ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ВОЗВЕДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПЕРЕМЫЧЕК В ШАХТАХ

Полезная модель системы приготовления и подачи относится к горному делу и может быть использована для изоляции аварийных участков от действующих горных выработок.
Известен способ возведения изолирующих перемычек в горных выработках, включающий возведение опалубки и дистанционного заполнения внутри опалубочного пространства твердеющим раствором, при этом в качестве твердеющего раствора используют вспененный гипсовый раствор (авт.свид. СССР №1221386, кл. Е21F 5/00, 1986 г.)
Известна система приготовления и подачи вспененной твердеющей суспензии, содержащая пожарно-оросительный трубопровод с патрубком отвода в горную выработку, подземный газификатор для хранения и выдачи газообразного азота, саморазгружающийся цементовоз для выдачи сухого материала. (Свид. РФ №29096, кл. 7 Е21F 5/02, 2002 г)
Недостатком известных технических решений является отсутствие в системе защиты изолированного пространства, а также ручного и автоматического регулирования при приготовлении и подаче аварийных вспенивающих твердеющих суспензий.
Цель полезной модели - повышение эффективности тушения подземных пожаров и безопасности горноспасательных работ при изоляции аварийных участков шахты за счет снижения материальных и трудовых затрат на и производство.
Это достигается тем, что в горной выработке содержащей пожарно-оросительный трубопровод шахт возводят двойную перемычку и к фланц вставляемого закачного патрубка подсоединяют пуско-регулирующим трубопровод системы, обеспечивающей регулирование подачи исходных минеральных компонентов с транспортирующим газообразным азотом, при этом система дополнительно снабжена рукавом подачи в изолированное пространство
паров азотной смеси, при этом рукав подсоединен со стороны перемычки к фланцу трубы газового замера изолированного пространства, а второй конец рукава закреплен к выходному патрубку пульта управления азотного комплекса, при этом он подсоединен ко второй цистерне жидкого азота платформы комплекса, при этом с фланца с фланца трубы газового замера изолированного пространства встроен в смеситель в линию жидкого азота, а второй всасывающий рукав выполнен от дополнительной емкости жидкого хладона.
Предложенная совокупность отличительных признаков позволяет в широких пределах, в зависимости от процентного содержания минерального заполнителя (цемент, зола-унос, шлак, ЗШМ, инертная пыль и др.) менять в пределах и процентное содержание жидких компонентов, что обеспечивает снижение материальных и трудовых затрат и обеспечивает системе защиту от очага пожара в выработанном изолированном пространстве.
На рисунке изображена технологическая схема применения системы при изоляции аварийного участка.
Технологическая схема поясняется следующими основными позициями 1 - проемная труба двойной изолирующей перемычки, 2 - труба газового замера изолированного пространства, 3 - патрубок закачной; 4 - емкость жидкого хладона 114B12; 5 - пеносмеситель ПС-1; 6 - пенообразователь; 7 - пеносмеситель ПС1 с пуско-регулирующей арматурой; 8 - емкость с жидким стеклом, 9 - пожарно-оросительный трубопровод с регулируемым отводом, снабженный манометром давления; 10 - рукав материальный; 11 - пневмомешалка ПБМ-2Э; 12 - рукав подачи в изолированное пространство паров азотной смеси; 13 - расходная задвижка;; 14 - трубопровод сжатого газообразного азота от подземного газификатора (КАЭ-1, "Комби", "Зиминец-1, МИГ 0,3/1,6 - конструкции РосНИИГД); 15 - цементовоз шахтный ЦШ-1; 16 - вторая емкость жидкого азота платформы комплекса КАЭ-1; 17 - пакет факела защитного слоя азотно-хладоновой смеси
Система работает следующим образом.
При возникновении подземного пожара в горной выработке, в условиях возможности взрыва в целях безопасности работ при изоляции пожара на
безопасно ближних подступах к пожару возводят двойную перемычку 1 с проемной трубой. При ее готовности к ней транспортируют мобильную систему и монтируют ее по предложенной технологической схеме. (Смотри также натурный образец системы в действии, приведенной на фиг.2). При этом в качестве источника сжатого газообразного азота используют комплекс азотный энергетический КАЭ-1, комплект оборудования для механизации и безопасной изоляции, подземный малогабаритный газификатор МИГ-0,3/1,6, подземный газификатор "Зиминец". Все газификаторы конструкции РосНИИГД. В начале работы производят инертизацию атмосферы изолированного участка горной выработки, после чего включением цементовоза 15, пневмобетономашины 11, пожарно-оросительного трубопровода 9, оперируя вентилями пеносмесителя 7 обеспечивают нормативную подачу исходных компонентов пенообразователя и отвердителя на расход воды пожарно-оросительного трубопровода 9, которое также устанавливается расходным вентилем и контролируется по манометру, установленному на отводе трубопровода. Выход жидких компонентов во внутриопалубоное пространство двойной перемычки 1 формирует во времени вспененную твердеющую суспензию, обеспечивая изоляцию аварийного участка.
При этом система дополнительно снабжается рукавом подачи 12 в изолированное пространство паров азотной смеси, при этом рукав подсоединен со стороны перемычки к фланцу трубы 2 газового замера изолированного пространства, а второй конец рукава закреплен к выходному патрубку пульта управления азотного комплекса 16, при этом он подсоединен ко второй цистерне жидкого азота платформы комплекса 16, при этом с фланца с фланца трубы 2 газового замера изолированного пространства встроен в смеситель 5 в линию рукава 12 жидкого азота, а второй всасывающий рукав выполнен введен от дополнительной емкости жидкого хладона.
Применение азота для флегматизации газовой среды в районе эндогенного пожара позволяет переводить горючие газы смеси в область богатых смесей. Это достигается разбавлением метанно-воздушных смесей азотом или их вытеснением. Совместное применение хладонов с азотом повышает огнегасительные и флегматизирующие свойства хладонов.
РосНИИГД и ВНИИПО установлено, что при 5% разбавлении воздуха азотом повышается огнегасительная эффективность хладона 114В2. на основании этих исследований был предложен комбинированный газовый состав (хладон+азот) для объемного тушения. Было проведено исследование о влиянии хладона 114В2 на область воспламенения метанно-водородно-воздушных смесей при замещении 10, 20, 30% воздуха азотом. Установлено, что при разбавлении воздуха азотом на каждые 10% расход хладона 114В2 снижается примерно в 2 раза. Причем, при 30% замещении воздуха азотом флегматизирующая концентрация хладона 114В2 составляет всего0,3%. Преимущество применения смеси хладона с азотом перед чистым азотом в том, что механизм флегматизации взрывов и ингибирования пламени основан на химическом торможении реакции горения, а не просто на механическом замещении кислорода воздуха азотом. Использование смеси азота с хладоном позволяет значительно сократить расход обоих флегматизаторов не снижая эффективности. Подачи аэрозоля хладона 114В2 в выработанное пространство проводилась на шахте «Тырганская» НПО «Гидроуголь», шахте «Зиминка» ООО УК «Прокопьевскуголь».
Техническое решение системы создано для использования технологической схемы изоляции на базе разработанных и усовершенствованных достаточно надежных установок и технологии получения вспененной твердеющей суспензии, которые обеспечивают оперативность и безопасность горноспасательных работ при ликвидации сложных подземных пожаров, снижая при этом материальные и трудовые затраты на их производство.