Статья взята со страницы журнала "Уголь" ("Уголь" №1-2003)
http://www.rosugol.ru/jur_u/2003/1/bezop.html
Чубаров Б.В., Чуприков А.Е.
БЕЗОПАСНОСТЬ
СИСТЕМА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ПОДАЧИ ЗОЛЬНЫХ СУСПЕНЗИЙ
Одним из перспективных способов предупреждения и локализации эндогенных пожаров на действующем участке является метод создания барьерных поясов на пути движения пожарных газов с последующим их подавлением в выработанном пространстве. Барьерные пояса создаются в виде перемычек с наполнителем, в качестве исходного материала которого наиболее приемлемыми являются захоронения вредных для человека отходов производства (летучая зола электростанций, отходы флотации обогатительных фабрик и шлаков котельных и т.п.). Этот вопрос имеет два аспекта.
Вопервых, летучие золы и другие сухие отходы производства способны заполнять пустоты выработанного пространства, значительно сокращая или полностью ликвидируя токи воздуха в отработанных зонах, не давая кислороду возможности активно окислять уголь и доводить его до самовозгорания. Кроме того, сокращение или полная ликвидация утечек воздуха через выработанное пространство улучшает проветривание шахты. Это позволяет создавать изоляционные барьерные полосы, а в сочетании с добавками вяжущих производить изоляцию отработанных участков от действующих. Добавка зол, начиная с 5%, седиментирует глину, делает отложения менее пластичными, что позволяет улучшить и обезопасить традиционный способ профобработки, уменьшить вероятность прорыва глин. Летучая зола обладает низким содержанием горючих (2 10%), значительно расширяет возможность захоронения в смеси с ней других экологически вредных веществ, в том числе отходов флотации обогатительных фабрик и шлаков котельных.
Вовторых, не менее важным аспектом этого вопроса является экологическая вредность летучих зол и других мелкодисперсных отходов производства, приводящих к загрязнению воздушной среды с тяжелыми экологическими последствиями. Даже незначительное сокращение содержания в атмосфере и почве данных микроэлементов будет весьма полезным для очистки окружающей среды.
Решая эту проблему, специалисты РосНИИГД впервые в отечественной практике использовали летучую золу электростанций для борьбы с эндогенными пожарами в шахтах.
На рисунке приведена технологическая схема для предупреждения и локализации эндогенного пожара через скважины, пробуренные с поверхности в условиях отрицательных температур. Технологическая схема содержит емкость 3 с жидким азотом, установленную на автомобиль, имеющий сильфонный рукав 4 подачи азота, транспортную машину /для обслуживающего персонала или вторую автомобильную емкость с жидким азотом соответственно с подачей выхлопных газов работающего двигателя по трубопроводам 11 и 2, по двум патрубкам 15 и 10 на двухзаходный винт с лопастями 13 и 21 генератора инертной пены, снабженного двумя патрубками 24 и 25 со сбросом выхлопных газов через выкидной перфорированный ствол в жидкость пенообразователя в емкость 7, снабженного пеносмесителем 8 на трубопроводе 6 воды (пульпы) с краном 5 регулирования расхода. Генератор 22 пены выполнен в виде трубы 23 и размещен в нагревательном элементе кожуха 12 с патрубком 10 и распылителем подачи жидкого азота.
Генератор 22 инертной пены закреплен посредством колена 17, имеющего смотровое окно 20 и манометр 16, к обсадной трубе 18 скважины 19, пробуренной в отрабатываемое пространство изолированного участка шахты.
Система для приготовления и подачи зольных суспензий работает следующим образом. К обсадной трубе скважины 19, пробуренной в выработанное пространство или пожарный участок, подвергающийся обработке, подсоединяют посредством колена 17 генератор 22 инертной пены в сборе с рукавом 4 подачи жидкого азота и трубопроводами 2 и 11 выхлопных газов. При подаче воды пеносмеситель Дподсасывает из емкости 7 пенообразователь и готовый пенообразующий раствор попадает в генератор 22, где смешивается с жидким азотом, поступающим под давлением из емкости 3, и генерируемая пена через колено поступает в выработанное пространство аварийного участка. При этом выхлопные газы двигателей автомобилей 3 и 1 обеспечивают через нагревательный элемент улучшение условий теплосъема, обогревают трубу 23 и исключают обмерзание трубопровода, что наиболее характерно при необходимости повышения производительности генератора 22 инертной пены.
Выхлопные газы двигателей машин 3 и 1 проходят через двухзаходный винт с лопастями 13 и 21 и выбрасываются в атмосферу по патрубку 24, а по патрубку 25 сброса через выкидной перфорированный ствол поступают на подогрев пенообразователя, что обеспечивает накопление тепла, что немаловажно для зимних условий. Контроль за качеством генерирования пены и давлением в пенопроводе обеспечивается через смотровое окно 20 и по манометру 16.
Данный метод энергосбережения в зимних полевых условиях процесса приготовления и подачи вспененной инертной суспензии был применен при профилактике и тушении эндогенных пожаров на шахтах «Зиминка» и им. Ворошилова НПО «УК Прокопьевскуголь».
Технология приготовления и подачи зольных суспензий позволяет повысить эффективность предупреждения и тушения эндогенных пожаров в выработанных пространствах шахт через пробуренные скважины без дополнительных трудозатрат за счет использования работающих двигатеппей, обслуживающих групповую профилактическую скважину с захоронением вредных для человека отходов производства.
Система для приготовления и подачи зольных суспензий: 1,3- транспортные емкости для хранения и выдачи жидкого азота; 2, 11 - рукав подачи выхлопных газов работающего двигателя; 4 - сильфонный рукав подачи жидкого азота на генератор; 5- расходный вентиль; 6 - трубопровод воды или пульпы; 7 - емкость пенообразователя; 8 - пеносмеситель; 9 -распылитель подачи жидкого азота; 10, 15- патрубок; 12-нагревательный элемент кожуха; 13, 21 -лопасти двухзаходного винта; 14-патрубок ввода выхлопных газов; 16 - манометр; 17 - колено соединительное; 18 -обсадная труба скважины; 19- скважина, пробуренная в очаг эндогенного пожара; 20 - смотровое окно; 22 - генератор инертной пены; 23 - труба генератора; 24, 25 - патрубки сброса выхлопных газов двигателей
