SU1518542A1 - Method of localizing air-dust mixture explosion in excavated space - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу. Цель - повышение надежности локализации взрыва. Возвод т предохранительную бутовую полосу из закладочного материала. Бутова  полоса изолирует выработанное пространство от сети действующих горных выработок. Ширину бутовой полосы определ ют из математического выражени , в котором учитываютс  ширина бутовой полосы, кусковатости закладочного материала, эмпирический коэффициент, характеризующий степень заполнени  выработанного пространстваThe invention relates to mining. The goal is to increase the reliability of the explosion localization. Build up a safety rubble strip of filling material. The Butovo strip isolates the space developed from the network of existing mine workings. The width of the rubble strip is determined from a mathematical expression that takes into account the width of the rubble strip, the lumpiness of the filling material, the empirical coefficient characterizing the degree of filling of the developed space

длина загазированного участкаlength of gassed area

давление в выработанном пространстве при нормальных услови хpressure in the developed space under normal conditions

величина давлени  при взрыве пылегазовоздушной смеси в выработанном пространствеpressure value at explosion of a dust-gas-air mixture in the developed space

показатель, учитывающий адиабатическое расширение газообразных продуктов взрыва. 1 з.п. ф-лы.an indicator that takes into account the adiabatic expansion of the gaseous explosion products. 1 hp f-ly.

Description

1 Изобретение относитс  к горному делу, в частности к способам локализации взрывов, и может быть использовано при тушении пожаров в выработанном пространстве выемочных участков.1 The invention relates to mining, in particular to methods for localizing explosions, and can be used in extinguishing fires in the worked-out space of excavation areas.

Цель изобретени  - повышение надежности локализации взрыва.The purpose of the invention is to increase the reliability of explosion localization.

Сущность способа заключаетс  в гашении взрывной волны при прохождении через полосу из кусков породы. При взрыве метановоздушной смеси протекает интенсивна  химическа  реакци  горени , в результате которой вьдел етс  определенное количество энергии, пропорциональное плотности и объему взрывчаной смеси. При этом происходит повьш1ение давлени  в выработанном пространстве, вследствие чего начинаетс  ускоренное движение фронта пламениThe essence of the method is to extinguish a blast wave as it passes through a strip of rock pieces. When a methane-air mixture explodes, an intense chemical combustion reaction takes place, resulting in a certain amount of energy that is proportional to the density and volume of the explosive mixture. When this happens, the pressure rises in the developed space, as a result of which an accelerated motion of the flame front begins

Однако в результате взаимодействи  газообразных продуктов взрыва с бутовой полосой происходит интенсивный тепломассообмен, вследствие чаго интенсивно охлаждаютс  газообразные продукты взрываHowever, as a result of the interaction of the gaseous products of the explosion with the rubble strip, intense heat and mass transfer occurs, and as a result of the chago, the gaseous products of the explosion are intensely cooled.

Падение давлени  обусловлено двум  факторами: гашением пламени и редуцированием избыточного давлени  изолирующей полосой. Причем необхоsaAThe pressure drop is due to two factors: the extinction of the flame and the reduction of the overpressure by the insulating strip. And neobhosaA

ДD

эо елeo ate

иand

димую ширину бутовой полосы рассчитывают из математического выражени The width of the rubble band is calculated from the mathematical expression

hp 0.2 . 0.5 °- Г- т:Л-т ).hp 0.2. 0.5 ° - G- t: lt).

Ьр к, к,Lp K, K,

II

Н|Ч1 .-iy). (ОH | CH1.-Iy). (ABOUT

Экспериментальные исследовани , проведенные в полигонных услови х, показали, что доминирующим фактором процесса гашени  взрьгоа  вл етс  не только ширина бутовой полосы, но и кусковатость слагающего ее материала . При этом установлено что оптимальна  кусковатость закладочного материала составл ет 0,15-0,30 мExperimental investigations carried out in polygon conditions showed that the dominant factor in the explosion quenching process is not only the width of the rubble strip, but also the lumpiness of the material composing it. It was found that the optimal lumpiness of the filling material is 0.15-0.30 m.

Такой способ локализации взрьгоа в выработанном пространстве лавы обеспечивает повышение безопасности ведени  горных работ, так как при его осуществлении происходит эффективна  локализаци  взрыва пылегазо- воздушной смеси в выработанном просранстве „Such a method of localization of the explosion in the developed space of the lava provides an increase in the safety of mining operations, since in its implementation an effective localization of the dust-gas-air mixture in the developed space occurs.

Экспериментально установленк   оптимальна  кусковатость закладочного материала предохранительной изо- лирующей бутовой полосы достигаетс  применением механической выборки ,The experimentally established optimum lumpiness of the filling material of the safety insulating rubble strip is achieved by using mechanical sampling,

Способ осув естБЛ ют следующим образом.The method is as follows.

