RU2293184C1

RU2293184C1 - Method for inertization of face space

Info

Publication number: RU2293184C1
Application number: RU2005126389/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Андреев (RU); Владимир Васильевич Андреев; Валерий Ильич Климов (RU); Валерий Ильич Климов; Евгений Иванович Беседин (RU); Евгений Иванович Беседин; ев Сергей Никифорович Бакан (RU); Сергей Никифорович Баканяев; Сергей Александрович Кислицин (RU); Сергей Александрович Кислицин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ольжерасское Шахтопроходческое Управление"
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2007-02-10

Abstract

FIELD: drilling-explosive operations in wells with hazard of explosion of methane-air mixtures and coal dust.

SUBSTANCE: in accordance to method, mass of inertia-inducing substance G_y is selected based on formula G_y=N_B[(R/2)²×L]g, grams, where: N_B - number of blast hole charges in face, R - distance between blast hole chares, L - depth of inertization zone, g - specific fire-suppressing ability of inertia-inducing substance. Time delay (T_MIN) between moment of activation of inertization device and moment of activation of blast hole charges is supposed to be not less than T_MIN=L/V, seconds, where V - speed of expansion of front of cloud of sprayed inertia-inducing substance.

EFFECT: increased reliability of inertization of face space from explosion of methane-air mixtures during drilling-explosive operations.

2 cl

Description

Изобретение относится к области ведения буровзрывных работ в шахтах, опасных по взрыву метановоздушных смесей (МВС) и угольной пыли (УП).The invention relates to the field of drilling and blasting in mines hazardous for the explosion of methane-air mixtures (MVS) and coal dust (UP).

Известны устройства и способы инертизации призабойного пространства при ведении буровзрывных работ в шахтах, опасных по взрыву метановоздушных смесей и угольной пыли. Например, устройство и способ, реализуемый этим устройством по патенту Германии №3821679 "Противовзрывное и герметизационно-изолирующее устройство" /1/, содержащее контейнер с инертизирующим средством и распылительным зарядом.Known devices and methods for inertization of the bottomhole during drilling and blasting in mines, dangerous for the explosion of methane-air mixtures and coal dust. For example, the device and method implemented by this device according to German patent No. 3821679 "Explosive and sealing-insulating device" / 1 /, containing a container with an inerting agent and a spray charge.

Распылительный заряд этого устройства должен быть взорван одновременно с взрыванием технологических шпуровых зарядов, в результате чего в призабойном пространстве создается инертная среда. В качестве инертизирующих составов могут быть использованы порошки или баллоны со сжатым инертным газом.The spray charge of this device must be blown up simultaneously with the explosion of technological drill holes, as a result of which an inert atmosphere is created in the bottomhole space. As inerting compositions can be used powders or cylinders with compressed inert gas.

Наиболее близким по техническим приемам к предлагаемому является способ инертизации, описанный в патенте РФ №2231648 "Устройство инертизации призабойного пространства" /2/.The closest in technical methods to the proposed one is the inertization method described in the patent of the Russian Federation No. 2231648 "Inertization device of the bottomhole space" / 2 /.

Устройство включает контейнер с инертизирующем веществом (например, огнегасящий порошок) и распылительным зарядом взрывчатого вещества (ВВ) в виде витков детонирующего шнура, расположенных вокруг центральной трубки. В центральную трубку введен пучок ударно-волновых трубок (УВТ) системы неэлектрического инициирования, предназначенных для инициирования шпуровых зарядов.The device includes a container with an inerting agent (for example, fire extinguishing powder) and a spray charge of explosive (BB) in the form of turns of a detonating cord located around the central tube. A bundle of shock wave tubes (UHT) of a non-electric initiation system designed to initiate hole charges is introduced into the central tube.

Согласно описанию взрывание шпуровых зарядов посредством УВТ производится с временной задержкой относительно взрывания распылительного заряда, т.е. после создания зоны инертизации.According to the description, the blasting of blast holes by means of a shock wave is carried out with a time delay relative to the blasting of a spray charge, i.e. after creating the inertization zone.

По результатам использования данного устройства способ инертизации призабойного пространства требует соблюдения определенных условий, которые могут быть общими и для других устройств того же назначения.According to the results of using this device, the method of inertization of the bottomhole space requires compliance with certain conditions, which may be common for other devices of the same purpose.

Задача изобретения - создание способа инертизации призабойного пространства, учитывающего все условия, обеспечивающие высокую надежность инертизации.The objective of the invention is the creation of a method of inertization of the bottomhole space, taking into account all conditions ensuring high reliability of inertization.

