RU2155871C1 - Method of fire suppression in mines workings - Google Patents
Method of fire suppression in mines workings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2155871C1 RU2155871C1 RU99117821A RU99117821A RU2155871C1 RU 2155871 C1 RU2155871 C1 RU 2155871C1 RU 99117821 A RU99117821 A RU 99117821A RU 99117821 A RU99117821 A RU 99117821A RU 2155871 C1 RU2155871 C1 RU 2155871C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- medium
- neutral gas
- space
- aerosol
- mine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам предупреждения и тушения пожаров в подземных выработках, шахтах и штольнях, а также может быть использовано для подавления очагов возгораний в сооружениях. The invention relates to means for preventing and extinguishing fires in underground mines, mines and adits, and can also be used to suppress foci of ignition in buildings.
В настоящее время широко известны различные способы предупреждения и борьбы с пожарами, наиболее представительным из которых можно считать способ, включающий направленное локальное механическое воздействие на очаг пожара энергией газового удара [1]. Currently, various methods of preventing and combating fires are widely known, the most representative of which can be considered a method that includes directed local mechanical impact on the fire site with gas shock energy [1].
Существенными и очевидными недостатками этого способа являются необходимые условия для такого способа, при которых возможен механическая удар по очагу возгорания, срыв пламени, что не предупреждает дальнейшее возможное возгорание объекта, т.к. условия для такого нежелательного процесса остаются после срыва пламени. Significant and obvious disadvantages of this method are the necessary conditions for such a method, in which a mechanical shock to the source of ignition, flame failure is possible, which does not prevent further possible ignition of the object, because the conditions for such an undesirable process remain after flame failure.
Наиболее близким по технической сущности является способ подавления пожаров в шахтах и выработках, включающий заполнение горящего пространства средой, прекращающей процесс горения своим взаимодействием с очагом возгорания [2]. The closest in technical essence is a method of suppressing fires in mines and workings, including filling the burning space with a medium that stops the combustion process by its interaction with the source of ignition [2].
Существенным недостатком этого способа является то, что воздействие гасящим составом в нем ведут только на сам горящий объект без его локализации и без обработки непосредственно прилегающего к объекту пространства, которое также перегрето и пожароопасно, при этом процесс воздействия гасящей средой на объект заканчивается сразу же после прекращения активного горения объекта, в то время, как пожароопасность объекта продолжительное время сохраняется, что снижает надежность всего процесса подавления пожара на объекте. A significant drawback of this method is that the extinguishing composition in it is conducted only on the burning object itself without its localization and without processing of the space immediately adjacent to the object, which is also overheated and fire hazardous, while the process of extinguishing the extinguishing medium on the object ends immediately after termination active burning of the facility, while the fire hazard of the facility for a long time is maintained, which reduces the reliability of the entire process of suppressing the fire at the facility.
Технический результат данного изобретения заключается в повышении надежности превентивного воздействия на потенциальный очаг возгорания и повышение эффективности тушения пожара в условиях любых подземных выработок (штолен, вахт и т.п. любой конфигурации и траекторий) с гарантией невозобновления возгорания очага пожара после его тушения за счет полной антипожарной локализация очага и прилегающих полостей выработок с их геоструктурой. The technical result of this invention is to increase the reliability of the preventive effect on a potential source of fire and increase the efficiency of extinguishing a fire in any underground workings (tunnels, shifts, etc. of any configuration and trajectories) with a guarantee of non-resumption of ignition of a fire after extinguishing due to complete fire localization of the focus and adjacent cavities of the workings with their geostructure.
