Способ тушения подземного пожара

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ам E 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4854450/03 (22) 26.07.90

{46) 15.07.92. Бюл. М 26 (71) Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института

{72) Г.Ю.Валуконис, M.ÃËåâåðòîâ, О.Н.Малофеева и Т,В.Запорожченко (53) 622.817 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1196012, кл. А 62 C 1/12, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1305388, кл. Е 21 F 5/00, 1985, Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при ликвидации подземных пожаров.

Известен способ образования галоидированной пены для тушения пожара, включающий приготовление пенообразующего раствора и орошение им пакета пенообразующих сеток с одновременным продуванием через сетки инертного газа, причем перед орошением в раствор путем диспергирования вводят жидкий хладон при следующем соотношении компонентов, об.g: хладон 15-20, пенообразователь 4-6, вода остальное.

Однако такие растворы неустойчивы, так как эмульсии с течением времени расслаиваются. Кроме того, хладон сосредота-. чивается в основном в пленках, поэтому объемная его концентрация в пене относительно низка, а следовательно, понижено и ее ингибирующее действие.

Известен способ тушения подземного пожара, включающий двухстадийную обработку обрушенной горной массы, имеющей очаг пожара, антипирогеном, при этом на первой стадии используют галоидирован Ы 1747712 А1 (54) СПОСОБТУШЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПОЖАРА (57) Использование; тушение подземных пожаров и профилактика повторных возгора, ний в горных выработках. Сущность изобретения: горную массу последовательно обрабатывают галоидированной пеной, раствором хлорной извести или гипохлорита кальция и разбавленной соляной кислотой. Эти химреагенты чередуют во времени, а генерацию галоидированной пены осуществляют газообразным фреоном. 1 ил. 1 табл. ную пену, а на второй стадии — смесь хлорной извести или гипохлорита кальция с пенообразователем и водой в следующем соотношении, мас.g,: хлорная известь или гипохлорит кальция 5-7, пенообразователь

2-6, вода остальное.

Однако концентрация фреона в галоидированной пене невысока, так как основной ее объем занят инертным гаэом — . азотом. 8 зоне горения всегда много С02 и,: паров воды. Хлорная известь или гипохло-, рит кальция взаимодействует с этими аген- : тами с образованием хлорноватистой кислоты .

2CaOClz+COz+HzO CaCOz+Ca Cia+2 HOCI.

Хлорноватистая кислота HOCI при нагрева- нии образует хлорноватую кислоту НС!Оз, НООз, проявляет свойства сильной кислоты и сильного окислителя (концентрированные ее растворы воспламеняют дерево и другие горячие материалы). Следовательно, хлорная известь или гипохлорит кальция не будут выполнять своик функций, наоборот, 1747712 усилят опасность рецидивов подземного пожара.

Целью изобретения является повышение эффективности тушения и профилактики повторных возгораний.

Поставленная цель достигается тем, что в способе тушения подземного пожара. включающем генерирование галоидированной пены и последовательную обработку

10 горно массы, включающей очаг горения, полученной пеной и водным раствором хлорной извести или гипохлорита кальция, генерирование пены осуществляют газообразным фреоном, а обработку горной массы раствором хлорной извести или гипохлорита кальция осуществляют в несколько стадий, чередуя их с подачей к очагу горения разбавленной соляной кислоты.

Согласно способу-прототипу галоиди20 рованную пену получают смешением пено1 образующего раствора с жидким галои-, дированным углеводородом, например

Хладоном 114 В 2, и газообразным азотом, Однако известно, что галоидпроизводные углеводороды очень плохо растворимы в воде. Поэтому даже в пленках их концентра- 25 ция не может быть высокой. Основной же объем пены будет занимать азот, не обладающий ингибирующими свойствами, а лишь инертизирующий пену.

Вместо азота в качестве вспенивателя 30 используют газообразные фреоны, включая бромфреоны. Как показывают простейшие расчеты, концентрация ингибйторов горения в таких пенах может быть повышена в десятки и сотни раз по сравнению с ленами, 35 полученными известным способом.. В таблице приведены рекомендуемые к использованию газообразные фреоны.

Приведенные е таблице фреоны могут

40 быть использованы как раздельно, так и совместно. В любом случае концентрация фреонов е объеме пены оказывается иа порядок или несколько порядков выше по сравнению с пеной, приготовленной известным способом. 45

Согласно известному способу хлори стая известь или гипохлорит кальция при разложении выделяют активный хлор, который должен ингибировать процессы окисле-

СОг и паров НгО в зоне горения выделяется не активный хлор, а образуется хлорноеатистая кислота НОС1 с последующим ее переходом в .хлорноватую i кислоту НООз, которая, являясь сильным окислителем, мо: жет только актиеизйровать процессы горения.

: ния в газовой фазе и способствовать 50 предотвращению взрыва рудничной атмосферы. В действительности. при наличии

Предлагаемый способ предусматривает обработку горной массы раствором хлорной извести или гипохлорита кальция чередовать с разбавленной соляной кислотой. При этом резко активизируется выделение хлора:

CaOCtz+ 2НС! WaCb+ Clz+ Н О.

