Способ предупреждения самовозгорания угля в выработанных пространствах и горных выработках

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение эффективности предупреждения самовозгорания угля при отработке пласта по бесцеликовой технологии с использованием прямоточных схем проветривания за счет сокращения размеров проветриваемой зоны выработанного пространства. Для этого возводят искусственные ограждения на погащаемом вентиляционном штреке в целике между монтажной камерой и фланговой выработкой , на сопряжении монтажной камеры с конвейерным штреком и в зоне установившегося горного давления. На сопряжении и в зоне искусственные ограждения возводят после вторичного шага посадки основной кровли. В период подготовки выемочного поля в зонах тектонических нарушений производят изоляцию со стороны вентиляционного и конвейерного штреков. Тампонаж полостей обрушения производят пеноматериалом, в качестве которого используют следующие компоненты при их соотношении, мае. %: резольная фенолформальдегидная смола 72,0-81,5; диоктилфталат 4,5-8,0; вспенивающе-отверждающий продукт 14,0- 20,0. Предварительно смешивают смолу с диоктилфталатом, затем за опалубку подают смесь компонентов, при вспенивании их пенопласт заполняет подготовленное пространство. 3 з. п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. (О (Л со О1 СП СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 Е 21 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЩЛ110 ТРУА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3989657/22-03 (22) 21.10.85 (46) 07.12.87. Бюл. № 45 (71) Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) В. М. Маевская, Т. Е. Гребенщиков, Г. В . Суханов, А. П. Игнатенко, Н. М. Недосекина и В. Ф. Фельзинг (53) 622.817 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1149028, кл. Е 21 F 5/00, 1982.

Технологические схемы разработки пластов угля склонных к самовозгоранию. Донецк, ДонУГИ, 1972. (54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЯ В ВЫРАБОТАННЫХ ПРОСТРАНСТВАХ И ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ (57) Изобретение относится к горному делу.

Цель изобретения — повышение эффективности предупреждения самовозгорания угля при отработке пласта по бесцеликовой технологии с использованием прямоточных схем проветривания за счет сокращения

„„SU„„1357591 А1 размеров проветриваемой зоны выработанного пространства. Для этого возводят искусственные ограждения на погашаемом вентиляционном штреке в целике между монтажной камерой и фланговой выработкой, на сопряжении монтажной камеры с конвейерным штреком и в зоне установившегося горного давления. На сопряжении и в зоне искусственные ограждения возводят после вторичного шага посадки основной кровли. В период подготовки выемочного поля в зонах тектонических нарушений производят изоляцию со стороны вентиляционного и конвейерного штреков. Тампонаж полостей обрушения производят пеноматериалом, в качестве которого используют следующие компоненты при их соотношении, мас. 0 0: резольная фенолформальдегидная смола 72,0 — 81,5; диоктилфталат 4,5 — 8,0; вспенивающе-отверждающий продукт 14,0—

20,0. Предварительно смешивают смолу с диоктилфталатом, затем за опалубку подают смесь компонентов, при вспенивании их пенопласт заполняет подготовленное пространство. 3 з. п. ф-лы, 2 ил„1 табл.

1357591

72,0 — 81,5

4,5 — 8,0

14,0 — 20,0

Изобретение относится к горному делу и предназначено для предупреждения самовозгорания угля в выработанных пространствах угольных шахт.

Цель изобретения — повышение эффективности предупреждения самовозгорания угля при отработке пласта по бесцеликовой технологии с использованием прямоточных схем проветривания за счет сокращения размеров проветриваемой зоны выработанного пространства.

На фиг. 1 изображены искусственные ограждения; на фиг. 2 — схема установки для получения пенопласта.

Обозначены перемычка 1, рубашка 2, полоса 3, целик 4 в зоне тектонических нарушений, фланговая выработка 5, монтажная камера 6, вентиляционный штрек 7, конвейерный штрек 8, целик 9 между монтажной камерой и фланговой выработкой.

При отработке пласта по бесцеликовой технологии с применением прямоточных схем проветривания в выработанном пространстве выделяется три фильтрационных потока воздуха: по погашаемому вентиляционному штреку, из очистного забоя на поддерживаемый конвейер штрек (при нисходящей подаче воздуха) и в районе монтажной камеры.

