Состав для профилактической обработки целиков угля

)5 Е 2 6 с сущ И КТИЧ Е СКОЙ горнои проспользовано ых пожаров в разработке возгоранию, ости профиеду ю Ъ компонента%55-601.5-3,0 2,0-5,00,005 - 0,025Остальное (до 100)дена технологическарименения предлагаеля приготовления 1 т ми свойствами требуГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Восточный научно - исследовательскииинститут по безопасности работ в горнойпромышленности и Производственное обьединение по добыче угля "Киселевскуголь". (56) Основы противопожарной защитыугольных шахт, - М.: Недра, 1971, с. 94,Авторское свидетельство СССРМ 1071765, кл. Е 21 Р 5/00, 1982.(54) СОСТАВ ДЛЯ ПРОФИЛА ОБРАБОТКИ ЦЕЛИКОВ УГЛЯ (57) Изобретение относится к мышленности и может быть для предупреждения эндогенн целиках угля при подэемнои пластов угля, склонных к сам Цель - повышение эффектив Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предупреждения эндогенных пожаров в целиках угля при подземной разработке пластов угля, склонных к самовозгоранию.Целью изобретения является повышение эффективности профилактической обработки целиков угля с длительными сроками службы за счет улучшения гигроскопических свойств состава и увеличения его сопротивления выдавливанию из трещин под действием горного давления. лактической обработки целиков угля с длительными сроками службы за счет улучшения гигроскопических свойств состава и увеличения его сопротивления выдавливанию иэ трещин под действием горного давления. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас. %; глина 55-60; силикат натрия 1,5-3,0; кальций хлористый 2,0-5,0; полиакриламид 0,005-0,025; вода остальное, Состав готовят путем последовательного смешивания глинистой суспенэии и водных растворов хлористого кальция, полиакриламида и силиката натрия, причем водный раствор силиката натрия вводят в смесь перед подачей ее в скважину. За счет высокой пластичности состав заполняет трещины, де происходит процесс гелеобраэования, обусловленный наличием силиката натрия и хлористого кальция, Глина увеличивает сопротивление геля выдавливанию иэ трещин под действием горного давления и, в сочетании с хлористым кальцием, повышает гигроскопические свойства состава. 1 ил. Состав содержитщих соотношениях, мГлинаСиликат натрияХлористыйкальцийПолиакриламидВодаНа чертеже привесхема получения и иМОГО СОСТЗВдПример 1,Дсостава с оптимальныется 600 кг глины, 40 кг хлористого кальция, 20 кг силиката натрия, 0,1 кг полиакриламида и 339,9 кг воды, из которых составляют три водных раствора компонентов: 600 кг глины+ 140 кг воды; 40 кг хлористого каль ция+ 0,1 кг полиакриламида+ 139,9 кг воды;20 кг силиката натрия + 60 кг воды. Такое разделение целесообразно исходя из особенностей гелеобразующих составов, т, е. один из гелеобразующих компонентов 10 рекомендуется вводить перед подачей состава в скважину, так как из-за непредвиденной остановки технологической линии процесс гелеобразования может начаться до ввода в массив. Кроме того, такое разде ление обеспечивает возможность лучше перемешать компоненты. В мешалку 1 подают глйну и воду, перемешивают, пропускают раствор через дробилку 2 и вибросито 3, а затем сливают его в бак 4 с активатором 20 5, куда вводят второй раствор, содеркащий хлористый кальций, полиакриламид и воду. Третий раствор, содержащий силикат натрия и воду, заливают в бак 6. Подачу состава и скважину 7 через герметизатор 8 25 осуществляют насосом 9, всас которого раздельно введен в баки 4 и 6. Через 180 с состав переходит в гель, теряет подвижность и закупоривает трещины, Полученный состав имеет следующие характеристики: 30Расплыв 810 мАдгезия 4,8 10 ПаДинамическаявязкость 9,910 Па,сзДавление филь трации черезтрещины с раскрь 1- тием 4,0 - 1,2 мм 9 10 .192 10 МПа Время гелеобразования 180 с 40 Потери влаги за 30 дней хранения при относительной влажности 100 О не обнаружено, Состав может использоваться для п рофилактичес кой обработки беэ ограничений. 45П р и м е р 2. Для приготовления состава с содержанием компонентов по верхнему пределу необходимо использовать 600 кг глины, 50 кг хлористого кальция, 0,25 кг полиакриламида, 30 кг силиката натрия и 50 319,75 кг воды, из которых составляют три водных раствора: 600 кг глины + 130 кг воды; 50 кг хлористого кальция + 0,25 кг полиакриламида + 99,75 кг воды; 30 кг силиката натрия + 90 кг воды. Технология 55 приготовления состава и подачи его в целик не отличается от примера 1.Полученный состав обладает следующими свойствами:7510 м489 10 Па РасплывАдгеэияДинамическаявязкость 255 10 Па с Давление фильтрации через трещины с раскрытием4,0 - 1,2 мм 57,0 102333,0102 МПа 0,8 1022 102 МПа Время гелеобразования 300 сПотери влаги эа ЗО дней хранения при относительной влажности 100;4 не обнаружено, Состав может использоваться для профилактической обработки целиков без ограничений,П р и м е р 4, Для приготовления состава с содержанием компонентов ниже нижнего предела используется 500 кг глины 50), 15 кг хлористого кальция (1,5,ь), 0,05 кг полиакриламида 0,005), 10 кг силиката натрия (1,0) и 474,95 кг воды (47,495), из которых составляют три водных раствора: 500 кг глины+ 387 кг воды; 15 кг хлористого кальция+ 0,05 кг полиакриламида+ 69,95 кг воды; 10 кг силиката натрия+ 18 кг водМ.