SU1668693A1 - Способ изол ции аварийного участка при подземной разработке - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  дистанционной изол ции аварийных участков шахт. Цель изобретени  - повышение оперативности и безопасности процесса изол ции за счет обеспечени  дистанционного возведени  опалубки в горной выработке. Дл  этого вентил ционный и транспортный штреки соедин ют скважиной, на выходе скважины в нише, устроенной в транспортном штреке, шарнирно закрепл ют на трубных опорах у кровли выработки складную опалубку в виде замкнутого мешка из воздухопроницаемой ткани с подсоединением ее закачного патрубка к подсоединительному элементу скважины. На вентил ционном штреке устанавливают устройство подачи заполнител  внутриопалубочного пространства. В качестве заполнител  при аварии используют водонабухающий закладочный материал, например полимеро-минеральный композит, в гранулированном виде или в водный полимеро-минеральный композит ввод т поверхностно-активное вещество. Возведение опалубки в горной выработке осуществл ют путем подачи заполнител  во внутриопалубочное пространство опалубки, котора  за счет давлени , создаваемого заполнителем, занимает рабочее положение поперек выработки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  изол ции аварийных участков.

Цель изобретени  - повышение оперативности и безопасности процесса изол ции за счет обеспечени  дистанционного возведени  опалубки.

На фиг.1 показана схема размещени  оборудовани  на аварийном участке дл  осуществлени  способа его изол ции; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 дл  условий горизонтального и наклонного залеганий

пласта; на Фиг.З - сечение Б-Б на фиг 2 с показом щитовой опалубки.

На схеме изображены угледобывающий механизированный комплекс 1, угольный пласт 2,вентил ционный 3 и транспортный 4 штреки, соединенные скважиной 5, устройство 6 (устанавливают на свежей струе) подачи заполнител  во внутриопалубочное пространство опалубки 7, пожарно-ороси- тельный трубопровод 8, запорные вентили 9 и 10, емкость 11 пенообразовател , подсое- динительные элементы 12 и 13 обсадной скважины 5, щиты 14 и 15, состо щие из

О

о

00

о о

Ы

металлической решетки 16, и воздухопроницаемой ткани 17, закачного патрубка 18, крепежные трубные опоры 19 и 20 дл  монтажа щитов опалубки в нише 21 и на опорной раме 22 транспортного штрека 4. Щит 14 со стороны действующих выработок снабжают эластичным щитком 23, а в целом опалубку закрепл ют поддержками 24. Дл  полной изол ции аварийного участка на вентил ционном штреке 3 устанавливают дополнительную щитовую опалубку 25, аналогичную опалубке 7.

Способ реализуют следующим образом . В выемочном поле, оснащенном угледобывающим комплексом, в цел х противопожарной защиты и предупреждени  выхода пожарных газов на общую исход щую крыла шахты, вентил ционный штрек 3 соедин ют скважиной 5 с транспортным штреком 4. Выходы скважины снабжа- Ют подсоединительными элементами 12 и 13. На транспортном штреке устраивают нишу 21, устанавливают крепежные трубы 19 и 20, возвод т опорную раму 22, затем шарнирно закрепл ют замкнутую складную опалубку 7, закачной патрубок 18, на которой закрепл ют подсоединительный элемент 13 (фланец обсадной трубы) скважины 5, фиксацию в положении монтажа (режим ожидани ) обеспечивают поддержками 24, закрепленными на бортах выработки, На вентил ционном штреке устанавливают устройство 6 подачи заполнител , подсоедин ют его посредством элемента 12 к скважине 5, а через запорный вентиль 9 - к пожарно-оросительному трубопроводу 8 и через вентиль 10 - к емкости 11 с пенообразователем . Устройство 6 представл ет собой накопительный бункер сыпучего материала, установленный на канал камеры разрежени  эжекторного смесител , снабженного патрубками подвода компонентов (воды, воздуха и пенообразовател ).

К патрубку подачи воздуха можно подключить источник сжатого инертного газа.

У скважины вентил ционного штрека в специальной укладке из воздухонепроницаемого материала (упаковка цементных меш- ков) складируют расчетное количество компонента заполнител  - полимеро-мине- рального композита (ПМК) в гранулированном виде, сильно набухающего при взаимодействии с водой и обеспечивающе- го влагосберегающий эффект и изол ционную герметичность. Полимер ПМК представл ет собой синтетический продукт в виде не растворимого в воде твердого вещества, который обладает устойчивым свойством набухани  при многократном замачивании водой и высушивании. Основными компонентами ПМК  вл ютс  полимер полиакриламид и наполнитель, в качестве которого используют бентонитовые глины, золоунос электростанций, инертна  пыль и др. При затворении полимера ПМК водой его объем увеличиваетс  в 60 и более раз.

