PL191996B1 - Sposób i układ do inertyzacji zrobów górniczych - Google Patents

Abstract

1. Sposób inertyzacji zrobów i wyrobisk górniczych poprzez wtłaczanie do zrobów gazów obojętnych, pomiar zawartości składu gazów zrębowych oraz powietrza w obiegowym prądzie powietrza kopalnianego, znamienny tym, że z chwilą osiągnięcia w trzech ostatnich pomiarach wartości wskaźnika Grahama wyższej od 0,005 lub wzrostu stężenia tlenu w zrobach (1) ponad 8% i/lub wystąpienia zjawiska zmian różnic ciśnień z dodatnich na ujemne powodujących oddychanie zrobów (1), wprowadza się z odpowiednią intensywnością porcjami lub w sposób ciągły do zrobów (1) ściany (2) podczas jej eksploatacji i/lub jej postoju, obojętny gaz inertny do czasu osiągnięcia w kolejnych trzech pomiarach przez wskaźnik Grahama wartości mniejszej lub równej 0,0025 i/lub osiągnięcia zawartości tlenu w zrobach poniżej 8% lub osiągnięcia zawartości tlenku węgla w powietrzu na wylocie ze ściany (2) poniżej 0,0026%.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do inertyzacji gazem obojętnym zrobów i wyrobisk, szczególnie czynnych ścian wydobywczych, który ma na celu przede wszystkim zapobieganie powstawaniu pożarów endogenicznych a w szczególnych przypadkach ograniczanie rozwoju istniejącego ogniska samozagrzania, pożaru lub ich likwidacji.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 108158 sposób gaszenia pożarów w zrobach za pomocą azotu, który polega na tym, że wpolu pożarowym rozpyla się ciekły azot o temperaturze od 70 do 100 K i doprowadza do dysz rozpylających, z których strumień mgły azotowej kieruje się na zaognione ociosy. Mgła azotowa odparowując wytwarza wymuszony prąd gazowy wychładzający atmosferę gazową w przestrzeni objętej pożarem.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 121845 sposób inertyzacji i wychładzania przestrzeni zaognionych w kopalniach, w którym wykorzystuje się gazy obojętne oraz recyrkulację i chłodzenie gazów pożarowych, z jednoczesnym stabilizowaniem potencjału aerodynamicznego dla ograniczenia dopływu powietrza do przestrzeni zaognionej. Sposób ten polega na wtłaczaniu do przestrzeni zaognionej zamglonych gazów obojętnych w postaci roztworu rozpylanej wody i azotu lub dwutlenku węgla, z wymuszaniem ich przepływu z gazami pożarowymi poprzez tą przestrzeń dla inertyzacji atmosfery gazowej, stopniowego wychładzania nagrzanego górotworu i spowalniania procesu spalania. Po czym odsysa się nagrzane gazy, odpyla je, oczyszcza z tlenku węgla i skrapla część pary wodnej, oraz wstępnie ochładza się i kieruje do głębokiego chłodzenia. Ochłodzone gazy miesza się z rozpyloną wodą i azotem lub dwutlenkiem węgla i ponownie kieruje się do przestrzeni zaognionej.

Znany jest sposób przyspieszenia gaszenia ogniska pożaru w otamowanych wyrobiskach poprzez zapełnianie pola pożarowego gazami obojętnymi, takimi jak azot, dwutlenek węgla, gazy spalinowe.

Praktycznie zwalczanie pożarów endogenicznych realizowane jest obecnie środkami technicznymi w postaci wykonywania w ociosach chodników przyścianowych pasów izolacyjnych wykonanych ze spoiw konstrukcyjnych i uszczelniających, wytłaczania do zrobów uszczelniających pianek chemicznych lub pian mineralnych, wtłaczanie do zrobów mieszanin popiołów lotnych z wodą, żużlopopiołów lub piasku a także poprzez wprowadzanie do zawału antypirogenów lub chlorku wapnia.

Pasy izolacyjne wymagają zastosowania drogich spoiw mineralnych. Podawanie spoiw wymaga stosowania odpowiedniego sprzętu w postaci agregatów pompowych, odpowiedniego przygotowania ociosu zawałowego w chodniku przyścianowym, co z kolei wymaga użycia dodatkowych materiałów. Istotny jest również koszt robocizny niezbędny do zabezpieczenia postępu ściany. Pomimo wykonywania tak kosztownej izolacji w miarę upływu czas pas taki stopniowo się rozszczelnia, a w przypadku pokładów zagrożonych tąpaniami nieszczelności powstają znacznie szybciej. Sprzyja to przedostawaniu się tlenu do zrobów, przez co wzrasta zagrożenie pożarowe.

