RU2472938C1 - Method for preventing coal self-ignition in mines - Google Patents

Method for preventing coal self-ignition in mines Download PDF

Info

Publication number
RU2472938C1
RU2472938C1 RU2011131819/03A RU2011131819A RU2472938C1 RU 2472938 C1 RU2472938 C1 RU 2472938C1 RU 2011131819/03 A RU2011131819/03 A RU 2011131819/03A RU 2011131819 A RU2011131819 A RU 2011131819A RU 2472938 C1 RU2472938 C1 RU 2472938C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
distribution
coal
coal dust
mines
particles
Prior art date
Application number
RU2011131819/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Алексеевич Портола
Нима Лайдапович Галсанов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет" (ГУ КузГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет" (ГУ КузГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет" (ГУ КузГТУ)
Priority to RU2011131819/03A priority Critical patent/RU2472938C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2472938C1 publication Critical patent/RU2472938C1/en

Links

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: method involves supply of frozen fluid obtained by mixing with liquid gas to the worked-out space. In addition, distribution of coal dust supplied to the worked-out space is determined as to particle fractions. Distribution of the obtained frozen fluid particles as to fractions is equal to distribution of coal dust as to particle fractions.
EFFECT: improving the prevention efficiency of coal self-ignition in mines.

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предупреждения пожаров, возникающих от самовозгорания угля в выработанном пространстве шахт.The invention relates to the mining industry and can be used to prevent fires arising from spontaneous combustion of coal in the worked out space of mines.

Известен способ предупреждения самовозгорания угля в шахтах, включающий изоляцию выработанного пространства шахт путем сооружения перемычек в горных выработках (Скочинский А.А., Огиевский В.М. Рудничные пожары. - М.: Углетехиздат, 1954. - 387 с.).A known method of preventing spontaneous combustion of coal in mines, including the isolation of the mined space of mines by constructing jumpers in the mine workings (Skochinsky A.A., Ogievsky V.M. Mining fires. - M.: Ugletekhizdat, 1954. - 387 p.).

Недостатком способа является низкая эффективность из-за прососов воздуха через перемычки и невозможность их сооружения в действующих лавах.The disadvantage of this method is the low efficiency due to air leaks through the jumpers and the impossibility of their construction in existing lavas.

Известен также способ предупреждения самовозгорания угля, включающий подачу в выработанное пространство инертного газа (см. а.с. 158837, кл. Е21F 5/00).There is also a method of preventing spontaneous combustion of coal, which includes supplying an inert gas to the worked out space (see AS 158837, class E21F 5/00).

Недостатком известного способа является возобновление процесса самовозгорания угля в случае прекращения подачи инертного газа.The disadvantage of this method is the resumption of the process of spontaneous combustion of coal in the event of a cessation of inert gas supply.

Наиболее близким техническим решением является способ предупреждения самовозгорания угля в шахтах, включающий подачу в выработанное пространство замороженной жидкости, получаемой при смешивании с жидким газом (а.с. 1718981 кл. A62C 5/00; а.с. 1714159, кл. Е21F 5/00).The closest technical solution is a method for preventing spontaneous combustion of coal in mines, which includes supplying to the worked out space a frozen liquid obtained by mixing with liquid gas (AS 1718981 class A62C 5/00; AS 1714159, class E21F 5 / 00).

Недостатком данного способа является его низкая эффективность из-за неуправляемости процессом обработки оседающей в выработанном пространстве угольной пыли подаваемым составом.The disadvantage of this method is its low efficiency due to the uncontrollability of the processing process deposited in the worked-out space of coal dust supplied composition.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности способа предупреждения самовозгорания угля в шахтах.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the method for preventing spontaneous combustion of coal in mines.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе предупреждения самовозгорания угля в шахтах, включающем подачу в выработанное пространство замороженной жидкости, получаемой при смешивании с жидким газом, согласно изобретению дополнительно определяют распределение по фракциям частиц угольной пыли, уносимой в выработанное пространство, причем распределение получаемых частиц замороженной жидкости по фракциям равно распределению по фракциям частиц угольной пыли.The specified technical result is achieved by the fact that in the method for preventing spontaneous combustion of coal in mines, which includes supplying to the worked-out space a frozen liquid obtained by mixing with liquid gas, the distribution of particles of coal dust carried into the worked-out space is further determined according to the invention, the distribution of the resulting particles the frozen liquid in fractions is equal to the distribution of coal dust particles in fractions.

