RU2558068C1 - Способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси - Google Patents
Способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси Download PDFInfo
- Publication number
- RU2558068C1 RU2558068C1 RU2014126303/03A RU2014126303A RU2558068C1 RU 2558068 C1 RU2558068 C1 RU 2558068C1 RU 2014126303/03 A RU2014126303/03 A RU 2014126303/03A RU 2014126303 A RU2014126303 A RU 2014126303A RU 2558068 C1 RU2558068 C1 RU 2558068C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methane
- air
- ignition
- mining
- inhibitor
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к горному делу, а именно к области предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей, и может быть использовано при разработке угольных месторождений подземным способом. Техническим результатом заявляемого изобретения является нейтрализация образовавшихся метановоздушных смесей и локация в начальной стадии их возникновения. Для решения поставленной задачи предлагается способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси, включающий пневмогидроорошение зоны проведения горных работ, автоматический контроль содержания метана датчиками и введение в шахтную атмосферу ингибитора. Отличием является то, что при достижении концентрации метана в воздухе до 2,5% автоматически отключается подача в систему воздуха с одновременным подключением под давлением ингибитора заданной концентрации, подача воды в систему пневмогидроорошения при этом не отключается.
Description
Изобретение относится к горному делу, а именно к области предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей, и может быть использовано при разработке угольных месторождений подземным способом.
Известен способ инертизации для предотвращения пожаров или взрывов посредством снижения содержания кислорода в защищаемой зоне до базового уровня инертизации по сравнению с окружающим воздухом. При этом содержание кислорода сравнивают с его пороговой величиной и затем в случае если содержание кислорода опускается ниже пороговой величины, то подается свежий воздух (патент РФ №2372954, кл. А62С 2/00, А62С 39/00 заявлен 03.11.2005 г., опубликован 20.11.2009 г.). Существенным недостатком известного технического решения является то, что в определенный момент может происходить понижение уровня кислорода в шахтной атмосфере.
Известен способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси (патент №2513790, кл. E21F 5/00, A62D 1/00, заявка №2012152714, дата приоритета 06.12.2012, дата публикации 20.02.2014). Известный способ включает пневмогидроорошение зоны разрушения угля, автоматический контроль содержания метана датчиками и введение в шахтную атмосферу ингибирующего газа под давлением автоматически через систему пневмогидроорошения при достижении концентрации метана в воздухе от 1,9% до 2%, с концентрацией ингибирующего газа от 0,1 до 2% от защищаемого объема и заданном содержании кислорода в шахтной атмосфере.
Недостатком известного способа является то, что введение ингибирующего газа через канал подачи воздуха несколько может снизить концентрацию подаваемого ингибитора в первый момент подачи. Исключается одномоментная залповая подача ингибитора в очаг скопления взрывоопасной смеси.
Взрывы газа и угольной пыли в шахтах приводят к авариям с тяжелыми последствиями. Существенно повышает вероятность взрыва присутствие метана СН4.
Одним из наиболее эффективных мер предотвращения чрезвычайной ситуации является создание водяной завесы. Эффективность водяной завесы определяется размером и количеством капель, необходимых для захвата угольно-пылевых частиц. При этом эффективность водяных завес значительно снижается при гашении только метановоздушной смеси. Таким образом внезапные выбросы метана могут сыграть отрицательную роль и взрывоопасная ситуация может возникнуть.
Техническим результатом заявляемого изобретения является нейтрализация образовавшихся метановоздушных смесей и локация в начальной стадии их возникновения.
Для решения поставленной задачи предлагается способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси, включающий пневмогидроорошение зоны проведения горных работ, автоматический контроль содержания метана датчиками и введение в шахтную атмосферу ингибитора.
Отличием является то, что при достижении концентрации метана в воздухе до 2,5% автоматически отключается подача в систему воздуха с одновременным подключением под давлением ингибитора заданной концентрации, подача воды в систему пневмогидроорошения при этом не отключается.
Ингибирование - это процесс подавления или торможения химической реакции. При осуществлении предлагаемого способа могут использоваться как жидкие, так и газообразные ингибиторы.
В качестве ингибитора могут быть использованы, например, фторкетоны (), которые интенсивно используется в системах пожаротушения. Фторкетоны - это синтетические органические вещества, в молекулах которых все атомы водорода заменены на прочно связанные с углеродным скелетом атомы фтора. Использование фторкетона позволяет проводить химическую реакцию ингибирования пламени. Другим важным свойством фторкетона является их низкая растворимость в воде, их низкая токсичность. Использование фторкетонов не снижает концентрацию кислорода. Фторкетоны легко разрушаются в верхних слоях атмосферы, что делает их использование экологичным.