Так масса распыляемого инертизирующего вещества зависит от нескольких факторов: удельной огнегасящей способности инертизирующего вещества (g, г/м³), сечения забоя, количества шпуров в забое (N_Ш), глубины зоны инертизации призабойного пространства (L), обеспечивающей (при условии необходимой концентрации инертизирующего вещества) на этом расстоянии от забоя невозможность воспламенения МВС. По результатам исследований (Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. - М.: Недра, 1986, стр. 150) глубина зоны инертизации (L) должна быть не менее L≥1,5 м /3/.So the mass of sprayed inerting agent depends on several factors: specific extinguishing ability of the inerting agent (g, g / m ³ ), cross-section of the face, number of holes in the face (N _Ш ), depth of the inertization zone of the bottom hole space (L), which provides (subject to the necessary concentration of an inerting substance) at this distance from the bottom, the inability to ignite the MVS. According to the research results (Safety of blasting in coal mines. - M .: Nedra, 1986, p. 150), the depth of the inertization zone (L) should be at least L≥1.5 m / 3 /.

На обеспечение необходимой глубины зоны инертизации призабойного пространства требуется время, которое зависит от нормируемой глубины зоны и от скорости движения фронта распыляемого инертизирующего вещества.To ensure the necessary depth of the inertization zone of the bottomhole space, time is required, which depends on the normalized depth of the zone and on the speed of the front of the sprayed inerting substance.

Как показали испытания одной из конструкций устройства, облако огнетушащего порошка, надежно инертизирующее призабойное пространство, формируется только при временной задержке срабатывания системы взрывания шпуровых зарядов в 40 мс.As tests of one of the device’s designs showed, a cloud of fire extinguishing powder, which reliably inerts the bottomhole space, is formed only with a time delay of operation of the blasting system of blast holes of 40 ms.

Для систем неэлектрического взрывания с использованием для подрыва шпуровых зарядов ударно-волновых трубок (УВТ) обязательным условием также является соответствие количества ударно-волновых трубок N_В в устройстве инертизации призабойного пространства количеству шпуров в забое N_Ш. Данное требование необходимо для целей обеспечения безопасности взрывных работ.For systems of non-electric blasting using shock-wave tubes (UHT) for blasting hole charges, a prerequisite is also the correspondence of the number of shock-wave tubes N _В in the bottomhole space inertization device to the number of holes in the bottomhole N _Ш. This requirement is necessary to ensure the safety of blasting.

Поставленная задача решена за счет того, что в известном способе инертизации призабойного пространства, включающем подрыв инертизирующей системы с временной задержкой относительно подрыва системы шпуровых зарядов, масса инертизирующего вещества G_У в системе инертизации G_У=N_Ш[(R/2)²×L]g, г, где: N_Ш - количество шпуровых зарядов в забое, R - расстояние между шпуровыми зарядами, L - глубина зоны инертизации, g - удельная огнегасящая способность инертизирующего вещества, временная задержка (Т_MIN) между моментом срабатыванием устройства и моментом инициирования шпуровых зарядов должна быть не менее Т_MIN=L/V, с, где V - скорость распространения фронта облака распыляемого инертизирующего вещества.The problem is solved due to the fact that in the known method of inertization of the bottomhole space, including the undermining of the inerting system with a time delay relative to the undermining of the drill hole system, the mass of the inerting substance G _U in the inertization system G _U = N _W [(R / 2) ² × L ] g, r, where: N _W - shpurovyh amount of charges at the bottom, R - distance between blasthole charges, L - depth inerting zone, g - specific extinguishing capability of the inerting agent, the time delay (T _MIN) between the torque and the moment of actuation devices shpurovyh initiating charge should be less than T _MIN = L / V, with where V - velocity of propagation of the spray cloud front inerting agent.

Как показали испытания, систему инертизации в шахте рационально (по удобству монтажа взрывной сети и с учетом глубины зоны инертизации) размещать на расстоянии 0,1-1,00 м от поверхности забоя.As tests have shown, the inertization system in the mine is rational (for the convenience of installing an explosive network and taking into account the depth of the inertization zone) to be placed at a distance of 0.1-1.00 m from the face surface.

