Состав для профилактики и тушения эндогенных пожаров

 

СОСТАВ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ТУШЕНИЯ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ в выработанном пространстве шахт, включающий цемент, жидкое стекло, наполнитель и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности осадка, образующегося при твердении состава, и регулирования процесса твердения, в качестве наполнителя он содержит отходы флотации угля и горную породу с верхним пределом крупности частиц до 13 мм при следующем соотношении компонентов, вес.%: Цемент 1,0-1,5 Жидкое стекло 0,5-0-, 7 с Отходы флота5S 23 - 27 ции угля (Л Горная 19 - 26 порода Вода Остальное

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И2

539 A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3439651/22-03 (22) 02.06.82 (46) 07.10.83. Бюл. 37

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕ Г СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (72) Л.А. Баранов, Ю.И, Иванов, В.А, Кузьмин, Ю.А.;Ииллер, В.A. Чеглаков и А.Б. Элямович (71) Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности и Кузнецкий научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт углеобогащения (53) 622.822 (088.8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 663854, кл. Е 21 F 15/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

N 909213, кл. Е 21 F 5/00, 1980 (прототип). ш E 21 t 5/00, f 21 F 15/00 (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ

И ТУШЕНИЯ ЭНДОГЕННЪ|Х ПОЖАРОВ в выработанном пространстве шахт, включающий цемент, жидкое стекло, наполнитель и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности осадка, образующегося при твердении состава, и регулирования процесса твердения, в качестве наполнителя он содержит отходы флотации угля и горную породу с верхним пределом крупности частиц до 13 мм при следующем соотношении компонентов, вес,3:

Цемент 1,0-1, 5

Жидкое стекло 0,5-0-, 7

Отходы флотации угля 23 - 27

Горная

roрсда 19 — 26

Вода Остальное

1046

20

Изобретение относится к горной промышленности и может быть исполь- зовано в шахтах для профилактической обработки выработанных пространств.

Известна заиловочная суспензия (1. 3 для профилактики и тушения подземных эндогенных пожаров; содержащая,3: суглинки 14-21, отходй обогащения каменного угля 3 - 7, золу электростанций 7 - 17 и воду 6467.

Недостатком этой суспензии является отсутствие способности схватывания, в результате чего осадок имеет низкую прочность (менее

Of5 кгс/см ). По этой причине суспензия применяется, в ocvoBMQM, для профилактической обработки пожароопасных обработанных участков, не граничащих с действующими забоями.

Наиболее близким к изобретению является состав для профилактики и тушения эндогенных пожаров, содержащийД; цемент 1 - 2, жидкое стекло 1, 3 — 2, 5, наполнитель состоящий из молотого гранулированного доменного шлака 2 5-5, глины 11,2 - 16 и воды 75. Приготавливаемую пульпу подают в выработанное .пространство

Зо по трубам и скважинам (2 ) .

Известный состав имеет следующие недостатки: содержит значительное количество глины (до 16 ), .которая резко снижает прочность осадка, вяжущие свойства цемента в присутствии глины в значительной степени нейтрализуются, введение глины затрудняет регули 40 рование сроков твердения состава, глина удерживает большое количество воды в течение длительного срока, что обуславливает высокую подвижность состава и возможность выноса или опасных прорывов в действующие выра- 45 ботки, для стабилизации состава совержание цемента недостаточно при использовании его для профилактики на пластах крутого падения; 50 содержит большое количество воды (74; 5-84, 04 ), что приводит к большому расплыву его в выработанном пространстве и затрудняет возможность регулирования сроков твердения, 55

Целью изобретения является повыше ние прочности осадка, образующегося при твердении состава, и регулирова539 2 ние процесса твердения его в выработанном пространстве шахт.

Поставленная цель достигается тем, что состав для профилактики и тушения эндогенных пожаров, включающий цемент, жидкое стекло, наполнитель и воду, содержит в качестве наполнителя отходй флотации угля и горную породу с верхним пределом крупности частиц до 13 мм при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Цемент 1,0-1 5

Жидкое стекло О, 5-0, 7

Отходы флотации угля 23" 27

Горная порода класса 0-13 19 - 26

Вода Остальное

Процентное содержание е составе углей и горных пород класса 0-13 мм определялось лабораторным путем, для чего были приготовлены смеси составов с различным процентным содержанием компонентов.

