RU2640178C2 - Method of extinguishment of local peat fire combustion sources - Google Patents
Method of extinguishment of local peat fire combustion sources Download PDFInfo
- Publication number
- RU2640178C2 RU2640178C2 RU2016124297A RU2016124297A RU2640178C2 RU 2640178 C2 RU2640178 C2 RU 2640178C2 RU 2016124297 A RU2016124297 A RU 2016124297A RU 2016124297 A RU2016124297 A RU 2016124297A RU 2640178 C2 RU2640178 C2 RU 2640178C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- peat
- fire
- burning
- extinguishing
- underground
- Prior art date
Links
- 239000003415 peat Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 15
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 6
- 239000005420 bog Substances 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 5
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 3
- 101100194816 Caenorhabditis elegans rig-3 gene Proteins 0.000 description 2
- 241000876443 Varanus salvator Species 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 241001460053 Laides Species 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 208000034699 Vitreous floaters Diseases 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000008398 formation water Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 102220115768 rs886039839 Human genes 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам тушения локальных подземных очагов горения торфяных пожаров в условиях ограниченного применения тяжелой техники, оборудования и риска пребывания людей.The invention relates to methods for extinguishing local underground burning peat fires in conditions of limited use of heavy equipment, equipment and the risk of people staying.
Известен способ предотвращения и локализации пожара на торфяниках (Патент RU №2444388, МПК А62С 3/02 (2006.01), опубл. 10.03.2012), включающий размыв торфа подаваемой пульпой с одновременным заполнением размытой воронки минеральным грунтом и выносом размытой массы обратным потоком, при этом подаваемую к участку пульпу сгущают, разделяют на осветленный и сгущенный потоки, осветленным потоком размывают траншеи преимущественно по возвышениям рельефа и заполняют их минеральным грунтом крупной и средней фракций сгущенной пульпы, а смесь размытого торфа с мелкими фракциями осветленной пульпы переливают через бровки траншей на прилегающие торфяные площади.There is a method of preventing and localizing a fire on peatlands (Patent RU No. 2444388,
В процессе размыва траншеи происходит смешивание торфа и мелких частиц минерального грунта с водой.During the erosion of the trench, peat and small particles of mineral soil are mixed with water.
Однако этот способ предусматривает профилактические противопожарные мероприятия посредством размыва локальных участков торфяного пласта только до пожара.However, this method provides for preventive fire-fighting measures by eroding the local areas of the peat formation only before the fire.
Известно устройство для тушения пожаров на торфяниках и особо сложных лесных пожаров (Патент Российской Федерации на полезную модель №83013, опубл. 20.05.2009).A device for extinguishing fires on peat bogs and especially complex forest fires (Patent of the Russian Federation for utility model No. 83013, publ. 05.20.2009).
Устройство состоит из боевой части, предназначенной для тушения подземных пожаров на различных глубинах от 0,1 метра до 2,0 метров и различных площадях, содержит средства обеспечения, представляющие собой устройства для приготовления огнегасящей жидкости, средств доставки компонентов огнегасящей жидкости к очагу пожара, средств передвижения и перевозки. Боевая часть устройства выполнена в виде стрелы с возможностью заглубления в толщу грунта на требуемую глубину и с возможностью подачи огнегасящей смеси непосредственно к очагу возгорания.The device consists of a warhead designed to extinguish underground fires at various depths from 0.1 meters to 2.0 meters and various areas, contains support equipment, which is a device for the preparation of extinguishing liquid, means for delivering components of the extinguishing liquid to the fire, means movement and transportation. The warhead of the device is made in the form of an arrow with the possibility of deepening into the thickness of the soil to the required depth and with the possibility of supplying the extinguishing mixture directly to the source of ignition.
Данное устройство не предназначено для механического смешивания горящих и не горящих слоев торфа до полного тушения очага горения торфяного пожара.This device is not intended for mechanical mixing of burning and non-burning layers of peat until the fire is extinguished completely.
Известен способ предотвращения и борьбы с возгораниями торфяников (Заявка Российской Федерации №2002123551/12 от 03.09.2002, опубл. 20.04.2004, Бюл. №11, I ч.).There is a method of preventing and combating fires of peat bogs (Application of the Russian Federation No. 2002123551/12 of 03.09.2002, publ. 04/20/2004, Bull. No. 11, I part).
Сущность указанного технического решения заключается в том, что в способе предотвращения возгорания торфяников, включающем использование воды, производят бурение системы нагнетательных скважин и нагнетание требуемых объемов воды для затопления пространства нижних слоев отложений торфа и замещения из пор воздуха, увлажнения верхних слоев скелета отложений торфа за счет капиллярной пропитки и затем периодически или постоянно восполняют утечки воды вследствие фильтрационных процессов.The essence of the indicated technical solution lies in the fact that in the method of preventing peat bog fires, including the use of water, a system of injection wells is drilled and the required volumes of water are injected to flood the space of the lower layers of peat deposits and replace from the pores of the air, moisten the upper layers of the skeleton of peat deposits due to capillary impregnation and then periodically or constantly replenish water leaks due to filtration processes.
