Рис. 5.46. Расположение скважин при тушении пожаров на местах полого и наклонного падения: 1 - скважина; 2 - очаг пожара (условно); 3 - граница пожарного участка по простиранию.
Рис. 5.47. Технологическая схема 9 приготовления
вспененной глинистой пульпы с использованием шахтного воздуха:
1 - установка "Зонд"; 2 - пеногенератор; 3 - пульпопровод; 4 - гибкий шланг; 5 - обсадная труба скважины
Схема 10. Применяется для тушения эндогенных пожаров в выработанном пространстве действующего или отработанного горизонта. Тушение осуществляется вспененной глинистой пульпой или инертной пеной по скважинам с поверхности, с полевых выработок или выработок сближенного пласта от групповой скважины (рис.5.48). Скважины с поверхности 1 обсаживаются трубами диаметром 80... 100 мм на величину наносов горелых пород и перебуриваемых пластов. Скважины из подземных выработок 4 обсаживаются на всю длину. В выработанное пространство они должны выходить на 15...20 м выше основного штрека отработанного горизонта, расположенного выше очага пожара б. Расстояние между соседними скважинами не должно превышать 30 м.
Подача инертной пены (ВГП) осуществляется из расчета полного заполнения пустот в обрушенных породах в районе очага эндогенного пожара по формулам (5.28)-(5.33). Объемная обработка выработанного пространства обусловлена отсутствием точных данных с местонахождении очага эндогенного пожара. На рис.5.48 очаг 5 показал условно.
Целесообразно записывать одновременно 2...3 скважины и при подаче пены с поверхности на каждую из них ставить передвижной комплекс. При обработке по скважинам с выработок сближенного пласта подача пены может вестись от поверхностного комплекса через групповую скважину 2 или от подземных передвижных. В последнем случае запитка каждой скважины ведется от отдельного комплекса. При значительных объемах выработанного пространства и невозможности одновременного заполнения пустот пеной, необходимо разделить его на зоны и обработку вести в определенной последовательности, начиная со стороны притечек воздуха и из расчета полного заполнения зовы»
Как и в схеме 9 при обработке по скважинам с поверхности можно в качестве газообразной фазы использовать воздух с малым содержанием кислорода из соседней выдающей скважины.
Обработка выработанного пространства инертной пеной (ВГП) повторяется до получения положительного эффекта.
5.6. Изоляционные сооружений из твердеющей пены Перемычки из твердеющей пены представляют собой эластичную и податливую конструкцию, состоящую из ограждающих поверхностей, пространство между которыми заполнено твердеющей пеной.
Рис. 5.43. Технологическая схема 10 тушения эндогенного пожара на пластах крутого падения:
1 - скважина; 2 - групповая скважина; 3 - подземный трубопровод; 4 - подземная скважина; 5 - очаг пожара (условно)
При возведении перемычки на участке выработки длиной 2,0 м удаляются затяжки, выбираются отслоившиеся куски породы (угля). Крепление с места установки перемычки не извлекается. По обе стороны подготовленного участка закрепное пространство на 2,5 м заполняется твердеющей пеной. После этого устанавливают опалубку из деревянных или металлических щитов, стальной (с ячейками 1x1 мм) или капроновой (№ 9, № 15) сетки. Можно использовать также мешковину (ГОСТ 30096/40).
В зависимости от площади поперечного сечения выработки я состояния боковых пород толщина перемычки принимается 0,6...1,4м. Они рекомендуются как временные перемычки для быстрой изоляции выработок.
Двойная перемычка с заполнением пенопластом (рис.5.49) представляет собой камеру длиной 5 м, ограниченную с торцов двумя бетонитовыми перемычками, пространство между которыми заполнено твердеющей пеной под избыточным давлением.
При возведении перемычек в них устанавливаются трубы для нагнетания в пространство между перемычками воздуха, твердеющей пены, измерения перепада давления, контроля, состояния атмосферы в изолируемом пространстве и дренажа воды аз изолируемого пространства
Конструкция перемычек аналогична конструкции вышеописанных бетонитовых перемычек. Производство вруба целесообразно только при наличии в выработке свода отслоившихся пород. В остальных случаях в местах возведения перемычек удаляются отслоившиеся куски породы и угля.
Заполнение пространства между перемычками производится в такой последовательности. Нагнетая в камеру между перемычками воздух, создают в ней избыточное давление, которое равно максимальной депрессии изолируемого участка. Затем включают пеногенератор и подают в камеру твердеющую пену. По мере заполнения пространства между перемычками пеной регулируют расход подаваемого воздуха, поддерживая таким образом давление на заданном уровне. Подаваемая в пространство между перемычками твердеющая пена потоками фильтрующегося воздуха увлекается в трещины боковых пород и тело перегородок и в течение 1...15 мин отверждается, создавая хорошую герметизацию трещин.
