×
19.01.2018
218.016.08f3

Результат интеллектуальной деятельности: Способ мониторинга углепородных отвалов

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к способам выявления очагов горения углепородных отвалов. Сущность: измеряют тепловые поля вдоль профилей над отвалами с помощью беспилотных летательных аппаратов (БЛА) с установленной на них контрольной аппаратурой для выявления очагов возгорания. При этом профили для пролета БЛА ориентируют вкрест простирания предварительно выявленной геодинамически опасной зоны под телом отвала. Технический результат: сокращение сроков мониторинга. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при мониторинге углепородных отвалов и предназначено для выявления очагов горения углепородных отвалов.

Профилактика и предупреждение возгорания углепородных отвалов и поступления в атмосферу токсичных продуктов горения является одной из актуальных экологических проблем в горнопромышленных районах. Для своевременного обнаружения очагов возгорания и принятия мер по их тушению в горнопромышленных районах проводится мониторинг состояния отвалов. Изобретение направлено на снижение сроков и затрат на своевременное выявление очагов возгорания углепородных отвалов.

Известен способ мониторинга углепородных отвалов, заключающийся в проведении визуальных наблюдений за задымленностью атмосферы в зоне отвала, а также за состоянием растительного покрова (Кириллова Л.А. Обзор существующих способов контроля вредных выбросов из породных отвалов // Донбас - 2020: перспективи розвитку очима молодих вчених (24-26 квiтня 2012 року)).

Недостатком способа является позднее обнаружение очагов возгорания и их неконтролируемое разрастание, что приводит к увеличению затрат на тушение уже сформировавшихся очагов горения и неблагоприятному воздействию на окружающую среду продуктов горения.

Также известен способ мониторинга углепородного отвала с помощью цифровых термометров и термопар, который заключается в том, что в тело отвала на нужную глубину забиваются перфорированные металлические трубки длиной до 2,5 м, спустя 10-15 минут (время прогрева трубки) производится измерение температуры путем поочередного опускания термопары в каждую трубку. Термопары подсоединяют к термометру (регистрирующему прибору), с помощью которого снимают показания (Агапов А.Е., Навитний A.M., Терещенко, Т.Л. Игошин В.М., Каплунов Ю.В., Малышев А.А., Батраков Н.В., Агапитова О.В. Технико-технологические решения по формированию пожаробезопасных параметров и тушению горящих отвалов (террикоников): В 2 кн. Справочное пособие. Москва-Шахты: изд-во ЮРО АГН РФ. - 2008).

Недостатком данного способа является то, что для выявления полной картины состояния отвала (размеров очагов и температуры горения) требуется достаточно большое количество измерений, времени и трудозатрат. Кроме того, поверхность овала над очагом возгорания может разогреваться более чем на 800°С, в связи с чем проведение работ по мониторингу связано с большим риском для здоровья и жизни человека.

Наиболее близким по технической сущности является способ мониторинга углепородных отвалов с применением установленной на беспилотных летательных аппаратах (БЛА) контрольной аппаратуры (например, тепловизоров). Выявление очагов возгорания (мониторинг) осуществляется путем пролета БЛА с установленной контрольной аппаратурой для измерения тепловых полей по профилям, ориентировка которых задается произвольно или вдоль длинной оси отвала (Пономарев B.C., Каплунов В.Ю., Пономарева Е.С., Конев И.А. О рекультивации нарушенных земель и их ландшафтном окультуривании при ликвидации шахт и разрезов // Мониторинг. Наука и технологии №2. - 2014, с. 46-53) и дальнейшего анализа полученных данных. Для получения достоверных результатов мониторинг должен проводиться в ясную, безветренную погоду, в утренние часы, пока земля не прогрелась. В районах с теплым климатом мониторинг проводят только в прохладное время года - весна, осень.

Недостатком данного способа является то, что очаги возгорания линейной, удлиненной формы могут быть пропущены при совпадении их ориентировки с ориентировкой профилей пролета БЛА. Поэтому для их надежного выявления требуется сгущение профилей пролета БЛА. Поскольку для получения достоверных результатов мониторинг должен проводиться в ясную, безветренную погоду, в утренние часы, пока земля не прогрелась, сгущение профилей пролета БЛА увеличивает сроки и затраты на мониторинг и ограничивает возможности известного способа.

