Способ предупреждения эндогенных пожаров и огнезащиты горных выработок Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу, а именно к профилактике подземных пожаров.

Известен способ профилактики и тушения эндогенных пожаров в выработанном пространстве шахты, включающий его обработку составом, представляющим собой композицию из цемента, жидкого стекла, отходов флотации угля, горной породы и воды 1.

Однако известный состав недостаточно эффективен из-за низких антипирогенных качеств его компонентов.

Известен способ предупреждения эндогенных пожаров и огнезащитных горных выработок, включающий смешение вяжущего и антипирогена с последующей подачей смеси в горную выработку, причем в качестве вяжущего используют цемент или алебастр, а в качестве антипирогена природный минерал бишофит в количестве 5 - 20 мае. % 2.

К недостаткам способа относится дефицитность бишофита. Кроме того, при повышении доли этого антипирогена в составе резко снижаются физико-механические свойства последнего.

Целью изобретения является повышение эффективности огнезащиты.

Это достигается тем, что в способе предупреждения эндогенных пожаров и огнезащиты горных выработок, включающем смешение вяжущего с антипирогеком и водой до консистенции текучести, подачу смеси в горную выработку и обработку ею горных пород и конструкций, в качестве антипирогена используют расплав солевого

хлоратора титанового производства, содержащий компоненты при следующем соотношении, мае. %:

сжЛ

6 О 8,rj 1 5 4.0 3,0- 4,0 13,0- 14.0 35,0 - 36.0

Хлорид двухвалентного железа12,0- 20,0

Хлорид трехвалентного

железа3,0-4,0

Хлорид калияОстальное

при этом смешение вяжущего и антипироге- на осуществляют в пропорции от 97:3 до 85-15

Регулирование процесса твердения состава осуществляют варьированием анти- пирогенной добавки: чем выше ее содержание, тем медленнее протекает процесс твердения.

Проводят сравнительные испытания известной и предлагаемой технологии. Испытывают четыре состава, в каждом из которых в качестве вяжущего используют алебастр. В составе 1 в качестве энтипиро- гена используют бишофит, в составах 2. 3 и 4 - расплав солевого хлората при граничных и средних значениях компонентов {табл.1).

При разных соотношениях вяжущего и антипирогена определяется время твердения составов и их прочностные характеристики.

Результаты испытаний приведены в табл.2 и табл.3.

Из рассмотрения данных табл 3 и 4 можно сделать следующие выводы:

если для известной технологии (состав 1) оптимальным является соотношение от 90.5 до 80:20, то при осуществлении предлагаемой технологии (составы 2, 3 и 4) интервал соотношений несколько уже (от 97:3 до 85:15), т.е. практически один и тот же результат достигается при использовании меньшего количества антипирогена; при одном и том же значении соотношения алебастра и антипирогена применение новой технологии в 2-3 раза замедляет время твердения составов, а их прочностные характеристики во всех случаях возрастают не менее чем на 1-3 Па.

П р и м е р. В металлических цилиндрических противнях диаметром 0,5 м и высоюи 0,Ь м EI центре их днища рззмс ц.чкл термитные патроны массой 500 г с электровоспламенителями Затем в каждый противень загружают по 40 кг каменноугольной

массы, 10 кг составов (при соотношении 90 мае % портландцемента и 10 мае.% антипи- рогена)и5л воды. В каждом противнеуголь- ная масса и составы перемешивают; после часовой выдержки для затвердевания поджигаюттермитную смесь. Через сутки после

выгорания части угля и остывания массы

поизводят ее взвешивание и определяют

долю суммарных потерь при выгорании.

Результаты экспериментов приведены

в табл.4.

Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что предлагаемая технология весьма эффективна. Даже при наличии такого сильного очага горения как термитная

смесь предлагаемая технология на 8,2-8,3% снижает степень выгорания угольной массы по сравнению с известной.

25

Формула изобретения

Способ предупреждения эндогенных пожаров и огнезащиты горных выработок, включающий смешение вяжущего с антипи- рогеном и водой до консистенции текучести, подачу смеси в горную выработку и обработку ею горных пород и конструкций, отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности огнезащиты, в качестве антипирогена используют расплав солевого хлоратора титанового производства, содержащий компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Диоксид кремния6,0-8,5

Оксид алюминия1,5-4,0

Хлорид марганца3,0-4,0

Хлорид титана13,0-14,0

Хлорид хрома35,0-36,0

Хлорид двухвалентного железа12,0-20,0

Хлорид трехвалентного

железа3,0-4,0

Хлорид калияОстальное

при этом смешение вяжущего и антипирогена осуществляют в пропорции от 97:3 до 85:15.

Таблица 1

Использование: огнезащита горных выработок. Сущность изобретения: горные породы и конструкции обрабатывают составами на основе вяжущих веществ с добавкой антипирогена, а также выполняют из них огнепреградительные перегородки и облицовки. В качестве добавки антипирогена используют расплав солевого хлората титанового производства. Этот состав содержит окислы кремния и алюминия, а также хлориды марганца, титана, хрома, железа и калия. Соотношение вяжущего и антипирогена составляют в пропорции от 97:3 до 85:15. 4 табл.

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4