W przypadku wtłaczania do zrobów pianek chemicznych lub pian mineralnych koszt wykonania zabezpieczeń jest mniejszy, lecz w przypadku zagrożeń tąpaniami mniej skuteczny.

Wtłaczanie do zrobów materiału podsadzkowego: popiołów, żużlopopiołów, piasku, może być stosowane tylko tam, gdzie istnieje instalacja do ich podawania. Ponadto sposób ten może być skuteczny tylko w przypadku ścian o korzystnym nachyleniu. Sposób ten nie zabezpiecza zrobów przed całkowitym przenikaniem do nich tlenu.

Wprowadzanie do zrobów antypirogenów lub chlorku wapnia zabezpiecza tylko przyścianowe pole zrobów. W miarę postępu ściany ich skuteczność zanika. W żadnym przypadku nie zapobiegają przenikaniu tlenu do zrobów. Mimo tego, że sposób takiego zabezpieczania zrobów jest tani nie znajduje szerszego zastosowania.

Znane sposoby dotyczące zwalczania zagrożeń pożarowych z wykorzystaniem gazów obojętnych dotyczą gaszenia istniejących pożarów. Metody te wymagają przeważnie otamowania rejonu pożarowego i utworzenia pola pożarowego. Wiąże się to z zaniechaniem eksploatacji w danym rejonie, ze znacznymi stratami finansowymi a także z dużym zagrożeniem dla załogi.

Brak jest obecnie praktycznych i skutecznych metod umożliwiających podjęcie działań zmierzających do niedopuszczania do zapłonów metanu lub powstawania pożarów endogenicznych w trakcie prowadzenia ścian wydobywczych w warunkach takich jak: znaczna głębokość zalegania, wysoka temperatura pierwotna skał, zagrożenie tąpaniami, duża skłonność węgla do samozapalenia, duża metanowość bezwzględna.

PL 191 996 B1

Celem wynalazku jest zmniejszenie lub wyeliminowanie w/w niedogodności, poprzez opracowanie metody skutecznego zwalczania potencjalnego zagrożenia powstawania pożarów endogenicznych lub zapłonów metanu, w trakcie eksploatacji ścian wydobywczych, bez konieczności zatrzymywania lub wstrzymywania procesu wydobywczego oraz wycofywania załogi, co w konsekwencji ma zasadniczy wpływ na zwiększenie bezpieczeństwa pracy oraz zminimalizowanie skutków technicznych i ekonomicznych gaszenia pożarów w przypadku ich powstania.

Wytyczone zadanie w zakresie sposobu zostało realizowane w ten sposób, że z chwilą osiągnięcia w trzech ostatnich pomiarach wartości wskaźnika Grahama wyższej od 0,005 lub wzrostu stężenia tlenu w zrobach ponad 8% i/lub wystąpienia zjawiska zmian różnic ciśnień z dodatnich na ujemne powodujących oddychanie zrobów, zostaje doprowadzony do zrobów gaz inertny. Natomiast w warunkach występowania zagrożenia metanowego skojarzonego z możliwością powstania wzrobach iskier mechanicznych, zroby powinny być inertyzowane w sposób ciągły. Obojętny gaz inertny wprowadza się z odpowiednią intensywnością porcjami lub w sposób ciągły do zrobów ściany podczas jej eksploatacji i/lub jej postoju do czasu osiągnięcia w kolejnych trzech pomiarach przez wskaźnik Grahama wartości mniejszej lub równej 0,0025 i/lub osiągnięcia zawartości tlenu w zrobach poniżej 8% lub osiągnięcia zawartości tlenku węgla w powietrzu na wylocie ze ściany poniżej 0,0026%.

Gaz inertny wprowadza się do zrobów ściany od strony chodnika podścianowego lub chodnika nadścianowego doprowadzającego do niej powietrze. W zależności od warunków lokalnych gaz inertny w zrobach rozprowadzany jest punktowo w odstępach a = 20 -80 m. Pierwszy punkt zadawczy zlokalizowany jest w przecince ścianowej, przy czym w tak prowadzonej inertyzacji rozprowadzanie gazu w zrobach rozpoczyna się na głębokości x = 2 -8 m.

Sposób stosowany jest także poprzez wprowadzanie gazu inertnego do zrobów ściany równocześnie z chodnika podścianowego i chodnika nadścianowego, które doprowadzają powietrze do ściany. W zależności od warunków lokalnych gaz inertny rozprowadzany jest w zrobach punktowo w odstępach a = 20 -80 m. Pierwszy punkt zadawczy zlokalizowany jest w przecince ścianowej, przy czym w tak prowadzonej inertyzacji rozprowadzanie gazu do zrobów rozpoczyna się na głębokości x = 2 -8 m.