Указанный технический эффект в изобретении достигают за счет того, что в способе, включающем заполнение горящего пространства средой, прекращающей процесс горения, предусматривают заполнение объема горящего и пожароопасного пространства нейтральной газоаэрозольной смесью (средой), давление этой нейтральной среды (парогаза) в объеме заполняемого пространства выбирают превышающим давление в отдельных порах в геоструктуре выработки, при этом истекающую нейтральную среду и заполняемый этой средой объем пространства выработки подвергают акустическому воздействию за счет наложения акустических волн на истекающий нейтральный парогаз (газоаэрозольную смесь), при этом частоту волн выбирают совпадающей с частотой собственных колебаний метана (и других газов), включенных в поры пород в подземной выработке, поддерживают давление нейтральной среды в полости выработки, а также - наложение на ее газовый объем в полости (выработки) указанных частот акустических волн до выравнивания температуры в охраняемом обрабатываемой пожаротушением объеме выработки и совпадения этой температуры с температурой газа (полостей) непожароопасного соседнего (по месторасположению) участка подземной выработки, после этого производят продувку полости подземной выработки нейтральным газом. The specified technical effect in the invention is achieved due to the fact that in the method, which includes filling the burning space with a medium that stops the combustion process, provide for filling the volume of the burning and fire hazardous space with a neutral gas-aerosol mixture (medium), the pressure of this neutral medium (vapor) in the volume of the filled space is chosen exceeding the pressure in individual pores in the geostructure of the mine, while the outflowing neutral medium and the volume of the space under the mine t acoustic impact due to the imposition of acoustic waves on the outflowing neutral gas (gas-aerosol mixture), while the wave frequency is chosen to coincide with the natural vibration frequency of methane (and other gases) included in the pores of the rocks in the underground mine, maintain the pressure of a neutral medium in the cavity and also - the imposition on its gas volume in the cavity (generation) of the indicated frequencies of acoustic waves until the temperature is equalized in the volume of production protected by the fire-fighting that matches this rate perature with temperature gas (cavities) adjacent non- combustible (in location) of a portion of underground workings, then produce a purge cavity underground excavation neutral gas.
При этом в качестве нейтрального газа и газоаэрозольной среды используют газ CO2, в поток которого вводят частицы твердой углекислоты (CO2) и газообразный пересыщенный ионизированный гелий - водяной пар, а продувку полости выработки производят смесью воздуха с продуктом испарения твердой углекислоты (CO2).In this case, CO 2 gas is used as a neutral gas and gas-aerosol medium, into the stream of which particles of solid carbon dioxide (CO 2 ) and gaseous supersaturated ionized helium - water vapor are introduced, and the production cavity is purged with a mixture of air with the product of evaporation of solid carbon dioxide (CO 2 ) .
Описываемый способ подавления пожаров в шахтах и выработках осуществляют следующим образом. При возникновении пожароопасной ситуации в шахте (штольне, выработке и т.п.) или при выполнении превентивных действий охраняемое подземное пространство заполняют средой, прекращающей или предупреждающей возгорание и горение. The described method of suppressing fires in mines and workings is as follows. In the event of a fire hazard in the mine (adit, mining, etc.) or during the implementation of preventive actions, the protected underground space is filled with a medium that stops or prevents fire and combustion.
Для этой операции используют нейтральную к процессу горения газоаэрозольную смесь (среду), давление этой вводимой в охраняемое пространство смеси выбирают превышающим на 15-20% давление в порах пород вахты (выработки). Это условие необходимо выполнить для того, чтобы исключить выход метансодержащих фаз в пространство шахты. На истекающую в объем шахты и проникающую в поры пород газоаэрозольную среду накладывают акустические колебания, подвергая акустическому воздействию струи этой среды при истечении ее из рабочих сопл установки (чертежи и детали установки в заявке не приведены ввиду того, что такое раскрытие не относится прямо к сущности данной заявки, однако, такие данные могут быть приведены заявителем дополнительно), при этом частоту акустических волн выбирают из условия совпадения этой частоты с частотой акустических колебаний метана (и других метансодержащих горючих газов), заключенного в порах пород. Предварительно, естественно, в лабораторных условиях устанавливают частоту колебаний усредненного микрообъема метана и метансодержащего газа; также проверяют собственную частоту колебаний вводимой газоаэрозольной нейтральной смеси и согласуют ее с частотой вынужденных накладываемых акустических колебаний. For this operation, a gas-aerosol mixture (medium), neutral to the combustion process, is used, the pressure of this mixture introduced into the protected space is chosen to be 15-20% higher than the pressure in the pores of the watch rocks (production). This condition must be fulfilled in order to exclude the release of methane-containing phases into the space of the mine. Acoustic vibrations are applied to the gas aerosol medium flowing into the shaft volume and penetrating into the rock pores, subjecting the jet of this medium to acoustic impact when it expires from the working nozzles of the installation (drawings and installation details are not given in the application because this disclosure is not directly related to the essence of this applications, however, such data can be given by the applicant additionally), while the frequency of the acoustic waves is selected from the condition that this frequency coincides with the frequency of acoustic vibrations of methane (and other methane containing combustible gases) contained in rock pores. Previously, of course, in laboratory conditions, the vibration frequency of the averaged microvolume of methane and methane-containing gas is established; they also check the natural frequency of the injected gas-aerosol neutral mixture and coordinate it with the frequency of the forced superimposed acoustic vibrations.