Техническим результатом изобретения является снижение затрат на мониторинг углепородных отвалов и сокращение сроков мониторинга за счет уменьшения количества профилей пролета БЛА или их суммарной длины.

Технический результат достигается следующим образом. В районе запланированного мониторинга предварительно выявляют ориентировку границы геодинамически активных блоков земной коры (геодинамически опасной зоны (ГОЗ)) под телом отвала. Профили для пролета БЛА с установленной на них контрольной аппаратурой ориентируют вкрест простирания ГОЗ.

Способ поясняется на фигуре 1. Цифрами обозначены следующие составные элементы: 1 - углепородный отвал; 2 - земная поверхность; 3 - массив горных пород; 4 - зона влияния границы геодинамически активных блоков (геодинамически опасной зоны, ГОЗ); 5 - изолирующий слой; 6 - зона разрушения изолирующего слоя в основании; 7 - зона разрушения изолирующего слоя на бортах; 8 - наносы; 9 - движение воздуха; 10 - очаг горения; 11 - БЛА; 12 - профили для пролета БЛА. Способ реализуется следующим образом.

С помощью метода геодинамического районирования на основе использования топокарт, аэро- и космоснимков разных масштабов, геологических, геофизических, геоморфологических и других материалов производят выделение границы геодинамически активных блоков (ГОЗ) (4), осуществляют идентификацию положения ГОЗ под телом отвала и полеты БЛА с установленной на них контрольной аппаратурой осуществляют вкрест простирания ГОЗ.

Реализация предлагаемого способа возможна на основании того, что геодинамически опасные зоны представляют собой места наиболее высокой опасности возникновения пожаров. Это связано с тем что, геодинамически опасные зоны являются зонами современной деструкции горного массива, обладающими повышенной проницаемостью (И.М. Ватутина, И.М. Петухов. Геодинамическое районирование месторождений при проектировании и эксплуатации рудников. М.: Недра. 1998. 166 с.). При взаимодействии блоков и их относительных смещениях на их границах происходят деформации инженерных и природных объектов на поверхности. При размещении углепородного отвала над геодинамически опасной зоной создаются условия для разрушения с течением времени изолирующего слоя в основании отвала (6) и на его бортах (7) и поступления воздуха в тело отвала, в результате чего очаги пожаров приобретают линейную форму, вытянутую вдоль ГОЗ.

Как известно из практики поисковой геологии и геофизики, от густоты сети наблюдений (расстояния между профилями (маршрутами) и точками наблюдений на профилях) зависит надежность и детальность получаемых результатов (Евдокимов Ю.Д. О некоторых количественных оценках надежности поисковой сети // Вопросы развития геофизики. - Вып. 4. М.: Недра, 1964). В нашем случае при неизвестной ориентации линейно вытянутого потенциального очага пожара расстояние между профилями должно соответствовать его поперечному размеру. Если же ориентация потенциального очага известна (что достигается в предлагаемом способе), то расстояние между профилями можно принимать равным его продольному размеру. При соотношении продольного и поперечного размеров очага как 3:1 и особенно 5:1 и более будет достигаться ощутимый технический эффект.

Пример. На территории Восточного Донбасса имеются горящие и склонные к возгоранию отвалы, что вызывает необходимость их регулярного мониторинга. При расположении отвала над ГОЗ очаг горения приобретает линейную форму. Пример поясняется на фигуре 2. Цифрами обозначены следующие основные объекты: 1 - очаг; 2 - профили для пролета БЛА по известному способу; 3 - профили для пролета БЛА по предлагаемому способу; 4 - ГОЗ. Как правило, отвалы Восточного Донбасса имеют размеры 1000×500 м. Если профили для мониторинга ориентировать вдоль длинной стороны отвала, то для надежного обнаружения имеющегося очага горения с размерами 400×50 м необходимо иметь три профиля (I-I, II-II, III-III) длиной 1000 м с расстоянием между ними A=130 м. В этом случае общая длина профилей составит Lиз.сп=3×А=3000 м. Если же ориентировка очага известна по данным геодинамического районирования (предлагаемый способ), то для обнаружения имеющегося очага горения достаточно иметь три профиля (а-а, б-б, в-в) длиной 300 м с расстоянием между ними В=400 м. В этом случае общая длина профилей составит Lпр.сп.=3×B=900 м. Итого, применение данного способа позволяет сократить общую длину профилей, вдоль которых выполняются наблюдения, что снизит затраты на мониторинг углепородных отвалов и сократит сроки мониторинга.