Sposób inertyzacji realizowany jest poprzez wprowadzenie gazu inertnego do zrobów ściany bezpośrednio od chodnika przyścianowego doprowadzającego powietrze do ściany. W zależności od warunków lokalnych gaz inertny rozprowadzany jest dwupunktowo za postępem ściany w odstępach b = 20 -80 m za linią zawału ściany, gdy dostępne są końcówki dwóch ostatnich wlotów odcinkowych rurociągów środkowych lub odcinkowych rurociągów skrajnych albo jednopunktowo w odległości b = 20 -60 m za postępem ściany gdy dostępny jest tylko ostatni odcinek rurociągu odcinkowego środkowego lub skrajnego.

Gaz inertny wprowadza się do zrobów ściany bezpośrednio od strony linii zawału za postępem ściany, przy czym w zależności od warunków lokalnych, gaz inertny rozprowadzany jest do zrobów w sposób ciągły w odstępach e = 40 -90 m, na głębokość y = 4 -8 m.

Sposób inertyzacji realizowany jest poprzez doprowadzenie gazu inertnego w zależności od wyników przeprowadzonej analizy migracji gazów zrobowych lub/i w oparciu o ukształtowane pola potencjału aerodynamicznego sieci wentylacyjnej, do zrobów lub/i wyrobisk kontaktujących się ze zrobami, z których gazy do nich przepływają.

Sposób inertyzacji realizowany jest zawsze w sposób ciągły, w sytuacji występowania zagrożenia metanowego skojarzonego z możliwością powstania w zrobach iskier mechanicznych.

Układ do inertyzacji gazem obojętnym zrobów składa się z magistralnego rurociągu nadścianowego i/lub magistralnego rurociągu podścianowego albo magistralnego rurociągu ścianowego, usytuowanych w chodniku lub chodnikach doprowadzającym powietrze do ściany, do którego podłączone są odgałęzienia w postaci króćców wylotowych osadzonych w zrobach.

Układ złożony jest z magistralnego rurociągu podścianowego podłączonego poprzez trójniki do króćców wylotowych. Króćce wylotowe rozmieszczone są w zawale w odstępach a = 20 -80 m i mają długość x = 2 -8 m.

Kolejny układ złożony jest z magistralnych rurociągów podścianowych i magistralnych rurociągów nadścianowych zaopatrzony jest trójniki, które zamontowane są w odstępach a = 40 -80 m a do nich podłączone są króćce wylotowe o długości x = 2 -8 m.

Układ składa się z jednego magistralnego rurociągu środkowego zabudowanego w wygradzanym chodniku środkowym i ma zamontowane w odstępach a = 40 -80 m czwórniki, do których podłą4

PL 191 996 B1 czone są króćce wylotowe osadzone w zrobach, przy czym końcówki w/w króćców wylotowych o długości x = 2 -8 m skierowane są w przeciwnych kierunkach.

Układ zbudowany jest z szeregu odrębnych odcinkowych rurociągów skrajnych, zabudowywanych w chodniku podścianowym, doprowadzającym powietrze do ściany i likwidowanym za jej frontem. Odcinkowy rurociąg skrajny ma kształt litery „L” i składa się z odcinka rurowego połączonego z jednej strony do magistralnego rurociągu podścianowego a z drugiej strony zakończony jest kolankiem. Do kolanka podłączony jest króciec wylotowy o długości x = 2 -8 m, który osadzony jest kolejno w zrobach w odstępach b = 40 -60m, natomiast odcinki rurowe mają długość c = 60 -80m.

Układ składa się z magistralnego rurociągu podścianowego, podłączonego z odcinkowym rurociągiem skrajnym oraz do magistralnego rurociągu nadścianowego połączonego z odcinkowym rurociągiem skrajnym. Każdy z odcinkowych rurociągów skrajnych ma kształt litery „L” i składa się zodcinka rurowego podłączonego z jednej strony do magistralnego rurociągu nadścianowego lub magistralnego rurociągu podścianowego, natomiast z drugiej strony zakończony jest kolankiem. Do kolanka podłączony jest króciec wylotowy o długości x = 4 -8 m, natomiast kolejne króćce wylotowe usytuowane są w odstępach b = 40 -60 m. Odcinki rurowe mają długość c = 60 -80m.

