Способ предотвращения самовозгорания горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1731962 А 51)5 Е 21 Р 5/ ТЕН льст титутВ.И римене- предупшахтах. и вывет- институИзд. АН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗАВТОР:оУ СВИ(71) Донецкий политехнический инс(56) Временное руководство по инию гелеобразующих составов дляреждения самовозгорания угля наКемерово, 1987, с.90.Шубников А,К. и др. Окислениеривание ископаемых углей, Трудыта горючих иска)знаемых, Т.ХЧ, М.: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 антиоксиданСущность способа состоит в том, что воздействуют на горные породы 13 О)-ными растворами веществ-антагонистов в две стадии, при этом на первой стадии породу насыщают раствором Са С 2 или Са(НСОЗ)2+Са(ОН)2, а на второй - омывают ее открытую поверхность растворами йа 2304, или (ИН 4)2304, или йа 2 СОз, или (ИН 4)2 СОз, или А 12(304)з, причем последнее из указанных веществ используют при воздействии на горную породу на первой стадии раствором Са(НСОЗ)+Са(ОН)2,(54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ САМОВОЗГОРАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Использование: для предотвращения самовозгорания твердых горючих ископаемых, пиритсодержащих руд и отвалных пород. Сущность изобретения: горные породы ВНацаЛЕ НаСЫщаЮт 1 - ЗО(з-НЫМИ раСтВОраМИ СаС 12 или Са(НСОЗ)2+Са(ОН)2, после чего открытую поверхность горных пород омывают Иа 2304,или (ИН 4)2304, или Ма 2 СОЗ, или (ИН 4)2 СОз. 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 А 12(304)з. Защитный слой антиоксиданта создается последовательным воздействием на горЪФ ную породу растворами веществ-антагонистов, взаимодействующих между собой спонтанно на самой защищаемой поверхности с выделением 4 сплошного твердого осадка, имеющего к (д ней адгезию, Образование защитного слоя ъ на поверхности горной породы при взаимо- К) действии растворов веществ-антагонистов О обусловлено протеканием химических реакций;Са С 12+Маг 304+2 Н 20=2 йа С 1+ +СаЯ 04 2 Н 20 ;Са С 2+(й Н 4)2304+2 Н 20=2 М Н 4 С 1+Са 504 х ф х 2 Н 20 ф . СаС 12+ИагСОз=2 йаС 1+СаСОЗ 4, Са С 2+(М Н 4)2 СОз=2 М Н 4 С 1+Са СОз; 4 ЗСа(НСОз)з+6 Са(ОН)з+АТДОп)з= =пприсп пс спп пцс сп, ппппп;Образующийся таким образом на поверхности горной породы защитный слойЗаказ 1564 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 антиоксиданта исключает доступ к ней внешних агентов выветривания - влаги, растворенного кислорода и тионовых бактерий. Согласно стехиометрии приведенных уравнений реакций, при 1.3-ной концентрации СаС 2, концентрация в воде других веществ, используемых на второй стадии обработки горной породы, должна быть: йа 304 - 1,33.8; (ЙН 4)2304 1,2,3,6; йагСОз - 1,03,0%; (МН 4)гСОз - 3,8,11,3 (учтен гидролиз в растворе) и при 13-ной концентрации Са(НСОз)2+Са(ОН)2 кон центра ция Аг(304)з,51,4. При коэффициенте пористости горной породы 0,20,3 и условии разбавления растворов вдвое расход жидкости на 1 м ее составляет 400600 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): СаСг -69 кг, йиф 04 -- 7,611,4 кг, (МН 4)2304 - 7,210,8 кг, Ча 2 СОз - 69 кг, (ИНа)2 СОз - 22,633,9 кг (учтен гидролиз в растворе), Са(НСОз)2+Са(ОН)2 - 69 кг, А 2(304)з - 2,84,2 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 1550 мкм.При комбайновой выемке угля его орошают 13-ным раствором хлорида кальция СаС 2 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 35, что устанавливают анализом. В одном из пунктов перегрузки увлаженного угля его повторно орошают . - омывают открытую поверхность 1,33,98-ным раствором сульфата натрия йа 2304. На открытой поверхности угля взаимодействуют растворы хлорида кальция и сульфата на трия с выделением в течение 57 мин гипсаСа 304 2 НгО, создающего защитный слой.В призабойную часть пласта угля,склонного к газодинамическим проявлениям и самовозгоранию, нагнетают 1-3-ный 10 раствор бикарбоната кальция Са(НСОз)2 втехнической воде. Этот раствор приготавливают на поверхности шахты пропусканием углекислого газа через известковую суспензию Са(ОНЬ+2 СО 2=Са(НСОз)г. Воду, содер жащую Са(НСОз)г и Са(ОН, нагнетаютчерез шпуры в призабойную часть пласта высоконапорным насосом до полного увлажнения, при котором в угле содержится 3-5. Влажность угля в массиве определя ют путем анализа штыба, образующегосяпри бурении контрольного шпура, Затем этим же насосом через те же шпуры нагнетают в призабойную часть предварительно увлажненного пласта 0,5.1,4 -ный рас твор сульфата алюминия Аг(304)з. Вследствие взаимодействия указанных веществ на поверхности угля образуется защитный слой антиоксиданта, состоящий из гипса, карбоната кальция и гидроксида алюминия.30Формула изобретения Способ предотвращения самовозгорания горных пород, включающий воздействие на них 1-Зф-ным раствором СаСг или 35 Са(НСОз)2+Са(ОНЬ, о т л и ч а ю щ и й с ятем, 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 СаС 2 или Са(НСОЗ)2+Са(ОН)2, а на второй - омывают ее открытую поверхность растворами 45 ча 2304, или (ИН 4)2304 или йагСОз, или(ИНа)2 СОз, или А 2(304)з, причем последнее из указанных веществ используют при воздействии на горную породу на первой стадии раствором Са(НСОз)2+Са(ОН)г.50