ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ СТАЦИОНАРНЫЙ КОМПЛЕКС ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ ШАХТЫ

Полезная модель относится к горному делу и может быть использована для локализации и тушения подземных пожаров в отработанной части угольных пластов через скважины с поверхности.
Известен передвижной закладочный комплекс, включающий вертикальные бункеры для дозирования заполнителей, смесительный блок с трубопроводами и насосом, а также емкость для воды (авт. свид. СССР №1800063, кл. Е 21 F 15/02, 1991).
Известен универсальный стационарный профилактический комплекс противопожарной защиты шахт, включающий узел дозирования расхода воды и пенообразователя, пеносмеситель и пеногенератор, а также цистерну жидкого азота с расходомером его подачи в технологическую линию на пенопровод шахты (списание ПМ к свид. №13912, Е 21 F 15/026 1999).
Недостаток известных комплексов состоит в том, что в условиях отрицательных температур или требований в повышении производительности нагнетания вспененной суспензии отсутствуют элементы подогрева сжатого газообразного азота и элементы увеличивающие дальность транспортирования вспененных суспензий по горным выработкам шахт.
Целью полезной модели является повышение производительности нагнетания вспененной пульпы в профилактическую скважину и увеличение дальности ее транспортирования по горным выработкам шахты.
Поставленная цель достигается тем, что у профилактического комплекса, включающем узлы дозирования расхода воды и пенообразователя, смесительный узел пульпы и газификационную установку, при этом смешивание компонентов пульпы производят в два этапа, вначале в генераторе пульпы выполняют смешивание глинистой пульпы и пенообразователя, затем на втором этапе перед выходом вспененной пульпы в групповую скважину с поверхности в диспергирующем генераторе со встроенным на выходе стабилизатором структуры пенного потока производят дозируемое расходомером активное смещивание раствора пенообразующей пульпы с газообразным азотом, с одновременной подкруткой винтовой лопастью стабилизатора потока на начальном участке пенопровода, при этом глинистая пульпа на первом этапе перед расходомером и ее смешивания с пенообразователем дополнительно насыщают водой и выполняют это посредством водопровода со встроенным расходомером.
Предложенная совокупность отличительных признаков комплекса позволяет обеспечить высокую комплексную функцию профилактического комплекса по предупреждению, локализации и тушению подземных пожаров через скважины, пробуренные с поверхности с возможностью повышения производительности приготовления и подачи вспененных суспензий и увеличения дальности их транспортирования по шахтным трубопроводам.
На рисунке приведена принципиальная схема профилактического стационарного комплекса противопожарной защиты шахты со следующим позиционным обозначением:
1 - газификатор Г-7,4-0,5/20; 2 - узел предохранительный; 3 - вентилятор; 4 - нульт управления ПСК; 5 - котел электроводяной; 6 - бак для антипирогенов; 7 - бак для гелеобразующего состава; 8 - дозатор; 9 - баки для пенооборазователя; 11 - бак для воды; 12 - напорнный водопровод (пульпопровод); 13 - водопровод(из бака); 14 - насос винтовой; 15 - питатель; 16 - мельница ФСМ-13; 17 - бункер для привозной глины; 18 - емкость для разбухания глины; 19 - агрегат насосный АНБ-22; 20 - пульпопровод; 21 - бак расширительный; 22 - роасходомер ИР-61; 23 - скважина; 24-25 - пеногенератор ГПУ-1; 26 - азотопровод; 27 - цистерна транспортная ТРЖА-3М; 28 - расходомер подачи газообразного азота.
Профилактический стационарный комплекс работает следующим образом.
Настоящий комплекс разработан по техническому заданию и рабочему проекту РосНИИГД и смонтирован на ОАО шахты «Зиминка» НПО «Прокопьевскуголь» и обеспечивает противопожарную защиту пластов «Мощный», «Горелый», склонных к внезапным выбросам угля и гдза.
Глинистая пульпа после ее набухания в емкости 18 и приготовления на фрезерно-струйной мельнице 16 поступает на агрегат буровой АНБ-20 и в дальнейшем на общий пульпопровод 20, где разжиживается напором воды из напорного водопровода 12, поступает после расходомера 22 типа ИР-61 непосредственно на генератор ГПУ-1, где смешивается с пенообразователем, подаваемым из емкостей 9 через дозатор 8. Затем пульпа поступает на второй этап генерирования пены в генератор ГПУ-2, где происходит активное ее смешивание с газообразным азотом, поступающим из газификационной установки Г-7,4-0,5/20 через расходомер 28 по азотопроводу 26.
Вспененная пульпа из ГПУ-2 через встроенный в трубопровод стабилизатор структуры пены в виде винтовой лопасти (не показан) закручивается, снижая местные сопротивления начального участка пенопровода перед его подачей в обсадную трубу профилактической скважины 23. В структуре пульпы происходит перераспределение, улучшается ее дисперсность. При этом пенопровод позволяет сохранить кратность пены и обеспечить стабильность ее структуры, что позволяет повысить эффективность действия пульпы при профилактике и тушении пожара. Технологический процесс двухэтапного приготовления вспененной глинистой пульпы завершен.
Полезная модель профилактического стационарного комплекса разработана и внедрена на шахтах Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса на шахтопластах и горизонтах с выбросоопасными и удароопасными пластинами, склонными к внезапным выбросам угля, породы, газа и горным ударам.