Спосіб попередження ендогенних пожеж і вогнезахисту гірних виробок

СОЮЗ СОВЕТСКИ* СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (50 5 Е 21 F 5/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТСССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 * * (21)4338985/03 (22) 12.06.90 (46)23.07.92. Бюл. №27 (71) Центральный штаб Военизированных горноспасательных частей Донбасса (72) Г.Ю Валуконис. М.Г.Лееертов, Б.С Любарский, И.В.Андрющенкои Е.А.Тихомиров (53)622.817(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1046534,кл.Е 21 F 5/00, 1982. Авторское свидетельство СССР №1659673, кл. Е21 F5/00, 1988. (54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ \А ОГНЕЗАЩИТЫ ГОРНЫХ ВЫРАЬОТОК (57) 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 произаодствэ. 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. Изобретение относится к горному делу, а именно к профилактике подземных пожаров. Известен способ профилактики и тушения эндогенных пожароа 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 антилирогенных 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 бишофитэ. 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 антипірогеном 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. %: •N UK) Диоксид кремния б 0 8,с> Оксид а/іюммнпя 1 5 ' 4,0 Хлорид марганца 3,0- 4,0 Хлорид тигана 13.0- 14,0 Хіорид хрома 35,0 - 36,0 5 ъ Хлорид двухвалентного железа 12,0 - 20,0 Хлорид трехвалентного железа 3,0 - 4,0 Хлорид калии Остальное 10 при этом смешение вяжущего и антипирогена осуществляют в пропорции от 97:3 до 85:15. Регулирование процесса твердения состапэ осуществляют варьированием анти- 15 пирогенной добавки: чем выше ее содержание, тем медленнее протекает процесс твердения, Проводят сравнительные испытания известной и предлагаемой технологии. Испы- 20 тывают четыре состава, в каждом из которых в качестве вяжущего используют алебастр. В составе 1 в качестве энтипирогена используют бишофит, в составах 2, 3 и 4 - расплав солевого хлората при граничных 25 и средних значениях компоненюв (табл.1). При разных соотношениях вяжущего и антипірогена определяется время твердения составов и их прочностные характеристики. 30 Результаты испытаний приведены в табл,2 и тэбл.З. Из рассмотрения данных табл.3 и 4 можно сделать следующие выводы: если для известной технологии (состав 35 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 40 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 45 замедляет время тверденич 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 высо- 50 юй 0,5 м п цежро их днища рплм термигние патроны массой 500 г с элоктровосплэменителими. Затем п каждый проти вень загружают по 40 кг каменноуюльной массы, 10 кг составов (при соотношении 90 мас.% портландцемента и 10 мас.% антмпирогенэ)и5 л воды. В каждом противнеугольнэя масса и составы перемешивают: после часовой выдержки для затвердевания поджигаюттермитнуїо 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. Формула изобретения Способ предупреждения эндогенных пожаров и огнезащиты горных выработок, включающий смешение вяжущего с антипирогеном и водой до консистенции текучести, подачу смеси в горную выработку и обработку ею горных пород и конструкций, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности огнезащиты, в качестве антипирогена используют расплав солевого хлоратора титанового производства, содержащий компоненты при следующем соотношении, мас.%: Диоксид кремния 6.0-8,5 Оксид алюминия Ї ,5-4,0 • Хлорид марганца 3,0-4,0 Хлорид титана 13,0-14.0 Хлорид хрома 35,0-36,0 Хлорид двухвалентного железа 12,0-20.0 Хлорид трехвалентного железа 3,0-4,0 Хлорид калия Остальное при этом смешение вяжущего и антипирогена осуществляют в пропорции от 97:3 до 35:15. і ;і 1 яблицл 1 Номер состава Компоненты Диоксид кремния fi.O Оксид алюминия 1.5 3.0 Хлорид марганца 3,0 3,5 Хлорид титана 13,0 13,5 Хлорид хрома 35,0 35.5 Хлорид железа (!1) 120.0 16.0 Хлорид же/юза (lit) 3,0 3,5 Хлорид калия 26,5 А 7.0 18,0 8,5 4.0 4,0 14,0 36,0 20.0 4,0 9.5 Таблица 2 Соотношение алебастра и антипирогена, мае. Номер состава 1 2 3 4 100:0 3 3 3 3 95:5 5 6 7 6 90:10 8 30 32 32 85.15 22 60 63 63 80:20 65 169 178 170 75:20 205 Не твердеет Не твердеет Не твердеет 70:30 Не твердеет То же То же То же Таблица 3 Соотношение алебастра и антипирогена. мае. % 100:0 Номер состава 1 2 47.0 95:35 47,0 3 47,0 47.0 48,0 49.0 50.0 50.0 90:10 46,0 48,0 49,0 49.0 85:15 43.5 48.0 47,0 47,0 80:20 40.0 44,5 45.0 45,0 75 20 170 425 43.0 425 4 1749480 Таблица 4 1 Исходная масса, кг 50.5 Конечная масса, кг 44,8 Потеря веса, кг 11.30 2 50,5 46,9 9,30 3 50,5 47,2 9.33 • 4 50,5 47.0 9.30 Номер состава Редактор А. Мотыль Составитель Г. Валуконис Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле Заказ 2576 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101