Названный способ не предусматривает также механическое смешивание горящих и не горящих слоев торфа.The named method also does not provide for the mechanical mixing of burning and non-burning layers of peat.
Известен ствол для тушения торфяных пожаров (Патент RU №2277956, МПК А62С 3/02, опубл. 20.06.2006), который содержит перфорированную трубку с наконечником, две полые рукоятки, одна из которых снабжена штуцером для подсоединения гибкого рукава с краном, открывающим подачу огнетушащей жидкости из штуцера в перфорированную трубку с наконечником. Один из рядов перфораций выполнен в виде сопел, расположенных под углом 20-50° к оси ствола, остальные - под углом 90° к ней, а наконечник выполнен в виде торцевого расширяющегося сопла с углом расширения не менее 3°, причем сумма площадей сопел, расположенных под углом 20-50° к оси ствола, относится к сумме площадей перпендикулярных сопел и к площади торцевого сопла-наконечника как (20-25):(65-70):(8-12).A well-known barrel for extinguishing peat fires (Patent RU No. 2277956,
Ствол работает следующим образом. После присоединения к штуцеру гибкого рукава, подводящего огнетушащую жидкость, оператор нажатием на рукоятки погружает ствол с наконечником в торфяной пласт на глубину не менее высоты от наконечника до места расположения косых сопел, создающих реактивную тягу, открывает кран. Огнетушащая жидкость поступает в ствол, и через сопла происходит пропитка торфяного пласта, а струя огнетушащей жидкости из сопла размывает торфяной слой, и, в совокупности, ствол без приложения усилия оператора втягивается в торфяной горящий пласт на глубину 2-3 м.The trunk works as follows. After attaching a flexible hose supplying a fire extinguishing fluid to the fitting, the operator, by pressing the handles, immerses the barrel with the tip into the peat formation to a depth not less than the height from the tip to the location of the oblique nozzles creating jet thrust, opens the crane. The extinguishing fluid enters the trunk, and the peat layer is impregnated through the nozzles, and the jet of the extinguishing fluid from the nozzle erodes the peat layer, and, in aggregate, the barrel is drawn into the peat burning formation to a depth of 2-3 m without application of the operator’s efforts.
Ранее было установлено, что выгоревшие места опасны, так как в них проваливаются участки дорог, техника, люди, дома. Из этого следует, что тушение торфяных подземных пожаров чрезвычайно сложно. Это обусловлено тем, что торф горит во всех направлениях залегания слоев (http://www.refbzd.ru.html).Previously, it was found that burned-out places are dangerous, since road sections, equipment, people, and houses fail in them. It follows that the extinguishing of peat underground fires is extremely difficult. This is due to the fact that peat burns in all directions of bedding (http: //www.refbzd.ru.html).
По этой причине нахождение оператора в опасной зоне чрезвычайно крайне опасно.For this reason, being in the danger zone is extremely dangerous.
Кроме этого, устройство может перемешивать при тушении наземного торфяного пожара только незначительный по толщине верхний слой торфяного пласта.In addition, the device can mix when extinguishing a ground-based peat fire, only the upper layer of the peat layer that is insignificant in thickness.
Заявляемый способ устраняет эти недостатки, так как производит локальное тушение торфяных пожаров дистанционно.The inventive method eliminates these disadvantages, as it produces local extinguishing of peat fires remotely.
Известен способ тушения торфяного пожара на глубине (Патент RU №2438739, МПК А62С 3/02 (2006.01), опубл. 10.01.2012), принятый за прототип заявляемого способа.A known method of extinguishing a peat fire at a depth (Patent RU No. 2438739,
Сущность указанного способа заключается в подаче воды ниже уровня поверхности земли, причем воду подают непосредственно к очагу горения, для чего в зависимости от глубины расположения очага на удаленном расстоянии от него проходят котлован глубиной, соответствующей глубине нахождения огня, и из него пробуривают горизонтальную с установкой обсадной колонны скважину в направлении очага горения либо, если огонь находится на значительной глубине торфяника, с поверхности земли на удаленном расстоянии от очага горения пробуривают наклонную с установкой обсадной колонны скважину в направлении очага горения и искривляют ее в горизонтальной плоскости на глубине горения торфа, затем в пробуренную любым способом скважину помещают перфорированную на конце бурильную трубу и подают в нее под давлением воду, после ликвидации очага горения бурильную трубу извлекают, а обсадную колонну используют для тушения повторного возгорания.The essence of this method is to supply water below the level of the earth’s surface, and water is supplied directly to the burning center, for which, depending on the depth of the location of the source at a remote distance from it, a foundation pit with a depth corresponding to the depth of the fire is located, and a horizontal casing is installed from it columns in the direction of the burning center, or, if the fire is at a considerable depth of the peat bog, from the surface of the earth at a remote distance from the burning center, drill an inclined installation of the casing string in the direction of the combustion zone and bend it in a horizontal plane at a depth of combustion of peat, then perforated drill pipe is placed in the well drilled in any way and water is supplied under pressure, after the combustion zone is eliminated, the drill pipe is removed, and casing is used to extinguish reignition.