Układ do inertyzacji wyposażony jest w odcinkowy rurociąg środkowy, zabudowywany w chodniku środkowym likwidowanym za frontem ściany. Rurociąg odcinkowy środkowy ma kształt litery „T” i składa się z odcinka rurowego połączonego z jednej strony do magistralnego rurociągu środkowego a z drugiej strony zakończony jest trójnikiem. Do tego trójnika podłączone są dwa przeciwnie skierowane króćce wylotowe o długości x = 2 - 8m. Króćce wylotowe 6 usytuowane są w zrobach w odstępach b = 40 -60 m, natomiast odcinki rurowe mają długość c = 60 -80m.

Układ składa się z rurociągu magistralnego podścianowego, połączonego z rurociągiem ścianowym, który zamontowany jest w sekcjach ścianowej obudowy zmechanizowanej. Natomiast rurociąg ścianowy ma zamontowane w odstępach e = 40 - 70 m trójniki, do których połączone są rury wleczone o długości y =2-6 m.

Stosowanie sposobu jak i układu według wynalazku poprzez zastosowanie analizy bieżącego monitoringu podstawowych parametrów określających symptomy rozpoczęcia się procesu samozagrzewania prowadzącego do pożaru endogenicznego w zrobach eksploatowanej ściany wydobywczej, umożliwia odpowiednio wczesne rozpoczęcie kontrolowanego dozowania gazu inertnego, do zrobów ściany wydobywczej w trakcie jej eksploatacji. W zależności od wyników pomiarów odbywa się odpowiednia regulacja intensywnością inertyzacji porcjami lub w sposób ciągły, co umożliwia bezpieczne prowadzenie ścian wydobywczych w warunkach występowania zagrożenia pożarowego. Stosowanie wczesnej bieżącej profilaktyki w zakresie zwalczania powstania pożaru endogenicznego w zrobach eksploatowanej ściany wydobywczej, ma zasadniczy wpływ na poprawę bezpieczeństwa pracy, wyeliminowania pożaru i związanych ztym kosztów prowadzenia akcji pożarowej atym samym zmniejszenia kosztów wydobycia.

Wynalazek został pokazany w przykładach wykonania, w których fig. 1 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany przewietrzanej systemem „Y”ze strony powietrza świeżego, z jednym rurociągiem magistralnym zainstalowanym w utrzymywanym chodniku, przy czym rurociąg ten jest utrzymywany za frontem ściany, fig. 2 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany przewietrzanej systemem „Y” ze strony powietrza zużytego, z jednym rurociągiem magistralnym zainstalowanym w utrzymywanym chodniku doprowadzającym powietrze do ściany, fig. 3 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany przewietrzanej systemem „U” z pozostawionymi chodnikami przyścianowymi, z jednym rurociągiem magistralnym zainstalowanym w chodniku doprowadzającym powietrze do ściany, fig. 4 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany przewietrzanej systemem „H” z jednym rurociągiem magistralnym zainstalowanym od strony frontu ściany w chodniku doprowadzającym powietrze do ściany, fig. 5 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany przewietrzanej systemem „Z” jednostronnie po zrobach, z jednym rurociągiem magistralnym zainstalowanym w pozostawionym chodniku doprowadzającym powietrze do ściany, fig. 6 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany lub ścian przewietrzanych systemem „W”, dwoma rurociągami magistralnym zainstalowanymi w zewnętrznych utrzymywanych chodnikach przyścianowych, fig. 7 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany lub ścian przewietrzanych systemem „Z” - dwustronnie po zrobach, z jednym rurociągiem magistralnym zainstalowanym w wygradzanym i utrzymywanym środkowym chodniku ścianowym, fig. 8 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany przewietrzanej systemem „Y” ze strony powietrza zużytego z rurociągiem odcinkowym instalowanym w likwidowanym wyrobisku za frontem ściany, fig. 9 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany przewietrzanej systemem „U” z rurociągiem odcinkowym zainstaloPL 191 996 B1 wanym w chodniku doprowadzającym powietrze do ściany, fig. 10 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany lub ścian przewietrzanych systemem „W” z rurociągami odcinkowymi zainstalowanymi w dwóch zewnętrznych likwidowanych chodnikach przyścianowych, fig. 11 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany przewietrzanych systemem „Z” z dwoma rurociągami odcinkowymi zainstalowanymi w zewnętrznych likwidowanych chodnikach przyścianowych, fig. 12 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany lub ścian przewietrzanej systemem „Z” z rurociągiem odcinkowym zainstalowanym w likwidowanym chodniku, fig. 13 przedstawia układ do inertyzacji zrobów ściany przewietrzanej systemem „H”ze strony powietrza świeżego, z rurami ciągnionymi za sekcjami obudowy zmechanizowanej.

