RU76979U1 - TECHNOLOGICAL DIAGRAM OF PRODUCTION OF INSULATION WORKS IN MINES - Google Patents

Abstract

Использование: Полезная модель устройства производства изоляционных работ в шахтах относится к горному делу и может быть использована для изоляции аварийных участков от действующих горных выработок. Цель: Повышение эффективности и надежности в обслуживании комплектов оборудования технологических схем, используемых при тушении пожаров аэрозолем в труднодоступных местах. Сущность полезной модели: Технологическая схема производства изоляционных работ в шахтах, содержащая пожарно-оросительный трубопровод, подземный газификатор жидкого азота, подземный цементовоз, комплект изолирующих сооружений, при чем последующая подача изолирующих составов обеспечивается газообразным азотом. Схема дополнительно снабжена рукавом 4 подачи в изолированное пространство паров азотной жидкой фазы, при этом рукав подсоединен со стороны перемычки к фланцу трубы 16 газового замера изолированного пространства, а второй конец рукава закреплен к выходному патрубку резервуара 11 с раздаточным коллектором 12 и соединенного в комплекте изолирующего сооружения с подземным газификатором 10 подачи газообразного и жидкого азота для транспортирования его под избыточным давлением в виде аэрозоля в изолированное пространство для инертизации рудничной атмосферы. Положительный эффект: Повышение оперативности и безопасности производства горноспасательных работ при ликвидации сложных подземных пожаров.Usage: A useful model of a device for the production of insulating work in mines relates to mining and can be used to isolate emergency sites from existing mine workings. Purpose: Increasing the efficiency and reliability in servicing sets of equipment of technological schemes used in extinguishing fires with aerosol in hard-to-reach places. The essence of the utility model: Technological scheme of insulation works in mines, containing a fire-irrigation pipeline, an underground gasifier for liquid nitrogen, an underground cement truck, a set of insulating structures, with the subsequent supply of insulating compositions provided by gaseous nitrogen. The circuit is additionally equipped with a sleeve 4 for supplying nitrogen liquid phase vapor to the isolated space, the sleeve being connected from the bridge to the flange of the gas measuring pipe 16 of the isolated space, and the second end of the sleeve is fixed to the outlet pipe of the tank 11 with a distribution manifold 12 and an insulating structure connected to the set with underground gasifier 10 for supplying gaseous and liquid nitrogen for transporting it under excessive pressure in the form of an aerosol into an isolated space for inertization of ores personal atmosphere. Positive effect: Improving the efficiency and safety of mining operations during the elimination of complex underground fires.

Description

Полезная модель устройства системы производства изоляционных работ в шахте относится к горному делу и может быть использована для изоляции аварийных участков от действующих горных выработок.A useful model of the device for the production of insulation works in a mine relates to mining and can be used to isolate emergency sites from existing mine workings.

Известен способ изоляции аварийного участка при подземной разработке, включающий возведение опалубки в горной выработке на пути движения пожара и дистанционную подачу заполнителя во внутри опалубочное пространство через скважину, пробуренную со сближенного пласта или с поверхности (авт. свид. СССР №16668693, Кл Е21F 5/00, 1991 г.)There is a method of isolating an emergency section during underground mining, including the construction of formwork in a mine along the path of a fire and remote filing of filler into the formwork space through a well drilled from a nearby formation or from the surface (ed. Certificate of the USSR No. 16668693, Cl E21F 5 / 00, 1991)

Известна система производства изоляционных работ в шахте, содержащая пожарно-оросительный трубопровод, подземный газификатор жидкого азота, подземный цементовоз, комплект изолирующих сооружений, при этом последующая подача изолирующих составов обеспечена газообразным азотом. Пространство двойной изолирующей перемычки снабжено двумя закачными патрубками, сдвинутыми в пространстве двойной изолирующей перемычки по длине выработки, (свид. и патент РФ №29342 и №37770, кл. 7 Е20F 5/02, 2002, 2003 г.)A known system of insulation work in the mine, containing a fire-irrigation pipeline, an underground gasifier for liquid nitrogen, an underground cement truck, a set of insulating structures, while the subsequent supply of insulating compositions is provided with gaseous nitrogen. The space of the double insulating jumper is equipped with two injection nozzles, shifted in the space of the double insulating jumper along the length of the mine, (certificate and patent of the Russian Federation No. 29342 and No. 37770, class 7 Е20F 5/02, 2002, 2003)

Недостаток известных технических решений заключается в том, что их решения предопределяет необходимость заблаговременной установки опалубки с подводом скважины или трубопровода для подачи заполнителя, отсутствует основной противопожарный поезд исполнения, требуется предоставление 4-ой установки «КОПИР».A disadvantage of the known technical solutions lies in the fact that their solutions predetermine the need for early installation of formwork with a well or pipe supply for filler, there is no main fire-fighting train of execution, it is necessary to provide the 4th COPIR installation.

