CC BY
23
А.В. Масленков
помощник командира Новокузнецкого отдельного ВГСО
A.Ю. Иванкин
аспирант ГОУ ВПО «СибГИУ»
B.Г. Криволапов
канд. техн. наук, доцент ГОУ ВПО «СибГИУ»
Д.Ю. Палеев
д-р техн. наук, ведущий научный сотрудник Института угля СО РАН
УДК 622.822
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ДИСТАНЦИОННО ВОЗВОДИМЫХ
ИЗОЛИРУЮЩИХ ПЕРЕМЫЧЕК
ПРИ ТУШЕНИИ ПОДЗЕМНОГО ПОЖАРА
Дан краткий обзор условий применения перемычек для изоляции подземных пожаров. Приведена технология дистанционного возведения изолирующих перемычек и их конструкция. Описана возможность оценки качества дистанционно возведенной перемычки по изменению газового состава в пробах воздуха.
Ключевые слова: ПОДЗЕМНЫЙ ПОЖАР, ОСЛОЖНЯЮЩИЕ ФАКТОРЫ, ИЗОЛИРУЮЩИЕ ПЕРЕМЫЧКИ, ДИСТАНЦИОННОЕ ВОЗВЕДЕНИЕ, ПРОНИЦАЕМОСТЬ ПЕРЕМЫЧКИ
Тушение подземных пожаров всегда связано с риском для жизни людей из-за наличия целого ряда осложняющих факторов и опасностей - задымленность атмосферы, высокая температура воздуха в районе очага пожара и на исходящей струе, возможные завалы выработок в связи с выгоранием или деформацией крепи, скопление взрывчатых газов до опасных концентраций, выбросы водяного пара при контакте больших раскаленных масс с водой и образование взрывоопасных концентраций водорода при разложении воды, вероятность опрокидывания вентиляционной струи под действием тепловой депрессии при пожарах в наклонных и вертикальных выработках. Согласно п. 5.3.1 [1] при возможности непосредственного воздействия на очаг пожара тушение не-
обходимо осуществлять активным способом. Однако в силу ряда причин, таких как отсутствие возможности подхода со стороны свежей струи воздуха, реверсирования воздушной струи для подхода со стороны исходящей струи, наличие в воздушной струе более 2% метана либо так называемого «треугольника взрываемости», подход к очагу пожара не всегда возможен. В качестве выхода из этой ситуации п. 5.3.4 [1] предлагается тушение пожара способом изоляции. Недостатком этого способа является то, что он не исключает возможности нахождения работающих отделений в зоне поражения воздушной ударной волны или высокой температуры.
Кроме того, к недостаткам способа относится:
• отсутствие путей доставки мате-
риалов, водоснабжения, энергоснабжения;
• большая протяженность и высокая метанообильность выемочных полей, состояние рудничной атмосферы в которых во время аварии весьма нестабильно, что снижает скорость и эффективность ведения работ по ликвидации аварии;
• наличие большого числа аэродинамических связей в бремсбер-говых и уклонных полях между выработанными пространствами выемочных участков, между пластами и блоками, что представляет угрозу распространения пожарных газов и пожара по всему шахтному полю. При наличии в выработанном пространстве скоплений метана возникает угроза новых взрывов;
• увеличение границ пожара из-за невозможности подхода к аварийному участку.