Включение системы в работу обеспечиваетс  по ранее утвержденному плану ликвидации пожара с вентил ционного штрека

3.Дл  этого приемный бункер устройства 6 загружают гранулированным полимером и вентилем 9 включают подачу воды из пожар- но-оросительного трубопровода 8. Полученную в эжекторном смесителе устройства 6 воздушно-(газо)-механическую вспененную суспензию подают по скважине 5 в межопалубочное пространство замкнутой опалубки 7, котора  при незначительном давлении на ее внутренний щит 15вспененной суспензии занимает рабочее положение поперек горной выработки - транспортного штрека

4.При этом щит 15 прилегает к опорной раме 22, а щит 14 под амортизирующим действием эластичного щитка 23 занимает положение под углом к вертикали, образу  внутриопалубочный объем. Жидка  и газообразна  фазы вспененной суспензии проталкиваютс  избыточным давлением через ограждающую поверхность внутреннего щита 15 в сторону аварийного участка с образованием на воздухопроницаемой ее ткани мелко чеистой пены. Причем с момента смешени  компонентов в смеси в эжекторе устройства 6 начинаетс  реакци  полимера ПМК с водным раствором. Режим турбули- зации и рабочее давление интенсифицируют этот процесс. Набухание полимера ПМК продолжаетс  во внутриопалубочном пространстве при посто нном его орошении водным раствором. Одновременно идет пополнение пенной завесы на пути движени  продуктов горени  от очага пожара. Путь пожарным газам перекрыт, однако возведение перемычки под защитой пенной завесы продолжаетс  до полного затворени  водным раствором заданного расчетного количества полимера ПМК.

Изол ционную перемычку на вентил ционном штреке 3 на месте монтажа опалубки 25 возвод т одновременно с работами на транспортном штреке или по их завершении, в зависимости от газовой обстановки.

П р и м е р. В лабораторную модель внутриопалубочного пространства с ограждающей сетчатой поверхностью (сетка 2x2 мм) при интенсивной турбулизации подавали водный раствор пенообразовател  (95% воды + 5% пенообразовател ) и гранулированный полимер ПМК с размером частиц

мм. На заполнение внутриопалубочного объема в 3,6 м было израсходовано 100 кг полимера ПМК. Увеличение в объеме в 3 раза было зарегистрировано через 32 мин после окончани  подачи полимера при посто нном орошении раствором ПАВ.

Отсюда следует заключить, что дл  изол ции горной выработки сечением 12 м2 с толщиной перемычки до 3 м достаточно 1 т полимера ПМК без учета ПАВ. При этом мелка  фракци  (порошок) полимера ПМК вымывалс  водным раствором ПАВ в пену, поступающую дл  создани  пенной завесы в изолируемом пространстве транспортного штрека,  вл  сь при этом стабилизатором ее структуры, т.е. стойкость пены при этом повысилась более чем в 3 раза. Врем  набухани  полимера по сравнению с ис- пользованием чистой воды сократилось более чем в 2 раза.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Способ изол ции аварийного участка при подземной разработке, включающий возведение опалубки в горной выработке на пути движени  пожара и дистанционную подачу заполнител  во внутриопалубочное пространство,отличающийс  тем.что,

   с целью повышени  оперативности и безопасности процесса изол ции за счет обеспечени  дистанционного возведени  опалубки, в оконечном участке выемочного пол  в транспортном штреке устраивают нишу , в которой на трубных опорах шарнирно закрепл ют замкнутую складную опалубку, состо щую из металлических решеток и воздухопроницаемой ткани,а на вентил ционном штреке устанавливают устройство подачи заполнител  во внутриопалубочное пространство и соедин ют его посредством скважины, которую провод т между вентил ционным и транспортным штреками с внутриопалубочным пространством, при этом опалубку в горной выработке возвод т путем подачи заполнител  во внутриопалубочное пространство.
2. 2.Способ по п.1, отличающийс  тем, что в качестве заполнител  внутриопалубочного пространства используют гранулированный полимеро-минеральный композит и воду.
3. 3.Способ по п.2, отличающийс  тем, что в состав заполнител  внутриопалубочного пространства дополнительно ввод т поверхностно-активное вещество.

   S Z5

   /

   i

   -..-.Л У г - Ti-М--ШЛ вппт

   л

   Л 7 сриг. 1

   4

   A-A

   f

   ю и

   ///////// /// ////// /// /// /// /// /// /// /// /// /// ///

   ШЗ

   Фиг.Ј