Для реализации способа с поверхности земли или из котлованов пробуривают несколько скважин по сетке, а в перфорированную бурильную трубу подают под давлением специально подготовленную жидкость в виде смеси воды и поверхностно-активных веществ или различных солей.To implement the method, several wells are drilled from the surface of the earth or from pits along a grid, and a specially prepared liquid is supplied under pressure to a perforated drill pipe in the form of a mixture of water and surfactants or various salts.
Однако при тушении в названном способе очага горения торфяного пожара воду используют только для затопления подземной камеры, в которой происходит горение, а механическое смешивание горящих и не горящих слоев торфа путем гидромеханической разработки названных слоев торфа этот способ не предусматривает.However, when extinguishing a fire from a peat fire in the above method, water is used only to flood the underground chamber in which combustion occurs, and this method does not provide mechanical mixing of burning and non-burning peat layers by hydromechanical development of the peat layers mentioned.
Задача заявляемого технического решения заключается в повышении эффективности борьбы с торфяными пожарами.The objective of the proposed technical solution is to increase the effectiveness of the fight against peat fires.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что в способе тушения локальных подземных очагов горения торфяных пожаров, включающем определение границы активного локального подземного очага горения торфяного пожара в виде подземной камеры, бурение наклонных скважин в направлении названной камеры, подачу воды под давлением в зону горения подземной камеры торфяного пласта, монтируют поочередно в каждой из них скважинный гидромонитор с насадкой в передней части, производят размыв из названной насадки торфяного пласта водой путем кругового вращения скважинного гидромонитора поворотным механизмом и механическое смешивание горящих и не горящих слоев торфа до полного тушения очага горения торфяного пожара.The essence of the proposed method lies in the fact that in the method of extinguishing local underground fires of peat fires, which includes determining the boundary of the active local underground fires of peat fire in the form of an underground chamber, drilling deviated wells in the direction of this chamber, supplying water under pressure to the combustion zone of the underground chamber peat formation, mounted alternately in each of them a borehole hydraulic monitor with a nozzle in the front part, wash out from the said nozzle of the peat formation water with a circle the new rotation of the downhole hydraulic monitor with a rotary mechanism and mechanical mixing of burning and non-burning peat layers until the quenching fire is completely extinguished.
Технический эффект, реализуемый заявляемым способом тушения, обуславливается следующим.The technical effect realized by the claimed method of extinguishing is determined by the following.
Дистанционная подача воды с помощью гидромонитора позволяет исключить нахождение людей (пожарных спасателей и т.д.) в опасной зоне.Remote water supply using a hydraulic monitor eliminates the presence of people (fire rescuers, etc.) in the danger zone.
Дополнительное механическое смешивание горящих и не горящих слоев торфа до полного тушения очага горения торфяного пожара при послойном размыве торфяного пласта позволяет повысить надежность тушения локального очага горения торфяных пожаров.An additional mechanical mixing of burning and non-burning peat layers until the quenching of the peat fire burning center is completely extinguished during peat bed erosion by layers, the reliability of extinguishing the local burning site of peat fires is improved.
Ранее было установлено (Авторское свидетельство SU №1591999, 15.05.1990), что горит торф при 600°C, а всего в каких-то 20-30 сантиметрах от кромки пожара температура торфа не горящего - уже лишь 10-15°C, из-за его высокой теплоизолирующей способности.It was previously established (Copyright Certificate SU No. 1591999, 05.15.1990) that peat burns at 600 ° C, and in all, some 20-30 centimeters from the edge of the fire, the temperature of the peat is not burning - already only 10-15 ° C, from Due to its high heat-insulating ability.
По мнению авторов изобретения, учитывая плохую смачиваемость торфа водой из-за наличия в его составе до 25% битума, применение воды для тушения локальных наземных и подземных очагов горения торфяных пожаров ограничено, а нахождение людей в этих местах крайне опасно. В связи с этим дистанционный послойный размыв торфяного пласта с помощью гидромонитора позволяет дополнительно, кроме его поэтапного разрушения (дробления), осуществить механическое смешивание горящих и не горящих слоев торфа до полного тушения очага горения торфяного пожара.According to the inventors, given the poor wettability of peat with water due to the presence of up to 25% of bitumen in its composition, the use of water to extinguish local ground and underground foci of burning peat fires is limited, and the presence of people in these places is extremely dangerous. In this regard, the remote layer-by-layer erosion of the peat formation using a hydromonitor allows, in addition to its phased destruction (crushing), to carry out mechanical mixing of burning and non-burning layers of peat until the quenching of the burning site of the peat fire is completely extinguished.
Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения являются новыми и отвечают критерию «новизна».Thus, the distinguishing features of the proposed technical solution are new and meet the criterion of "novelty."
При определении соответствия отличительных признаков предлагаемого изобретения критерию «изобретательский уровень» был проанализирован уровень техники и, в частности, известные способы и устройства, относящиеся к техническим решениям, связанным с тушением торфяных пожаров посредством лафетных стволов, гидромониторной разработкой открытым и закрытым способами различных пород и так далее.When determining the conformity of the distinguishing features of the invention with the criterion of "inventive step", the prior art and, in particular, known methods and devices related to technical solutions related to extinguishing peat fires using fire monitors, hydromonitor development of open and closed methods of various breeds, and so on, were analyzed. Further.