Przykład l

Układ do inertyzacji zrobów 1 ściany 2 (fig. 1, 2, 3, 4i5) składa się z magistralnego rurociągu podścianowego 3 o średnicy 100 mm, który zainstalowany jest w chodniku podścianowym 4 doprowadzającym powietrze do ściany 2. Magistralny rurociąg podścianowy 3 ma zamontowane w odstępach a= 80 m trójniki 5, do których podłączone są króćce wylotowe 6 o długości x = 4 m. Przy czym pierwszy króciec wylotowy 6 połączony jest z magistralnym rurociągiem podścianowym 3 w przecince ścianowej 7 rozpoczynającej bieg ściany 2. Następnie magistralny rurociąg podścianowy 3 wydłużany jest wraz z postępem ściany 2 i montowane są kolejne trójniki 5 i króćce wlotowe 6 wprowadzane do zrobów 1. W układzie wentylacyjnym pokazanym na fig.1 magistralny rurociąg podścianowy 3 doprowadzony jest od frontu ściany 2.

Przykład II

Układ do inertyzacji zrobów 1 ściany 2 (fig. 6) składa się z magistralnego rurociągu podścianowego 3 i magistralnego rurociągu nadścianowego 8 o średnicy 100 mm, które zabudowane są odpowiednio w chodniku podścianowym 4 i chodniku nadścianowym 9. Chodniki te doprowadzają powietrze do ściany 2. Każdy z rurociągów magistralnych 2i8 zaopatrzony jest trójniki 5, które zabudowane są w odstępach a = 80 m. Do trójników 5 podłączone są króćce wylotowe 6 o długości x = 4 m. Przy czym, pierwsze króćce wylotowe 6 połączone są z magistralnym rurociągiem podścianowym 3 i magistralnym rurociągiem nadścianowym 8 w przecince ścianowej 7 rozpoczynającej bieg ściany 2. Następnie magistralne rurociągi 3i8 wydłuża się wraz z postępem ściany 2 i montuje kolejne trójniki 5 i króćce 6, które wprowadza się do zrobów 1.

Przykład III

Kolejny układ do inertyzacji zrobów 1 ściany 2 (fig. 7) składa się z jednego magistralnego rurociągu środkowego 10 o średnicy 150 mm zabudowanego w wygradzanym chodniku środkowym 11, doprowadzającym powietrze do ściany 2. Magistralny rurociąg środkowy 10 ma zamontowane w odstępach a = 80 m czwórniki 12, do których podłączone są króćce wylotowe 6. Króćce wylotowe 6 o długości x = 4 m skierowane w przeciwnych kierunkach. Pierwsze króćce wylotowe 6 połączone są z magistralnym rurociągiem środkowym 10 w przecince ścianowej 7 rozpoczynającej bieg ściany 2. Następnie magistralny rurociąg środkowy 10 wydłuża się wraz z postępem ściany 2 i montuje się kolejne czwórniki 12 oraz króćce wlotowe 6, które wprowadza się do zrobów 1.

Przykład IV

Układ do inertyzacji zrobów 1 ściany 2 (fig. 8, 9) złożony jest z szeregu odrębnych odcinkowych rurociągów skrajnych 13 o średnicy 100 mm, zabudowanych w chodniku podścianowym 4 doprowadzającym powietrze do ściany i likwidowanym za frontem ściany. Odcinkowy rurociąg skrajny 13 ma kształt litery „L”. Składa się z odcinka rurowego 14 połączonego z jednej strony magistralnym rurociągiem podścianowym 3 a z drugiej strony zakończony jest kolankiem 15,do którego podłączony jest króciec wylotowy 6 o długości x = 4 m. Króćce wylotowe 6 osadzone są w zrobach w odstępach b = 60 m, natomiast odcinki rurowe 14 mają długość c = 80m. Rurociągi odcinkowe skrajne 13 osadzone w zrobach zazębiają się na odcinku d = 20 m. Pierwsze króćce wylotowe 6 wraz z odcinkiem rurowym 14 instaluje się w przecince ścianowej 7 rozpoczynającej bieg ściany 2. Następnie rurociąg magistralny podścianowy 3 skraca się wraz z postępem ściany 2 i montuje kolejne odcinkowe rurociągi skrajne 13 i osadza się w zrobach 1ich króćce wylotowe 6. Odległość pomiędzy poszczególnymi króćcami wylotowymi wynosi b = 60 m.

