Состав для подавления взрывов в шахтах
1. СОСТАВ ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ВЗРЫВОВ В ШАХТАХ, включающий карбамид , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности взрывоподавления при пневматическом распылении состава в очаг взрыва, он дополнительно содержит хлористый калий и гидрофобизующую добавку при следующем соотношении компонентов , мае. %; Карбамид50,0-84,5 Хлористый калий15 -45 Гидрофобизующая добавка0,5-5,0 2.Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гидрофобизующей добавки он содержит натриевые соли жирных кислот , или кремнийорганические жидкости, или аэросил. 3.Состав по п. 1, отличающийся тем, (Л что его компоненты имеют средний размер частиц не более 40 мкм. 05 оо СП 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3582320/22-03 (22) 20.04.83 (46) 15.07.85. Бюл. № 26 (72) В. С. Рыжков, М. Е. Красня иски й, Г. Г. Кощеев, А. И. Козлюк, А. А. Осейкин, Ф. Д. Пушкарев и М. В. Дуля-Борзинец (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела (53) 622.822 (088.8) (56) 1. Предупреждение взрывов пыли в угольных и сланцевых шахтах. М., «Недра», 1974, с. 303.
2. Временная инструкция по созданию предохранительной среды порошкообразными пламегасителями при взрывных работах в шахтах, опасных по газу и пыли. Караганда, ВостНИИ,1.975, с. !8.
3. Авторское свидетельство СССР № 369272, кл. Е 21 F 5/00, 1970.
4. Авторское свидетел ьство С С С P № 563503, кл. Е 21 F 5/00, 1974.
5. Авторское свидетельство СССР № 485742, кл. А 62 С 1/00, 1973.
6. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3296739/03, кл. E 21 F 5/00, 1981.
7. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3364990/03, кл. Е 21 F 5/00, 1982 (прототип).
„„Я0„„1167353 А
ВЗРЫВОВ В ШАХТАХ, включающий карбамид, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности взрывоподавления при пневматическом распылении состава в очаг взрыва, он дополнительно содержит хлористый калий и гидрофобизующую добавку при следующем соотношении компонентов, мас. 0 0: Карбамид 50,0 — 84,5 Хлористый калий 15 — 45 Гидрофобизующая добавка 0,5 — 5,0 2. Состав по и. I, отличающийся тем, что в качестве гидрофобизующей добавки он содержит натриевые соли жирных кислот, или кремнийорганические жидкости, или аэросил. 3. Состав по п. 1, отличающийся тем, что его компоненты имеют средний размер частиц не более 40 мкм. 1167353 15 25 35 45 55 Изобретение относится к горной промышленности, а именно к порошковым средствам предотвращения взрывов пыле-газовых смесей в шахтах. Для локализации взрывов в шахтах применяют ряд взрывоподавляющих средств: инертная пыль, вода с добавками поверхностно-активных вещесТМ" ;.(1) . Известен такж огнет шащий порошок ПСБ-2 на основе бикарбоната натрия (2). Однако инертная.пь11пь и порошок ПСБ-2 обладают низкими ингибирующими свойствами и малоэффективны при подавлении взрывов метана и угольной пыли. Применение воды затруднено при отрицательных температурах, а на глубоких горизонтах при повышенной температуре приводит к обводнению выработок, создает тяжелые условия труда за счет увеличения влажности. Кроме того, вода мало эффективна при подавлении взрывов угольной пыли. Известен ряд взрывоподавляющих составов, например, на основе хлористого натрия (3), бромистого аммония (4), сульфата кобальта (5), однако состав (3) малоэффективен, а составы (4) и (5) содержат дефицитные и дорогостоящие компоненты и практически не могут быть внедрены в серийное производство. Известно также применение в качестве эффективного средства для подавления взрывов калия хлористого удобрительного, поставляющегося в виде гранул 1 — 6 мм (6). Недостатком данного средства является необходимость распыления его только взрывным способом. Наиболее близким к предлагаемому является состав для подавления взрывов в шахтах, включающий карбамид, выпускаемый в гранулированном виде с размером частиц 2 — 5 мм (7). Это вещество эффективно подавляет взрыв метана и угольной пыли только в том случае, если распыление его в зону взрыва осуществляется с помощью заряда ВВ. Это объясняется тем, что при взрывном распылении гранулы карбамида измельчаются до микронных частиц, т. е. активная ингибирующая