Для определения максимальной Депрессии изолируемого участка, по мере возведения перемычек (рис.5.50), необходимо измерить ве-
Рис. 5.49. Схема двойной перемычки с заполнением твердеющей пеной:
1- опорные перемычки; 2- твердеющая пена; 3- труба для подачи сжатого воздуха ; 4- труба для подачи твердейшей пены; 5- труба для измерения перепада давления; 6- труба для контроля атмосферы в изолированном пространстве; 7- труба для дренажа воды
Рис. 5.50. Расходно-напорная характеристика изолируемого участка
личину депрессии участка при расходе воздуха, составляющего 0,7; 0,5; 0,3 нормального; нанести на миллиметровую бумагу в координатах Q, h значения расхода воздуха ( Q ) и соответствующие им значения депрессии изолируемого участка h; соединить полученные точки прямой линией и продолжить ее до пересечения с осью ординат (ось h ), на которой отсчитывается значение депрессии участка при его изоляции.
Технологические схемы возведения изолирующих полос из карбамидного пенопласта для сокращения утечек воздуха через выработанное пространство
Схема 1 (рис.5.51). Для предотврашения притока воздуха в выработанное пространство отрабатываемого столба одновременно с возведением крепи вентиляционной печи (на расстоянии 0,5 м от стенки печи) устанавливается органная крепь. Образовавшаяся со стороны выработанного пространства камера 11 заполняется твердеющей пеной по мере опускания дата. При опускании актового агрегата на 10...12 м это пространство снизу перекрывается герметичным полком.
Воду из пожарного трубопровода по пожарному рукаву 1 через фильтр 2 и РТ-70 3 подают на инжекторы 4. Один инжектор всасывает из емкости 5 смолу с пенообразователем; другой - кислотный отвердитель из емкости 6. Полученные водные растворы компонентов поступают в струйный пеногенератор 7, куда из трубопровода 8 подают сжатый воздух под давлением 0,3...0,4 МПа. В пеногенераторе растворы кислоты и смолы смешиваются и вспениваются сжатым воздухом. Полученная пена в пожарном рукаве структурируется и поступает на инъектор 10 к месту укладки.
Пеномасса в течение 2...5 мин теряет текучесть, образуя твердеющую пену (пенопласт).
Схема 2 (рис.5.52). Рекомендуется для предотвращения самовозгорания угля в целиках, оставляемых над монтажной камерой. Пена из струйного пеногенерагора 7 но пожарному рукаву 9 нагнетается поочередно по скважинам 10 в монтажную камеру 11. Заполнение камеры твердеющей пеной осуществляется непосредственно после монтажа щитового агрегата, то есть до начала выемки угля щитом. Завершив работы по установке щитового агрегата, укладке проволочной сетки, прорезиненной ленты, трехрядного накатника и концевых фартуков, производят подачу твердеющей пени с целью наполнения свободного пространства между целиком угля и накатником.
Рис. 5.51. Технологическая схема 1:
1- пожарный рукав (водопровод) ; 2- фильтр; 3- РТ-70; 4- инжекторы; 5,6 - емкости со смолой, с пенообразователем и кислотой; 7- струйный пеногенератор ; 8- трубопровод сжатого воздуха ; 9- пожарный рукав; 10 - инъектор; 11- изолирующая полоса
Рис. 5.52. Технологическая схема 2:
1-пожарный рукав (водопровод): 2- фильтр; 3- РТ-70; 4- инжекторы; 5-6 - емкости со смолой, с пенообразователем и кислотой; 7- струйный пеногетератор; 8- трубопровод снятого воздуха; 9- пожарный рукав; 10- скважины; 11- монтажная камера, заполненная твердеющей пеной
В случае необходимости подача пены в выработанное пространство может осуществляться повторно в процессе выемки угля.
Схема 3 (рис.5.53). Для предотвращения прососов воздуха из очистного забоя на вентиляционный штрек, выработанное пространство от подошвы вентиляционного штрека да накатника щитового агрегата, находящегося в монтажной камере, заполняется твердевшей пеной. Пену нагнетают поочередно через перфорированные металлические трубы 8 диаметром 76 мм с отверстием 5...10 мм. Все операции по нагнетанию пены рекомендуется производить до начала выемки угля щитовым агрегатом.
Схема 4 (рис.5.54). Для предотвращения прососов воздуха в выработанное пространство выемочного участка вдоль конвейерного штрека выкладывается чураковая стенка 9, на которую путем набрызгивания наносится слой пенопласта 11. Затем со стороны костров стенка обшивается эластичным материалом 10. Пространство между чураковой стенкой и обшивкой заполняется твердеющей поной, т.е. возводится изолирующая полоса 8. В конкретных случаях вместо костров может быть органная крепь или бутовая полоса.
Схема 5 (рис.5.55). Наличие целиков, непосредственно примыкающих к выработанному пространству, предопределяет высокую эндогенную пожароопасность угля. Для предотвращения его самовозгорания рекомендуется по мере подвигания очистного забоя заполнять твердеющей пеной вентиляционный и конвейерный штреки, оконтуривающие. наработанное пространство. Твердеющей пеной необходимо также заполнять печи между целиками. Для этого изолирующая перемотка 9 возводится в нижней части целика.