Известна установка для тушения торфяных пожаров (Патент Российской Федерации на полезную модель №84231, опубл. 10.07.2009), состоящая из лесопожарной машины, на которой установлена водяная помпа, емкость для воды с пенообразователем, гидроманипулятор на полноповоротной колонне, на конце которого расположен пожарный ствол. На конце гидроманипулятора расположен ствол для тушения торфяных пожаров.Known installation for extinguishing peat fires (Patent of the Russian Federation for utility model No. 84231, publ. 07/10/2009), consisting of a forest fire truck on which a water pump is installed, a water tank with a foaming agent, a hydraulic manipulator on a full-turn column, at the end of which there is a fireman trunk. At the end of the hydraulic manipulator is a trunk to extinguish peat fires.
Однако данная установка имеет сложную и многозвенную систему наведения пожара на открытый очаг торфяного пожара. Зона действия данного устройства ограничено вылетом стелы гидроманипулятора, а само тушение торфяных пожаров производится посредством заглубления ствола для тушения торфяных пожаров в требуемой точке. Причем движения ствола в разных направлениях не предусматривают интенсификацию процесса механического смешивания горящих и не горящих слоев торфа конструкцией установки.However, this installation has a complex and multi-link fire guidance system to an open source of peat fire. The range of this device is limited by the departure of the stele of the hydraulic manipulator, and the extinguishing of peat fires is carried out by deepening the trunk to extinguish peat fires at the desired point. Moreover, the movement of the trunk in different directions does not provide for the intensification of the process of mechanical mixing of burning and non-burning layers of peat with the design of the installation.
Известны гидромеханические способы (методы) разработки грунта (http://studopedia.ru. html, http://www.studfiles.ru), которые включают следующие операции: размыв грунта под давлением и перевод его в полужидкую массу, называемую пульпой; перемещение и укладку (намыв) пульпы в сооружение или отвал. После доставки пульпы к месту образования насыпи вода из нее отфильтровывается, а грунт осаждается. Этот способ разработки применяют при устройстве каналов, плотин, дорожных насыпей и выемок, вскрышных работах на карьерах. Стоимость разработки, перемещения и укладки грунта в этом случае более низкая, чем при разработках механизированным способом. При использовании этого способа необходимо прокладывать трубопроводы, устраивать эстакады и другие сооружения. Поэтому гидромеханизированный метод разработки грунтов наиболее эффективен при больших сосредоточенных объемах земляных работ.Hydromechanical methods (methods) of soil development are known (http://studopedia.ru. Html, http://www.studfiles.ru), which include the following operations: erosion of the soil under pressure and its transfer into a semi-liquid mass called pulp; moving and laying (washing) pulp into a structure or dump. After the pulp is delivered to the place where the embankment was formed, the water from it is filtered off, and the soil precipitates. This development method is used when arranging canals, dams, road embankments and excavations, overburden operations in quarries. The cost of developing, moving and laying the soil in this case is lower than when developing mechanized way. When using this method, it is necessary to lay pipelines, arrange overpasses and other structures. Therefore, the hydromechanized soil development method is most effective for large concentrated volumes of earthwork.
Разрабатывать грунт гидромеханическим способом (методом) можно в надводных и подводных забоях.It is possible to develop soil by hydromechanical method (method) in surface and underwater faces.
Однако воду в этих способах (методах) используют только для гидроразмыва грунта, а применение названного технического решения для механического смешивания горящих и не горящих слоев торфа при подземном пожаре отмеченные ранее способы (методы) не предусматривают.However, water in these methods (methods) is used only for soil hydraulic washing, and the use of the above technical solution for the mechanical mixing of burning and non-burning layers of peat in an underground fire does not provide for the previously mentioned methods (methods).
Известны способы подземной (скважинной) гидродобычи полезных ископаемых (Патент США №3155177, кл. 175-67, опубл. 1964 г.), (Патент США №4906048, кл. 299/17, опубл. 1990 г.), (Патент RU №2082882, МПК Е21С 45/00 (2006.01), опубл. 27.06.1997), (Патент RU №2361083, МПК Е21С 45/00 (2006.01), опубл. 10.07.2009).Known methods of underground (borehole) hydraulic mining (US Patent No. 3151,577, CL 175-67, publ. 1964), (US Patent No. 4906048, CL 299/17, publ. 1990), (RU Patent No. 2082882, IPC Е21С 45/00 (2006.01), publ. 06/27/1997), (Patent RU No. 2361083, IPC Е21С 45/00 (2006.01), publ. 10.07.2009).
