КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА С АГРЕГАТОМ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗАИЛОВОЧНОЙ ПУЛЬПЫ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ЧЕРЕЗ СКВАЖИНУ

Полезная модель системы относится к горной промышленности и может быть использована для предупреждения и тушения эндогенных пожаров в выработанных пространствах угольных шахт.
Устройство для получения инертной вспененной пульпы, включающее скважинный генератор с патрубками и трубопроводами подачи реагентов, гильзу с калиброванным отверстием и установленный на гильзе диспергатор, комплексным агрегатом по приготовлению шлако-глинистой пульпы с вибрирующим питателем. (Свид. РФ №18422, кл. Е21F 5/00, 2004)
Недостатком устройства является отсутствие в его конструкции активного диспергатора, устройства, для приготовления инертной вспененной пульпы, находящегося в устье рабочей скважины, снабженной устройством герметизации, выполненном в виде теплообменного змеевика, имеющего подводящий патрубок подачи сжатого газообразного азота с металлорукавом к раздаточному коллектору емкости азота с газификатором, при этом система имеет выполненную добавочную скважину, размещенную на стороне выработанного пространства в районе очага пожара по показанию газовой аномалии, на которой размещен вакуум-насос по откачке воздушной среды из выработанного пространства.
Целью полезной модели является повышение эффективности профилактических работ, проводимых через скважину в угольной шахте.
Поставленная цель достигается тем, что для закладки барьерных перемычек и изолирующих сооружений: а) используются местные материалы, например, шлак, зола котельных и глина, подаваемые в отработанную часть пласта через пробуренную скважину, при этом
используется комплексная система с агрегатом для приготовления заиловочной пульпы для профилактических работ через скважину, включающая скважинный генератор с патрубками и трубопроводами подачи реагентов, комплексный агрегат по приготовлению шлако-глинистой пульпы с вибрирующим питателем, причем качающийся поддон комплексного агрегата по приготовлению шлако-цементной пульпы снабжен на выходе в соединительное колено на скважинном генераторе конусным качающим переходником, а сам магистральный трубопровод на выходе в скважинный генератор имеет гидрораспределительный узел для распределения потока пульпы на один трубопровод на качающий поддон и два гидрофобных шланга на скважинный генератор пульпы (на напор и обратный клапан).
Предложенная совокупность отличительных признаков, дает возможность получения мощного профилактического средства, предварительно решает вопрос создания агрегата для получения глинисто-шлаковой пульпы и получения инертной пульпы с основным заполнителем из шлако-золо-глины - раствора из местных сырьевых материалов, который соединяется в генераторе с инертной средой газифицированного азота с незначительной добавкой в смесь пенообразователя (2-3%, вводимых в основной заполнитель от магистрального пульпопровода. Такой агрегат (АГШП) создан в ОАО «Шахта «Зиминка», в качестве экспериментального образца.
На рисунке приведена основная технологическая схема применения комплексной системы для получения инертной вспененной пульпы в условиях ОАО «Шахты «Зиминка».
Технологическая схема комплексной системы содержит:
1 - перемычка; 2 - заполняемая выработка; 3 - пульповой барьер; 4 - скважина; 5 - скважинный соединительный узел; 6 - шланг глинисто-шлаковой пульпы; 7 - генератор скважинный агрегатный ГСА-2; 8 - транспортер; 9 - качающаяся тяга; 10 - штампованное сито; 11 - поддон; 12 - бункер; 13 - шлак; 14 - питатель; 15 - редуктор; 16 - эл. двигатель; 17 -
платформа; 18 - транспортные сани; 19 - задвижка; 20 гидрораспределительный узел; 21 - гофрированный шланг ⌀ 76 мм; 22 - конусный качающий переходник; 23 - обратный клапан генератора; 24 - трубопровод.
Промышленные и экспериментальные испытания полезной модели устройства заключались в принципиальной экономической оценке и выводах о работоспособности, предложенной технологической схемы для приготовления и подачи профилактических смесей из местных сырьевых материалов (шлак, зола, глина, бентонит). Работы по использованию агрегата АГШП в целях проверки на работоспособность проводилась на полигоне промплощадки ОАО «Шахты «Зиминка». В дальнейшем он будет испытан по изоляции эндогенных пожаров №805 и №561 по пласту Мощному. Размер выемочного поля по простиранию 160 м., по падению - 95 м. Мощность пласта колеблется от 16,5 м. до 19,7 м. Угол падения 70-75°. По эндогенной пожароопасности шахтопласт «Мощный» отнесен к III группе (особо опасный). Экспериментальные исследования проводились на материале шлака котельной шахты и местной глины.
Задача экспериментальных испытаний заключалась в следующем:
- выявление работоспособности системы агрегата АГШП (разработка специалистов РосНИИГД И ОАО «Шахта «Зиминка») по производительности и надежности системы;
- оценить приемистость обсадной скважины Ду=100 мм;
- оценка работы технологической схемы: оценка производительности системы смешения глинисто-золо-шлаковой смеси в сочетании с производительностью системы подачи газообразного азота и производительностью магистрального глинистого пульпопровода Ду=100 мм. и Ду=150 мм.
Достигнуты следующие основные показатели экспериментальных работ:
При заполнении обустройства устья скважины 4 пульпой, в работу включался агрегат АГШП. Крупность шлака подаваемого на питатель 14
обеспечивалась фракцией не крупнее 13 мм. Пуск подачи газифицированного азота производится постоянно.
Проверена работа скважинного генератора 7 магистрального пенопровода. Отработано взаимодействие приведенной штанги и качающих штанг. Качающийся поддон 1 комплексного агрегата по приготовлению шлако-цементной пульпы, снабженный на выходе в соединительное колено скважинного генератора 7 конусным качающим переходником 22, а сам магистральный трубопровод инертной пульпы на выходе в скважинный генератор имеет гидрораспределительный узел 20 для распределения потока пульпы на один трубопровод 27 на качающий поддон и два гидрофобных шланга на скважинный генератор 7 пульпы (на напор и обратный клапан).
Работа признана удовлетворительной.
Преимущество перед аналогами состоит в экономической целесообразности совмещения в одном агрегате приготовления инертной суспензии гидрораспределительного узла магистрального пульпопровода с узлом приготовления раствора из местных сырьевых материалов. При этом, в целях улучшения объемной обработки аварийного участка рекомендуется применение в качестве стабилизатора структуры пенной суспензии бентонитовых порошковых глин, ввод периодических добавок в смесь, в зоне веерообразно направленных распылителей газообразного азота.
Полезная модель устройства обеспечивает снижение материальных затрат на проведение и тушение эндогенных пожаров в отработанной части пласта за счет использования местных сырьевых материалов.