Способ предотвращения самовозгорания горных пород

 

Использование: для предотвращения самовозгорания твердых горючих ископаемых , пиритсодержащих руд и Отвальных пород . Сущность изобретения: горные породы вначале насыщают 1-3%-ными растворами или Са(НСОз)2+Са(ОН)2, после чего открытую поверхность горных пород омывают №2504,ИЛИ (NH4)2S04, ИЛИ N32C03, ИЛИ (NH 4)2СОз. Если на первой стадии горную породу обрабатывали раствором Са(НСОз)2+Са(ОН)2. для смывания ее открытой поверхности на второй стадии можно также использовать (504)з.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4801547/03 (22) 26.03.90 (46) 07.05,92. Бюл. М 17 (71) Донецкий политехнический институт (72) М.П.Зборщик,В.В. Осокин, В.И.Кузяра и А.М.Рудь (53) 622.807(088.8) (56) Временное руководство по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля на шахтах.

Кемерово, 1987, с.90.

Шубников А.К. и др. Окисление и выветривание ископаемых углей, Труды института горючих искоггаемых, т.XIV, М.: Изд. АН

СССР, 1960, с.61 — 84.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для предотвращения самовозгорания твердых горючих ископаемых, пиритсодержащих .руд и отвальных пород.

Цель изобретения — повышение эффективности профилактики самовозгорания горных пород за счет образования на их поверхности защитного слоя антиоксиданта.

Сущность способа состоит в том, что воздействуют на горные породы 1...3%-ными растворами веществ-антагонистов в две стадии, при этом на первой стадии породу насыщают раствором СаС12 или

Са(НСОЗ)2+Са(ОН)2, а на второй — омывают ее открытую поверхность растворами

NazS04, или (NH4)zS04, или йа2СОз, или (ИН4)2СОз, или А12($04)з, причем последнее из указанных веществ используют при воздействии на горную породу на первой стадии раствором Са(НСОЗ)+Са(ОН)2.

„„. Ы„„1731962 А1 (54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ САМОВОЗГОРАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Использование: для предотвращения самовозгорания твердых горючих ископаемых, пиритсодержащих руд и отвальных пород. Сущность изобретения: горные породы вначале насыщают 1 — 3%-ными растворами

СаС1г или Са(НСОЗ)2+Са(ОН)2, после чего открытую поверхность горных пород омывают

Иа2304,или (NH4)2S04, или Ма2СОЗ, или (NH 4)2СОз. Если на первой стадии горную породу обрабатывали раствором

Са(НСОЗ)2+Са(ОН), для смывания ее откры. той поверхности на второй стадии можно также использовать А12(304)з.

Защитный слой антиоксиданта создается последовательным воздействием на горную породу растворами веществ-антагонистов, взаимодействующих между собой спонтанно на самой защищаемой поверхности с выделением сплошного твердого осадка, имеющего к ней адгезию. Образование защитного слоя на поверхности горной породы при взаимодействии растворов веществ-антагонистов обусловлено протеканием химических реакций:

Са С12+NагS04+2 Н20=2Nа С l+

+CaS04 2НгО ;

Са CI2+(NH4)2S04+2 Н20=2 N H4CI+Ca S04x х2Н20ф . СаС12+Иа2СОз=2йаС1+СаСОЗ4, Са Cla+(NH4)2COa=2NH4C I+ Ca СОз; 4

ЗСа(НСОз)г+6Са(ОН)г+Атг(6Оз)з=

= A Фк ю зауваз ы, Образующийся таким образом на поверхности горной породы защитный слой

1731962

Составитель В. Осокин

Редактор Т. Федотов Техред М.Моргентал Корректор Д. Сычева

Заказ 1564 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101антиоксиданта исключает доступ к ней внешних агентов выветривания — влаги, растворенного кислорода и тионовых бактерий. Согласно стехиометрии приведенных уравнений реакций, при 1...3 -ной концентрации CaClz, концентрация в воде других веществ, используемых на второй стадии обработки горной породы, должна быть: Naz$04 — 1,3...3.8 ; (NH4)z$04

