10.6 Мероприятия по ликвидации возникших эндогенных пожаров

Выше изложен комплекс мероприятий, направленных на предотвращение активного развития окислительных процессов в отбитой руде. Для контроля за состоянием и развитием окислительных процессов должны осуществляться следующие мероприятия.

1. При наличии ощутимого разогрева отбитой руды при ее выпуске производить замер ее температуры. При температуре менее +35^С замеры производятся еженедельно, при температуре более +35^С – ежесуточно;

2. Производится отбор проб воздуха и его полный газовый анализ на исходящей струе рудника и отдельных панелей (блоков) не реже 1 раза в месяц по графику, утвержденному главным инженером рудника.

При температуре отбитой руды +35^С и выше содержание сернистого газа в забоях и исходящей струе панелей (блоков) определяется ежесменно с помощью индикаторных трубок ГХ, контрольное опробование на полный газовый анализ производится ежесуточно силами ВГСЧ.

3. Температура воздуха в очистных выработках и температура рудного массива в скважинах замеряется в точках и с периодичностью, установленных главным инженером рудника.

4. Производится отбор проб рудничной воды, вытекающей из выработанного пространства, определяется ее температура и наличие свободной серной кислоты.

Признаками, свидетельствующими о развитии активных окислительных процессов, которые могут перейти или уже перешли в стадию эндогенного пожара, являются:

• появление в шахтной воде свободной серной кислоты в количестве 0,2-0,3 г/л и более, повышение ее температуры;

• устойчивое содержание в пробах воздуха, отбираемых через 3-4 часа сернистого газа в количестве 0,001% и более в течение 2 суток;

• повышение температуры выпускаемой руды более 50^С;

• повышение температуры рудного массива;

• повышение температуры воздуха в выработках, вне сферы действия вентиляционной струи, до 40^С и более.

При появлении этих признаков необходимо принять меры по локализации и подавлению окислительных процессов.

С этой целью рудником составляется и реализуется специальный проект, где разрабатываются конкретные мероприятия, определяется объект и очередность их выполнения.

Эти мероприятия сводятся к следующему.

1. Устанавливается конкретное место протекания активных окислительных процессов.

2. При активном окислении и возгорании отбитой руды принимаются меры по ее быстрейшему выпуску и уборке. С уборкой руды очаг окислительных процессов будет ликвидирован.

При наличии окислительного процесса в выработанном и обрушенном пространстве наиболее простым способом является его изоляция от шахтных выработок и еще не отработанного массива руды. Прекращение доступа воздуха прекращает или существенно замедляет окислительные процессы, что можно заметить по уменьшению температуры шахтной воды, воздуха и рудного массива.

Изоляция очага может производиться:

• установкой воздухонепроницаемых перемычек на всех сбойках с очагом активного окисления;

• оставлением целиков, подлежащих последующей отработке.

Данное мероприятие не всегда является оптимальным, так как остывание разогретого до значительной температуры очага окислительных процессов, а также нормализация температурного и газового режима происходит медленно.

3. Ликвидация очага активных окислительных процессов водой.

Наиболее эффективным является нагнетание за перемычки изолированного участка воды под давлением. Вода может подаваться по водопроводу с поверхности или от шахтных водоотливных установок. Заполнение изолированного участка водой должно производиться снизу вверх, что гарантирует ее поступление к очагу окисления.

Затопление очага окислительного процесса влечет полное его прекращение и быстрое остывание разогретого массива.

Принимая решение о затоплении очага окислительных процессов, необходимо иметь ввиду, что эффект этого мероприятия может быть кратковременным, так как после дренажа воды окислительные процессы возобновляются.

Для более эффективного подавления окислительных процессов в заперемычное пространство рекомендуется подавать с поверхности 5-процентную суспензию отходов от нейтрализации кислых вод. Эти отходы содержат дисперсную гашеную известь, используемую для нейтрализации кислых сточных вод.

Можно предполагать, что в этом случае, после осушения затопленного участка, окислительные процессы не возобновятся. Например, на угольных месторождениях 5-проценная суспензия гашеной извести с успехом применялась для тушения и охлаждения самовозгоравшихся угольных отвалов, при этом рецидивов самовозгорания не наблюдалось [57].

4. Ликвидация эндогенного пожара заиливанием.

Заиливание является весьма трудоемким и затратным методом, однако позволяет радикально ликвидировать окислительные процессы в выработанном пространстве.

Наиболее широко распространенной практикой является заиливание глинопульпой, которая под давлением подается в заперемычное пространство. Глинопульпа представляет собой суспензию из запесоченной глины и воды с объемным соотношением Т:Ж = 1:1,5, приготовляемую на поверхностном глинозаводе. Подача глинопульпы производится по трубам диаметром 108 мм под давлением, изолирующие перемычки должны быть рассчитаны на это давление.

Трубопровод должен иметь устройства для аварийного сброса из него глинопульпы.

Подача глинопульпы в выработанное пространство производится через патрубки, установленные в перемычках и через скважины поочередно. Нагнетание производится до тех пор, пока давление не достигнет расчетного, затем переключаются на нагнетание через следующую скважину (патрубок).

Приготовление глинопульпы производится на поверхностном глинозаводе, представляющем достаточно капиталоемкое сооружение [10].

Как альтернатива рекомендуется применить заиливание пульпой на основе дисперсных отходов прудков для очистки кислых вод, с объемным соотношением Т:Ж = 1:1,5. Для приготовления пульпы с такой консистенцией отход, находящийся в прудке-наполнителе, должен быть предварительно сгущен (высушен или отфильтрован).

Пульпа дисперсных отходов, поступая выработанное пространство, будет заполнять в нем пустоты, подобно глине, и препятствовать поступлению воздуха.

Следует отметить, что ранее институт «Унипромедь» для заиливания на Левихинском руднике предложил использовать шламы, накапливающиеся в водосборнике [57].

В заключение следует отметить, что изложенный выше комплекс мер по предупреждению возникновения окислительных процессов позволяет исключить профилактическое заиливание как обязательный технологический процесс добычи сульфидных руд системами с обрушением.