Способ предупреждения самовозгорания угля в выработанных пространствах и горных выработках Советский патент 1987 года по МПК E21F5/00 

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 сокраш,ения размеров проветриваемой зоны выработанного пространства.

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

Обозначены перемычка 1, рубашка 2,

На выемочных полях с наличием тектонических нарушений, не проходимым комплексом, в период их подготовки оконтури- вается целик 4, оставляемый в выработанном

г 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 вентиля10 ционном штреке с прохождением рассеченной печи для монтажа комплекса возводится перемычка 1 из пенопласта.

Перемычка 1 по своей конструкции герная камера б, вентиляционный штрек 7, конвейерный штрек 8, целик 9 между монтажной камерой и фланговой выработкой.

При отработке пласта по бесцеликовой

метически значительно отличается от изоли- полоса 3, целик 4 в зоне тектонических на- . рующих перемычек, возводимых в шахтах, рушений, фланговая выработка 5, монтаж- 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 пенотехнологии с применением прямоточных 2Q пластом, обладающим воздухонепроницае- схем проветривания в выработанном про-мостью при толшине 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 ре- зольной фенолоформальдегидной смолы с добавками диоктилфталата и составляющие компоненты взяты в следующем соотноше25

странстве 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 вентиляцион- ,,. нии, мае. %: ном 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 сокра- д щения шага посадки основной кровли производится предварительное торпедирование пород. При наличии в конвейерном штреке полостей обрушения производится их тампонаж до возведения рубашки. По мере

Резольная

фенол формальдегидная

смола72,0-81,5

Диоктилфталат4,5-8,0

Вспенивающеотверждаюший продукт 14,0-20,0

Введение диоктилфталата в рецептуру композиции позволяет получить качественный пенопласт за счет хорошего совмешения

подвигания очистного забоя возводится 40 эфирных пластификаторов с резольной смоискусственное 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

IT

) к продолжительности инкубационного

периода (т„„) не превышает 0,5 (неопасно), при котором создаются пожаробезопасные условия отработки пласта.

лой и низкой вязкости диоктилфталата (динамическая вязкость по Гзпплеру 25 сП). Водородный показатель диоктилфталата (рН 5,5-6,0) обеспечивает высокую реак- . ционную способность и стабильность ячеистой структуры при взаимодействии резольной смолы и кислотного вспенивающе- отверждающего продукта.

Смола предварительно смешивается с диоктилфталатом в соответствии с рецепту5Q рой. За опалубку подается смесь компонентов композиции, при вспенивании которых пенопласт заполняет все предварительно подготовленное пространство. Свойства пенопласта определяются согласно методик действующих ГОСТов.

55 В таблице приведена рецептура и физико- механические показатели пенопласта.

Применение диоктидфталата в композиции для получения пенопласта оказывает

На выемочных полях с наличием тектонических нарушений, не проходимым комплексом, в период их подготовки оконтури- вается 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 гер, мае. %:

Резольная

фенол формальдегидная

смола

Диоктилфталат

Вспенивающеотверждаюший продукт

нии, мае. %:

Введение диоктилфталата в рецептуру композиции позволяет получить качественный пенопласт за счет хорошего совмешения

эфирных пластификаторов с резольной смолой и низкой вязкости диоктилфталата (динамическая вязкость по Гзпплеру 25 сП). Водородный показатель диоктилфталата (рН 5,5-6,0) обеспечивает высокую реак- ционную способность и стабильность ячеистой структуры при взаимодействии резольной смолы и кислотного вспенивающе- отверждающего продукта.

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

5 В таблице приведена рецептура и физико- механические показатели пенопласта.

Применение диоктидфталата в композиции для получения пенопласта оказывает

положительное влияние, проявляющееся в повышении величины разрушающего напря1 81,5 4,5 14,0 25,0 128

2 75,5 6,5 18,0 25,0 145

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

4 83,0 3,0 14,0 28,0 100

5 71,0 9,0 20 18,0 200

Из таблицы видно, что введение диок- тилфталата в количестве 3%, ниже нижнего предлагаемого предела, существенно не сказывается на физико-механических показателях. Использование диоктилфталата в количестве 9% выше верхнего предлагаемого Гтредела, приводит к значительному снижежения при сжатии, повышении кажущейся плотности и воздухонепроницаемости.

,8 О,30 МО Величина разрушающего напряжения при сжатии и воздухонепроницаемости обеспечивают надежность изолирующего сооружения в шахте

,0 0,27-10 По сравнению с рецептурой 1 пеномате- риал характеризуется большим значением разрущающего напряжения при сжатии и меньшей воздухопроницаемостью

,9 0,25-10 По исследуемым показателям характеризуется наилучшими результатами. Рецептуры 2 и 3 рекомендуются для применения в шахте

,4 0,37-10 Низкие значения кажущейся плотности и величины разрушающего напряжения при сжатии. Повышенная воздухопроницаемость. Не пригоден для применения в шахте.

,25 0,25-10 Пониженная величина кратности вспенивания приводит к увеличенному рагходу, диспропорция в скоростях вспенивания и отверждения пенома- териала. Не пригоден для применения в шахте.

нию кратности вспенивания и, соответственно, к повышенному расходу композиции для вспенивания и увеличению стоимости 55 изолирующего сооружения.

С изменением количества вводимого диоктилфталата от 4,5 до 8% в композицию для вспенивания физико-механические свойства получаемого пенопласта увеличиваются Наилучшими показателями (разрушающее напряжение при сжатии 0,8-1,9 МПа, воздухопроницаемость (0,25 - 0,30) X

Х10 м ) 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 крепью горных выработок, для борьбы с самовозгоранием угля, скоплением метана, обрушением горных пород.

Возведение изолируюш,их 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, дозируюш,их 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 ограждении из пено- материала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности предупреждения самовозгорания угля при отработке пласта по бесцеликовой технологии с использова- 5 нием прямоточных схем проветривания за счет сокращения размеров проветриваемой зоны выработанного пространства, искусственные ограждения возводят на погашаемом вентиляционном штреке в целике между

10 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 установивщегося горного

5 давления искусственные ограждения возводят после вторичного шага посадки основной кровли.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что 20 Б 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 25 производят тампонаж полостей обрушения

пеноматериалом.

4.Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что в качестве пеноматериал а используют

композицию со следующим соотношением о/. /о30

компонентов, мае. Резольная

фенолформальдегидная

смола72,0-81,5

Диоктилфталат4,5-8,0 Вспенивающеотверждающий продукт14,0-20,0

композицию со следующим о/. /окомпонентов, мае. Резольная

фенолформальдегидная

смола

Диоктилфталат Вспенивающеотверждающий продукт

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 пеномате- риалом, 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

фиг. г