Каждый из отмеченных способов включает в себя вскрытие участка продуктивного пласта основной скважиной с заглублением в подстилающие указанный пласт породы и оборудованием ее обсадной колонной, с установкой башмака последней в пределах заглубленной части скважины, образование в подстилающих породах приемной камеры с наклонными выпускными выработками, пройденными до почвы продуктивного пласта, с оставлением над ними предохранительного породного целика, установку в приемной камере основного гидромонитора и пульпоподъемного устройства, гидроразмыв основных запасов полезного ископаемого, последующий гидроразмыв полезного ископаемого, расположенного над целиком, и подъем пульпы по основной скважине из приемной камеры на поверхность. Разработку ведут покамерно, для чего вокруг основной скважины бурят вспомогательные скважины диаметром, меньшим, чем основная, в которых устанавливают вспомогательные гидромониторы, из каждой скважины производят размыв запасов соответствующей камеры.Each of the noted methods includes opening a section of a productive formation by a main well with deepening in the underlying formation and equipping it with a casing shoe, setting the shoe within the deepened part of the well, formation of a receiving chamber in the underlying rocks with inclined outflows extended to the soil productive formation, leaving a protective rock pillar above them, installation of a main hydraulic monitor and a lifting device in the receiving chamber va, gidrorazmyv main mineral reserves, subsequent gidrorazmyv minerals located entirely above, and for lifting the pulp from the main well to the surface of the receiving chamber. Development is carried out in a chamber, for which auxiliary wells are drilled around the main well with a diameter smaller than the main one, in which auxiliary hydromonitors are installed, and the reserves of the corresponding chamber are washed out from each well.
Однако воду в этих способах используют только для гидроразмыва основных запасов полезного ископаемого, а применение названных технических решений для механического смешивания горящих и не горящих слоев торфа при подземном пожаре отмеченные ранее способы не предусматривают.However, water in these methods is used only for hydraulic washing of the main mineral reserves, and the use of the above technical solutions for the mechanical mixing of burning and non-burning layers of peat in an underground fire does not previously mentioned methods.
Анализ других технических решений показал, что известные способы и устройства не решают отмеченные ранее задачи, решаемые заявляемым способом.Analysis of other technical solutions showed that the known methods and devices do not solve the previously mentioned problems, solved by the claimed method.
На основании изложенного можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», а само изобретение является новым.Based on the foregoing, we can conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step", and the invention itself is new.
Осуществление технического решения, заложенного в способе тушения локальных очагов горения торфяных пожаров (варианты), может быть реализовано следующим образом.The implementation of the technical solution inherent in the method of extinguishing local foci of burning peat fires (options) can be implemented as follows.
При реализации заявляемого технического решения необходимо учитывать следующие сведения.When implementing the proposed technical solution, the following information must be considered.
Известен способ ведения горных работ посредством разрушения породного массива струей воды гидромонитора; основной способ гидромеханизации (Гидромониторная разработка.mht). Гидромониторная разработка проводится с гидравлическим врубообразованием (подрезкой) или без него. Высота уступа при гидромониторной разработке (а. hydraulic mining; н. Wasserstrahlgewinnung; ф. abattage a laide du monitor hydraulique; и arranque con monitor hidraulico) выбирается с учетом достижения максимальной производительности гидромонитора по породе и изменяется для средних условий от 15 до 20 м (в зависимости от производительности гидромонитора по воде и давления струи), в отдельных случаях от 20 до 35 м (карьеры КМА).A known method of mining through the destruction of the rock mass by a jet of water of a hydraulic monitor; The main method of hydromechanization (Hydromonitor development.mht). Hydromonitoring development is carried out with or without hydraulic cutting (cutting). The height of the ledge during hydromonitor development (a. Hydraulic mining; n. Wasserstrahlgewinnung; f. Abattage a laide du monitor hydraulique; and arranque con monitor hidraulico) is selected taking into account the maximum performance of the hydromonitor over the rock and varies for average conditions from 15 to 20 m ( depending on the performance of the water monitor and water pressure), in some cases from 20 to 35 m (KMA quarry).
В настоящее время (Разработка горных пород гидромониторами - Студопедия.mht) на гидромониторах используются насадки диаметром от 52 до 220 мм, которые придают струе нужную форму и размер.At present (Hydro monitors - Rock Development - Studopedia.mht) nozzles with diameters from 52 to 220 mm are used on hydromonitors, which give the jet the desired shape and size.
По способу управления гидромониторы могут быть с ручным, дистанционным и программным управлением, по способу перемещения - несамоходными и самоходными, имеющими гусеничные или шагающие органы перемещения.By the control method, the hydraulic monitors can be manually, remotely and programmed, by the method of movement - non-self-propelled and self-propelled, with tracked or walking moving organs.
На карьерах используются несамоходные гидромониторы с ручным ГМН - 250С и с дистанционным управлением ГМД 250, ГМДУ250. Созданы также гидромониторы на шагающем ходу - ГМСШД300, ГМСШД500 с дистанционным управлением.Non-self-propelled hydraulic monitors with manual GMN - 250C and remote controlled GMD 250, GMDU250 are used in quarries. Walking-type hydromonitors have also been created - GMSSHD300, GMSSHD500 with remote control.