Взрыв метановоздушной смеси является цепной реакцией. Окисление метана - сложный многостадийный процесс. Вначале из-за искры или повышенной температуры происходит взаимодействие метана с кислородом с образованием нестабильных соединений. Количество их нарастает, скорость взаимодействия метана с кислородом увеличивается и происходит взрыв.
Предлагаемый способ направлен на торможение цепных реакций окисления метана уже на начальных стадиях возникновения метановоздушной смеси и заключается в оперативной локации места скопления метана. В зону образования метановоздушной смеси подается ингибитор заданной концентрации, а одновременное использование гидроорошения играет роль пылевзрывозащиты. Таким образом, существенные отличительные признаки находятся в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом.
В качестве ингибирующего газа могут быть использованы, например, комплексные составы на основе фторированных углеводородов, которые вступают в химическую реакцию с метаном, приводящую к образованию малоактивных продуктов и обрыву реакционных цепей процесса горения на начальной стадии их возникновения, что значительно затрудняет и предотвращает процесс воспламенения метана. Химические методы ингибирования описаны в статьях: «О промотировании и ингибировании фторированными углеводородами горения метана в окислительных средах с различным содержанием кислорода» В.В. Азатян, Ю.Н. Шебеко, А.Ю. Шебеко, В.Ю. Навценя, ж-л «Химическая физика», 2010 г., №9, с. 42-51, и «Химические методы ингибирования взрывоопасных сред» В.В. Азатян, Т.Р. Тимербулатов, А.А. Трубицын, Н.В. Трубицына, Ю.М. Филатов, С.В. Шатиров. Вестник НЦ ВостНИИ 2012 г., №2 с. 38-46.
Автоматическое регулирование подачи ингибирующего газа и водовоздушной смеси расширяет возможности использования способа, а именно могут быть защищены конвейерные выработки, наклонные горные выработки, горные выработки, оборудованные монорельсовым транспортом на всем протяжении, очистные выработки, подготовительные выработки, пожарные участки. Способ позволяет учесть разные варианты использования пневмогидроорошения на разных участках проведения горных работ. Если есть необходимость усилить пылевзрывозащиту, система пневмогидроорошения работает в одном режиме, исключается ненужная подача ингибитора в систему. Если возникает угроза нарастания концентрации метана в воздухе либо происходит залповый выброс метана, то подключается подача ингибитора оптимальной концентрации, что подтверждает достижение заявленного технического результата.
Способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси испытан на испытательном стенде ООО «ВостЭКО». Рабочие газовые смеси, содержащие воздух, угольную пыль и метан подавались в стенд для проведения исследований. Концентрация метана контролировалась датчиками, например МГМ-1 (ТУ 4215-015-05798310-2004). Система пневмогидроорошения приводилась в рабочее состояние, создавалась водяная завеса. Концентрация метана повышалась и при достижении 2,5% автоматически пневмогидрооршение переключалось на подачу в зону образования метановоздушной смеси ингибирующего газа под давлением. Поджиг исследуемой воздушной смеси проводился при помощи искрового источника, размещенного в центре стенда для проведения исследований. Воздушная смесь, содержащая метан не взрывалась. В данном случае проводится гидропылевзрывозащита зоны, содержащей угольную пыль и ингибирование метановоздушной смеси. Таким образом, экспериментально доказано влияние существенных отличительных признаков формулы изобретения на получение технического результата. В момент возрастания концентрации метана, происходит локация и нейтрализация метановоздушной смеси за счет оперативной подачи ингибитора заданной концентрации, предотвращается нарастание активного к реакции окисления метана, при этом гидроорошение связывает нарастание опасной концентрации угольной пыли.
Существенным преимуществом предлагаемого способа предотвращения воспламенения метановоздушной смеси является его универсальность, возможные варианты использования пневмогидроорошения и ингибирования, а также широкий спектр использования ингибиторов.