Внедрение все более мощной угледобывающей техники в шахтах приводит к увеличению количества угольной пыли, образующейся при добыче угля. Причем значительное количество этой угольной пыли уносится в выработанное пространство, оседая в пустотах и трещинах. Из-за большой удельной поверхности угольная пыль имеет высокую химическую активность и способна быстро самовозгораться при контакте с воздухом, если ее масса достигает критического значения.The introduction of an increasingly powerful coal mining technology in mines leads to an increase in the amount of coal dust generated during coal mining. Moreover, a significant amount of this coal dust is carried away into the worked out space, settling in voids and cracks. Due to the large specific surface area, coal dust has a high chemical activity and is able to quickly ignite on contact with air if its mass reaches a critical value.

При движении по выработанному пространству процесс оседания частиц угольной пыли зависит от размеров частиц и скорости потока несущего газа. Скорость газа в выработанном пространстве определяется площадью сечения каналов, по которым движется смесь газа и угольной пыли. Так как площадь сечения каналов в выработанном пространстве меняется, то и количество отложившейся угольной пыли в разных зонах выработанного пространства будет разным.When moving along the developed space, the process of settling of coal dust particles depends on the size of the particles and the flow rate of the carrier gas. The gas velocity in the worked-out space is determined by the cross-sectional area of the channels along which the mixture of gas and coal dust moves. Since the cross-sectional area of the channels in the worked-out space changes, the amount of deposited coal dust in different zones of the worked-out space will be different.

В известном способе с не регулируемым размером частиц замороженной жидкости оседание частиц угольной пыли и замороженной жидкости могут не совпадать, поэтому некоторые скопления угольной пыли будут иметь количество осевшей замороженной жидкости в количестве, недостаточном для предотвращения самовозгорания угля.In the known method with an unregulated particle size of the frozen liquid, the settling of the coal dust particles and the frozen liquid may not coincide, therefore, some accumulations of coal dust will have an amount of settled frozen liquid in an amount insufficient to prevent spontaneous combustion of coal.

Регулировка размера частиц замороженной жидкости позволит распределить эти частицы в каналах выработанного пространства пропорционально оседающему количеству угольной пыли. Для достижения этого эффекта необходимо определить распределение частиц угольной пыли по фракциям.Adjusting the particle size of the frozen liquid will allow you to distribute these particles in the channels of the worked out space in proportion to the settling amount of coal dust. To achieve this effect, it is necessary to determine the distribution of coal dust particles by fractions.

Такое же распределение по фракциям создают у образующихся частиц замороженной жидкости. Поэтому движущиеся частицы замороженной жидкости оседают в выработанном пространстве пропорционально отложившейся угольной пыли, равномерно обрабатывая угольные частицы при таянии замороженной жидкости и снижая ее химическую активность и температуру.The same fractional distribution is created for the formed particles of the frozen liquid. Therefore, the moving particles of the frozen liquid settle in the worked out space in proportion to the deposited coal dust, uniformly treating the coal particles when the frozen liquid melts and reduces its chemical activity and temperature.

Пример конкретного применения способаAn example of a specific application of the method

Добыча угля сопровождалась образованием большого количества пыли, уносимой потоком воздуха в выработанное пространство. Высокая химическая активность угольной пыли привела к развитию самовозгорания отложившейся в выработанном пространстве пыли, закончившейся изоляцией участка с потерей угледобывающей техники.Coal mining was accompanied by the formation of a large amount of dust carried away by the air flow into the exhausted space. The high chemical activity of coal dust led to the development of spontaneous combustion of dust deposited in the worked out space, which ended with the isolation of the site with the loss of coal mining equipment.