поверхность увеличивается на несколько порядков. При этом взрывоподавляющая навеска карбамида по метану составляет 0,2 г. При пневматическом же распылении эффективность его очень мала, поскольку не происходит дополнительного измельчения гранул. Средства данного типа не пригодны для взрывоподавления при пневматическом распылении их в очаг взрыва. Однако в шахтах возможны случаи, когда распыление взрывоподавляющего средства следует осуществлять только пневматическим способом, например, в системах автоматического взрывоподавления, установленных на рабочем органе комбайна, в местах нахождения большого числа горнорабочих, где наличие ВВ вообще нежелательно, и др. Эксперименты показали, что частицы размером более 40 мкм не образуют устойчивые аэрозоли; начиная же примерно с 40 мкм и ниже частицы образуют устойчивые аэрозоли, что позволяет более надежно защищать всю возможную зону возникновения и развития взрыва. Целью изобретения является повышение эффективности подавления взрыва метана и угольной пыли при пневматическом распылении состава в очаг взрыва в шахтах. Поставленная цель достигается тем, что состав для подавления взрывов в шахтах, включающий карбамид, дополнительно содержит хлористый калий и гидрофобизующую добавку при следующем соотношении компонентов, мас.о/o. Карбамид 50,0 — 84,0 Хлористый калий 15 — 45 Гидрофобизующая добавка 0,5 — 5,0 При этом средний размер частиц предлагаемого состава должен быть не более 40 мкм. В качестве гидрофобизующей добавки состав содержит натриевые соли жирных кислот, или кремнийорганические жидкости, или аэросил. Предлагаемый состав порошка получают путем измельчения в шаровой мельнице основных компонентов до среднего размера частиц не более 40 мкм и смешения их в определенных пропорциях с добавкой гидрофобизующего вещества. При исследовании порошковых составов на их взрывоподавляющую эффективность были использованы методы, основанные на пневматическом распылении. Лучшие результаты по взрывоподавляющей эффективности получены при соотношениях исходных компонентов, примеры которых приведены в табл. 1, При экспериментальном исследовании пределов содержания КС1 в составе предлагаемого взрывоподавляющего порошка установлено, что при содержании хлористого калия более 45Я или менее 15Я взрывоподавляющая навеска порошка возрастает, т. е. эффективность порошка падает. Были проведены сравнительные испытания предлагаемого состава, инертной пыли, гранулированных мочевин и хлористого калия, а также порошка ПСБ-2, который рекомендован в качестве взрывоподавляющего средства и принят в качестве базового объекта. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Из приведенных в табл. 2 данных следует, что при подавлении взрывов метана порошок предлагаемого состава эффективнее по сравнению с инертной пылью в 7,3 раза, ПСБ-2 — в I 6 раза, гранулированной мо-. чевиной — 1,5 раза, гранулированным КСI — в 1,3 раза. Для подавления взрыва угольной пыли (по норме осланцевания) предлагаемый порошковый состав эффективнее инертной пыли — 2,5 раза, ПСБ-2 — в 1167353 2,1 раза, гранулированного КС1 — в 1,5 раза, а для гранулированной мочевины одинаковое. Таким образом, предлагаемый состав при пневматическом методе его распыления в П араме тры 84,5 Карбамид 30. Хлористый калий 0,5 Аэро сил Эффективная навеска по подавлению взрыва метана, r 0,14 0,14 0,15 Эффективность по подавлению взрыва угольной пыли (И),X 35 Таблица2 Показатели ИнертКС1 Предлагаемыйй ная гранупыль состав лированный Способ Пнев- Пнев- Взрывной Взрыв- Пневмараспы- мати- мати- ной тический ления ческий ческий порошка по мета1ь1 Оь24 Оь22 Оь20 Оь15 ну, r Эффективность по подавлению взрыва угольной пыли (N), 7. 52 34 34 Составитель И. Федяева Редактор Н. Швыдкая Техред И. Верес Корректор В. Синицкая Заказ 4399/34 Тираж 446 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий I 13035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Взрывоподавляющая навеска ПСБ-2 (базовый объект) очаг взрыва эффективнее известных и может быть использован в шахте для подавления взрывов как методом пневматического распыления, так и взрывного. Т а б л и ц а 1 Предлагаемый состав (T ° Карбамид гранулированный (мочевина) 