Способ мониторинга углепородных отвалов, включающий выполнение измерений тепловых полей вдоль профилей над отвалами с помощью беспилотных летательных аппаратов с установленной на них контрольной аппаратурой для выявления очагов возгорания, отличающийся тем, что предварительно выявляют ориентировку геодинамически опасной зоны под телом отвала и профили для пролета беспилотных летательных аппаратов ориентируют вкрест простирания геодинамически опасной зоны.
Способ мониторинга углепородных отвалов
Способ мониторинга углепородных отвалов
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 322 items.
13.01.2017
№217.015.6d89

Нанокомпозиционный электроконтактный материал и способ его получения

Изобретение относится к области электротехники и нанотехнологии, в частности к нанокомпозитному материалу на основе меди (Cu) для производства силовых разрывных электрических контактов в переключателях мощных электрических сетей и вакуумных дугогасительных камерах и способу его получения....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597204
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.7009

Способ винтовой прокатки полых заготовок с дном

Изобретение относится к области прокатки из заготовок сплошного сечения деталей с дном. Способ включает следующие операции: отделение мерных штучных заготовок, зацентровку их по торцу, нагрев, подачу во вводной желоб стана винтовой прокатки, перемещение по желобу заталкивателем до касания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596519
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.707c

Материал на основе объемных металлических стекол на основе циркония и способ его получения в условиях низкого вакуума

Изобретение относится к области металлургии, а именно к материалу на основе объемных металлических стекол на основе циркония, и может быть использовано для производства деталей микромашин и механизмов с требованиями высокой износостойкости и прочности. Сплав на основе циркония для изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596696
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.7678

Способ создания тонких слоев оксидов ni и nb с дырочной проводимостью для изготовления элементов сверхбольших интегральных схем

Изобретение относится к области электронной техники и описывает возможность получения дырочной проводимости аморфной оксидной пленки на поверхности металлического стекла системы Ni-Nb путем искусственного оксидирования. Способ создания тонких слоев оксидов Ni и Nb с дырочной проводимостью для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598698
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.793c

Планарный преобразователь ионизирующих излучений и способ его изготовления

Изобретение относится к области преобразователей энергии оптических и радиационных излучений в электрическую энергию. Предложена конструкция планарного преобразователя ионизирующих излучений, содержащая слаболегированную полупроводниковую пластину n (p) типа проводимости, в которой расположена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599274
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7c30

Способ нанесения биоактивного покрытия на основе хитозана на полимерные пористые конструкции

Изобретение относится к способу нанесения покрытия на полимерные пористые конструкции и может быть использовано для формирования композиционных полимерных пористых конструкций на основе полилактида медицинского назначения с размером пор от 300 мкм, отличающихся повышенной биоактивностью и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600652
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.7df0

Способ выбора мест размещения углепородных отвалов

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при выборе мест для расположения углепородных отвалов и предназначено для предотвращения самовозгорания складируемой горной массы. Техническим результатом изобретения является предотвращение самовозгорания складируемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600948
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.862c

Способ стерилизации сверхвысокомолекулярного полиэтилена, предназначенного для применения в медицине (варианты)

Областью применения заявляемого изобретения являются медицина и ветеринария, в частности реконструктивная хирургия, ортопедия и травматология, а также экспериментальная биология. Сутью заявляемого изобретения является способ стерилизации СВМПЭ, предназначенного для применения в медицине, путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603477
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.863f

Способ получения сплава неодим-железо и устройство для его осуществления

Изобретение относится к электролитическому получению сплавов. Получают сплав неодим-железо, содержащий 78-96 мас.% неодима. В электролизер загружают оксид неодима, железо в виде стружки, расплав солевой смеси в качестве электролита через загрузочный карман, в котором устанавливают температуру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603408
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8730

