Понизитель прочности угля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН за Е 21 С 39/00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ произ морфо дствана 75,0-85,015,0-25,0 Вода ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское свидетельство СССРИ 834077, кл. С 01 И 31/00 1980.2. Потураев В.Н. и др. Исследование самопроизвольного диспергированияугля применительно к проблеме бесшорстной добычи. Доклады АН Украинской ССР,сер. А. "Физико-математические и технические науки", 1982, В 3, с. 39-43.(54)(57) ПОНИЗИТЕЛЬ ПРОЧНОСТИ УГЛЯ, включающий воду и органическое вещество, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эФфективности снижения прочности угля, в качестве органического вещества он содержит кубовый остаток регенерации диэтиленглико. ля производства морфолина при следующем количественном соотношении компонентов, мас,Х;Кубовый остатокстадии регенерациидиэтиленгликоля109907 б 15,0-25,0 Вода 1Изобретение относится к угольной промьппленности и может быть использовано при разработке угольных массивов.Известно, что при разработке горных пород большой практический инте" рес представляет пропитка их раство" рами веществ, которые понижают поверхностную энергию породь 1, способствуют возникновению активного расклинивающего действия в микротрещинах, экранируют силы сцепления между противоположными поверхностями микротрещин прослойками адсорбционных слоев, Указанные факторы обуславливают снижение прочности (ослабление) обработай-" ной этими растворами породы.В качестве таких веществ могут применяться как неорганические соли - электролиты, так и некоторые органические вещества и высокомолекулярные соединения, содержащие активные Функциональные группы, в частности поверхностно-активные вещества ПАВ)Известен понизитель прочности уг,ля, представляющий собой 0,05- О, 10%-ный водный раствор оксиэтйлированных спиртов Фракции С 1 С-С д со степенью оксиэтилирования 5-10 моль окиси этилена на 1 моль спирта Однако этот раствор, как понизитель прочности угля, недостаточно эффективен. Так, сопротивляемость резанию угля, пропитанного этим раст" вором, снижается на 0,5-16,1% по сравнению с сухой породой, вследствие чего он не нашел практического применения при разработке угольных массивов.Наиболее близким к предлагаемому по составу и достигаемому результату является 25%-ный водный раствор метиламнна 1.2 3.Однако пропитка образцов угля известным раствором приводит к снижению его прочности на 71,05%.Целью изобретения является повышение эффективности снижения прочности угля.Поставленная цель достигается тем, что понизитель прочности угля,5 О включающий воду и органическое веще-. ство, в качестве органического вещества содержит кубовый остаток стадии регенерации диэтиленгликоля производства морфолина при следующем соотно" шении компонентов, мас.%; Кубовый остаток стадиирегенерации диэтилен 2гликоля производстваморфолина 75,0-85,0 Кубовый остаток стадии регенерации диэтиленгликоля производства морфолина получается при отгонке диэтиленгликоля после получения морфолина ме" тодом восставительной каталитической циклизации диэтиленгликоля в морфолин в присутствии аммиака по известной технологии. Он содержит 20-30% диэтиленгликоля и 70-80% сложной смеси аминосоединений с длиной углеродного скелета от 2 .до 12 атомов при содержании общего титруемого азота 9-11%, главным образом аминоэфиров формулы Н Ю- СИ - СИ - а-СН - СНг аЦ И И-Сй - СИ-О-сн, - сн, ОН ЯИ Сйр СНд 0 Щ СМу й н,е- си- ен-и- сн; сн- е -сн; сй;0-ен,-анн 4,н-сн- сн; о-сн; сн; нн-сн;сн; о сн; енрк-сй-сну-О"сир-сй" юй-сй-сй 0-с 1-у ОГ Кубовый остаток представляет собой вязкую жидкость темно-коричневого цвета с запахом аминов, хорошо растворяется в воде, спиртах, эфирах карбоновых кислот, хуже - в ароматических растворителях, растворим в карбоновых кислотах с образованием солей. Температура кипения 200-250 С.оВ настоящее время этот отход производства морфолина в народном хозяйстве не используется, а сжигается или передается на биоразложение с целью предотвращения загрязнения окружающей среды.Эффективность его воздействия на уголь практически не зависит от колебаний состава по технологическим причинам,Понизитель прочности угля готовят смешением в течение 2-5 мин расчетного количества воды и кубового остатка при комнатной температуре. Готовый к применению раствор - понизитель прочности угля - представляет собой практически прозрачную коричневую жидкость. Его применяют путем нагнетания в пласт. Для проведения лабораторных испы- таний с целью определения эффективности воздействия на породу и оптимальФизико-механическиепоказатели угля Пропитанный уголь Непропитанный,0,94 1,22 1,08 Коэффициент прочности (средний)Кар7 а 3 10990 ных интервалов концентраций компонен= тов был приготовлен ряд растворов, составы которых и результаты испытаний приведены в таблице. При этом применяли кубовый остаток, содержащий5 26,0 мас.7. диэтиленгликоля и 74,0 мас.% смеси аминосоединений; общий титруемый азот 9,8 Ж. Испытания проводили на угле шахты 10 им. К.Е. Ворошилова (Донбасс, пласт ш "Толстый", марка Ж ). Замачивание образцов проводили при комнатной температуре в течение 20 сут в приготовленных растворах заданных концент 15 раций. Прочностные характеристики образцов определяли при постоянной приложенной нагрузке 0,5 кг по методике Роквелла по глубине проникновения наконечника в соответствии с ГОСТ 20 9013-59 и СТ СЭВ 469-77. Усредненные данные получали по результатам параллельных испытаний трех образцов угля, при этом отклонения от среднего значения не превышали 6,07, 25 Были изучены следующие физико- механические показатели образцов; коэффициент деформации - отношение абсолютной деформации к высоте обКоэффициент деформации, (средний) ,Е 0,34 76 4разца, Е; коэффициент прочности определяли по формуле пргде Ь в . абсолютная деформация пройрпитанного образца, мм;Ь с - абсолютная деформация сухого образца, мм.Как видно из приведенных в таблице данных, наибольшее снижение прочности угля имеет место при обработке его растворами, содержащими 75,0" 85,0 мас.7. кубового остатка стадии регенерации диэтиленгликоля производства морфолина. Увеличение концентрации кубового остатка вьппе верхнего заявляемого предела (85 мас.Х), также, как и снижение ее ниже нижнего заявляемого предела (75 мас,Х), приводит к снижению эффективности раствора - понизителя прочности угля.Предлагаемый раствор является более эффективным понизителем прочности угля, чем известный раствор, при обработке угля предлагаемым раствором снис жение прочности по сравнению с сухим углем составляет 81,50-82,5 Х, тогда как для известного раствора эта величина составляет 71,052. 54, 97 71, 05 62, 13 70, 55й ю Заказ 4336/28 Тирак 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Коэффициент прочности (средний)К, 7 Концентрация кубового остатка в растворах, мас,Е