Claims (1)
- Способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси, включающий пневмогидроорошение зоны проведения горных работ, автоматический контроль содержания метана датчиками и введение в шахтную атмосферу ингибитора, отличающийся тем, что при достижении концентрации метана в воздухе до 2,5% автоматически отключается подача в систему воздуха с одновременным подключением под давлением ингибитора заданной концентрации, подача воды не отключается.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014126303/03A RU2558068C1 (ru) | 2014-06-27 | 2014-06-27 | Способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014126303/03A RU2558068C1 (ru) | 2014-06-27 | 2014-06-27 | Способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2558068C1 true RU2558068C1 (ru) | 2015-07-27 |
Family
ID=53762659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014126303/03A RU2558068C1 (ru) | 2014-06-27 | 2014-06-27 | Способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2558068C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU93025797A (ru) * | 1993-04-28 | 1995-08-20 | А.Н. Тимоненко | Система предупреждения возгораний и тушения пожара |
RU2329777C2 (ru) * | 2006-08-28 | 2008-07-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационная Компания "Сфинкс" | Способ предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей |
RU2400633C1 (ru) * | 2009-06-15 | 2010-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Шахтпожсервис" | Система локализации и подавления взрывов метановоздушных смесей и/или угольной пыли в сети горных выработок |
CN102322286A (zh) * | 2011-08-24 | 2012-01-18 | 杭州海聚动力科技有限公司 | 一种煤矿综掘巷道回风压制综合降尘方法 |
RU2513790C1 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ВостЭКО" (ООО "ВостЭКО") | Способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси |
-
2014
- 2014-06-27 RU RU2014126303/03A patent/RU2558068C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU93025797A (ru) * | 1993-04-28 | 1995-08-20 | А.Н. Тимоненко | Система предупреждения возгораний и тушения пожара |
RU2329777C2 (ru) * | 2006-08-28 | 2008-07-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационная Компания "Сфинкс" | Способ предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей |
RU2400633C1 (ru) * | 2009-06-15 | 2010-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Шахтпожсервис" | Система локализации и подавления взрывов метановоздушных смесей и/или угольной пыли в сети горных выработок |
CN102322286A (zh) * | 2011-08-24 | 2012-01-18 | 杭州海聚动力科技有限公司 | 一种煤矿综掘巷道回风压制综合降尘方法 |
RU2513790C1 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ВостЭКО" (ООО "ВостЭКО") | Способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2400633C1 (ru) | Система локализации и подавления взрывов метановоздушных смесей и/или угольной пыли в сети горных выработок | |
HK1116119A1 (en) | Multi-stage inerting method for preventing and extinguishing fires is enclosed spaces | |
AU2017370096A1 (en) | Stoping method for oxygen-free working face of high gassy mine | |
RU2558068C1 (ru) | Способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси | |
RU2452862C1 (ru) | Способ предотвращения взрыва метаноугольновоздушной смеси | |
RU2513790C1 (ru) | Способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси | |
CN103147786A (zh) | 一种用高压惰气雾化在掘进工作面实现化学反应预防煤炭着火和灭火的方法 | |
NZ612115A (en) | System and apparatus for connecting a gas source to a thermal oxidiser | |
RU2329777C2 (ru) | Способ предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей | |
RU2371583C2 (ru) | Способ предупреждения взрывов метана в шахтах | |
Rath | Application of inhibitors to prevent spontaneous heating of coal | |
RU2448256C1 (ru) | Способ предотвращения взрывов горючих газов в шахтах | |
RU2430763C1 (ru) | Двухкомпонентный газовый состав для предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей | |
RU2321437C1 (ru) | Газовый состав для предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей | |
CN103806932A (zh) | 一种用高压喷头雾化在采空区实现化学反应预防煤炭着火和灭火的方法 | |
RU2385750C1 (ru) | Невоспламеняющаяся и взрывобезопасная метановоздушная смесь | |
RU2519880C1 (ru) | Способ ликвидации возгорания и предотвращения пожара на объектах народного хозяйства | |
RU2503473C1 (ru) | Способ предотвращения детонации и разрушения стационарной детонационной волны пропаном или пропан-бутаном в водородо- воздушных смесях | |
UA23065U (en) | Method for fire-extinguishing in isolated part of tunnel (in closed space) by recirculation of combustion products | |
RU2702788C1 (ru) | Установка автоматического предотвращения взрыва газовоздушной смеси | |
Teacoach et al. | Improvments In Conveyor Belt Fire Suppression Systems For US Coal Mines | |
Prasad et al. | Review on mine accidents due to coal mine fires causes and prevention in Indian coal fields scenario | |
UA148385U (uk) | Спосіб гасіння підземних пожеж | |
RU2282035C1 (ru) | Способ вентиляции шахтной атмосферы | |
Medic Pejic et al. | Full scale test for explosion water barriers in small cross-section galleries |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200628 |