Цель полезной модели - повышение эффективности локализации и тушения подземных пожаров и безопасности горноспасательных работ при изоляции и повышения герметизации аварийных участков шахты от действующих выработок за счет снижения материальных и трудовых затрат на их производство.The purpose of the utility model is to increase the efficiency of localization and extinguishing of underground fires and the safety of mining and rescue operations during isolation and to increase the sealing of emergency sections of the mine from existing workings by reducing material and labor costs for their production.

Это достигается тем, что в шахте применяется технологическая схема производства изоляционных работ и тушения подземного пожара в шахте, содержащая пожарно-оросительный трубопровод, подземный газификатор жидкого азота, подземный цементовоз, комплект изолирующих сооружений, при This is achieved by the fact that the mine uses a technological scheme for the production of insulation and extinguishing an underground fire in the mine, containing a fire-irrigation pipeline, an underground gasifier for liquid nitrogen, an underground cement truck, a set of insulating structures,

этом последующая подача изолирующих составов обеспечивается газообразным азотом. Схема схема дополнительно снабжена рукавом подачи в изолированное пространство паров азотной жидкой фазы, при этом рукав подсоединен со стороны перемычки к фланцу трубы газового замера изолированного пространства, а второй конец рукава закреплен к выходному патрубку резервуара с раздаточным коллектором и соединенного в комплекте изолирующего сооружения с подземным газификатором подачи газообразного и жидкого азота для транспортирования его под избыточным давлением в виде аэрозоля в изолированное пространство для инертизации рудничной атмосферы.this subsequent supply of insulating compositions is provided by gaseous nitrogen. The circuit is additionally equipped with a sleeve for supplying nitrogen liquid phase vapor to the isolated space, the sleeve being connected from the jumper side to the flange of the gas metering pipe of the isolated space, and the second end of the sleeve is fixed to the outlet pipe of the reservoir with the dispensing manifold and the insulating structure connected to the underground gasifier supply of gaseous and liquid nitrogen for transporting it under excessive pressure in the form of an aerosol into an isolated space for inertization of the ore ary atmosphere.

Предложенная совокупность отличительных признаков позволяет за счет использования системы оборудования изоляционных работ в шахте в виде подземного газификатора жидкого азота МИГ-0,36/1,6, в составе которого имеется шламовый погружной насос с пневмоприводом ШПНП-1-6, подземный шахтный цементовоз 7 для транспорта сыпучих материалов, участковый пожарно-оросительный трубопровод 8:The proposed set of distinctive features allows through the use of the insulation work equipment system in the mine in the form of an underground gasifier for liquid nitrogen MIG-0.36 / 1.6, which includes a slurry submersible pump with pneumatic drive ШПНП-1-6, underground mine cement truck 7 for bulk materials transport, district fire and irrigation pipeline 8:

- надежно герметизировать аварийный участок от действующих горных выработок;- reliably seal the emergency site from existing mine workings;

- производить тушение подземного пожара парами аэрозоля азотной смеси;- to extinguish an underground fire by aerosol vapor of a nitrogen mixture;

- приготавливать при помощи насоса ШПНП-1 заиловочную пульпу и тампонажный раствор консистенцией Т:Ж=2:1;- to prepare filler pulp and cement slurry with a consistency of T: W = 2: 1 using the pump ШПНП-1;

-обеспечивает мобильность системы оборудования.- provides mobility of the equipment system.

На рисунке изображена технологическая схема производства изоляционных работ в шахте при изоляции аварийного участка.The figure shows the technological scheme of the production of insulation in the mine during isolation of the emergency site.

