Способ предупреждения эндогенных подаров Советский патент 1987 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу, может быть использовано для предупреждения эндогенных пожаров при разработке угольных пластов, склонных к самовозгоранию, и является усовер- шенствованием извест ного способа по авт.св. № 1163001Цель изобретения - повышение эффективности предупреждения эндогенных пожаров за счет улучшения изолирующих свойств антипирогена путем образования твердой пленки на поверхности жидкой фазы воздушно-механической пены.

В процессе образования пены на поверхности раздела фаз образуется твердая пленка, которая как бы консервирует жидкостную пленку пены, предохраняя ее от быстрого испарения и истечения жидкости. Твердая пленка сохраняется и после испарения и разрушения самой пены. При этом, несмотря на полньй распад пены, обработанная антипирогеном обрушенная горная масса выработанного пространства продолжает сохранять свои воздухонепроницаемые свойства. Это происходит потому, что твердая пленка прочно удерживается пространственным каркасом, образованным стекловолокном, которьй за счет склеивания каркаса веществом твердой пленки сохраняет пространственную структуру и не осыпается. Таким образом достигается улучшение изолирующих свойств антипирогена, что приводит к повышению эффективности борьбы с эндогенными пожарами, сокращению времени профилактических обработок и уменьшению трудовых и материальных затрат

На фиг.1 показана принципиальная схема осуществления способаj на фиг.2 элементарная ячейка каркаса, образованная стерженьками стекловолокна, перекрытая пленкой пены, разрез.

Схема состоит из бака 1 для приготовления в пенообразующем растворе эмульсии пленкообразующих веществ, например амилацетата или раствора коллодия, выполненного в виде герметичного ресивера и содержащего ультразвуковой диспергатор 2 с генератором 3 высокочастотных электрических импульсов, и пеногенератора 4, работающего по принципу взбивания пены лопастями или шнеком, приводимыми во вращение двигателем 5. К баку 1 подведены трубопроводы 6 - 8 с вентилями 9-11 для подачи пенообразователя из емкости 12, пленкообразующего ве

5

0

5

0

5

0

5

0

5

щества из сосуда 13 и воды из водопроводной магистрали. Готовый пенооб- разующий раствор в виде эмульсии подается по трубопроводу 14 в пеногене- ратор 4. Его расход регулируют вентилем 15. Б пеногенератор 4 вводят также стекловолокно 16 и жидкий или газообразный азот из газогенераторной установки 17. Вспененная волокнисто-эмульсионная суспензия поступает по трубопроводу 18 в скважину 19 на обработку обрушенной горной массы выработанного

пространства. I

Способ реализуют следующим образом.

Бак 1 заполняют в определенных пропорциях водой по трубопроводу 8 и пенообразователем из емкости 12. Одновременно в бак 1 добавляют пленкообразующее вещество из сосуда 13. В качестве пленкообразующего вещества может быть использован, например, амилацетат или раствор коллодия. Содержание этих веществ в суспензии может быть определено опытным путем по необходимому объему готовой пены и толщине твердой пленки 20, которую желательно получить на поверхности жидкой пленки 21 пены, перекрывающей ячейки, образованные стерженьками 22 стекловолокна. После заполнения бака 1 указанными компонентами включают генератор 3 и при помощи диспергатора 2 создают в жидкости ультразвуковое поле. При этом нерастворимое в воде пленкообразующее вещество дробится на мельчайшие капли 23 и переходит втонкодиспергированную взвесь в пенообразующем растворе, образуя эмульсию. По окончании процесса диспергирования включают двигатель 5 и открывают вентиль 15. При этом эмульсия по трубопроводу 14 поступает в пеногенератор 4. Сюда же подают стекловолокно 16 и жидкий или газообразный азот из газо- генерирукицей установки 17. В пеноге- нераторе 4 взбивается пена, содержащая стекловолокно, а в дисперсионной среде - включения тончайших капель 23 пленкообразующего вещества. Эта пена подается по трубопроводу 18 в скважину 19. По скважине 19 пена поступает в выработанное пространство и заполняет все пустоты в обрушенной горной массе, создавая газонепроницаемую завесу на пути внутриучастковых утечек воздуха, которые происходят вследствие аэродинамической связи с поверхностью. В пустотах обрушенной

горной массы стеклянные волокна про- странственньй каркас, покрытый пленками жидкой фазы пены. Этот Kapkac предотвращает подвижку, перегруппировку и коалесценцию пузырьков пены, затрудняет дренаж жидкости с поверхности пенных пленок по каналам Плато- Гиббса, т.е. местам их стыков и, тем самым, стабилизирует структуру пены.

Одновременно из дисперсионной среды пены на поверхность раздела фаз вьщеляются капли 23 амилацетата или другого нерастворимого в воде пленкообразующего вещества. Эти капли под влиянием поверхностных сил растекаются по поверхности пенных пленок, образуя дополнительные пленки 20, которые, соприкасаясь с дисперсной средой, постепенно высыхают и твердеют, образуя гибкие и прочные водонепроницаемые оболочки, в которые включены жидкие пленки 21 пены. Твердые пленки 20 сохраняются на волокнистом каркасе и.в случае полного испарения

-53924

жидких пленок 21 через возможные микротрещины и разрывы в пленках 20. При этом стерженьки 22 стеклянных волокон прочно склеиваются пленками 20 и достаточно длительное время сохраняют пространственную структуру не осыпаясь. Таким образом, даже после полного испарения пены обработанная предложенным способом обрушенная горная масса продолжает сохранять герметичность.

JO

Формула изобретения

Способ предупреждения эндогенных пожаров по авт.св. № 1163001, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности предупреждения эндогенных пожаров за счет улучшения изолирующих свойств антипи- рогена путем образования твердой пленки на поверхности жидкой фазы воздушно-механической пены, в последнюю дополнительно вводят амилацетат или коллодий.

22

Редактор Л.Лангазо

Заказ 1409/32Тираж 430 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Фиг. 2

Составитель И.Федяева

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Изобретение относится к горному делу и предназначено для предупреждения эндогенных пожаров при разработке угольных пластов, склонных к самовоз- горанию. Цель - повьшение эффективности предупреждения эндогенных пожаров за счет улучшения изолирующих свойств антипирогена путем образования твер8 п дои пленки на поверхности жидкой фазы воздушно-механической пены. Бак 1 заполняют в определенных пропорциях водой и пенообразователем из емкости 12. Из сосуда 13 в бак 1 добавляют пленкообразующее вещество, в качестве которого используют амилацетат или коллодий. Включают генератор 3 и при помощи диспергатора 2 создают в жидкости ультразвуковое поле, образуя змуль- сию. Она по трубопроводу 14 поступает в пеногенератор 4, куда одновременно подают стекловолокно 16 и жидкий или газообразный азот. В пеногенераторе 4 пена взбивается, после чего подается в скважину 19. Отсюда пена поступает в выработанное пространство и заполняет все пустоты в обрушенной горной массе, создавая газонепроницаемую завесу на пути утечек воздуха. 2 ил. (Л 17 00 о ел 00 со to N) Фиг/