Przykład V

Następny układ do inertyzacji zrobów 1 ściany 2 lub (fig. 10 i 11) zestawiony jest z odcinkowych rurociągów skrajnych 13, z których jeden podłączony jest w chodniku podścianowym 4 do magistralnego rurociągu podścianowego 3, a drugi podłączony jest do magistralnego rurociągu nadścianowego 8 w chodniku nadścianowym 9. W/w układy rurociągów o średnicy 100 mm zabudowane w chodnikach

PL 191 996 B1 doprowadzających powietrze do ściany 2. Każdy z odcinkowych rurociągów skrajnych 13 ma kształt litery „L”. Składa się z odcinka rurowego 14 podłączonego z jednej strony do magistralnego rurociągu nadścianowego 8 lub magistralnego rurociągu podścianowego 3, natomiast z drugiej strony zakończony jest kolankiem 15, do którego podłączony jest króciec wylotowy 6 o długości x = 4 m. Króćce wylotowe 6 odcinkowych rurociągów skrajnych 13 osadzone są w zrobach 1 w odstępach b = 60 m, natomiast odcinki rurowe 14 mają długość c = 80 m. Odcinkowe rurociągi skrajne 13 osadzone w zrobach 1, zazębiają się na odcinku d_= 20 m. Pierwsze króćce wylotowe 6 wraz z odcinkiem rurowym 14 instaluje się w przecince ścianowej 7 rozpoczynającej bieg ściany 2, następnie magistralny rurociąg nadścianowy 8 i magistralny rurociąg podścianowy 3 skraca się wraz z postępem ściany 2 i montuje się kolejne odcinkowe rurociągi skrajne 13, których króćce wylotowe 6 wprowadza się do zrobów 1 w odstępach b = 60 m.

Przykład VI

Układ do inertyzacji zrobów 1 ściany 2 (fig. 12) składa się z szeregu odrębnych odcinkowych rurociągów środkowych 16 o średnicy 100 mm, zabudowywanych w chodniku środkowym 11, likwidowanym za frontem ściany 2. Rurociąg odcinkowy środkowy 13 ma kształt litery „T”. Składa się z odcinka rurowego 14 połączonego z jednej strony z magistralnym rurociągiem środkowym 10 a z drugiej strony zakończony jest trójnikiem 5, do którego podłączone są dwa przeciwnie skierowane króćce wylotowe 6 o długości x = 4 m. Króćce wylotowe 6 odcinkowych rurociągów środkowych 16 osadzone są w zrobach w odstępach b = 60 m, natomiast odcinki rurowe 14 mają długość c= 80 m. Odcinkowe rurociągi środkowe 16 osadzone w zrobach zazębiają się na odcinku d = 20 m. Pierwsze króćce wylotowe 6 wraz z odcinkiem rurowym 14 instaluje się w przecince ścianowej 7 rozpoczynającej bieg ściany 2. Następnie magistralny rurociąg środkowy 10 skraca się wraz z postępem ściany 2 i montuje się kolejne odcinkowe rurociągi środkowe 16. przy czym króćce wylotowe 6 wprowadza się do zrobów 1 w odstępach b = 60 m.

Przykład VII

Układ do inertyzacji zrobów 1 ściany 2 lub (fig. 13), składa się z rurociągu magistralnego podścianowego 3, podłączonego do rurociągu ścianowego 17 zamontowanego w sekcjach ścianowej obudowy zmechanizowanej 18. Rurociągi te wykonane są z rur o średnicy 100 mm. Rurociąg ścianowy 17ma zamontowane w odstępach e = 70 m trójniki 5, do których podłączone są rury wleczone 19 o długości y = 6 m.

Sposób i układ według wynalazku mogą być wykorzystane do inertyzacji zrobów w każdym ze znanych układów przewietrzania tj.; w układzie Y, H, U, W i Z, oraz w każdym innym układzie zaprojektowanym w oparciu o znane metody w zakresie kształtowania konfiguracji sieci wentylacyjnych. W/w wynalazek można stosować zarówno w nowoprojektowanych ścianach wydobywczych wyposażonych w odpowiednie instalacje, jak i w sytuacjach wystąpienia doraźnej konieczności inertyzacji w ścianach, których wcześniej nie wyposażono w instalacje. Wówczas podawanie gazów inertnych można zrealizować wykorzystując istniejące w rejonie rurociągi podsadzkowe, odwadniające, przeciw pożarowe lub inne lekkie rury lub węże pożarnicze dopuszczone do pracy w podziemiach kopalń. Monitoring i kontrola oceny stanu zagrożenia może być prowadzona najkorzystniej przez, obecnie powszechnie stosowane w kopalniach systemy wczesnego wykrywania pożarów lub w przypadku ich braku na podstawie pomiarów wykonywanych metodami konwencjonalnymi. Układ z rurami ciągnionymi za sekcjami obudowy zmechanizowanej można stosować przy przewietrzaniu ścian systemami „U”, „W”, „Y”, „Z” w każdej z wersji tych systemów.