Схема 6 (рис.5.56). При системе разработки длинными столбами по восстанию одинарными лавами с поддержанием сзади лавы конвейерного ходка для предотвращения прососов воздуха в выработанное пространство параллельно конвейерному ходку возводится изолирующая полоса 1 из твердеющей пены участками по 8...10 м. Для предотвращения вытекания пеномассы в конвейерный ходок устанавливается ограждение, состоящее из деревянных стоек 13, на которых крепится эластичная обшвка 12.
Схема 7 (рис.5.57). Она отличается от схемы 6 лишь тем, что перед укладкой пеномассы в изолирующую полосу последняя ограждается со стороны очистного забоя пеноудерживащей перемычкой, предотвращающей вытекание пены в призабойное пространство. Пеноудерживающая перемычка состоят из деревянного щита 14, покрытого
Рис. 5.53. Технологическая схема 3:
1 - пожарный рукав; 2 - инжекторы; 3- струйный пеногенератор; 4- емкость со смолой и пенообразователем; 5 - емкость с кислотным отвердителем; 6 - трубопровод сжатого воздуха; 7- пожарный рукав; 8 - перфорированные трубы
Рис. 5.54. Технологическая схема 4:
1- трубопровод сжатого воздуха; 2- водопровод; 3- емкости с пенообразователем, смолой и кислотой; 4- фильтр; 5- инжекторы; 6- струйный пеногенератор; 7- пожарный рукав; 8- изолирующая полоса; 9- чураковая стенка; 10- обшивка из эластичного материала; 11- нанесенный слой пенопласта
Рис. 5.55. Технологическая схема 5:
1- водопровод: 2- трубопровод сжатого воздуха ; 3- емкости для смолы с пенообразователем и кислотой; 4 - фильтр; 5- инжекторы ; 6- струйный пеногенератор; 7- пожарный рукав; 8- твердеющая пена ; 9- изолирующая перемычка
Рис. 5.56. Технологическая схема 6:
1- изолирующая полоca из твердеющей пены; 2- инъектор; 3- пожарный рукав; 4- пеногенератор струйный; 5- инжектор кислотный; 6- инжектор для подачи раствора смолы с пенообразователем; 7- фильтр; 6- водопровод; 9- емкость с кислотой; 10- емкость с раствором смолы с пенообразователем; 11- трубопровод сжатого воздуха; 12- эластичное ограждение; 13- стойка деревянная
Рис. 5.57. Технологическая схема 7:
1- инъектор ; 2- пожарный рукав; 3- пеногенератор струйный; 4- изолирующая полоса из твердеющей пены; 5- трубопровод сжатого воздуха ; 6- водопровод; 7- фильтр; 8- инжектор кислотный; 9- инжектор для подачи смолы с пенообразователем; 10- емкость со смолой и пенообразователем;
11- емкость с кислотой; 12- эластичное ограждение; 13- стойка деревянная; 14- деревянный щит ; 15- эластичная ткань
эластичной тканью 15. Деревянный щит с эластичной тканью крепится к стойкам 13.
Схема 8 (рис.5.56). Рекомендуется при наличии в обрабатываемом столбе геологических нарушений или изменений мощности пласта, что обуславливает потерю угля в выработанном пространстве и его высокую эндогенную пожароопасное». Для возведения изолирующих полос в выработанном пространстве со стороны оконтуривающих его подготовительных наработок устанавливается органная крепь 15, на которую навешивается эластичное ограждение. Пространство между возведенным ограничением и бутовой полосой заполняется твердеющей пеной. С целью исключения притока воздуха в выработанное пространство со стороны очистного забоя устанавливается изолирующая надувная стенка 12, Она представляет собой рукав шириной 0,20..0,25 м из эластичного воздухонепроницаемого материала с поперечным сечением, близким к прямоугольному. Крепится он к стойкам крепи. Длина изолирующей стенки принимается больше длины лавы для того, чтобы не нарушалась герметичность выработанного пространства при ее перемещении, по мере подвигания очистного забоя.
Схема 9 (рис.5.59). Для возведения изолирующей стенки со стороны угольного целика в разрезной печи столба, подготавливаемого к выемке щитовым агрегатом, одновременно с возведением крепи в печи на расстоянии 0,6 м от целика устанавливается органная крепь. Образовавшаяся со стороны оставляемого целика камера 12 заполняется твердеющей пеной. Возведение изолирующей стенки 11 должно быть закончено до начала выемки подготовленного столба. Во избежание переуплотнения и, как следствие нарушения структуры пены, стенка должна возводиться снизу вверх участками не длиннее 40 м. Для предотвращения утечки пеномассы и людское отделение и уменьшения загазованности последнее обшивается пленкой 13.
