PL199938B1

PL199938B1 - The method for preventing fires in the coal mines

Info

Publication number: PL199938B1
Application number: PL364404A
Authority: PL
Inventors: Janusz Roszkowski; Stanislaw Nawrat; Jerzy Berger; Waclaw Dziurzynski; Piotr Luska
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2008-11-28
Also published as: PL364404A1

Abstract

Sposób według wynalazku polega na tym, że z otamowanych tamami izolacyjnymi wyrobisk i zrobów, za pomocą rurociągów i dołowej stacji przetłaczania gazu, przetłacza się gaz o wysokich stężeniach azotu i dwutlenku węgla oraz niskich stężeniach tlenu do otamowanych wyrobisk i zrobów, w których występuje gaz zrobowy o wysokich stężeniach tlenu i w których powstało zagrożenie pożarowe lub pożar.The method according to the invention consists in pumping gas with high concentrations of nitrogen and carbon dioxide and low concentrations of oxygen from the workings and goafs sealed with isolation dams, using pipelines and an underground gas pumping station, to the sealed workings and goafs in which goaf gas with high oxygen concentrations is present and in which a fire hazard or a fire has occurred.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób zapobiegania pożarom w kopalniach węgla kamiennego.The subject of the invention is a method of preventing fires in hard coal mines.

W wielu kopalniach, zwłaszcza niemetanowych i o słabym zagrożeniu metanowym, w otamowanych wyrobiskach i zrobach występują gazy o wysokich stężeniach azotu i dwutlenku węgla oraz niskich stężeniach tlenu (do 5%). W nowo otamowanych wyrobiskach i zrobach występują natomiast gazy o wysokich stężeniach tlenu (np. 20%). Wysoka zawartość tlenu w otamowanych wyrobiskach i zrobach jest przyczyną powstawania pożarów endogenicznych.In many mines, especially non-methane mines and those with a low methane hazard, in dammed workings and goafs, there are gases with high concentrations of nitrogen and carbon dioxide and low concentrations of oxygen (up to 5%). In the newly damed excavations and goafs, on the other hand, there are gases with high oxygen concentrations (e.g. 20%). High oxygen content in dammed workings and goafs causes endogenous fires.

Obecnie istnieją możliwości inwazyjnego oddziaływania na skład gazów w otamowanych wyrobiskach objętych pożarem poprzez zastosowanie metody inertyzacji za pomocą azotu.Currently, there are possibilities of invasive influence on the composition of gases in dammed workings covered by a fire by using the nitrogen inertization method.

Z polskiego opisu patentowego nr 175 257 znany jest sposób zapobiegania pożarom endogenicznym polegający na tym, że antypirogen w postaci 20% wodnego roztworu fosforanu jednoamonowego wtłacza się w procesie odprężającego nawadniania w caliznę węglową, do stropu i ociosu wyrobisk chodnikowych, natomiast odcinki wyrobisk chodnikowych ze strefami spękań oraz wyrwy w stropach wyrobisk zwilża się cyklicznie tym środkiem. Iniekcję środka antypirogennego w caliznę, do stropu i ociosu prowadzi się pod ciśnieniem nie mniejszym niż 200 MPa.From the Polish patent description No. 175,257, a method of preventing endogenous fires is known, whereby the antipyrogen in the form of a 20% aqueous solution of monoammonium phosphate is forced in the process of relaxing irrigation into the coal body, to the roof and side of the headings, while sections of the headings with cracks and gaps in the roofs of workings are periodically wetted with this agent. The injection of the anti-pyrogen into the body, to the ceiling and the side wall is carried out at a pressure of not less than 200 MPa.

Z polskiego opisu patentowego nr 182048 znany jest również sposób aktywnego zapobiegania i zwalczania pożarów endogenicznych w zrobach ścian zawałowych, który polega na prowadzeniu bieżącej analizy lokalnych warunków górniczo-geologicznych oraz systematycznych pomiarów w poszczególnych odcinkach frontu ścianowego i w przypadku wzrostu zagrożenia pożarowego, wprowadzeniu do zagrożonego odcinka ściany lub wyrobiska sieci rurociągów i/lub sieci magistrali wężowej, poprzez którą wtłacza się przygotowane medium, przy czym w trakcie postępu ściany sieć rurociągu i/lub magistrali wężowej wydłuża się przez co zwiększa się strefę gaszącą i zmniejsza energię aktywacji węgla pozostającego w zrobach na niezbędnej długości. Sieć rurociągów i/lub sieć magistrali wężowej wykonuje się korzystnie jako sieć perforowaną. W wybrane miejsca i fazy wtłaczania, medium wtłacza się poprzez zabudowane trójniki i zawory odcinające zabudowane na znanej magistrali usytuowanej wzdłuż ściany, którą łączy się z siecią wprowadzoną do strefy zawałowej. Medium to stanowią znane środki gaśnicze lub ich mieszaniny ze środkami antypirogennymi.The Polish patent description No. 182048 also describes a method of actively preventing and combating endogenous fires in goaf caving walls, which consists in conducting an ongoing analysis of local mining and geological conditions and systematic measurements in individual sections of the longwall front and, in the event of an increase in fire risk, introduction to the endangered section walls or pits of the pipeline network and / or the hose main network through which the prepared medium is pumped in, while as the wall advances, the pipeline network and / or the hose main network lengthens, which increases the extinguishing zone and reduces the activation energy of the carbon remaining in the goaf on the necessary length. The pipe network and / or the main line network are preferably designed as a perforated network. In selected places and stages of injection, the medium is forced through the built-in tees and cut-off valves built on a well-known main located along the wall, which is connected to the network introduced into the infiltration zone. This medium consists of known extinguishing agents or their mixtures with anti-pyrogenic agents.