Для предотвращения самовозгорания угольной пыли в поток воздуха, поступающий в выработанное пространство, было решено подавать частицы замороженной жидкости, получаемые при совместном распылении жидкого газа (жидкий азот) и жидкости. В данном случае использовали жидкий антипироген (водный раствор карбамида). Для равномерного распределения антипирогена в осевшую угольную пыль вначале были проведены замеры концентрации угольной пыли в воздухе и распределение частиц пыли по фракциям. Замеры показали, что концентрация угольной пыли в воздухе, поступающем в выработанное пространство, составляет 0,8 г/м3. Дисперсный анализ показал, что распределение пыли по фракциям следующее:To prevent spontaneous combustion of coal dust into the air stream entering the exhausted space, it was decided to supply particles of frozen liquid obtained by the joint spraying of liquid gas (liquid nitrogen) and liquid. In this case, liquid antipyrogen (aqueous urea solution) was used. To evenly distribute the flame retardant into the settled coal dust, measurements were first made of the concentration of coal dust in the air and the distribution of dust particles in fractions. Measurements showed that the concentration of coal dust in the air entering the exhausted space is 0.8 g / m 3 . Dispersion analysis showed that the dust distribution by fractions is as follows:

- менее 5 мкм - 10%;- less than 5 microns - 10%;

- от 5 до 20 мкм - 25%;- from 5 to 20 microns - 25%;

- от 20 до 40 мкм - 30%;- from 20 to 40 microns - 30%;

- от 40 до 60 мкм - 25%;- from 40 to 60 microns - 25%;

- от 60 до 100 мкм - 5%;- from 60 to 100 microns - 5%;

- более 100 мкм - 5%.- more than 100 microns - 5%.

Для равномерного заполнения осаждающейся угольной пыли частицами замороженной жидкости, жидкость перед замораживанием распыляют до частиц, распределение которых по фракциям соответствует содержанию фракций угольной пыли. С этой целью подбирают форсунки, в которых образуются жидкие частицы, а также соотношение расхода жидкости через соответствующие форсунки, что позволяет получить нужное распределение замороженных частиц жидкости по фракциям. Так, были выбраны 6 форсунок. В первой образуются частицы размером до 5 мкм, второй от 5 до 20 мкм, третьей от 20 до 40 мкм, четвертой от 40 до 60 мкм, пятой от 60 до 100 мкм, в шестой более 100 мкм. Затем определяли расходы жидкости через форсунки, позволяющие получить процентное распределение частиц замерзающей жидкости по фракциям, соответствующее распределению частиц пыли. Например, при общем расходе жидкого антипирогена 6 л/мин, на первую форсунку подавали 0,6 л/мин жидкости, на вторую 1,5 л/мин, третью -1,8 л/мин, четвертую - 1,5 л/мин, пятую и шестую - по 0,3 л/мин. Благодаря профилактической работе удалось избежать самовозгорания в выработанном пространстве.In order to uniformly fill the deposited coal dust with particles of frozen liquid, the liquid is sprayed before freezing to particles whose fractional distribution corresponds to the content of coal dust fractions. For this purpose, nozzles are selected in which liquid particles are formed, as well as the ratio of the liquid flow through the corresponding nozzles, which allows one to obtain the desired distribution of frozen liquid particles into fractions. So, 6 nozzles were selected. In the first, particles up to 5 microns in size are formed, the second from 5 to 20 microns, the third from 20 to 40 microns, the fourth from 40 to 60 microns, the fifth from 60 to 100 microns, in the sixth more than 100 microns. Then, the liquid flow rates through the nozzles were determined, which made it possible to obtain the percentage distribution of particles of the freezing liquid over the fractions corresponding to the distribution of dust particles. For example, with a total flow rate of liquid flame retardant of 6 l / min, 0.6 l / min of liquid was supplied to the first nozzle, 1.5 l / min to the second, -1.8 l / min to the third, and 1.5 l / min to the fourth , fifth and sixth - at 0.3 l / min. Thanks to preventive work, spontaneous combustion in the worked out space was avoided.

Применение предложенного способа снизит экономический ущерб, наносимый эндогенными пожарами шахтам, за счет предупреждения процесса самовозгорания и повысит безопасность горных работ.The application of the proposed method will reduce the economic damage caused by endogenous fires to mines by preventing the spontaneous combustion process and increase the safety of mining operations.

