skuteczność jest stosunkowo niewielka.

Znane są również z polskich opisów patentowych nr 94 930, 103 215 i 108 996 sposoby zapobiegania pożarom endogenicznym poprzez stosowanie antypirogenów.

W sposobie według wynalazku w trakcie eksploatacji i/lub likwidacji ściany prowadzi się na bieżąco analizę lokalnych warunków górniczo-geologicznych oraz systematyczne pomiary w poszczególnych odcinkach frontu ścianowego i w przypadku wzrostu zagrożenia pożarowego w zagrożonym odcinku ściany lub wyrobiska w strefę zawałową wprowadza się sieć rurociągów i/lub sieć magistrali wężowej poprzez którą wtłacza się przygotowane medium, przy czym w trakcie postępu ściany sieć rurociągów i/lub magistrali wężowej wydłuża się przez co zwiększa się strefę gaszącą i zmniejsza energię aktywacji węgla w zrobach na niezbędnej długości.

Sieć rurociągów i/lub sieć magistrali wężowej wykonuje się korzystnie jako sieć perforowaną. W wybrane miejsca i fazy wtłaczania, medium wtłacza się poprzez zabudowane trójniki i zawory odcinające zabudowane na znanej magistrali usytuowanej wzdłuż ściany, którą łączy się z siecią wprowadzoną do strefy zawałowej. Medium stanowią znane środki gaśnicze lub ich mieszaniny ze środkami antypirogennymi.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala na niezawodne i aktywne zapobieganie i zwalczanie jednych z największych zagrożeń w kopalniach węgla.

Przedmiot wynalazku zostanie dokładniej przedstawiony w poniższych przykładach zastosowania w zrobach ścian zawałowych w trakcie eksploatacji ściany oraz w trakcie likwidacji ściany.

W przykładzie wykonania w trakcie eksploatacji ściany na bieżąco dokonuje się analizy warunków górniczo-geologicznych i w przypadku przechodzenia frontu ścianowego przez uskok na całej szerokości uskoku niezależnie od stwierdzonych stężeń zagrożenia pożarowego w strefę zawałową wprowadza się sieć rurociągów i/lub sieć magistrali wężowej poprzez którą wtłacza się przygotowane medium do tych odcinków ściany przez które przechodzi uskok, przy czym w trakcie postępu ściany sieć rurociągów i/lub magistrali wężowej wydłuża się do długości 30-40 m. Sieć rurociągów i/lub sieć magistrali wężowej wykonuje się jako sieć perforowaną, przez co zwiększa się skuteczność wtłaczania na całej długości zawału, w którym mogą pozostawać resztki węgla pochodzące z strefy uskokowej. Wtłaczanie medium prowadzi się do czasu przejścia uskoku przez front ścianowy.

W innym przykładzie przed rozpoczęciem likwidacji ściany w ostatnim 30 m odcinku biegu ściany w wszystkich strefach mogących świadczyć o pogorszonych warunkach górniczo-geologicznych (uskoki, pozostawione resztki węgla w stropie, zwiększona koncentracja tlenku węgla) w trakcie końcowej eksploatacji oraz linowania ściany w strefę zawałową wprowadza się sieć magistrali wężowej poprzez którą wtłacza się medium. W trakcie likwidacji

182 048 sekcji magistrala wężowa pozostaje w zawale. W przypadku wzrostu zagrożenia możliwe jest więc dodatkowe podawanie medium do zneutralizowania zagrożenia.

Zastosowanie sposobu pozwala na dużą pewność, skuteczność i efektywność wypełnienia przestrzeni zawałowej na całej długości ściany lub w dowolnie wybranych odcinkach, w dowolnej fazie eksploatacji lub likwidacji ściany, a tym samym na pełną likwidację zagrożenia pożarowego.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób aktywnego zapobiegania i zwalczania pożarów endogenicznych w zrobach ścian zawałowych, znamienny tym, że w trakcie eksploatacji i/lub likwidacji ściany prowadzi się na bieżąco analizę lokalnych warunków górniczo-geologicznych oraz systematyczne pomiary w poszczególnych odcinkach frontu ścianowego i w przypadku wzrostu zagrożenia pożarowego w zagrożonym odcinku ściany lub wyrobiska w strefę zawałową wprowadza się sieć rurociągów i/lub sieć magistrali wężowej poprzez którą wtłacza się przygotowane medium, przy czym w trakcie postępu ściany sieć rurociągów i/lub magistrali wężowej wydłuża się przez co zwiększa się strefę gaszącą i zmniejsza energię aktywacji węgla pozostającego w zrobach na niezbędnej długości.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sieć rurociągów i/lub sieć magistrali wężowej wykonuje się korzystnie jako sieć perforowaną.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w wybrane miejsca i fazy wtłaczania medium wtłacza się poprzez zabudowane trójniki i zawory odcinające zabudowane na znanej magistrali usytuowanej wzdłuż ściany, którą łączy się z siecią wprowadzoną do strefy zawałowej.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że medium stanowią znane środki gaśnicze lub ich mieszaniny ze środkami antypirogennymi.