Z polskiego zgłoszenia P-332758 znany jest sposób i układ do inertyzacji zrobów górniczych. Sposób inertyzacji i wyrobisk górniczych polega na wtłaczaniu do zrobów gazów obojętnych oraz na pomiarze zawartości gazów zrębowych oraz powietrza w obiegowym prądzie powietrza kopalnianego. 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, wprowadza się z odpowiednią intensywnością, porcjami lub w sposób ciągły do zrobów ściany podczas jej eksploatacji i/lub jej postoju, obojętny gaz inertny do momentu 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 ściany poniżej 0,0026%.From the Polish application P-332758 the method and system for inerting the goaf is known. The method of inerting and mining excavations consists in forcing inert gases into the goaf and measuring the content of chip gases and air in the circulating mine air current. When the value of the Graham index in the last three measurements is higher than 0.005 or the oxygen concentration in the goafs increases by more than 8%, and / or the phenomenon of changes in pressure differences from positive to negative, causing goaf breathing, is introduced with the appropriate intensity, in portions or in a manner continuous to the goaf of the longwall during its operation and / or its standstill, inert inert gas until the Graham's index reaches a value lower than or equal to 0.0025 in the next three measurements and / or the oxygen content in the goaf is below 8% or the carbon monoxide content in air at the wall outlet below 0.0026%.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że z otamowanych tamami izolacyjnymi wyrobisk i zrobów, za pomocą rurociągów i dołowej stacji przetłaczania gazu, przetłacza się gaz o wysokich stężeniach azotu i dwutlenku węgla oraz niskich stężeniach tlenu do otamowanych wyrobisk i zrobów, w których występuje gaz zrobowy o wysokich stężeniach tlenu i w których powstało zagrożenie pożarowe lub pożar. W wyniku takiego procesu następuje obniżenie stężenia tlenu w otamowanych wyrobiskach i zrobach co ogranicza zagrożenie pożarowe lub wpływa korzystnie na gaszenie powstałego pożaru w otamowanej przestrzeni zrobów, a tym samym wpływa na bezpieczeństwo w kopalni.The essence of the method according to the invention consists in the fact that gas with high concentrations of nitrogen and carbon dioxide and low oxygen concentrations is forced from the dammed isolation dams and goafs, with the help of pipelines and underground gas pumping station, to the dammed workings and goafs with gas goaf with high oxygen concentrations and where a fire or fire hazard has arisen. As a result of such a process, the oxygen concentration in the dammed workings and goafs is reduced, which reduces the fire hazard or has a positive effect on extinguishing the resulting fire in the dammed goaf space, and thus affects the safety of the mine.

Sposób ilustruje rysunek, który przedstawia schemat przepompowywania gazów zrobowych. Za pomocą rurociągów 1 i dołowej stacji przetłaczania gazu 2 z otamowanych tamami izolacyjnymi 3 wyrobisk i zrobów 4 gaz o wysokich stężeniach azotu i dwutlenku węgla oraz niskich stężeniach tlenu przetłacza się rurociągiem 5 o średnicy od 0,1 do 0,3 m, do otamowanych tamami izolacyjnymi 6 wyrobisk i zrobów 7, w których występuje gaz zrobowy o wysokich stężeniach tlenu.The method is illustrated in the drawing that shows a diagram of pumping goob gases. By means of pipelines 1 and underground gas pumping station 2 from 3 workings and goafs covered with insulating dams, 4 gas with high concentrations of nitrogen and carbon dioxide and low oxygen concentrations is forced through pipeline 5 with a diameter of 0.1 to 0.3 m, to the dams with dams insulation 6 workings and goafs 7 in which there is goaf gas with high oxygen concentrations.

Claims

A method of preventing fires in hard coal mines by forcing gas into the hazard zone, characterized by the fact that gas with high nitrogen concentrations is forced from the insulated dams and goafs by means of pipelines (1) and underground gas pumping station (2). carbon dioxide and low oxygen concentrations to dammed workings and goafs (7), where there is goaf gas with high oxygen concentrations.