Claims (1)

Способ предупреждения самовозгорания угля в шахтах, включающий подачу в выработанное пространство замороженной жидкости, получаемой при смешивании с жидким газом, отличающийся тем, что дополнительно определяют распределение по фракциям частиц угольной пыли, уносимой в выработанное пространство, причем распределение получаемых частиц замороженной жидкости по фракциям равно распределению по фракциям частиц угольной пыли. A method for preventing spontaneous combustion of coal in mines, comprising supplying a frozen liquid obtained by mixing with liquid gas to a mined space, characterized in that it further determines the fractional distribution of coal dust particles carried into the mined space, wherein the distribution of the obtained frozen liquid particles by fractions is equal to the distribution by fractions of coal dust particles.
RU2011131819/03A 2011-07-28 2011-07-28 Method for preventing coal self-ignition in mines RU2472938C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011131819/03A RU2472938C1 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Method for preventing coal self-ignition in mines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011131819/03A RU2472938C1 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Method for preventing coal self-ignition in mines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2472938C1 true RU2472938C1 (en) 2013-01-20

Family

ID=48806580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011131819/03A RU2472938C1 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Method for preventing coal self-ignition in mines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2472938C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU596251A1 (en) * 1974-12-08 1978-03-05 Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела Fire-extinguishing composition
SU1714159A1 (en) * 1989-11-30 1992-02-23 Восточное Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Горноспасательного Дела Method for prevention and containment of endogenous fire
RU2082885C1 (en) * 1994-01-28 1997-06-27 Российский научно-исследовательский институт горноспасательного дела Method of control of underground fires
US20080034660A1 (en) * 2004-03-11 2008-02-14 Keyser Martin J Gasification of Carbonaceous Material
RU2390370C2 (en) * 2008-03-19 2010-05-27 Илья Степанович Рожков Method for air conditioning, separator of coal bed gases, mine separator with net

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU596251A1 (en) * 1974-12-08 1978-03-05 Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела Fire-extinguishing composition
SU1714159A1 (en) * 1989-11-30 1992-02-23 Восточное Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Горноспасательного Дела Method for prevention and containment of endogenous fire
RU2082885C1 (en) * 1994-01-28 1997-06-27 Российский научно-исследовательский институт горноспасательного дела Method of control of underground fires
US20080034660A1 (en) * 2004-03-11 2008-02-14 Keyser Martin J Gasification of Carbonaceous Material
RU2390370C2 (en) * 2008-03-19 2010-05-27 Илья Степанович Рожков Method for air conditioning, separator of coal bed gases, mine separator with net

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9458718B2 (en) Aerated rock dust
CN103459548A (en) Delayed release well treatment composites for use in well treatment fluids
CN101311243A (en) Temporary blocking agent for hydrocarbon reservoir crack
CN103694960A (en) Foaming dust suppression agent and preparation method thereof
CN102558710B (en) Intumescent flame retardant for mine
Huang et al. R&D of colloid components of composite material for fire prevention and extinguishing and an investigation of its performance
AU2013205720A1 (en) Composite solids system to prepare polymer solutions for hydraulic fracturing treatments
CN113338927B (en) Device based on liquid nitrogen-ice particle composite fracturing and method for breaking coal rock mass
RU2472938C1 (en) Method for preventing coal self-ignition in mines
CN102102010A (en) Foam dust arresting liquid and dust collecting method
CN102350032A (en) Environmental-friendly water-based fire extinguishing agent and its preparation method
CN103388484A (en) No-air-source foam plug dust removing system applied to underground coal mine
CN103867225A (en) Filling mining method for preventing spontaneous combustion of coal bearing seam of coal mine and removing hydrogen sulfide
AU2008282110A1 (en) Use of foam to increase resistance to gas flow in mine applications and apparatus for delivering same
CN102359376A (en) Air curtain and water mist linkage dust settling method for full mechanized workface
CN106288992A (en) Application process for the environmental chemistry coalescence agent of surface mine explosion
CN102942428B (en) High-power water gel explosive applicable to coal mine and manufacturing method thereof
GB2610318A (en) Multi-modal, low particle size distribution lost circulation material
CN108457689A (en) A kind of gel foam retardant for preventing sulfide ore spontaneous combustion
CN103912285A (en) Coal mine roadway blocking method
Cao et al. Recent progress and perspectives on coal dust sources, transport, hazards, and controls in underground mines
Wang et al. Experimental study on complex wetting agent enhancing the dusting effect and its application
RU2082885C1 (en) Method of control of underground fires
CN204984417U (en) Install spraying module on coal -winning machine
RU2482279C2 (en) Method to prevent and suppress self-ignition

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130729