КОМПЛЕКС ПЕРЕДВИЖНОЙ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ПОДАВЛЕНИЯ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ В ВЫРАБОТАННОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Полезная модель относится к горному делу и может быть использована для профилактики и подавления эндогенных пожаров, возникающих в отработанной части угольных пластов.
Известен способ предупреждения и подавления эндогенных пожаров в выработанном пространстве, включающий подачу через основную скважину с поверхности порошкового антипирогена с помощью сжатого газа в зону формирования газово-аэрозольной завесы выработанного пространства (патент на изобретения РФ №2199667, кл. Е21F 5/00, 2003 г.).
Недостаток способа заключается в ограниченности подачи объема порошкового антипирогена в зону формирования газовой завесы, вследствие ограниченности сечения обсадной трубы скважины, применяемых технологий криогенной жидкости и применяемого технологического оборудования.
Цель полезной модели - повышение эффективности процесса подавления пожара за счет дополнительного струйного насоса с интенсирующей смесительной камерой, который своим загрузочным патрубком связан дополнительным трубопроводом со шнековым дозатором, который находится у бункера для закладочной смеси, при этом в смесительной камере насоса производится смешение летучей золы с газообразным азотом для нагнетания скважинным аэратором смешивания потока, имеющим трубный фланец для подсоединения к обсадной трубе.
Создания мощных импульсов подачи огнетушащих аэрозолей в зону формирования газово-аэрозольной завесы, увеличения объема обработки выработанного пространства через одну скважину за счет применения новой технологии формирования импульсов газово-аэрозольной завесы при
повышенных давлениях, что обеспечивает повышение эффективности использования многоканальной профилактической скважины.
Это достигается тем, что в комплекс передвижной профилактический, для предупреждения и подавления эндогенных пожаров в выработанном пространстве, включающий установку газификационную автомобильную, азотную и смесительный узел с бункером для комплектов закладочной смеси со шнековым дозаторам, установленные на санную базу с технологической платформой, сообщающиеся со смесительным узлом, при этом комплекс снабжен дополнительно струйным насосом с интенсифицирующей смесительной камерой, который своим загрузочным патрубком связан дополнительным трубопроводом со шнековым дозатором, который находится у бункера для закладочной смеси, при этом в смесительной камере насоса производится смешение летучей золы с газообразным азотом для нагнетания скважинным аэратором смешивания потока, имеющим трубный фланец для подсоединения к обсадной трубе, направленной в очаг эндогенного пожара, обнаруженного, например, по результатам измерений потоков радона, выделяемого в процессе самовозгорания угля уже на ранней стадии, причем корпус аэратора может иметь два и более фланца для подсоединения к газификационной установке и обратный клапан, причем обсадная скважина аварийного участка имеет дополнительно отклоняющие скважины для создания дистанционного барьерного изолирующего пояса для предупреждения и подавления эндогенного пожара.
Предложенная совокупность отличительных признаков, а именно, при этом комплекс снабжен дополнительно струйным насосом с интенсифицирующей смесительной камерой, который своим загрузочным патрубком связан дополнительным трубопроводом со шнековым дозатором, который находится у бункера для закладочной смеси, при этом в смесительной камере насоса производится смешение летучей золы с газообразным азотом для нагнетания скважинным аэратором смешивания потока, имеющим трубный фланец для подсоединения к обсадной трубе, направленной в очаг эндогенного пожара, обнаруженного, например, по
результатам измерений потоков радона, выделяемого в процессе самовозгорания угля уже на ранней стадии.
