книги из ГПНТБ / Профилактика самонагревания угля в уступах разрезов

туры

л f0 и

a t} была принята 1°, или в пересчете 4,4%.

Такую погрешность имеют технические термометры

общего

назначения. Погрешность при измерении

сопротивления

участка угля складывается из погрешности

измерительного

прибора (1,5%), что соответствует классу точности

1,5%

и

погрешности эксперимента 5%. О характере

изменения t

и

R

можно судить по сопоставлению с заданными величинами

U

и

Ro.

видно, что при заданной погрешности изме­

Из графика

рения начальной температуры t0 расстояния

от.нагревате­

ля,

на которых представляется возможным отличить

повы­

ют

I/

и 12 . На графике температура в месте

нагревания

составляла T i«3 5 °,

Т 2«55°.

Расстояния

{г

и tz

как результаты приращения:

тем­

пературы угля с учетом погрешности последующего

изме­

рения распределяются по длине участка на меньшую

вели­

чину.

Например,

для температуры Т они лежат

в

интерва­

ле от

очага нагревания

(ось ординат) до точки А.

Все

ос­

тальные

замеры,

выполненные по длине участка

за

точкой

А, будут находиться в пределах погрешности.

Погрешность при измерении электрических

сопротивле­

ний участков угля составит: для начального замера

A R о ,

для последующих

ARf

, 4 R% , 4 R3 и т. д. На

графике

значения

R0 , Rf

и Rj

численно равны сопротивлению

угля

при температуре

нагревателя Т соответственно .24,35 и

55°.

Из графика следует, что с повышением температуры

в

Это положение подтверждается также следующим

мате­

матическим расчетом.

По данным лабораторных исследований выведена

эмпи­

рическая формула зависимости электрического

сопротивле­

ния участка угля R. от температуры в районе

нагревателя

Т и расстояния до него t :

R ‘k(l-Wjn

+ !8i!03

ом.

'у' * 1О 1

При Т <

65° П =

1,

к *

0,45-0,0064;

при Т

65°

П =

- 2 8 ;

к

= 0,0263.

Для определения величины электрического сопротивления

участка угля длиной 500 см при повышении

температуры в

районе очага нагревания с 25 до 30° выполнены

следую­

щие расчеты:

при 7 2*25°,

$/=0,29,

Ri

= 0,29

( 500-10)

+

15 • ЮЗ

186,3 мом;

25

"

1.81

при Т 2 “

30°

$2 =

0,258,

R2 - 0,258 (500-10) +

15 • 10^

158,2 мом.

— — .f iS1- -

Таким

образом, при изменении температуры в очаге на­

гревания на 5° сопротивление участка угля

длиной

500 см

уменьшится на 28,1 мом,

что более чем в десять раз пре­

вышает погрешность прибора. Лабораторные

исследования

подтвердили принципиальную возможность

и

техническую

целесообразность применения электрометрического

метода

этому по условиям безопасности не представлялось

воз­

можным установить точно границы очагов горения

и

рас­

пределение температур на участках. Наблюдения

проводи­

лись при температуре окружающего воздуха -4°.

Темпера­

тура в шпурах 1, II, III и У11 составляла--3°, а

в

шпурах

1У , У и У 1 соответственно плюс 4, 7 и 2°.

Для измерения электрического сопротивления угля в ус­

тупах было пробурено восемь шпуров глубиной 1 м

и

диа­

метром 42 мм. Шпуры располагались на расстоянии

20, 25,

45 и 100 м друг от друга. В шпуры были забиты

латунные

Электросопротивления участков угольного

уступа

изме­

нялись переносным, мегомметром М1101М,

погрешность

которого составляет ±}% от длины рабочей части

шкалы.

Результаты измерения электрических сопротивлений

приве­

дены в таблице.

Длина

Электро­

сопротив­

П р и м е ч а н и е

участка,

ление,

1

2

3

20

6,2

Замер между шпурами

1—Г I

20

3,3

Замер между шпурами

Г1-Ш

20

3,0

Замер между шпурами

Ш-1У

20

1,1

Замер между шпурами

1У-У, участок

1У-У включает в себя район пожара

А размером около 12 м

25

3,6

Замер между шпурами

У-У1, т.е.

между районами пожаров А и Б

45

2,1

Замер между шпурами

У1-УП, участок

включает в себя район пожаров А и

Продолжение таблицы

1

1

2

1

3

90

5,6

Замер между шпурами 1У-УГТ, участок

40‘

включает в 'себя районы А

и Б

3,6

Замер между шпурами III-У

100

10,5

Замер между шпурами 1 и УШ, участок не

включает в себя районы пожаров

150

7,9

Замер между шпурами 1-УГ1, участок вклю­

чает в себя районы пожаров А и Б

Из

таблицы видно, что нагревание угля

значительно

делах и зависит от большого числа факторов,

в том

числе

от мощности пласта, глубины его залегания,

температуры

угля и др.

Замеры показали, что представляется возможным

опре­

делить величину сопротивления на участках

значительной

сутствии.

Эксперименты в промышленных условиях

подтвердили

результаты лабораторных исследований и показали,

что

предлагаемый метод может быть рекомендован для

обна­

ботах.

Технологическая схема применения рекомендуемого

ме­

тода выглядит следующим образом.

Контролируемый угольный уступ, оставляемый

на

дли­

тельную

консервацию,

разбивается на отдельные

участки

длиной

100-150 м. На

границах участков' бурят шпуры глу­

биной 1,5-2 м и в них

вводят трубчатые

электроды

из

труднокоррозируемого

материала, имеющего

небольшое

омическое сопротивление. С одного конца электрод

дол­

жен иметь перфорацию и приспособление

для укрепления в

вода. Такая конструкция позволяет предотвратить

измене­

ние положения электрода в шпуре и гарантирует

хороший

контакт с проводом.

нения предложе шого метода по разработанной

технологи­

ческой схеме для обнаружения очагов

самонагревания

в

угольных целиках шахт. При обратном порядке

отработки

выемочных полей наиболее перспективным и технически

це­

лесообразным является использование

электрометрического

метода для оценки теплового состояния

надштрековых,

межгоризонтных и околобремсберговых

целиков угля.

ки. Их достоинства -

небольшая стоимость, недостаток -

низкая влагостойкость.

К этому же типу покрытий

отно­

высокую адгезию к углю и породам, способность

длитель­

ное время сохраняться в пластичном состоянии.

Они

не

должны разрушаться под действием солнечных лучей,

ат­

ние покрытий. При схватывании и твердении составы

не

должны

давать усадку, способную вызвать

образование

трещин.

Кроме того, изолирующие

составы

должны

быть

несамовозгорающимися и обладать

достаточной стойкостью

к повышенным температурам (150-200°).

ся воздух при депрессии

100 мм вод.ст.

Герметизатор ус­

танавливался

на глубину 0,2; 0,4; 0,6;

1,0;

1,4;

1,8 м.

Ко второму шпуру был подсоединен датчик

термоанемо­

метра.

т

!

'fl,a поьрытия

!

;

\

л

«С»

V

§

£

!

1

Послегонры-

I

\mLisf\

0,5

1,0

/,5

2,0

Расст ояние от воздухоподающ его

шпура, м

ют, что с увеличением глубины герметизации

утечки

воз­

духа снижаются. Максимальная воздухопроницаемость

до

и после тампонажа наблюдалась при глубине

герметизации

0,2 и 0,4 м.

понированного целика угля применялся

датчик

термоанемо­

метра, который прикладывался к поверхности

угольного

массива на различных расстояниях от

воздухопринимающе­

го шпура.