Производимое совмещение частот акустических колебаний вводимого парогаза и метана приводит к резонансному эффекту совместных колебаний, вытеснению метана из пор пород и перемешиванию его с нейтральным парогазом, что нейтрализует и сам метон, исключая его способность к возгоранию, а также освобождаются поры для заполнения их нейтральным вводимым парогазом (т.к., как указано выше, это давление превышает давление метана в порах пластов). The combination of frequencies of acoustic vibrations of the introduced gas and methane leads to the resonance effect of joint vibrations, displacement of methane from the pores of the rocks and mixing it with neutral gas, which neutralizes the methone itself, excluding its ability to ignite, and pores are freed up to fill them with neutral gas (because, as indicated above, this pressure exceeds the methane pressure in the pores of the formations).
Процесс - давление парогаза в охраняемом объеме и наложение акустических колебаний на парогаз поддерживают до тех пор, пока выравнивается температура породы в охраняемой шахте (участке шахты) с температурой соседнего непожароопасного участка шахты (выработки). После установления полной ликвидации пожароопасной ситуации давление в полости участка шахты доводят до естественного и производят продувку шахты нейтральным газом. The process - the pressure of the combined-cycle gas in the guarded volume and the application of acoustic vibrations to the combined-cycle gas are maintained until the rock temperature in the guarded mine (mine section) is aligned with the temperature of the adjacent non-fire hazardous mine section (mine). After establishing the complete elimination of the fire hazard situation, the pressure in the cavity of the mine section is brought to natural and the mine is purged with neutral gas.
В качестве нейтрального парогаза берут для реализации способа газ CO2, при истечении этого газа в камеру смешивания газов (не приведена ввиду известности такого процесса) в поток его вводят гранулы твердой углекислоты CO2, что снижает температуру потока углекислого газа до (-25)-(-30)oC, и этот газ смешивают с газообразным пересыщенным ионизированным гелийводяным паром. Пропорцию этих компонент выбирают в пределах 1 : 20 - 1 : 30 мас.ч., где 1 - CO2, а парогаз (гелийпар) составляют в пропорции 1:30 - 1:50, где 1 - Не. Такая смесь, как экспериментально проверено заявителем, является абсолютно надежной для превентивного воздействия и для тушения пожара в условиях подземной выработки (шахты, штольни и т.п.).As the vapor gas neutral charge for implementing the method dioxide CO 2, during flowing of the gas in the gas mixing chamber (not shown due to popularity of such a process) into a stream of solid carbon dioxide pellets injected CO 2, reducing the carbon dioxide stream temperature to (-25) - (-30) o C, and this gas is mixed with gaseous supersaturated ionized helium-water vapor. The proportion of these components is selected in the range of 1: 20 - 1: 30 parts by weight, where 1 is CO 2 , and the vapor gas (helium vapor) is in the proportion 1:30 - 1:50, where 1 is He. Such a mixture, as experimentally verified by the applicant, is absolutely reliable for preventive action and for extinguishing a fire in underground mining (mines, adits, etc.).
После нейтрализации ситуации в охраняемом объеме производят продувку этого объема шахты, также используя нейтральную смесь - из смеси охлажденного воздуха с продуктом испарения твердой углекислоты в соотношении 20 : 1 - 30 : 1 мас.ч., где 1 - CO2 - испарение.After neutralizing the situation in the protected volume, this mine volume is purged, also using a neutral mixture - from a mixture of chilled air with the solid carbon dioxide evaporation product in a ratio of 20: 1 - 30: 1 parts by weight, where 1 - CO 2 - evaporation.
Таким образом, способ обладает высокой надежностью предупреждения и тушения пожаров в условиях подземных выработок и отвечает современной технологической культуре такого процесса. Thus, the method has a high reliability of the prevention and suppression of fires in underground workings and meets the modern technological culture of such a process.
При необходимости заявитель может представить более полные данные по сущности и эффективности данного способа (исключая специальные сведения и приемы типа ноу-хау). If necessary, the applicant can provide more complete data on the nature and effectiveness of this method (excluding special information and techniques such as know-how).