При разработке угольного пласта 1 мощностью 1,2 MB услови х шахты произошел пожаро В кровле пласта 1 залегает глинистый сланец средней устойчивости мощностью 2- 5 м, вьше - песчано-глинистый сл а- нед (1,5-3 м), песчаник (2- 8 м). Пласт разрабатьшаетс  сплошной системой в нисход щем пор дке. Управление кровлей - полное обрушение с Поскольку в выработанном пространстве до 60 м вглубь от забо  лавы сохран ютс  заполненные метаном пустоты и в этой зоне поддерживаетс  установившийс  режим притока свежего воздуха, то существует реальна  угроза взрьюа пылегазовоздушной смеси в выработанном пространстве с последующим распространением фронта пламени в действующие горные выработки .During the development of a coal seam 1 with a capacity of 1.2 MB of mine conditions, a fire occurred. At the top of the seam 1, shale of medium stability with a thickness of 2–5 m lies above, sandy-shale sandstone (1.5–3 m), sandstone ( 2–8 m). The reservoir is developed in a continuous system in a downward order. Roof Management - Complete Collapse With Since the emptiness in the developed space up to 60 m deep into the hole remains filled with methane and in this zone the steady flow of fresh air is maintained, there is a real threat of dust-gas-air mixture in the developed space with the subsequent spread of the flame front into the existing mine workings.

Дл  локализации ударной волны и фронта пламени взрьта в выработанном пространстве лавы по формуле (О рассчитывают необходимую ширину предохранительной бутовой полосыTo localize the shock wave and the flame front of the explosion in the developed space of the lava by the formula (O, calculate the required width of the safety block

где К 0,2 - величина кусковатости закладочного массива , м;where K 0.2 - the amount of lumpiness of the backfill array, m;

К2 0,5 - прин тый эмпирический коэффициент, характеризующий степень заполнени  выработанного пространства, м ;К2 0,5 - the accepted empirical coefficient characterizing the degree of filling the developed space, m;

Н 60 м - длина загазироваиного участка;H 60 m - the length of the gas area;

,14 МПа - экспериментально установленна  величина давлени  при взрьгае стехиометрической метано-воздушной смеси;, 14 MPa - experimentally determined pressure value at a stochiometric methane-air mixture;

Р, 0,1 МПа - давление в выработанном пространстве при нормальных услови х; 1,4 - показатель адиабаты, P, 0.1 MPa — pressure in the worked-out space under normal conditions; 1.4 - adiabatic index,

Изол ци  действующих горных выработок (лавы, откаточного и вентил - ционного штреков) от выработанного пространства предохранительной бутовой полосой шириной 12 м, сформированной из закладочного материала кусковатостью 0,2 м, полученного при помощи расположенного на вентил ционном штреке дробйльно-сортировочно- го агрегата от закладочного комплекса Темп-1, позвол ет гарантированно локализовать взрывы в выработан - ном пространстве.Isolation of existing mine workings (lava, haulage and ventilation drifts) from the mined-out space by a safety rubble stripe 12 m wide, formed from a filling material of 0.2 m lumpiness, obtained with the help of a grading-sorting unit located on the ventilation drift Temp-1 backfill complex, ensures that the explosions can be localized in the developed space.

4040

Claims (2)

1. Способ локализации взрыва пылегазовоздушной смеси в выработанном пространстве, включающий возведение предохранительной бутовой полосы из закладочного материала, изолирующей выработанное пространство от сети действующих горных выработок, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  надежности лока- лизации взрыва, ширину бутовой полосы hp определ ют из следующего математического выражени :1. A method for localizing an dust-gas-air mixture explosion in an exhausted space, including the construction of a safety block from a backfill material isolating the space developed from a network of active mine workings, characterized in that, in order to increase the reliability of explosion localization, the width of the rubble band hp is determined from the following mathematical expression: 5555 h,h, р 1 к ,к,н -41 + j;),p 1 k, k, n -41 + j;), где К,where K, - кусковатость закладочного материала, м;- lumpiness of filling material, m; «0,4-0,5 - эмпирический коэффициент характеризующий степень заполнени  вы- работаиирго пространства , м ; Н - длина загазироваиного“0.4–0.5 is an empirical coefficient characterizing the degree of filling in the output space, m; H - the length of the gas участка, м;plot, m; Р - величина давлени  при вэрьюе пылегазовоздуш- ной смеси в выработанном пространстве, МПа;P is the pressure value at the top of the dust-gas-air mixture in the developed space, MPa; Р - давление в выработанном пространстве при нормальных услови х, МПа; 1 1,4 - показатель, учитывающий адиабатическое расширение газообразных продуктов взрыва. P is the pressure in the developed space under normal conditions, MPa; 1 1.4 - an indicator that takes into account the adiabatic expansion of the gaseous products of the explosion. 2. Способ поп. 1,отлича- ю   и и с   тем, что дл  возведени  бутовой полосы используют закладочный материал кусковатостью 0, м.2. The way pop. 1, the difference between and with the fact that for the construction of the quarry strip, the filling material is used with a piece size of 0, m.