Claims (15)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób inertyzacji zrobów i wyrobisk górniczych poprzez wtłaczanie do zrobów gazów obojętnych, pomiar zawartości składu gazów zrębowych oraz powietrza w obiegowym prądzie powietrza kopalnianego, znamienny tym, że z chwilą osiągnięcia w trzech ostatnich pomiarach wartości wskaźnika Grahama wyższej od 0,005 lub wzrostu stężenia tlenu w zrobach (1) ponad 8% i/lub wystąpienia zjawiska zmian różnic ciśnień z dodatnich na ujemne powodujących oddychanie zrobów (1), wprowadza się z odpowiednią intensywnością porcjami lub w sposób ciągły do zrobów (1) ściany (2) podczas jej eksploatacji i/lub jej postoju, obojętny gaz inertny do czasu osiągnięcia w kolejnych trzech pomiarach przez wskaźnik Grahama wartości mniejszej lub równej 0,0025 i/lub osiągnięcia zawartości tlenu

   PL 191 996 B1 w zrobach poniżej 8% lub osiągnięcia zawartości tlenku węgla w powietrzu na wylocie ze ściany (2) poniżej 0,0026%.
2. 2. Sposób inertyzacji według zastrz. 1, znamienny tym, że gaz inertny wprowadza się do zrobów (1) ściany (2) od strony chodnika podścianowego (4) lub chodnika nadścianowego (9) doprowadzającego do niej powietrze, przy czym w zależności od warunków lokalnych gaz inertny w zrobach (1) rozprowadzany jest punktowo w odstępach a = 20 -80 m a pierwszy punkt zadawczy jest zlokalizowany w przecince ścianowej (7), przy czym wtak prowadzonej inertyzacji rozprowadzanie gazu w zrobach (1) rozpoczyna się na głębokości x = 2 -8 m.
3. 3. Sposób inertyzacji według zastrz. 1, znamienny tym, że gaz inertny wprowadza się do zrobow (1) ściany (2) równocześnie z chodnika podścianowego (4) i chodnika nadścianowego (9), które doprowadzają powietrze do ściany (2), przy czym w zależności od warunków lokalnych gaz inertny rozprowadzany jest punktowo w odstępach a = 20 - 80 m a pierwszy punkt zadawczy jest zlokalizowany w przecince ścianowej (7), przy czym wtak prowadzonej inertyzacji rozprowadzanie gazu do zrobów (1) rozpoczyna się na głębokości x = 2 -8 m.
4. 4. Sposób inertyzacji według zastrz. 1, znamienny tym, że gaz inertny wprowadza się do zrobow (1) ściany (2) bezpośrednio od chodnika podścianowego (4) doprowadzającego powietrze do ściany (2), przy czym w zależności od warunków lokalnych gaz inertny rozprowadzany jest dwupunktowo za postępem ściany (2) w odstępach b = 20-80 m za linią zawału ściany (2), wówczas gdy dostępne są końcówki dwóch ostatnich wlotów odcinkowych rurociągów środkowych (16) lub odcinkowych rurociągów skrajnych (13) lub jednopunktowo w odległości b = 20 -60m za postępem ściany (2) gdy dostępny jest tylko ostatni wlot rurociągu odcinkowego środkowego (16) lub rurociągu odcinkowego (13).
5. 5. Sposób inertyzacji według zastrz. 1, znamienny tym, że gaz inertny wprowadza się do zrobow (1) ściany (2) bezpośrednio od strony linii zawału za postępem ściany (2), przy czym w zależności od warunków lokalnych gaz inertny rozprowadzany jest do zrobów (1) w sposób ciągły w odstępach e = 40 -90 m, na głębokość y = 4 -8 m.
6. 6. Sposób inertyzacji według zastrz. 1, znamienny tym, że gaz inertny doprowadza się w zależności od wyników przeprowadzonej analizy migracji gazów zrobowych lub/i w oparciu o ukształtowane pola potencjału aerodynamicznego sieci wentylacyjnej, do zrobów lub/i wyrobisk kontaktujących się ze zrobami (1), z których gazy do nich przepływają.
7. 7. Sposób inertyzacji według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że gaz inertny doprowadza się zawsze w sposób ciągły, w sytuacji występowania zagrożenia metanowego skojarzonego z możliwością powstania w zrobach iskier mechanicznych.
8. 8. Układ do inertyzacji gazem obojętnym zrobów wyrobisk górniczych składający się z instalacji dostarczającej gazy obojętne i rurociągów doprowadzających gaz obojętny do źródła zagrożenia, znamienny tym, że ściana (2) wyposażona jest w magistralny rurociąg nadścianowy (3) i/lub magistralny rurociąg podścianowy (8) albo magistralny rurociąg ścianowy (10) usytuowany w chodniku lub chodnikach doprowadzającym powietrze do ściany (2), do którego podłączone są odgałęzienia w postaci króćców rur wylotowych (6) osadzonych w zrobach (1).
9. 9. Układ do inertyzacji według zastrz. 8, znamienny tym, że magistralny rurociąg podścianowy (3) ma podłączone poprzez trójniki (5) króćce wylotowe (6), które usytuowane w zawale (1), przy czym króćce wylotowe (6) rozmieszczone są w odstępach a = 20 -80 m i mają długość x = 2-8 m.
10. 10. Układ do inertyzacji według zastrz. 8, znamienny tym, że każdy z magistralnych rurociągów podścianowych (3) i magistralnych rurociągów nadścianowych (8) zaopatrzony jest trójniki (5), zamontowane są w odstępach a= 40 - 80 m ado nich podłączone są króćce wylotowe (6) o długości x = 2 -8 m.
11. 11. Układ do inertyzacji według zastrz. 8, znamienny tym, że składa się z jednego magistralnego rurociągu środkowego (10) zabudowanego w wygradzanym chodniku środkowym (11) i ma zamontowane w odstępach a = 40 -80 m czwórniki (12), do których podłączone są króćce wylotowe (6) osadzone w zrobach (1), przy czym końcówki w/w króćców wylotowych (6) o długości x = 2 - 8 m, skierowane są w przeciwnych kierunkach.
12. 12. Układ do inertyzacji według zastrz. 8, znamienny tym, że wyposażony jest w szereg odrębnych rurociągów odcinkowych skrajnych (13), zabudowywanych w chodniku podścianowym (4), doprowadzającym powietrze do ściany (2) i likwidowanym za jej frontem, przy czym rurociąg odcinkowy skrajny (13) ma kształt litery „L” i składa się z odcinka rurowego (14) podłączonego z jednej strony do magistralnego rurociągu podścianowego (3) a z drugiej strony zakończony jest kolankiem (15), do