Искусственные ограждения устанавливаются следующим образом.

Воздухонепроницаемая перемычка 1 устанавливается на погашаемом вентиляционном штреке 7 в целике 9 между монтажной камерой 6 и фланговой выработкой 5, рубашка 2 — в районе монтажной камеры на сопряжении с конвейерным штреком длиной

30 м. Рубашка возводится после вторичного шага посадки основной кровли. Для сокращения шага посадки основной кровли производится предварительное торпедирование пород. При наличии в конвейерном штреке полостей обрушения производится их тампонаж до возведения рубашки. По мере подвигания очистного забоя возводится искусственное ограждение (полоса) 3 в зоне установившегося горного давления после вторичного шага посадки основной кровли с отставанием от очистного забоя на 50—

60 м.

Возведение искусственных ограждений позволяет сократить проветриваемую зону выработанного пространства (Н) до 50—

60 м соответственно расстоянию отставания искусственного ограждения от очистного забоя.

При скорости подвигания очистного забоя (V) 50 м/мес и более отношение времени перемещения проветриваемой зоны (т=

Н

=--) к продолжительности инкубационного периода (т„„„) не превышает 0,5 (неопасно), при котором создаются пожаробезопасные условия отработки пласта.

На выемочных полях с наличием тектонических нарушений, не проходимым комплексом, в период их подготовки оконтуривается целик 4, оставляемый в выработанном пространстве в зоне нарушения пласта и вдоль его возводится рубашка 2 со стороны вентиляционного и конвейерного штреков для его изоляции. После демонтажа комплекса на конвейерном штреке рубашка соединяется со стенкой. При этом на вентиляционном штреке с прохождением рассеченной печи для монтажа комплекса возводится перемычка 1 из пенопласта.

Перемычка 1 по своей конструкции герметически значительно отличается от изолирующих перемычек, возводимых в шахтах.

Вместо двух перемычек возводится одна из кирпича или бетона и на расстоянии 0,5—

0,8 м от нее пробивается по сечению органный ряд, который обшивается пленкой. Пространство между ними заполняется пенопластом, обладающим воздухонепроницаемостью при толщине стенки 0,5 м и перепаде давления воздуха 1000 Па (100 мм вод. ст.) ..

По предлагаемому способу предупреждения самовозгорания угля для возведения искусственных ограждений рекомендуется применять пенопласт повышенной прочности и воздухонепроницаемости на основе резольной фенолоформальдегидной смолы с добавками диоктилфталата и составляющие компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:

Резольная фенолформальдегидная смола

Диоктилфталат

Вспенивающеотверждающий продукт

Введение диоктилфталата в рецептуру композиции позволяет получить качественный пенопласт за счет хорошего совмещения эфирных пластификаторов с резольной смолой и низкой вязкости диоктилфталата (динамическая вязкость по Гэпплеру 25 сП) .

Водородный показатель диоктилфталата (pH 5,5 — 6,0) обеспечивает высокую реакционную способность и стабильность ячеистой структуры при взаимодействии резольной смолы и кислотного вспенивающеотверждающего продукта.

Смола предварительно смешивается с диоктилфталатом в соответствии с рецептурой. За опалубку подается смесь компонентов композиции, при вспенивании которых пенопласт заполняет все предварительно подготовленное пространство. Свойства пенопласта определяются согласно методик действующих ГОСТов.

В таблице приведена рецептура и физикомеханические показатели пенопласта.

Применение диоктилфталата в композиции для получения пенопласта оказывает!

357591 жения при сжатии, повышении кажущейся плотности и воздухонепроницаемости.

Рецеп Содержание, 7. в

Физико-химические поХарактеристика

Вели чина тура рецептуре пенопласта пенопласта казатели крат пост

Разру- Воздужу яс

Диок- Bcrreезольвспе нива шающее напряжение хопроницаенивающе-оттил фталат от ола ния мость Па сть

/M3 верждающий ри сжа ии,МПа I агент

0,8

1 81,5 4 5 14 0 25 0 128 сжатии и воздухонепроницаемости обеспечивают надежность изолирующего сооружения в шахте

1,0

2 75 5 б 5 180 250 145 риал характеризуется большим значением разрушающего напряжения при сжатии и меньшей воздухопроницаемостью

3 72,0 8,0 20,0 24,5 150

1,9

4 83 0 30 140 28 0 100

0,4 воздухопроницаемость. Не пригоден для применения в шахте.