Система содержит следующие виды оборудования: 1 - распыление аэрозоля жидкого азота; 2 - двойная перемычка; 3 - выходной закачной патрубок; 4 - олалубка быстровозводимая «Парус»; 5 - вагонетка шахтная ВГ-3,3; 6 - насос шламовый погружной ШПНП-1; 7 - цементовоз шахтный ЦШ; 8 - пожарно-оросительный трубопровод; 9 - раздаточный коллектор сжатого газа; 10 - подземный газификатор МИГ-0,36/1,6; 11 - резервуар жидкого азота; 12 - вентиль выдачи жидкого азота; 13 - рукав подачи заиловочной пульпы; 14 - рукав подачи аэрозоля жидкого азота; 15 - проемная труба опалубки «Парус»; 16 - труба для отбора проб газа из изолированного пространства.The system contains the following types of equipment: 1 - aerosol spray of liquid nitrogen; 2 - double jumper; 3 - output injection pipe; 4 - prefabricated olubka “Sail”; 5 - mine trolley VG-3.3; 6 - slurry submersible pump ШПНП-1; 7 - mine cement carrier TSH; 8 - fire and irrigation pipeline; 9 - distributing manifold of compressed gas; 10 - underground gasifier MIG-0.36 / 1.6; 11 - a reservoir of liquid nitrogen; 12 - valve for issuing liquid nitrogen; 13 - filing sleeve filler pulp; 14 - a hose for feeding an aerosol of liquid nitrogen; 15 - aperture pipe formwork "Sail"; 16 - pipe for sampling gas from an isolated space.

Вся система оборудования работает посредством энергии автономного источника питания малогабаритного подземного газификатора МИГ-0,36/1,6, 10.The entire equipment system operates through the energy of an autonomous power source of a small-sized underground gasifier MIG-0.36 / 1.6, 10.

Для производства изоляции и герметизации аварийного участка от действующих выработок в горной выработке возводят двойную изолирующую перемычку с опалубкой 4 «ПАРУС», которую снабжают одно закачным патрубком 3 для подачи глинистой пульпы и наполнителя в виде золы-уноса, транспортируемого к месту производства работ шахтным цементовозом 7 с саморазгрузкой, посредством подвода сжатого газообразного азота от газификатора 10. После приготовления глинистой пульпы насосом ШПНП-1 с приводом его двигателя от подземного газификатора 10 включается подача глинистой пульпы по рукаву 13, а с выходом смеси в пространство двойной перемычки через выходные патрубки 3, где смесь активно смешивается и надежно заполняет пространство. Оконечный участок заполняется путем ввода в смесь цементовоза до 10% расширяющегося минерального сыпучего композита и до 2% сухого пенообразователя. Это предопределено тем, что верхняя часть опалубки и ее трещиноватость полностью заполняется объемом вспененного наполнителя и надежно герметизирует аварийный участок. Дополнительно посредством тампонажных аппаратов и анкер-герметизаторов боковые породы угля и породы тампонируются, достигая полной герметизации выработанного пространства.To isolate and seal the emergency section from the existing mine workings, a double insulating bridge with formwork 4 “SAIL” is erected, which is equipped with one injection pipe 3 for feeding clay pulp and filler in the form of fly ash transported to the work site by a mine cement truck 7 with self-discharge, by supplying compressed gaseous nitrogen from the gasifier 10. After the clay pulp is prepared by the pump ШПНП-1 with its engine driven from the underground gasifier 10, it turns on feeding clay pulp along the sleeve 13, and with the exit of the mixture into the space of the double bridge through the outlet pipes 3, where the mixture is actively mixed and reliably fills the space. The final section is filled by introducing into the cement truck mixture up to 10% of the expanding mineral loose composite and up to 2% of the dry blowing agent. This is predetermined by the fact that the upper part of the formwork and its fracture is completely filled with the volume of foamed filler and reliably seals the emergency section. Additionally, by means of grouting machines and anchor-sealers, the side rocks of coal and rocks are plugged, achieving complete sealing of the worked out space.

Технологическая система дополнительно снабжена рукавом подачи в изолированное пространство паров аэрозоля азотной смеси, при этом рукав подсоединен со стороны перемычки к фланцу трубы 16 газового замера изолированного пространства, а второй конец рукава закреплен к выходному патрубку резервуара 11 с раздаточным коллектором 12 и соединенного в комплекте изолирующего сооружения с подземным газификатором 10 подачи газообразного и жидкого азота для транспортирования его под избыточным давлением в виде аэрозоля в изолированное пространство для инертизации рудничной атмосферы.The technological system is additionally equipped with a sleeve for supplying nitrogen mixture aerosol vapors into the isolated space, the sleeve being connected from the bridge to the flange of the gas measuring pipe 16 of the isolated space, and the second end of the sleeve is fixed to the outlet pipe of the tank 11 with the distributing manifold 12 and the insulating structure connected in the kit with an underground gasifier 10 for supplying gaseous and liquid nitrogen for transporting it under excessive pressure in the form of an aerosol into an isolated space o to inertize the mine atmosphere.