В ходе ведения горноспасательных работ, когда нарушено проветривание и существует реальная угроза быстрого формирования зон с высокой концентрацией метана вблизи источников высокой температуры, ситуация с подземными пожарами может осложниться взрывом метана, который, в свою очередь, может повлечь взрыв угольной пыли. Выходом из сложившейся ситуации может быть дистанционное возведение изолирующих перемычек через пробуренные в горные выработки скважины с поверхности путем закачки бетонного раствора с присадкой-пластификатором. Данная технология опробована в ходе ведения работ по ликвидации аварии типа «взрыв», произошедшей в ОАО «Распадская» 08.05.2010. Пожар, возникший после взрыва в выработках пласта 6-6а блока № 5а, распространился в околоствольный двор вспомогательного ствола блока № 5. После этого возникла угроза распространения пожара по северному путевому квершлагу гор.+80, восточному полевому штреку, наклонному квершлагу в бремсберговые части пластов 7-7а, 9-10, 11. В выработках пластов 6-6а, 7-7а, 9-10, 11 сложилась чрезвычайно нестабильная газовая обстановка, что потребовало изоляции бремсбергов этих пластов с поверхности и засыпки вспомогательного ствола блока № 5 в объеме 8 тыс. м3. В дальнейшем было принято решение о ликвидации аэродинамических связей пласта 6-6а с действующими горными выработками путем подтопления уклонной его части и возведения изолирующих перемычек дистанционно через скважины, пробуренные с поверхности.
Технология дистанционного возведения (рисунок 1) взрывоустой-чивой перемычки (через скважину с поверхности) была отработана
94
Рисунок 1 - Технология дистанционного возведения взрывоустойчивой перемычки
37000
ело мзолну ум асе
о сооружения
Рисунок 2 - Конструкция дистанционно возводимой перемычки
Рисунок 3 - Динамика изменения концентрации ацетилена в пробах воздуха на конвейерном бремсберге 5-6
СО, %Содержание оксида углерода в пробах воздуха (конвейерным бремсберг 5-6)
Дата
Рисунок 4 - Динамика изменения концентрации оксида углерода в пробах воздуха на конвейерном бремсберге 5-6
практическим путем в горных выработках блока № 4 (через специально пробуренную в действующую выработку скважину глубиной 30 м). Конструкция перемычки приведена на рисунке 2. За счет применения пластификатора бетон растекается по выработке и занимает значительный объем.
Важным параметром изолирующей перемычки является ее проницаемость или утечки через тело перемычки и прилегающий массив. При возможности доступа к перемычке оценить ее качество можно инструментальными замерами (депрессия и расход воздуха). При невозможности доступа есть возможность оценить качество перемычки по изменению концентрации газов в пробах воздуха, отбираемых в выработках на безопасном расстоянии от места возведения перемычки. На диаграммах (рисунки 3, 4) приведена динамика изменения концентрации газов по мере возведения перемычек.
Видно, что по мере возведения перемычек концентрация индикаторных газов значительно снизилась:
ацетилена в 3,9 раза, оксида углерода в 2,4 раза.
ВЫВОДЫ
1 При затрудненном доступе к месту возведения изолирующей перемычки возможно применять техно-логоию дистанционного возведения перемычки с поверхности.
2 Дистанционное возведение перемычек с поверхности значительно повышает безопасность ведения
аварийно-спасательных работ.
3 При дистанционном возведении перемычек значительно увеличивается расход материалов по сравнению с традиционной опалубочной технологией.
4 Качество дистанционно возводимых перемычек возможно оценивать по характеру изменения концентрации газов в пробах воздуха, отбираемых дистанционно у перемычек или на устьях выработок.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Инструкция по предупреждению и тушению подземных эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса. -Кемерово, 2007. - 66 с.
EXPERIENCE OF APPLICATION OF DISTANTLY ERECTED ISOLATING Масленков
CROSSPIECES AT UNDERGROUND FIRE SUPPRESSION Алексей Владимирович
A.V. Maslenkov, A.Yu. Ivankin, V.G. Krivolapov, D.Yu. Paleev тел. 8 905-963-89-59
The brief review of conditions of application of crosspieces for isolation of
underground fires is given. The technology of remote erection of isolating Иванкин Алексей Юрьевич
crosspieces and their design is resulted. The estimation opportunity of тел. 8(3843) 74-89-91
distantly erected crosspiece quality on gas structure change in test
samples of air is described. Криволапов
Key words: UNDERGROUND FIRE, COMPLICATING FACTORS, Виктор Гоигорьевич
ISOLATING CROSSPIECES, REMOTE ERECTION, CROSSPIECE тел. 8 (3843) 74-89-91
PERMEABILITY
Палеев Дмитрий Юрьевич
тел. (3842) 45-20-62
