Способ предотвращения самовозгорания горных пород

)5 Е 21 Е 5/ БРЕТЕНИ К АВТОРСКО СВИДЕТЕЛЬСТВ хл ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Донецкий политехнический институт(56) Временное руководство по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах,Кемерово, 1987, с,90,Шубников А,К, и др, Окисление и выветривание ископаемых углей, Труды институт горючих ископаемых, т.ХЯ, МИзд-во АНСССР, 1960, с,61-84. Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для предотвраоения самовозгорания твердых горючих искрпаемых, пиритсодержащих руд и отвальных пород.Целью изобретения является повышенйе эффективности профилактики самовозгорания за счет образования на прверхности горных пород защитного слоя антиоксиданта,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе предотвращения самовОзгорания горных пород, включающем воздействие на них 13%-ным раствором хЬорида кальция, после насыщения породы рЭствором хлорида кальция омывают ее открытую поверхность суспензией гидроксида кальция, причем соотношение массорида кальция и гидроксида кальция составляет 1;2,Принципиальное отличие предлагаемого способа от существующих состоит в том; что защитный слой антиоксиданта создается последовательным воздействием на гор(54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ САМОВОЗГОРАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Использование; для предотвращения самовозгорания твердых горючих ископаемых, пиритсодержащих руд и отвальных пород, Сущность изобретения; воздействие на горную породу кальцийсодержащими химическими соединениями осуществляют в две стадии, при этом на первой стадии породу насыщают раствором СаС(2, а на второй - омывают ее открытую поверхность суспензией Са(ОН)2, причем соотношение масс взаимодействующих между собой хлорида кальция и гидроксида кальция должно быть 1:2. ную породу содержащимися в воде кальций- содержащимихимическими соединениями СаС 2 и Са(ОН)2, взаимодействующими между собой спонтанно на самой защищаемой поверхности с образованием двойного соединения СаС 2 ЗСа(ОН)2.12 Н 20,имеющего к ней адгезию,Образование защитного слоя на поверхности горной породы при последовательном воздействии на нее раствором СаС 2 и суспензией Са(ОН)2 обусловлено протеканием реакции:СаС 2+ЗСа(О Н+12 Н 20=щСаС 2 ЗСаОН)112 НОСогласно стехиометрии этого уравнения химическойреакции, на 111 г СаС 2 должно и риходиться 222 г Са(0 Н)2, Следовательно, соотношенйе масс реагирующих между собой СаС 2 и Са(ОН)2 составляет 1:2. Это двойное соединение образует на ерхности горной породы сплошной затный слой, состоящий из плотно упаконых и(л, Двойное соединение СаСЗСа(ОН)г 12 Н 20 обладает достаточно большой прочностью и не вымывается водой.Оно образуется и существует в естественных условиях, в зонах протекания различных геохимических процессов (Реми Г,Курс 5неорганической химии - Х-е изд, - М.: Издво Иностр, лит-ры, 1963, 920 с),Новым по отношению к прототипу является создание на поверхности горной породы слоя антиоксиданта за счет 10взаимодействия непосредственно на нейпри участии воды кальцийсодержащих химических соединений СаС 2 и Са(ОН)2, подаваемых последовательно в виде раствора исуспензии в массив или горную массу, 15В этом заключается также и существенное отличие предлагаемого способа.П р и м е р. При доставке пиритсодержащей породы в отвал производили орошениеее 3;ь-ным раствором хлорида кальция СаС 20в технической воде. Раствор приготавливали в емкости, расположенной вблизи конвейера-питателя, С помощью насосараствор подавали по трубопроводу к оросительным форсункам, расположенным надконвейером-питателем, Породу на нем интенсивно орошали раствором хлорида кальция, поступающим под давлением изфорсунок, В пункте перегрузки породы сконвейера-питателя в бункер-накопитель 30производили орошение породы 6-ной суспензией Са(ОН), исходя из требуемого соотношения масс СаС 2 и Са(ОН)2 1;2.Известковую суспензию приготавливали вемкости, расположенной вблизи бункеранакопителя, путем. перемешивания гашенойизвести в воде. С помощью шламового насоса Всуспензию Са(ОН)2 подавали потрубопроводу к оросительным форсункам, .расположенным над пунктом перегрузки 40породы к конвейера-питателя в бункер-накопитель. Породу в пункте перегрузки орошали таким образом, чтобы количествожидкости, содержащейся в ней и в межкусковом пространстве, увеличилось вдвое, 45Коэффициент порозности кусковатой горной породы может быть 0,20,3. Поэтому напервой и второй стадиях обработки горнойпороды подавали по 100;150 л оэаствораСаС и суспенэии Са(ОН)2 на 1 м обьемаее, В целом расход раствора и суспензиисоставил 200300 л на 1 м горной породы,При 3/,-ной концентрации СаС 2 в растворерасхоу хлорида кальция составил 34,5 кгна 1 м горной породы. При 6-ной концен трации Са(ОН)г в суспензии расход гидроксида кальция составил 6,9 кг на 1 м горной породы. Общая масса хлорида кальция и гидроксида кальция, вошедших в состав двойного соединения, выделившегося на поверхности горной породы в 1 м объемазее, составила 9.13,5 кг, В связи с тем, что в двойном соединении СаС ЗСа(ОН)2 12 Н 20 на 111 г СаС 2 приходится, кроме 222 г Са(ОН)2, 216 г воды, то при 3 -ной концентрации хлорида кальция в растворе содержание воды в образовавшемся слое антиоксида составило в 1 м горной породы 5,88,7 кг, В связи с этим общая масса слоя антиоксиданта на поверхности горной породы в 1 м объема ее при коэффициенте порозности е =0,20,3 составляет 14,822,2 кг, Образовавшийся на поверхности горной породы защитный слой антиоксиданта имел толщину более 50 мкм,Положительный эффект предлагаемого способа заключается в изоляции поверхности горной породы, включая трещины и поры, от доступа внешних агентов выветривания - влаги, растворенного кислорода и тионовых бактерий, При наличии на поверхности горной породы слоя антиоксиданта окислител ьно-восстановительные реакции не протекают, Защитный слой на . поверхности горной породы представлен экологически чистым прочным двойным соединением, известным в природных условиях. Предлагаемый способ отличается простотой осуществления, не требует каких- либо изменений в технологической схеме производства горных работ. В сравнении с базовым объектом, в качестве которого принят прототип, он обеспечивает существенный социальный эффект,Формула изобретения Способ предотвращения самовозгорания горных пород, включающий воздействие на них 1-З-ным раствором хлорида кальция, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения эффективности профилактики самовозгорания за счет образования на,поверхности горных пород защитного слоя антиоксиданта, после насыщения породы раствором хлорида кальция омывают ее открытую поверхность суспензией гидроксида кальция; причем соотношение масс хлорида кальция и гидроксида кальция составляет 1;2.