Способ интенсификации процесса кучного выщелачивания золота из руд

Изобретение относится к извлечению благородных металлов кучным выщелачиванием из руд. Способ включает дробление руды, складирование штабеля руды на гидроизолированное основание, монтирование системы орошения и орошение щелочным раствором цианида натрия штабеля руды. При этом штабель руды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603411
Дата охранного документа: 27.11.2016
Showing 31-40 of 180 items.
13.01.2017
№217.015.6d89

Нанокомпозиционный электроконтактный материал и способ его получения

Изобретение относится к области электротехники и нанотехнологии, в частности к нанокомпозитному материалу на основе меди (Cu) для производства силовых разрывных электрических контактов в переключателях мощных электрических сетей и вакуумных дугогасительных камерах и способу его получения....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597204
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.7009

Способ винтовой прокатки полых заготовок с дном

Изобретение относится к области прокатки из заготовок сплошного сечения деталей с дном. Способ включает следующие операции: отделение мерных штучных заготовок, зацентровку их по торцу, нагрев, подачу во вводной желоб стана винтовой прокатки, перемещение по желобу заталкивателем до касания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596519
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.707c

Материал на основе объемных металлических стекол на основе циркония и способ его получения в условиях низкого вакуума

Изобретение относится к области металлургии, а именно к материалу на основе объемных металлических стекол на основе циркония, и может быть использовано для производства деталей микромашин и механизмов с требованиями высокой износостойкости и прочности. Сплав на основе циркония для изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596696
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.7678

Способ создания тонких слоев оксидов ni и nb с дырочной проводимостью для изготовления элементов сверхбольших интегральных схем

Изобретение относится к области электронной техники и описывает возможность получения дырочной проводимости аморфной оксидной пленки на поверхности металлического стекла системы Ni-Nb путем искусственного оксидирования. Способ создания тонких слоев оксидов Ni и Nb с дырочной проводимостью для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598698
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.793c

Планарный преобразователь ионизирующих излучений и способ его изготовления

Изобретение относится к области преобразователей энергии оптических и радиационных излучений в электрическую энергию. Предложена конструкция планарного преобразователя ионизирующих излучений, содержащая слаболегированную полупроводниковую пластину n (p) типа проводимости, в которой расположена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599274
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7c30

Способ нанесения биоактивного покрытия на основе хитозана на полимерные пористые конструкции

Изобретение относится к способу нанесения покрытия на полимерные пористые конструкции и может быть использовано для формирования композиционных полимерных пористых конструкций на основе полилактида медицинского назначения с размером пор от 300 мкм, отличающихся повышенной биоактивностью и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600652
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.7df0

Способ выбора мест размещения углепородных отвалов

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при выборе мест для расположения углепородных отвалов и предназначено для предотвращения самовозгорания складируемой горной массы. Техническим результатом изобретения является предотвращение самовозгорания складируемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600948
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.862c

Способ стерилизации сверхвысокомолекулярного полиэтилена, предназначенного для применения в медицине (варианты)

Областью применения заявляемого изобретения являются медицина и ветеринария, в частности реконструктивная хирургия, ортопедия и травматология, а также экспериментальная биология. Сутью заявляемого изобретения является способ стерилизации СВМПЭ, предназначенного для применения в медицине, путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603477
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.863f

Способ получения сплава неодим-железо и устройство для его осуществления

Изобретение относится к электролитическому получению сплавов. Получают сплав неодим-железо, содержащий 78-96 мас.% неодима. В электролизер загружают оксид неодима, железо в виде стружки, расплав солевой смеси в качестве электролита через загрузочный карман, в котором устанавливают температуру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603408
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8730

Способ интенсификации процесса кучного выщелачивания золота из руд

Изобретение относится к извлечению благородных металлов кучным выщелачиванием из руд. Способ включает дробление руды, складирование штабеля руды на гидроизолированное основание, монтирование системы орошения и орошение щелочным раствором цианида натрия штабеля руды. При этом штабель руды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603411
Дата охранного документа: 27.11.2016
+ добавить свой РИД