1,2...3.6; йагСОз — 1,0...3,0 ; (МН4)гСОз—

3,8„,11,3 (учтен гидролиз в растворе) и при 1. ° .3 -ной концентрации

Ca(HCOa)z+Ca(OH)z кон центра ция

А!2($04)з-0,5...1,4 При коэффициенте пористости горной породы 0,2...0,3 и условии разбавления растворов вдвое расход жидкости на 1 м ее составляет 400...600 л (половина этого количества жидкости может теряться). Расходы реагентов на тот же объем горной породы (с учетом потерь растворов) согласно приведенным уравнениям реакций и полученным расчетом концентрациям их (при 3 -ной концентрации растворов. используемых на первой стадии): CaClz

-6.,9кг, N@$04 — — 7,6...11,4 кг, (NH4)z$04—

7,2...10,8 кг, йа2СОз — 6...9 кг, (ИНд)гСОз—

22,6...33,9 кг (учтен гидролиз в растворе), Ca(HCOa)z+Ca(OH)z — 6...9 кг, А!2($04)з—

2,8...4,2 кг. Если избытки растворов проникают из обрабатываемого объема породы в среду, обработка которой также необходима, потребные расходы жидкости и реагентов на 1 м объема горной массы снижаются вдвое. Толщина защитного слоя антиоксиданта на поверхности горной породы 15...50 мкм.

При комбайновой выемке угля его орошают 1...3 -ным раствором хлорида кальция CaClz в технической воде. Раствор приготавливают в вагонетке, расположенной вблизи очистного забоя, С помощью насоса его подают по трубопроводу к оросительным форсункам выемочного комбайна. Отбитый от пласта уголь интенсивно орошают этим раствором до насыщения.

Показателем насыщения угля раствором является содержание в нем внешней влаги

3...5, что устанавливают анализом. В одном из пунктов перегрузки увлаженного угля его повторно орошают — омывают открытую поверхность 1,3...3,98 -ным раствором сульфата натрия NazSO4. На открытой поверхности угля взаимодействуют растворы хлорида кальция и сульфата на5 трия с выделением в течение 5...7 мин гипса

CaS04 2HzO, создающего защитный слой.

В призабойную часть пласта угля, склонного к газодинамическим проявлениям и самовозгоранию, нагнетают 1-3 -ный

10 раствор бикарбоната кальция Са(НСОз)г в технической воде. Этот раствор приготавливают на поверхности шахты пропусканием углекислого газа через известковую суспензию Ca(OH)z+2COz=Ca(H СОз)г. Воду, содер15 жащую Ca(HCOa)z и Са(ОН, нагнетают через шпуры в призабойную часть пласта высоконапорным насосом до полного увлажнения, при котором в угле содержится

3-5 . Влажность угля в массиве определя20 ют путем анализа штыба, образующегося при бурении контрольного шпура. Затем этим же насосом через те же шпуры нагнетают в призабойную часть предварительно увлажненного пласта 0,5...1,4; -ный рас25 твор сульфата алюминия А!г($04)з. Вследствие взаимодействия указанных веществ на поверхности угля образуется защитный слой антиоксиданта, состоящий из гипса, карбоната кальция и гидроксида алюминия.

Формула изобретения

Способ предотвращения самовозгорания горных пород, включающий воздействие на них 1-З -ным раствором CaClz или

35 Са(НСОз)г+Са(ОН, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности профилактики самовозгорания за счет образования на поверхности горных пород защитного слоя антиоксиданта, воздействие

40 на горную породу растворами осуществляют в две стадии, при этом на первой стадии породу насыщают раствором СаС1 или

Ca(HCOa)z+Ca(OH)z, а на второй — омывают ее открытую поверхность растворами

45 Naz$04, или (NH4)z$04 или йагСОз, или (ИНа)2СОз, или А!2($04)з, причем последнее из указанных веществ используют при воздействии на горную породу на первой стадии раствором Са(НСОз)г+Са(ОН)г.