    PL 191 996 B1 którego podłączony jest króciec wylotowy (6) o długości x = 2 - 8 m, który osadzony jest kolejno w zrobach w odstępach b = 40 -60m, natomiast odcinki rurowe (14) mają długość c = 60 -80m.
13. 13. Układ do inertyzacji według zastrz. 8, znamienny tym, żedo magistralnego rurociągu podścianowego (3), podłączony jest odcinkowy rurociąg skrajny (13) oraz do magistralnego rurociągu nadścianowego (8), podłączony jest odcinkowy rurociąg skrajny (13), przy czym każdy z odcinkowych rurociągów skrajnych (13) ma kształt litery „L” i składa się z odcinka rurowego (14) podłączonego z jednej strony do magistralnego rurociągu nadścianowego (8) lub magistralnego rurociągu podścianowego (3), natomiast z drugiej strony zakończony jest kolankiem (15), do którego podłączony jest króciec wylotowy (6) o długości x = 4 - 8 m, natomiast króćce wylotowe (6) usytuowane są w odstępach b = 40 -60 m, przy czym odcinki rurowe (14) mają długość c = 60 -80m.
14. 14. Układ do inertyzacji według zastrz. 8, znamienny tym, że wyposażony jest w odcinkowy rurociąg środkowy (16), zabudowywany w chodniku środkowym (11) likwidowanym za frontem ściany (2), przy czym odcinkowy rurociąg środkowy (16) ma kształt litery „T” i składa się z odcinka rurowego (14) podłączonego z jednej strony do magistralnego rurociągu środkowego (10) a z drugiej strony zakończony jest trójnikiem (5), do którego podłączone są dwa przeciwnie skierowane króćce wylotowe (6) o długości x = 2 -8m, przy czym króćce wylotowe (6) usytuowane są w odstępach b = 40 -60 m, natomiast odcinki rurowe (14) mają długość c = 60 -80m.
15. 15. Układ do inertyzacji według zastrz. 8, znamienny tym, że magistralny rurociąg podścianowy (3), podłączony jest do rurociągu ścianowego (17) zamontowanego w sekcjach ścianowej obudowy zmechanizowanej (18), z kolei rurociąg ścianowy (17) ma zamontowane w odstępach e = 40 -70 m trójniki (5), do których połączone są rury wleczone (19) o długości y = 2 -6 m.