При выборе мощности насосов рассчитывают необходимый напор Н (м) и расход воды Q (м3/ч):When choosing the power of the pumps, the necessary pressure N (m) and water flow Q (m 3 / h) are calculated:
Н=h1+h2+h3+h4,H = h 1 + h 2 + h 3 + h 4 ,
где h1 - напор, необходимый для разработки породы;where h 1 is the pressure necessary for the development of the rock;
h2 - напор на потери в водопроводе и гидромониторе (0,4-0,8 м на 100 м);h 2 - pressure on losses in the water supply system and water monitor (0.4-0.8 m per 100 m);
h3 - напор, необходимый на преодоление высоты подъема воды от уровня насосной станции до гидромонитора (разность геодезических отметок);h 3 - the pressure required to overcome the height of the water from the level of the pumping station to the hydraulic monitor (the difference of the geodetic marks)
h4 - напор, необходимый для преодоления высоты всасывания, принимают 0,4-0,6 м.h 4 - the pressure necessary to overcome the suction height, take 0.4-0.6 m
Расход воды определяется из выражения Q=VQ1, где V - объем породы, разрабатываемый одним гидромонитором в час; Q1 - расход воды, необходимый для разработки 1 м3 породы воды.Water consumption is determined from the expression Q = VQ 1 , where V is the volume of rock developed by one hydraulic monitor per hour; Q 1 - water flow rate required for the development of 1 m 3 rock water.
Диаметр насадки (м) определяется по выражению d=√q/(0,769v), где q - расход воды, м3/с; v - скорость струи воды при выходе из насадки гидромонитора, м/см; v=4,1√h1.The nozzle diameter (m) is determined by the expression d = √q / (0,769v), where q is the water flow rate, m 3 / s; v is the speed of the water jet when exiting the nozzle of the hydraulic monitor, m / cm; v = 4.1√h 1 .
Известен принцип тушения торфяников по технологии пермского ученого (Дешевый способ тушения пожаров никому не нужен - Реферат.mht). Было установлено, что на поверхности торф горит при 600 градусах, а в 20 см от кромки пожара температура не горящего торфа меньше раз в десять. Механическое смешивание двух слоев позволяет резко сбросить температуру в очаге до его полного угасания.The principle of extinguishing peat bogs is known according to the technology of a Perm scientist (Nobody needs a cheap way to extinguish fires - Abstract.mht). It was found that on the surface peat burns at 600 degrees, and 20 cm from the edge of the fire the temperature of non-burning peat is less than ten times. Mechanical mixing of the two layers allows you to sharply reset the temperature in the hearth until it is completely extinct.
В заявляемом техническом решении сначала производится послойный размыв компактной струей воды под давлением торфяного пласта, а затем этой же компактной струей осуществляют механическое смешивание горящих и не горящих слоев торфа до полного тушения очага горения торфяного пожара. Эти действия производят дистанционно или непосредственно оператором тушения, причем траектория движения струи воды под давлением задается таким образом, чтобы интенсифицировать процесс механического смешивания горящих и не горящих слоев торфа.In the claimed technical solution, first, a layer-by-layer erosion with a compact stream of water under the pressure of a peat formation is performed, and then the same compact stream mechanically mixes the burning and non-burning layers of peat until the quench fire is completely extinguished. These actions are carried out remotely or directly by the quenching operator, and the trajectory of the jet of water under pressure is set in such a way as to intensify the process of mechanical mixing of burning and non-burning peat layers.
Известно (Способы тушения пожаров. Прозрачный мир.mth), что тушение огня водой или растворами огнетушащих веществ обеспечивает снижение температуры горения и увлажняет горючие материалы. Для большей эффективности можно добавлять в воду специальные смачиватели или жидкое мыло. При этом очень важно выбирать вещества, максимально безопасные для окружающей среды. При этом могут быть использованы любые подручные средства (ведра, какие угодно емкости), а также специальная техника: ранцевые лесные огнетушители, мотопомпы, автоцистерны и т.п.It is known (Fire extinguishing methods. Transparent world.mth) that extinguishing a fire with water or solutions of extinguishing agents provides a decrease in the temperature of combustion and moisturizes combustible materials. For greater effectiveness, you can add special wetting agents or liquid soap to the water. In this case, it is very important to choose substances that are as safe as possible for the environment. In this case, any improvised means (buckets, any containers) can be used, as well as special equipment: knapsack forest fire extinguishers, motor pumps, tankers, etc.
Для снижения гигроскопичности торфа в воду добавляют смачиватели, например огнетушащий смачивающий состав (Патент RU №2396098, МПК A62D 1/02 (2006.01), опубл. 10.08.2010), который относится к водным растворам-смачивателям для пожаротушения на основе поверхностно-активных веществ, снижающих поверхностное натяжение воды, повышающих ее смачивающие свойства и предназначенных для тушения пожаров класса А (твердых гидрофобных горючих материалов, таких как древесина, полимеры, резина, уголь, торф, ткани и т.п.).To reduce the hygroscopicity of peat, wetting agents are added to the water, for example, a fire extinguishing wetting composition (Patent RU No. 2396098, IPC A62D 1/02 (2006.01), publ. 08/10/2010), which refers to aqueous fire-wetting solutions based on surfactants for fire fighting that reduce the surface tension of water, increase its wetting properties and are designed to extinguish class A fires (solid hydrophobic combustible materials such as wood, polymers, rubber, coal, peat, fabrics, etc.).
Приведенный огнетушащий смачивающий состав улучшает проникающую способность воды к смачиваемой горящей поверхности.The extinguishing extinguishing wetting composition improves the penetration of water to a wettable burning surface.