18, 0 200

5 71,0 9 0 20

1,25 нию кратности вспенивания и, соответственно, к повышенному расходу композиции для вспенивания и увеличению стоимости изолирующего сооружения.

С изменением количества вводимого диоктилфталата от 4,5 до 8% в композицию для вспенивания физико-механические свойположительное влияние, проявляющееся в повышении величины разрушающего напряИз таблицы видно, что введение диоктилфталата в количестве Зо, ниже нижнего предлагаемого предела, существенно не сказывается на физико-механических показателях. Использование диоктилфталата в количестве 9 выше верхнего предлагаемого йредела, приводит к значительному сниже0,30 10 Величина разрушающего напряжения при

0,27 10 По сравнению с рецептурой 1 пеномате0,25 10 По исследуемым показателям характеризуется наидучшими результатами. Рецептуры 2 и 3 рекомендуются для применения в шахте

0,37.10 Низкие значения кажущейся плотности и величины разрушающего напряжения при сжатии. Повышенная

0,25-10 Пониженная величина кратности вспенивания приводит к увеличенному расходу, диспропорция в скоростях вспенивания и отверждения пеноматериала. Не пригоден для применения в шахте. ства получаемого пенопласта увеличиваются

Наилучшими показателями (разрушающее напряжение при сжатии 0 8 — 1,9 %Па, воздухопроницаемость (0,25 — 0,30) )

+10 м Па с ) обладает пеноматериал с добавкой диоктилфталата в предлагаемых пределах 4,5 — 8,0%, который и рекомендуется для практического использования.

Высокие физико-механические свойства пенопласта позволяют его использовать для заполнения пустот за крепыш горных выработок, для борьбы с самовозгоранием угля, скоплением метана, обрушением горных пород.

Возведение изолирующих сооружений производится с помощью установки для получения пенопласта на месте применения.

Установка (фиг. 2) состоит из двух емкостей 10 и 11, одна из которых (10) предназначена для фенолформальдегидной резольной смолы с диоктилфталатом, а другая — для вспенивающе-отверждающего продукта, двух фильтров 12 и 13, двух насосов 14 и 15, дозирующих исходные компоненты в заданном соотношении, двух ресиверов 16 и 17 для сглаживания пульсации, двух обратных клапанов 18 и 19, пистолета-смесителя 20. снабженного пневмомешалкой.

Объем изолирующих сооружений определяется в зависимости от места их возведения. Толщина рубашки и стенки принимается 0,3 — 0,5 м, перемычки 0,5 — 0,8 м.

Купол заполняется полностью.

Формула изобретения

1. Способ предупреждения самовозгорания угля в выработанных пространствах и горных выработках, включающий возведение искусственных ограждений из пеноматериала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности предупреждения самовозгорания угля при отработке пласта по бесцеликовой технологии с использованием прямоточных схем проветриванкя за счет сокращения размеров проветриваемой зоны выработанного пространства, искусственные ограждения возводят на погашаемом вентиляционном штреке в целике между

)0 монтажной камерой и фланговой выработкой, на сопряжении монтажной камеры с конвейерным штреком и в зоне установившегося горного давления, причем на сопряжении монтажной камеры с конвейерным штреком и в зоне установившегося горного давления искусственные ограждения возводят vîñëå вторичного шага посадки основной кровли.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в период подготовки выемочного поля в зонах тектонических нарушений производят ,изоляцию целиков со стороны вентиляционного и конвейерного штреков.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что производят тампонаж полостей обрушения пеноматериалом.

4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что в качестве пеном атер нала используют композицию со следующим соотношением компонентов, мас. %:

Резольная фенолформальдегидиая смола 72,0 — 81,5

Диоктилфталат 4,5 — 8,0

Вспенивающеотверждающий продукт 14,0 — 20,0

1357591

Составитель И. Федяева

Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 5484/31 Тираж 429 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Payøñêàÿ наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4