способ определения начальной стадии самовозгорания многолетнемерзлых углей

Формула изобретения

Способ определения начальной стадии самовозгорания многолетнемерзлых углей, включающий определение места и оборудование контрольного пункта, отличающийся тем, что в границах контрольного пункта бурят шпуры в массиве угольного пласта на глубину не менее 2 м с наклоном к их устью, заполняют шпуры влажным снегом, закрывают устья шпуров пробками, а наблюдение ведут после смерзания влажного снега с углем, причем о начальной стадии самовозгорания - протаивании судят по оттайке льда в шпурах, для чего открывают пробки и мерной линейкой замеряют длину освободившейся ото льда части шпура.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения начальной стадии самовозгорания многолетнемерзлых углей.

Известен способ обнаружения эндогенного пожара по появлению оксида углерода, а более раннюю стадию самовозгорания - по уменьшению содержания кислорода и увеличению за счет этого содержания углекислого и угарного газов в рудничном воздухе [1].

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет определить начальную стадию самовозгорания многолетнемерзлых углей - протаивание.

Известен способ определения начальной стадии самовозгорания многолетнемерзлых углей по замерам на контрольных пунктах уровня фона индикаторных газов (CO и CH₄) в атмосфере действующих подземных выработок [2].

Недостатком этого способа является сложность расчетных формул с большим количеством учитываемых факторов.

Предлагаемый способ отличается тем, что в границах контрольного пункта бурят шпуры в массив угольного пласта на глубину не менее 2,0 м с наклоном к их устью, заполняют шпуры влажным снегом, закрывают устья шпуров пробками, а наблюдения ведут после смерзания влажного снега с углем, причем о начальной стадии самовозгорания - протаивании судят по оттайке льда в шпурах, для чего открывают пробки и мерной линейкой замеряют длину освободившейся ото льда части шпура.

Существенный признак о том, что в границах контрольного пункта бурят шпуры в массив угольного пласта, повышает степень достоверности начала процесса протаивания, поскольку конкретные замеры ведутся непосредственно в угольном массиве, а не снаружи.

Существенный признак о том, что шпуры бурят на глубину не менее 2 м, позволяет производить замеры в пределах этого расстояния, что превышает рассчитанную величину в 1,772 м, являющуюся пожароопасной глубиной протаивания.

Существенный признак о том, что шпуры бурят с наклоном к устью, обеспечивает сток воды, образующейся в шпурах при протаивании угольного массива.

Существенный признак о том, что шпуры заполняют влажным снегом, дает возможность разместить в шпурах влажную снежную массу, которая через некоторое время прочно смерзается с угольным массивом, имеющим отрицательные значения температур.

Существенный признак о том, что устья шпуров закрывают пробками, практически исключает теплообмен между шахтным воздухом и угольным массивом.

Существенный признак о том, что о начальной стадии самовозгорания - протаивании судят по оттайке льда в шпурах, для чего открывают пробки и мерной линейкой замеряют длину освободившейся ото льда части шпура, позволяет быстро, просто и с большой достоверностью определить начало и протекание процесса протаивания угольного массива, что дает возможность своевременно принять необходимые меры профилактики эндогенного пожара.

Сущность способа поясняется чертежом, где показан в разрезе охранный целик, находящийся в границах контрольного пункта.

Условные обозначения, принятые на чертеже: 1 - действующая выработка; 2 - охранный целик; 3 - шпур; 4 - влажный снег; 5 - пробка.

Способ определения начальной стадии самовозгорания многолетнемерзлых углей осуществляется следующим образом. В границах контрольного пункта, установленного в действующей выработке 1 в угольный массив охранного целика 2, определенного потенциально опасным по самовозгоранию угля, бурят шпур 3 на глубину не менее 2,0 м с наклоном к его устью и заполняют влажным снегом 4. Заполненный снегом шпур 3 закрывают пробкой 5, имеющей либо небольшое отверстие, либо боковой скос для стока воды. Через некоторый промежуток времени (1-2 дня) влажный снег 4 в шпуре 3 смерзается с угольным массивом охранного целика 2. После этого начинается контроль за состоянием угольного массива с точки зрения возможности его самовозгорания, заключающийся в наблюдении за возможной оттайкой льда в шпуре 3. Для этой цели специальное лицо через определенные интервалы времени производит замеры мерной линейкой в устьевой части шпура 3, для чего открывает пробку 5 и определяет длину свободного пространства. Если идет процесс протаивания угольного массива охранного целика 2, то вместе с ним оттаивает и лед в шпуре 3, что и фиксируется контрольным замером. В случае протаивания угольного массива принимаются экстренные профилактические меры.

Преимуществами изложенного способа являются:

- возможность обнаружения начальной стадии самовозгорания многолетнемерзлых углей;

- простота и надежность способа;

- быстрая и простая подготовка к наблюдениям контрольного пункта;

- замеры не требуют высокой квалификации обслуживающего персонала;

- отсутствие взрыво- и искроопасных приборов и оборудования.

Источники информации

1. Охрана труда в угольной промышленности. Б.В.Гриф, С.П.Горчаков, М., Недра, 1988, с. 302-304.

2. Рекомендации по предупреждению эндогенных пожаров при отработке многолетнемерзлых угольных пластов. Якутск, Якутский научный центр СО РАН СССР, 1989, с. 11, 18-21.