Источники информации
1. RU, 2047738, E 21 В 35/00, 1992.Sources of information
1. RU, 2047738, E 21 B 35/00, 1992.
2. RU, 2079316, A 62 C 3/00, E 21 B 35/00, 1993 (прототип). 2. RU, 2079316, A 62 C 3/00, E 21 B 35/00, 1993 (prototype).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99117821A RU2155871C1 (en) | 1999-08-17 | 1999-08-17 | Method of fire suppression in mines workings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99117821A RU2155871C1 (en) | 1999-08-17 | 1999-08-17 | Method of fire suppression in mines workings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2155871C1 true RU2155871C1 (en) | 2000-09-10 |
Family
ID=20223981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99117821A RU2155871C1 (en) | 1999-08-17 | 1999-08-17 | Method of fire suppression in mines workings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2155871C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102865094A (en) * | 2012-06-04 | 2013-01-09 | 潘东升 | Extinguishment principle and construction scheme for spontaneous combustion open fire and dark fire of various mines or underground open fire and dark fire |
| RU2565700C2 (en) * | 2008-11-12 | 2015-10-20 | Ооо Нпц "Экоресурсы" | System of dust and gas suppression, ventilation and fire extinguishing during large surface and underground explosions, autogenic and open fires at objects difficult to access and large areas |
| CN111677543A (en) * | 2020-06-23 | 2020-09-18 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | Comprehensive fire prevention method during recovery period of water-flooded easily spontaneous combustion coal face |
-
1999
- 1999-08-17 RU RU99117821A patent/RU2155871C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2565700C2 (en) * | 2008-11-12 | 2015-10-20 | Ооо Нпц "Экоресурсы" | System of dust and gas suppression, ventilation and fire extinguishing during large surface and underground explosions, autogenic and open fires at objects difficult to access and large areas |
| CN102865094A (en) * | 2012-06-04 | 2013-01-09 | 潘东升 | Extinguishment principle and construction scheme for spontaneous combustion open fire and dark fire of various mines or underground open fire and dark fire |
| CN111677543A (en) * | 2020-06-23 | 2020-09-18 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | Comprehensive fire prevention method during recovery period of water-flooded easily spontaneous combustion coal face |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5425886A (en) | On demand, non-halon, fire extinguishing systems | |
| RU2008045C1 (en) | Method of fire-fighting and device for its accomplishment | |
| JPH09500296A (en) | Equipment and methods for extinguishing fires | |
| RU2046614C1 (en) | Device for detection and volumetric suppression of fire and smoke-forming compound | |
| RU2674378C1 (en) | Method of localization of explosion of methane-air mixture and coal dust and device for its implementation | |
| RU2155871C1 (en) | Method of fire suppression in mines workings | |
| RU2199667C2 (en) | Procedure preventing and suppressing endogenous fires in developed space | |
| CN102926793A (en) | Anti-explosion, fireproof, dust-proof and noise-proof device for mine equipment | |
| RU2155621C2 (en) | Method of fire fighting with help of flame thrower | |
| RU2336108C1 (en) | Method of fire extinguishing in burning dumps | |
| CA1176973A (en) | Process for enlargement of rock fissures | |
| RU2129211C1 (en) | Method and device for preventing explosion of methane-coal-air mixture | |
| US20050011653A1 (en) | Process for extinguishment of underground coal seam fires | |
| SU1657654A1 (en) | Method for fighting underground fires | |
| RU2818826C1 (en) | Method of preventing ignition and explosion of methane-dust-air mixture and inhibitor gas mixture for implementing method | |
| Ray et al. | Effects of water mist on open fire–a model study | |
| RU2222699C2 (en) | Fire-extinguishing method for endogenous fires into loosened coal massifs | |
| SU1518542A1 (en) | Method of localizing air-dust mixture explosion in excavated space | |
| SU1697855A1 (en) | Method for preventing low forest fire from turning to upper forest fire | |
| RU2019214C1 (en) | Method of volumetric fire extinguishing by extinguishers | |
| SU1640447A1 (en) | Method for suppressing gas and dust cloud in open pit mine | |
| RU2260770C1 (en) | Method of blasting | |
| SU1739052A1 (en) | Method for suppression of dust and gasses during blasting in pits | |
| Du Plessis et al. | Coal Mine Explosions and the Development of Mitigating Controls | |
| RU2231648C1 (en) | Device for making working area inert |