Состав для профилактики и тушения эндогенных пожаров Советский патент 1983 года по МПК E21F5/00 E21F15/00 

4:

О5

сл

00

со Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в шахтах для профилактической обработки выработанных пространств. Известна заиловочная суспензия Г1-3 для профилактики и тушения подземных эндогенных пожаров, содержащая,: суглинки Н-21, OTXOflii обога щения каменного угля 3 - 7, золу электростанций 7 17 и воду Недостатком этой суспензии является отсутствие способности схват вания, в результате чего осадок имеет низкую прочность (менее ч. 0,5 кгс/см А По этой причине суспензия применяется, в основном, для профилактической обработки пожароопасных обработанных участков, не граничащих с действующими забоями. Наиболее близким кизобретению является состав для профилактики и тушения эндогенных пожаров, содержащий/%; цемент 1-2, жидкое стекло 1,3 - 2,5, наполнитель состоящий из молотого гранулированного доменн го шлака 2,, глины 11,2 - 16 и воды 75. Приготавливаемую пульпу подают в выработанное лространство 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 прису ствии глины в значительной степени нейтрализуются, введение глины затрудняет регули рование сроков твердения состава глина удерживает большое количес во воды в течение длительного срока что обуславливает высокую подвижнос состава и возможность выноса или опасных прорывов в действующие выра ботки, для стабилизации состава содержа ние цемента недостаточно при исполь зовании его для профилактики на пла тах крутого падения; содержит большое количество воды (7V, 5-84, О ), что приводит к большо му расплыву его в выработанном пространстве и затрудняет возможнос регулирования сроков твердения. Целью изобретения является повыш ние прочности осадка, образующегося при твердении состава, и регулирова Э2 ние процесса твердения его в вы|Ьаботанном 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 отходь флотации угля и горную породу с верхним пределом крупности частиц до 13 мм при следующем соотношении компонентов, вес.: Цемент1,0-1,5 Жидкое стекло 0,5-0,7 Отходы флотации угля 23 - 27 Горная порода класса 0-1319 - 26 Вода . Остальное Процентное содержание в составе углей и горных пород класса 0-13 мм определялось лаборат.орным путем, для чего были приготовлены смеси составов с различным процентным содержанием компонентов. Пределы содержания отходов флотации угля и горной породы класса 013 мм ВЗЯТЬ из условий получения оптимальной прочности состава на сжатие. Увеличениефракции более 13 мм ведет к повышению аварийности скважин и трубопроводов, а также ухудшает проникновение состава в обрушенные породы выработанного пространства. Содержание цемента менее 1 не влияет на повышение прочности состава, а более 1,5% - повышает незначительно прочность состава. Наличиежидкого стекла обусловлено наличием цемента, содержащегося в составе. Пределы 0,5-0,7 соответствуют содержанию цемента 1,0-1,51 при регулироваНИИ начала сроков схватывания от 3 до 5 ч и предела прочности на сжатие от 2,9 до 3,11 кгс/см (через 28 сут|. Ниже приведены примеры приготовления составов для профилактики и тушения эндогенных пожаров. П р и м е р 1 . Приготовление состава производится в мешалке периодического 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 0,5б м воды. Затем включают мешалку ,и перемешивают материалы 2 мин., В работающую мешалку заливают жидкое стекло в количестве 0,005 т и перемешивают смесь 1 ми до получения днородной массы. Состав сливают в ункер, из которого его насосом перекачивают в скважину.

При соблюдении соотношений компонентов и технологии приготовления получаемый состав имеет предел прочности при сжатии, кгс/см : через 1 сут - 1,Л, 3 сут - 1,73, 7 сут Z,fy2, 28 сут - 2,9. Начало срока схватывания состава - 5 ч.

П р и м е р 2 , Приготовление состава производится в смесителе непрерывного действия. Для этого в работающую мешалку с помощью- двух хранспортеров-питателей, отрегулированных соответственно на производи- тельность 25 и 22 т в час, подаются соответственно отходы флотации и горные породы. В мешалку поступает вода с расходом 50,9 MV4. С помощью шнека-дозатора в мешалку подают 1,3 т цемента в час. Насосом-дозатором в мешалку закачивают жидкое стеклос производительностью 0,8 т/ч. Состав в течение 2-2,5 мин перемешивается до однородной массы и переливается в бункер, из которого плунжерными насосами по магистральному и участковым трубопроводам поступает в обсадныетрубы заиловочных групповых или индивидуальных скважин, пробуренных в выработанное пространство.Состав, приготовленный по указанной технологии и при соблюдении соотношения комггонентов в нем, имеет следующие характеристики: начало срока схвать1вания - А ч, прочность при сжатии кгс/см , соответственно через 1,3, 7 и 28 сут - 1,55, 1,86, 2,32, 2,87.

П р и м е р 3 Приготовление состава для профилактики и тушения энлогенных пожаров в высокомеханизи-.

рованных комплексах, сооружаемых при обогатительных фабриках.

В мешалку непрерывного действия из бака отстойника поступает 1«5 мсуспензии отходов флотации, сгущенных до 596 г на 1 л (соотношение 5,3). По транспортеру, отрегулированному на производительность 52 т/ч, непосредственно с классификаторов

фабрики в мешалку подают горные породы, выделенные приобогащении угля, класса 0-13 мм. С помощью дозатора в мешалку подают 2 т цемента в час. Дозатором-насосом с производительностью I, т/ч в мешалку закачивают жидкое стекло. Процесс перемешивания продолжается 2-3 мин, после чего состав/переливается в расходный бун- кер.

Бетононасосом смесь нагнетается в магистральный трубопровод, на конце которого установлен перекачной ; распределительный бетононасос.. Он подает состав в участковые трубопро5 ВР.ДЫ, которые соединены с обсадными трубами заиловочных скважин, пробу.ренных в выработанное пространство.

Характеристика приготовленного состава: начало срока схватывания, м - 3, прочность при сжатии, кгс/см, через 1, 5, 7 и 28 сут - 1,75, 2,21, 2,52, 3,11.

Технико-экономииеские преимущества предлагаемого состава состоят в следующем:

5 повышается безопасностьдруда шахтеров и снижается аварийность, так как исключается возможность прорыва пульпы в действу1ощиё выработки и повышается эффективность профилактической обработки,

уменьшается загрязнение поверхности и окружающей среды за счет ликвидации разработки глины и использования отходов обогащения .

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