В дальнейшем изобретение поясняется примерами его реализации.The invention is further illustrated by examples of its implementation.
На фиг.1 представлена схема реализации заявляемого способа тушения локальных подземных очагов горения торфяных пожаров.Figure 1 presents a diagram of the implementation of the proposed method of extinguishing local underground foci of burning peat fires.
При тушении локальных подземных очагов горения торфяных пожаров (фиг. 2) производят следующие действия.When extinguishing local underground foci of burning peat fires (Fig. 2), the following actions are performed.
После проведенной разведки определяют границы 1 активного локального подземного очага горения 2 торфяного пожара.After reconnaissance, the boundaries of 1 active local
Затем пробуривают с помощью буровой установки 3 скважину 4 в направлении подземного очага горения 2. На устье скважины 4 устанавливают скважинный гидромонитор 5 шарнирного типа вращения, описанный в известном техническом решении (Патент RU №2082882, МПК Е21С 45/00 (2006.01), опубл. 27.06.1997).Then, with the help of a
К скважинному гидромонитору 5 подведен высоконапорный водовод 6, который обеспечивает за счет системы шарниров поворот концевой секции скважинного гидромонитора 5 на 360°.A high-
После этого производят дистанционно с помощью скважинного гидромонитора 5 подачу воды в виде компактной струи 7 под давлением в локальный подземный очаг горения 2 торфяного пласта, в результате чего осуществляют послойный размыв торфяного пласта (стрелками на фигуре показаны направления перемещения скважинного гидромонитора 5).After that, water is supplied remotely using a
Доставку воды от источника водопитания 8 к буровой установке 3, а в дальнейшем к гидромонитору 5 производят по трубопроводу 9.Water is delivered from a
В заявляемом техническом решении непременным условием является то, что при послойном размыве торфяного пласта дополнительно осуществляют интенсивное механическое перемешивание горящих и не горящих слоев торфа до полного тушения подземного очага горения 2 торфяного пожара. Эти действия производят дистанционно, как правило, по заданной программе, или непосредственно оператором тушения, что позволяет повысить надежность тушения локальных подземных очагов горения торфяных пожаров в условиях ограниченного применения тяжелой техники, оборудования и риска пребывания людей.In the claimed technical solution, an indispensable condition is that with layer-by-layer erosion of the peat formation, intensive mechanical mixing of the burning and non-burning layers of peat is additionally carried out until the underground burning site of the 2 peat fire is completely extinguished. These actions are carried out remotely, as a rule, according to a predetermined program, or directly by the fire extinguishing operator, which allows to increase the reliability of extinguishing local underground fires of peat fires in conditions of limited use of heavy equipment, equipment and the risk of people staying.
При подаче воды в нее добавляют смачиватели, что позволяет, как было отмечено ранее, дополнительно повысить эффективность тушения локальных подземных очагов горения торфяных пожаров.When water is supplied, wetting agents are added to it, which allows, as was noted earlier, to further increase the efficiency of extinguishing local underground foci of burning peat fires.
Для интенсификации процесса механического перемешивание горящих и не горящих слоев торфа в заявляемом техническом решении авторы изобретения предлагают применить известный способ создания пульсирующей жидкостной струи (Патент RU №2310078, МПК Е21С 45/00 (2006.01), Е21С 45/04 (2006.01), опубл. 10.11.2007), в котором используется эффект виброволнового воздействия пульсирующей жидкостной струи на размываемый грунт, в том числе на торфяные пласты, заключающийся в способности упругих колебаний пульсирующей жидкостной струи осуществлять псевдоожижение твердых структурированных материалов, понижать прочность обводненных глиноподобных и гелевидных масс и плавунов [Дыбленко В.П., Камалов Р.Н. и др. Повышение продуктивности и реанимации скважин с применением виброволнового воздействия, М.: Недра, 2000 г.].To intensify the process of mechanical mixing of burning and non-burning peat layers in the claimed technical solution, the inventors propose to apply the known method of creating a pulsating liquid jet (Patent RU No. 2310078, IPC E21C 45/00 (2006.01), E21C 45/04 (2006.01), publ. November 10, 2007), which uses the effect of the microwave effect of a pulsating liquid jet on eroded soil, including peat layers, which consists in the ability of the elastic vibrations of a pulsating liquid jet to fluidize solid ukturirovannyh materials, lowering the strength and watered gelevidnyh clay-like masses and floaters [Yaroslav Dyblenko VP, RN Kamalov and others. Improving the productivity and resuscitation of wells with the use of vibration microwave, M .: Nedra, 2000].
Указанный способ реализуется устройством для создания пульсирующей жидкостной струи, в котором применен механизм создания пульсирующей скоростной струи. Давление, с которым жидкость подается к центробежной форсунке и в дополнительное сопло со струйным течением жидкости, может быть разным и определяется эксплуатационными требованиями. Химические и физические свойства жидкости, подаваемой через центробежную форсунку и через струйную форсунку названного устройства, могут быть различными и определяются требованиями эксплуатации устройства.The specified method is implemented by a device for creating a pulsating liquid jet, in which the mechanism for creating a pulsating high-speed jet is applied. The pressure with which the fluid is supplied to the centrifugal nozzle and to the additional nozzle with the jet fluid flow can be different and is determined by operational requirements. The chemical and physical properties of the fluid supplied through the centrifugal nozzle and through the jet nozzle of the device can be different and are determined by the requirements of the operation of the device.