ВНИИПО и РосНИИГД установлено, что в при 5%-ном разбавлении воздуха азотом повышается огнегасительная эффективность хладона 114В2 на основании лих исследований был предложен комбинированный газовый состав VNIIPO and RosNIIGD found that with a 5% dilution of air with nitrogen, the extinguishing efficiency of Freon 114B2 increases, based on some research, a combined gas composition was proposed

(хладон+азот) для объемного тушения, представляется целесообразным использование в работе технологической схемы тушения пожаров и хладона.(freon + nitrogen) for volumetric extinguishing, it seems appropriate to use in the work of the technological scheme for extinguishing fires and freon.

Нами было проведено исследование о влиянии хладона 114В2 на область воспламенения метано-водородо-воздушных смесей при замещении 10, 20, 30% воздуха азотом. Установлено, что при разбавлении воздуха азотом на каждые 10%, расход хладона 114B2 снижается примерно в два раза. Причем, при 30% смещении воздуха азотом, флегматизирующая концентрация хладона 114B2 составляет всего 0,3%. Преимущество применения смеси хладона с азотом перед чистым азотом в том, что механизм флегматизации взрывов и ингибирования пламени основан на химическом торможении реакции горения, а не просто на механическом замещении кислорода воздуха азотом. Использование смеси азота с хладоном позволяет значительно сократить расход обоих флегматизаторов, не снижая эффективности.We conducted a study on the effect of Freon 114B2 on the ignition region of methane-hydrogen-air mixtures when 10, 20, 30% of air is replaced with nitrogen. It was found that when diluting the air with nitrogen for every 10%, the consumption of Freon 114B2 decreases by about half. Moreover, with a 30% air displacement by nitrogen, the phlegmatizing concentration of Freon 114B2 is only 0.3%. The advantage of using a mixture of chladone with nitrogen over pure nitrogen is that the mechanism of phlegmatization of explosions and flame inhibition is based on the chemical inhibition of the combustion reaction, and not simply on the mechanical replacement of atmospheric oxygen by nitrogen. The use of a mixture of nitrogen with chladone can significantly reduce the consumption of both phlegmatizers, without compromising efficiency.

Техпроцесс по использованию данных технологических решений был применен при ликвидации подземных пожаров на многих шахтах Кузнецкого угольного бассейна, в том числе на шахте «Абашевская», шахте «Капитальная» АОУК «Кузнецкуголь», шахте «им. В.И.Ленина» и шахте «Усинская» ОАО «Междуреченская угольная компания».The process for the use of these technological solutions was used to eliminate underground fires in many mines of the Kuznetsk coal basin, including the Abashevskaya mine, the Kapitalnaya mine of the AOUK Kuznetskugol, and the mine named after V.I. Lenin "and mine" Usinskaya "OJSC" Mezhdurechensk Coal Company ".

В конструкцию полезной модели вошла подземная система комплекта оборудования для производства изоляционных работ в шахте, созданная в РосНИИГД, которая обеспечивает оперативность и безопасность горноспасательных работ при ликвидации сложных подземных пожаров, снижая при этом материальные и трудовые затраты на их производство.The design of the utility model includes the underground system of a set of equipment for insulation work in the mine, created at the RosNIIGD, which ensures the efficiency and safety of mine rescue operations during the elimination of complex underground fires, while reducing material and labor costs for their production.

Claims (1)

Технологическая схема производств изоляционных работ в шахтах, содержащая пожарно-оросительный трубопровод, подземный газификатор жидкого азота, подземный цементовоз, комплект изолирующих сооружений, при этом последующая подача изолирующих составов обеспечивается газообразным азотом, отличающаяся тем, что схема дополнительно снабжена рукавом подачи в изолированное пространство паров азотной жидкой фазы, при этом рукав подсоединен со стороны перемычки к фланцу трубы газового замера изолированного пространства, а второй конец рукава прикреплен к выходному патрубку резервуара с раздаточным коллектором, соединенного в комплекте изолирующего сооружения с подземным газификатором подачи газообразного и жидкого азота для транспортирования его под избыточным давлением в виде аэрозоля в изолированное пространство для инертизации рудничной атмосферы.

The technological scheme of production of insulation works in mines, containing a fire-irrigation pipeline, an underground gasifier for liquid nitrogen, an underground cement truck, a set of insulating structures, while the subsequent supply of insulating compositions is provided with gaseous nitrogen, characterized in that the circuit is additionally equipped with a supply hose to the isolated space of nitrogen vapor liquid phase, while the sleeve is connected from the jumper side to the flange of the gas metering pipe of the isolated space, and the second end is the sleeve and attached to the outlet pipe of the reservoir with a distributing collector, connected in the kit of the insulating structure with an underground gasifier for supplying gaseous and liquid nitrogen for transporting it under excessive pressure in the form of an aerosol into an isolated space to inert the mine atmosphere.