Шпуровые заряды расположены в забое выработки равномерно на расстоянии R друг от друга, таким образом объем горной выработки, приходящийся на один шпуровой заряд и который необходимо инертизировать, будет равен Q_Ш=(R/2)²×L, м³, а масса инертизирующего вещества G_У должна быть выбрана таким образом, чтобы выдерживалось соотношениеThe hole charges are located in the bottom of the mine evenly at a distance R from each other, so the volume of the mine per one hole charge and which must be inert will be equal to Q _W = (R / 2) ² × L, m ³ , and the mass of the inerting substances G _Y should be selected so that the ratio

G_У=N_Ш[(R/2)²×L]g, г.G _Y = N _W [(R / 2) ² × L] g, g.

Момент инициирования шпуровых зарядов определяется паспортом буровзрывных работ. Временная задержка (Т_MIN) между моментом срабатывания системы инертизации и моментом инициирования шпуровых зарядов для создания надежной инертизиртизацирующей среды должна быть не менее Т_MIN=L/V, с, где V - скорость распространения фронта облака распыляемого инертизирующего вещества, которое зависит от конструкции устройства, в том числе от массы ВВ распыляющего заряда.The moment of initiation of drill holes is determined by the certificate of drilling and blasting. The time delay (T _MIN ) between the moment of activation of the inertization system and the time of initiation of the blast hole charges to create a reliable inert-certifying medium must be at least T _MIN = L / V, s, where V is the propagation velocity of the cloud front of the sprayed inerting substance, which depends on the device design , including the mass of explosive atomizing charge.

Предлагаемый способ был опробован путем взрывания системы устройств инертизации. в которых метательный заряд выполнен из нескольких витков детонирующего шнура, охватывающих картонную трубку, внутри которой размещается пучок ударноволновых трубок системы неэлектрического взрывания шпуровых зарядов, поверх детонирующего шнура в полиэтиленовом контейнере размещено инертизующее вещество, составляя внешнюю цилиндрическую поверхность устройства.The proposed method was tested by blasting a system of inertization devices. in which the propellant charge is made of several turns of the detonating cord, covering a cardboard tube, inside which there is a bundle of shock-wave tubes of the system of non-electric blasting of hole charges, an inerting substance is placed on top of the detonating cord in a polyethylene container, making up the external cylindrical surface of the device.

Система инертизации располагалась на расстоянии 60 см от поверхности забоя.The inertization system was located at a distance of 60 cm from the surface of the face.

Вес распыляемого инертизирующего порошка составлял 1 кг, время задержки составляло 40 мс. Суммарное количество волновых трубок (N_B) в системе инертизации было равно количеству шпуров в забое (N_Ш) и составляло 40, т.е. N_В=N_Ш=40.The spray weight of the inerting powder was 1 kg, the delay time was 40 ms. The total number of wave tubes (N _B ) in the inertization system was equal to the number of holes in the face (N _Ш ) and was 40, i.e. _The N = N _W = 40.

Способ осуществляется следующим образом: предохранительным электродетонатором ПКМ инициируется детонирующий шнур, инициирующий пучок волноводов, расположенных в полости картонной трубки, и одновременно распыляющий инертизующее вещество. Взрывание шпуровых зарядов, инициируемых волноводами, происходит через 40 мкс. За этот промежуток времени создается необходимая инертизирующая среда.The method is as follows: a PCM safety electric detonator initiates a detonating cord, initiating a bundle of waveguides located in the cavity of the cardboard tube, and simultaneously spraying an inerting substance. The blasting of hole charges initiated by the waveguides occurs after 40 μs. During this period of time, the necessary inerting medium is created.

Источники информацииInformation sources

1. DE №3821679 A (SCHBERT WERNER) 11.01.1990.1. DE No. 3821679 A (SCHBERT WERNER) 01/11/1990.

2. RU №2231648 (ФГУП "ИСКРА") 2004.2. RU No. 2231648 (FSUE "ISKRA") 2004.

3. Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. - М.: Недра, 1986. - стр. 150.3. Blasting safety in coal mines. - M .: Nedra, 1986. - p. 150.

Claims

1. The method of inertization of the bottomhole space, including the undermining of the inerting system with a time delay relative to the undermining of the drill hole system, characterized in that the mass of the inerting substance (G _U ) in the undermining inerting system is determined from the relation

G _Y = N _W [(R / 2) ² × L] g, g,

where N _Ш - the number of drill holes in the face;

R is the distance between the hole charges;

L is the depth of the inertization zone;

g - specific extinguishing ability of the inerting substance,

while the time delay (T _MIN ) between the moment of operation of the inertization system and the moment of initiation of the borehole charges should be at least

T _MIN = L / V, s,

where V is the propagation velocity of the front of the cloud of the sprayed inerting substance.

2. The method according to claim 1, characterized in that the inertization system is placed at a distance of 0.1-1.0 m from the surface of the face.