Пределы содержания отходов флотации угля и горной породы класса 013 мм взяты иэ условий получения оптимальной прочности состава на сжатие. Увеличение фракции более 13 мм ведет к повышению аварийности скважин и трубопроводов, а также ухудшает проникновение состава в обрушенные породы выработанного пространства. содержание цемента менее 13 не влияет на повышение прочности состава, а более 1,53 — повышает незначительно прочность состава. Наличие жидкого стекла обусловлено наличием цемента, содержащегося в составе.

Пределы 0,5-0,73 соответствуют содержанию цемента 1, 0-1,Я гри регулирова- нии начала сроков схватывания от 3 до

5 ч и предела прочности на сжатие от 2,9 до 3,11 кгс/см 2 (через 28 сут).

Ниже приведены примеры приготовления составов для профилактики и тушения эндогенных пожаров.

Пример 1 . Приготовление состава производится в мешалке перио-. дического действия. Для этого в мешалку с помощью скипа загружают

0,23 т отходов флотации, 0,19 т горных пород класса 0-13 мм, 0,15 т цемента и заливают из мерной емкости

0,56 м воды. Затем включают мешалку,и перемешивают материалы 2 мин.

В работающую мешалку заливают жидкое стекло в количестве 0,005 т и пере10465

Составитель И. Федяева

Редактор В. Данко Техред C.M ryHosa. Корректор А. Ференц

Заказ 7696/37 Тираж 444 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Я-35, Раушская наб ., д . 4/5 филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4

3 мешивают смесь 1 ми до получения однородной массы. Состав сливают в бункер, иэ которого его насосом перекачивают в скважину.

При соблюдении соотношений компо5 нентов и технологии приготовления получаемый состав имеет предел прочности при сжатии, кгс/см2: через сут - 1,4, 3 сут - 1,73, 7 сут2,42, 28 сут - 2,9. Начало срока схватывания состава - 5 ч.

Пример 2 . Приготовление состава производится в смесителе непрерывного действия. Дпя этого в работающую мешалку с помощью двух транспортеров-питателей, отрегулиро ванных соответственно яа производительность 25 и 22 т в час, подаются соответственно отходы флотации и горные породы. В мешалку поступает вода с расходом 50,9 из/ч. С помощью шнека-дозатора в мешалку подают

1, 3 т цемента в час. Насосом-дозатором в мешалку закачивают жидкое стекло с производительностью 0,8 т/ч.

Состав в течение 2-2,5 мин перемеши. вается до однородной массы и переливается в бункер, из которого плунжерными насосами по магистральному и участковым трубопроводам поступает в обсадные трубы заиловочных групповых или индивидуальных скважин, пробуренных в выработанное пространстBO .

Состав, приготовленный по указанной технологии и при соблюдении соотношения компонентов в нем, имеет следующие характеристики: начало срока схватывания — 4 ч, прочность при сжатии кгс/см, соответственно через 1, 3, 7 и 28 сут — 1, 55, 1, 86, 2,32, 2, 87.

Пример 3 . Приготовление состава для профилактики и тушения энаогенных пожаров в высокомеханиэи39 4 рованных комплексах, сооружаемых при обогатительных фабриках.

В мешалку непрерывного действия иэ бака отстойника поступает 145 м 3 суспензии отходов флотации, сгущенных до 596 r на 1 л (соотношение 24:

45,3 ). По транспортеру, отрегулированному на производительность 52 т/ч, непосредственно с классификаторов фабрики в мешалку подают горные породы, выделенные при обогащении угля, класса 0-13 мм. С помощью дозатора в мешалку подают 2 т цемента в час.

Дозатором-насосом с производитель" ностью 1,4 т/ч в мешалку закачивают жидкое стекло. Процесс перемешивания продолжается 2-3 мин, после чего состав /переливается в расходный бункер.

Бетононасосом смесь нагнетается в магистральный трубопровод, на конце которого установлен перекачной распределительный бетононасос. Он подает состав в участковые трубопроводы, которые соединены с обсадными трубами заиловочных скважин, пробу-.ренных в выработанное пространство. Характеристика приготовленного состава: начало срока схватывания, ч - 3, прочность при сжатии, кгс/см через 1 3, 7 и 28 сут - 1,75, 2 21, 2,52, 3,11.

Техни ко-э ко номи че ские преимущества предлагаемого состава состоят в следующем: повышается безопасность труда шахтеров и снижается аварийность, так как исключается воэможность прорыва йульпы в действующие выработки и по- вышается эффективность профилактичес" кой обработки, уменьшается загрязнение поверхности и окружающей среды за счет ликвидации разработки глины и использования отходов обогащения.