Технология приготовления состава и подача его в целик не отличается от примера 1. Время гелеобразования 60 сПотери влаги за 30 дней хранения при относительной влажности 100 не обнаружено. Состав может использоваться для профилактической обработки целиков беэ ограничений.П р и м е р 3, Для приготовления состава с содержанием компонентов по нижнему пределу необходимо испольэовать 550 кг глины, 20 кг хлористого кальция, 0,05 кг полиакриламида, 15 кг силиката натрия и 414,95 кг воды, из которых составляют три водных раствора: 550 кг глины + 300 кг воды; 20 кг хлористого кальция + 0,05 кг полиакриламида+ 69,95 кг.воды; 15 кг силиката натрия + 4,5 кг воды. Технология приготовления состава и подача его в целик не отличается от примера 1.Полученный состав обладает следующими свойствамиРасплыв 8010 м Адгезия 3,36 10 Па Динамическаявязкость 1,4 10 Пас Давление фильтрации через трещины с раскрытием4 мм - 1,2 ммПолученный состав щими свойствами;РасплывАдгезияДинамическаявязкостьДавление фильтрации через трещины с раскрытием4,0 - 1,2 мм обладает следую 12,6 10 м 1,7 10 Па50,84 10 Па,с0,1 10.10 45 10 МПа Время гелеобразования 600 сПотери влаги за 30 дней хранения при относительной влажности 100 составляют 15 0,1. Состав может быть рекомендован для профилактической обработки целиков по следующим причинам: длительный срок гелеобразования, невысокая плотность геля, малое сопротивление выдавливанию, поте ря влаги.Вследствие указанных недостатков состав будет выдавливаться из трещин и произойдет его сушка, Состав может использоваться только для обработки цели ков с небольшим сроком службы, находящихся в зонах с установившимся невысоким горным давлением.П ри м е р 5. Для приготовления состава с содержанием компонентов выше верх него предела используется 630 кг глины (637 ь), 60 кг хлористого кальция (6), 50 кг силиката натрия (5), 0,3 кг полиакриламида (0,03) и 259,7 кг воды (25,97), из которых составляют три водных раствора; 630 кг 35 глины+50 кг воды; 60 кг хлористого кальция +0,3 кг полиакриламида + 89,7 кг воды;50 кг силиката натрия+ 120 кг воды, Технология приготовления состава и подачи его в целик не отличается от примера 1, 40Полученный состав обладает следующими свойствами:Расплыв 6,2 10 мАдгезия 4,64 10 ПаДинамическая 45 вязкость 37,6 10 Па.сДавление фильтрации через трещины с раскрытием4,0 - 1,2 мм59,01050342,010МПаВремя гелеобраэования 40 сПотери влаги за 30 дней хранения при относительной влажности 100 не установ лено. В связи с высокой вязкостью и малым временем гелеобразования раствор имеет небольшой радиус распространения и проникает только в крупные трещины, Состав может использоваться в качестве изолирующей пасты для покрытия перемычек и заполнения крупных трещин. Использование его для обработки целиков нецелесообразно.Из приведенных примеров видно, что в предлагаемых пределах состав может эффективно применяться для обработки целиков, При содержании глины в составе более 60 снижается проникающая способность его и мелкие трещины остаются не заполненные. При содержании менее 55 ф, значительно снижаются прочностные свойства и вязкость,В составе используется водный раствор силиката натрия (растворимое жидкое стекло) с удельным весом 1;35 - 1,40 г/см и модулем 2,5 - 3,0, служащий структурообразующим реагентом данной системы и содержание его должно соответствовать содержанию хлористого кальция, который вводят для инициирования процесса коагуляции, структуирования данной системы и как водопоглощающее средство. Изменение содержания этих компонентов за указанные пределы отрицательно влияет на качество геля, ухудшает его структуру и плотность.Полиакриламид придает составу после гелеобразования вязкость и адгезионные свойства. При введении полиакриламида менее 0,005 ь эффект практически не наблюдается, а свыше 0,025 не дает значительного улучшения характеристик, но удорожает состав.Формула изобретения Состав для профилактической обработки целиков угля, включающий силикат натрия, полиакриламид и воду, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности профилактической обработки целиков с длительным сроком службы за счет улучшения гигроскопических свойств состава и увеличения его сопротивления выдавливанию из трещин под действием горного давления, он дополнительно содержит глину и хлористый кальций при следующем соотношении компонентов, мас, :Силикат натрия 1,5-3,0Полиакриламид 0 005 - 0 025 Глина 55-60Хлористый кальций 2,0-5,0 Вода Остальное1642045800 П+йдииаСоставитель И, Федяева Редактор Н, Каменская Техред М,Моргентал Корректор С.Малец Заказ 1428 Тираж 299 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101