Заявляемый способ тушения локальных подземных очагов горения торфяных пожаров прост в эксплуатации и может быть использован при тушении локальных торфяных пожаров с любой глубиной залегания торфа в условиях ограниченного применения тяжелой техники, оборудования и риска пребывания людей.The inventive method of extinguishing local underground fires of peat fires is easy to use and can be used to extinguish local peat fires with any depth of peat in conditions of limited use of heavy equipment, equipment and the risk of people staying.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016124297A RU2640178C2 (en) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | Method of extinguishment of local peat fire combustion sources |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016124297A RU2640178C2 (en) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | Method of extinguishment of local peat fire combustion sources |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016124297A RU2016124297A (en) | 2017-12-25 |
| RU2640178C2 true RU2640178C2 (en) | 2017-12-26 |
Family
ID=63851991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016124297A RU2640178C2 (en) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | Method of extinguishment of local peat fire combustion sources |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2640178C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2784676C1 (en) * | 2022-09-05 | 2022-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" | Method for extinguishing peat fires and device for its implementation |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1591999A1 (en) * | 1988-04-04 | 1990-09-15 | Perm Lesnaya O Stantsiya Vnii | Method of extinguishing peat fire |
| US20040231863A1 (en) * | 2002-01-31 | 2004-11-25 | Julius Long | Fire extingushing system |
| RU2277956C1 (en) * | 2004-11-02 | 2006-06-20 | Владимир Иванович Селиверстов | Trunk for extinguishing the peat-bog fires |
| RU2438739C1 (en) * | 2010-11-17 | 2012-01-10 | Валерий Павлович Дробаденко | Method of extinguishing peat fire at depth |
-
2016
- 2016-06-20 RU RU2016124297A patent/RU2640178C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1591999A1 (en) * | 1988-04-04 | 1990-09-15 | Perm Lesnaya O Stantsiya Vnii | Method of extinguishing peat fire |
| US20040231863A1 (en) * | 2002-01-31 | 2004-11-25 | Julius Long | Fire extingushing system |
| RU2277956C1 (en) * | 2004-11-02 | 2006-06-20 | Владимир Иванович Селиверстов | Trunk for extinguishing the peat-bog fires |
| RU2438739C1 (en) * | 2010-11-17 | 2012-01-10 | Валерий Павлович Дробаденко | Method of extinguishing peat fire at depth |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2784676C1 (en) * | 2022-09-05 | 2022-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" | Method for extinguishing peat fires and device for its implementation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016124297A (en) | 2017-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104963334B (en) | Reinforced with slip casting freezing pipe and freeze the construction method that service channel suppresses frozen swell and melt settlement | |
| US2782605A (en) | Process and apparatus for grouting porous formations | |
| US6688702B1 (en) | Borehole mining method | |
| CN101196117A (en) | Non-blasting digging method for tunnel and underground project | |
| CN205172598U (en) | Pipe curtain spouts a supporting construction soon | |
| CN110130897A (en) | Roof weakening solution danger method | |
| CN104027911B (en) | A kind of fire extinguishing method for coal gangue hill | |
| RU2438739C1 (en) | Method of extinguishing peat fire at depth | |
| CN101498220B (en) | Vertical shaft working surface artesian flow sand layer slurry protecting rotary spraying grouting process | |
| Arroyo et al. | Design of jet-grouting for tunnel waterproofing | |
| CN109736827A (en) | The method that city underground ground consisting of hard rock service channel high pressure gas expansion fracturing is excavated | |
| CN108661697A (en) | Long drilled holes gas enhanced gas extraction method under the service well of ground | |
| JP2019070318A (en) | Liquefaction countermeasure method for ground | |
| CN113338927A (en) | Device based on liquid nitrogen-ice particle composite fracturing and method for breaking coal rock mass | |
| CN114278344A (en) | Water spraying control method for separated layer crushing roof of tunneling roadway | |
| CN104010700B (en) | The method stoped and/or prevent peat fire spread | |
| RU2640178C2 (en) | Method of extinguishment of local peat fire combustion sources | |
| KR100463104B1 (en) | Pillar-shaped hardening structure formation equipment and the formation method of leading cement milk pressure injection | |
| CN209129017U (en) | Mixing pile or rotary churning pile combine water-stop curtain constructing structure with sleeve valve barrel grouting | |
| RU2580532C2 (en) | Isolation method of brine water influx in well | |
| CN205805553U (en) | Pass through existing shield tunnel anti-protuberance retrusive deep hole grouting system | |
| CN205875140U (en) | Agitating unit is spouted soon on admant layer | |
| RU2770831C1 (en) | Method for eliminating freezing and control wells when installing mine shafts using hydrojet technology and a system for its implementation | |
| RU2631512C1 (en) | Method for isolating inflow of bottom water in oil wells | |
| Ozment et al. | New application of directional: drilling and gas-enhanced foam for suppression of abandoned underground coal mine fires. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200621 |