Одновременно образуются большие количества хлорида кальция, который также является ингибитором горения. Действие указанных факторов в совокупности и обеспечивает эффективную профилактику возгораний.

На чертеже изображена принципиальная технологическая схема для реализации предлагаемого способа.

Технологическая схема включает пеногенератор 1, к которому подведены трубопроводы 2-4 с вентильными кранами 5-8 для подачи соответственно преобразующего раствора из емкости 9, газообразных галои- . дированных углеводородое иэ емкости 10, раствора хлорной извести или гипохлорита кальция из,емкости 11, раствора хлорной извести или гипохлорита кальция из емкости 11 и раствора соляной кислоты иэ емкости 12, Смеситель 1 с емкостью 9 соединен через насос 13. На чертеже также обозначены пенопровод 14, скважина 15, зона 16 обрушения горной массы, очаг 17 горения.

Стрелками показано направление движения пены, растворов и газов.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

Пример. 8 выработанное пространство 16 в район очага горения 17 бурят скважину 15. К ней подводят пенопровод 14, соединенный с выходом пеногенератора 1, Емкость заполняют пенообразующим раствором, содержащим 2-ба пенообраэоеателя (концентрация пенообраэователя принята исходя из норм расхода в зависимости от его природы). Емкости 11 и 12 заполняют соответственно раствором хлорной извести или гипохлорита кальция

20$-ной концентрации (исходя иэ максимальной растворимости) и разбавленной соляной кислотой. При этом 100 кг хлорной извести или гипохлорита кальция должна соответствовать 58 кг соляной кислоты; в грубом приближении эти количества могут быть сведены к пропорции 2:1. Емкость 10 заполняют фреонами, выработанными по таблице, под давлением 1-2 MRa, Перед подачей пены открывают вентиль 5 и включают насос 13. В пеногенераторе 1 происходит смешение пенообразующего раствора с газообразным углеводородом, и образовавшаяся пена по пенопроеоду 15 поступает в зону 16 обрушения и воздействует на очаг

1747712

Фо ла

Наименование

6ромтрифторметан

Дифторметан (фтористый метилен ) Дифтордихлорметан (фреон 12) Дифторхлорметан (фреон 22) Хлорметан (хлористый метил ) Тетрафторэтан

Тетрафторхлорэтан

Бромхлордифторметан

Бромметан б омистый метил

СВгРз

СНгРг

-51,6

CO2F2

-29,8

-40,8

-.23,7

-23

-12

-3,4

СНзО С284Р4

СгйС1Р4

СВгС4

: +3,5; CH38f

17 горения. В результате этого воздействия происходит флегматизация рудничной атмосферы и ликвидируется пламенное горение. Затем открывают вентиль 7. При этом содержание хлорной извести и гипохлорита кальция в жидкой фазе поддерживают на уровне 6-7;6 за счет изменения эжекции вентилем 6 на трубопроводе 4. Этим раствором в зоне 16 обрушения и бывшем очаге 17 горения ингибируются гетерогенные окислительные процессы, прекращается тление угля, снижается его химическая активность, в частности, генерация их горючих газов.

После этого закрывают вентиль 7 и открывают вентиль 8. Поступающая при этом из емкости 12 соляная кислота в зоне 16 обрушения и бывшего очага 17 горения активизирует выделение хлора, который ингибирует процессы окисления в газовой фазе и способствует предотвращению взрыва рудничной атмосферы, т.е. флегматизирует среду, Закрыв вентиль 8, опять открывают вентиль 7 и т.д. Время открыва: ния вентильных кранов (частота открытия и закрытия) определяется в основном предполагаемыми масштабами подземного йожара и величиной расхода химреагентов, При тушении подземных пожаров s массивах горных пород, содержащих повышение количества карбонатов, подача раствора соляной кислоты может быть увеличена, так как в этом случае будет протекать еще одна полезная реакция

СаСОз+ 2HCI CaClg+ НгО+ СОг.

5 Образующийся CaCb является ингибитором горения, а СОг дополнительно инертизирует рудничную атмосферу, Использование предлагаемого способа позволяет на 30 — 407ь снизить расход хим10 реагентов и практически исключить повторные возгорания в горных выработках.

Ф-ормула изобретения

Способ тушения подземного пожара, включающий генерирование галоидированной пены и последовательную обработку горной массы с очагом горения полученйой пеной и водным раствором хлорной извести

20 или гипохлорита кальция, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что; с целью повышения эффективности тушения и профилактики повторных возгораний, генерирование пены осуществляют газообразным фреоном. а обработку

25 горной массы раствором хлорной извести или гипохлорита кальция осуществляют в несколько стадий, чередуя их с подачей к очагу горения разбавлениай соляной кислоты.

Темпе а а кипения, С

1747712

Составитель Г.8алуконис

Техред М.Моргентал Корректор Н.Гунько

Редактор Е.Копча

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4453 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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