Способ огнезащиты угольных обнажений
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (511 4 E 21 F 5/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3843928/22-03 (22) 17.01.85 (46) 15.07.86. Бюп. N - 26 (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по .добыче полезных ископаемых открытым способом и Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева (72) И.В.Александров, А.И.Камнева, П.А.Бурков, В.Е.Денисенко и А.И.Чиркин (53) 622.822 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N - 724773, кл. E 21 F 5/60, 1980.
Авторское свидетельство СССР
Р 1093826, кл. E 21 F 5/00, 1984.
„„SU„1244346 А1 (54) (57) СПОСОБ ОГНЕЗАЩИТЫ УГОЛЬНЫХ
ОБНАЖЕНИЙ, включающий их обработку антипирогеном, о т л и-ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности огнезащиты за счет улучшения адгезионных свойств антипирогена, его проникающей способности и устойчивости к атмосферным осадкам, в качестве антипирогена используют смесь жидкого стекла, хлористого калия, поверхностно-активного вещества и глицерина в соотношении от
25:15:1:2 до 30:20:1,5:2..
1244346 СодержаI ние комI . понентов . мас.Ж !
Скорость смачиваРабота адгезии, Н/м 10" после обработки образцов
Среднее время возгорания,мин
Компоненты
Примечание ния, ccMM" /мин до .обра-! ботки ,образцов водой
200 мл
1 воды
Исходный уголь
0,8
0,9
Прототип
Жидкое стекло 30
HgO (первый
- антипироген) 70
CAGE
Глицерин
Изобретение .относится к горному делу и может быть использовано при борьбе с,эндогеннымии экзогенными пожа- рами при открытой и подземной обработке, транспортировке и хранении твердых горючих ископаемых.
Цель изобретения - повышение эффективности огнефащиты за счет улучшения адгезионных свойств, устойчивости к воздействию атмосферных осад- 10
Ъ ков, проникающей способности антипирогена, а также снижение трудозатрат при осуществлении огнезащиты.
Способ осуществляется следующим образом. 15
Все компоненты антипирогена смешиваются и наносятся на поверхность защищаемого объекта. Благодаря поверхностно-активному веществу антипи- 20 роген проникает в микро- и макротрещины защищаемого объекта, увеличивая глубину пропитки и, следовательно, надежность огнезащиты, а хорошие адгезионные свойства жидкого стекла позволяют наносить антипироген на наклонные и вертикальные поверхности.
После высыхания антипирогена образуется эластичная за счет глицерина водонерастворимая пленка. Нанесение зо антипирогена в один прием улучшает !
1 технологичность и снижает затраты на осуществление огнезащиты.
При воздействии огня или высоких температур, возникающих при горении твердых горючих ископаемых,.на огнезащитную пленку в начальной стадии происходит разложение жидкого стекла с выделением воды. Этот процесс вместе с .испарением выделившейся воды сопровождается поглощением большого количества тепла, препятствуя возгоранию защищаемого объекта, При дли! тельном воздействии огня или высоких температур происходит разложение хлористого калия с образованием соляной кислоты, ингибирующей газофазные целные реакции горения. Ингибирование, видимо, связано с протеканием реакций гибели активных центров-атомов водорода, кислорода и гидроксильных радикалов.
Выбор в качестве одного из компонентов хлористого калия обусловлен тем, что он в отличие от других хлоридов не вступает в реакцию с жидким стеклом и обеспечивает образование сплошной огнезащитной пленки.
Выбор концентрации компонентов антипирогена определяется по результа там лабораторных испытаний, которые сведены в таблицу.
1244346
Продолжение таблицы
Содержание комСкорость смачиваРабота адгезии, Н/м 10
Среднее время возгорания,мин
Компоненты
Примечание ния, смз /мин понентов мас.7. до обра1
4,1
25
0,020
31,2
60 н,о пламени
36,8. 0,017 То же
Жидкое стекло 30
KCE
Н О
Жидкое стекло 25
0,018
32,6
КИ
55 н о Жидкое стекло . 30
KCR
55
0,013
39,7
15 ная пленка, образцы не возгораются
Глицерин
53 но
39,4 0,050 То же
Жидкое стекло 30
KCt.
0,5
ПО-1
Глицерин
Н О (второй антипироген) Жидкое стекло
Жидкое стекло ботки ! образцов водой после обработки образцов
200 мл воды
23,5 .0,076
38,3 0,014
Пленка прочная, наблюдаются отдельные самозатухающие вспышки
Пленка прочная,образцы не возгораются
Пленка прочная, образцы не возгораются
Прочная более эластич1244346
Скорость смачиваСодержание комСреднее время возгорания,мин
Работа адгезии, Н/м 10"
Компоненты ния, с„з/
Примечание понентов мас.Х о об после обработки образцов
200 мл д ра.— ботки образцов водой воды
НО
52,5
Жидкое стекло
КСР
ПО-1
1,0
Глицерин
Н,О
Жидкое стекло
39,2
K(X
ПО-1
1,5
Глицерин н,о
51,5
Основным показателем при испытаниях являются результаты сжигания о образцов угля при 600 С, обработанных антипирогеном с различной концентрацией компонентов. Из четырех компонентов антипирогена огнезащитными свойствами обладают жидкое стекло и хлористый калий. При концентрации обоих компонентов 25-30% независимо от концейтрации остальных двух компонентов образцы угля не возгорались. Дальнейшее увеличение их концентрации приводит к удорожанию антипирогена, увеличивая его вязкость, и ухудшает растворимость. Кроме того, при концентрации жидкого стекла 2530Х антипироген обладает высокими адгезионными свойствами, а после высыхания создает прочную нерастворимую в воде пленку.
Продолжение таблицы
39,1 0,320 .То же
0,340 Прочная более эластичная пленка, образцы не возгораются
Оптимальная концентрация поверхностно-активного вещества (ПАВ) определяется исходя из скорости пропитки антипирогена. Увеличение концентрации ПАВ от 0 до 1,5Х приводит к увеличению скорости пропитки. Дальнейшее увеличение концентрации существенно скорость пропитки не увеличивает, а приводит к вспениванию антипирогена при нанесннии его на защищаемый объект.
Оптимальная концентрация глицерина составляет 2Х. Снижение концентра-! ции глицерина ниже 2Х приводит к растрескиванию антипирогенной пленки, а увеличение концентрации более 2Х приводит к необоснованному удорожанию антипирогена.