На рисунке приведена принципиальная схема передвижного профилактического комплекса противопожарной защиты шахты со следующим позиционным обозначением: 1 - установка газификационная автомобильная азотная ГАС-100; 2, 9 - рукав напорной подачи инертного газа; 3 - обустройство устья скважины; 14, 17 - отклоняющиеся скважины; 4 - аэратор; 5 - рукав подачи сухой закладочной смеси; 6 - обратный клапан с задвижкой; 7 - насос струйный с интенсифицирующей камерой СНИК-25; 8 - задвижка с расходомером; 10 - бункер дозатор сухого сыпучего порошкового антипирогена; 11 - навесной закачной трубопровод; 12 - дозатор шнековый; 13 - обсадная скважина; 15 - штанга буровая; 16 - уплотнитель; 18 - выработанное пространство угольного пласта; 19 - барьерный изолирующий пояс; 20 - перфорированный участок скважины с контейнером с автономным аккумулятором тепловой энергии в виде модулей газогенерирующих устройств в основной скважине; 21 - накопитель перед барьерным изолирующим поясом, заполненный жидким азотом; 22 - пожарный участок.
Передвижной профилактический комплекс работает следующим образом.
Настоящий комплекс разработан по техническому заданию ФГУП «РосНИИГД» и установлен на шахте «Зиминка» ООО «УК «Прокопьевскуголь» и обеспечивает противопожарную защиту пластов «Мощный», «Горелый», склонных к внезапным выбросам угля и газа.
При обработке самовозгорающегося угля и наличии пожароопасных утечек пожарных газов в действующий очистной забой в выработанное пространство 18 проходят основную 13 и отклоняющие 1, 4 (две по фронту) скважины, по которым производят формирование барьерного изолирующего пояса 19 путем закачки через аэратор 4 сыпучего материала, например, летучей золы. После этого проходят отклоняющую опережающую скважину 17 в сторону формирования газово-аэрозольной завесы, по которой производят вначале подачу порошкового антипирогена для обработки
выработанного пространства и аккумуляции антипирогена непосредственно в зоне формирования газово-аэрозольной завесы, затем производят внедрение посредством буровой штанги 15 по основной скважине 13 контейнера 20 с автономным аккумулятором тепловой энергии в виде модулей газогенерирующих устройств и заполнение образовавшейся накопитель (модуль) перед барьерным изолирующим поясом 19 жидким азотом. При этом часть жидкого азота за счет теплосъема с окружающих пород газифицируется с образованием инертной среды в зоне создания газово-аэрозольной завесы. После захолаживания вмещающих пород часть азота аккумулируется в жидком виде. Для герметизации накопительной контейнер мульды в зоне аккумуляции жидкого азота возможен прием предварительного увлажнения вмещающих пород. Для усиления, закрепления и обустройства устья скважины применяют обустройство устья скважины 3 в виде змеевика, по которому для замораживания устья подают жидкий азот. Для транспортирования газово-аэрозольной завесы навстречу притоку пожарных газов (в зону очага пожара) дистанционно с поверхности производят поочередной запуск модулей газогенерирующих устройств. В результате выпуска тепловой энергии в зону аккумуляции жидкого азота происходит массовый выброс (импульс) газифицированного продукта в зону создания газово-аэрозольной завесы, который на своем пути поднимает во взвешенное состояние порошковый антипироген и транспортирует участок. В целях единовременной подачи большего количества теплоносителя возможен прием подачи по скважинам 13 и 17 перегретого пара. Этот прием обеспечивается использованием передвижной паровой автомобильной установки ППУА-1600/100 с производительностью по пару 1600 кг/ч, максимальной температурой 310С и рабочим давлением до 10 МПа.
С целью обеспечения контроля транспортирования завесы в зону очага пожара с каждым импульсом подачи газово-аэрозольной смеси осуществляют подачу индикаторного газа, при этом состав его изменяют, т.е. каждому импульсу соответствует свой состав (хладон 114 В2, гексафторид серы и др.).
Возможен прием подачи импульсов аэрозолей цветового состава. Газовый контроль осуществляют по контрольной скважине.
Применение комплекса и многоканальной скважины позволит повысить обнаруженного, например, по результатам измерений потоков радона, выделяемого в процессе самовозгорания угля уже на ранней стадии, эффективность профилактики, локализации и тушения эндогенных пожаров, обеспечить безопасность горных работ за счет снижения выноса горючих и токсичных материалов в действующие выработки.