Способ огнезащиты твердых горючих ископаемых

СОЮЗ СОВЕТСНИХкинцераеиихРЕСПУБЛИН аа О 11 150 Е 21 Г 5 ОГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ мнев орде(21) 3569160(22-09(71) Московский ордена Ленина ина Трудового Красного Знаменико-технологический институтнм. Д,И. Менделеева и Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по добыче полезных ископаемых открытым способом(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 724773, кл. Е 21 Г 5/00, 1980,2. Авторское свидетельство СССРВ 621892, кл. Е 21 Г 5/00, 1978(прототип),(54) (57) СПОСОБ ОГНЕЗАЩИТЫ ТВЕРДЬЗХГОР 1 ОЧИХ ИСКОПАЕМЬБ, включающий ихпоследовательную обработку антипирогенами, о т л и ч а ю щ и й с я темчто, с целью повщвения степени огнезащиты объекта и адгезии антинирогенов, используют в качестве антипирогенов раствор аидкого стекла в кон центрации 25.-303 и смесь сульфитноспиртовой барды, хлористого кальцияи глицерина в соотнощении от 7,5::1.0: 1 до 10:12,5:1, причем смесь наносят на защищаемую поверхность после высыхания жидкого стекла.1093826Изобретение относится к горномуделу и может быть использовано приборьбе с эндогенными и экзогеннымипожарами при открытой и подземнойразработке, транспортировке и хранении твердых горючих ископаемых.Известен способ профилактики эндогенных пожаров сульфидных руд засчет снижения их химической актив,ности путем обработки 5-10%-ным раствором сульфитно-спиртовой барды(ССБ) . 1.Недостатками этого способа являются слабые огнезащитные свойства иплохая прилипаймость (адгеэия) антипирогена к вертикальным поверхностям,Наиболее близким к изобретениюявляется способ огнезащиты твердыхгорючих ископаемых путем последовательной обработки пожарных и пожароопасных участков аитипирогеном, состоящим из нейтрализованного черного контакта и водного раствора хло-.рйстого кальция 2,25Недостатком известного способаявляются неудовлетворительные огнезащитные свойства антипирогена, несоздающего, вследствие протеканияобменных реакций между составляющими 30антипирогена, прочного покрытия, противостоящего действию огня и высокихтемператур.Цель изобретения - повьппение степени огнезащиты объекта и адгезииантипирогенов.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу огнезащиты твердых горючих ископаемых, включающемуих последовательную обработку анти рпирогенами, в качестве антипирогеновиспользуют раствор жидкого стеклав концентрации 25-.30% и смесь ССБ,хлористого кальция и глицерина в соотношении от 7,5:1 О:1 до 10:12,5;1,причем смесь наносят на защищаемуюповерхность после высыхания жидкогостекла. Способ осуществляют следующим образом.На поверхность защищаемого объекта сначала наносят раствор жидкого стекла, а после его высыхания с образованием пленки наносят смесь ССБ, хлористого кальция и глицерина, образующих вторую пленку, В результате такой обработки на защищаемой поверхности формируется двухслойная эащитная пленка. При воздействии на этупленку огня или высоких температур,возникающих прн горении твердых горючих ископаемых, на начальной стадии происходит выделение кристаллогидратнойводы из хлористого кальция и разложение жидкого стекла также с выделением воды. Эти процессывмесет с испарением выделившейсяводы сопровождаются поглощением большого количества тепла, что препятствует возгоранию защищаемого объекта.При длительном воздействии огня иливысоких температур обезвоженные пленки образуют прочный обуглероженныйтермостойкий слой,Выбор в качестве первого антнпирогена жидкого стекла обусловлен также его повьппенными клеящими свойствами,а в качестве второго антипирогена - смеси ССБ, хлористого кальцияи глицерина - хорошими поверхностноактивными свойствами ССБ и высокойгигроскопичностью хлористого кальцияи глицерина, Введение глицерина всостав антипирогенов обусловлено,кроме того, необходимостью созданияэластичной пленки, не подверженнойрастрескиванию,Порядок нанесения антипирогеновобусловлен тем, что при нанесениисмеси ССБ, хлористого кальция и глицерина до высыхания жидкого стеклапроисходят обменные реакции междужидким стеклом и ССБ, а также междужидким стеклом и хлористым кальциемс выпадением нерастворимого осадкасиликата кальция (Са 503), В результате этого на поверхности защищаемого объекта не образуются сплошныезащитные пленки,Нельзя также наносить вначале смесь антипирогенов, а затем раствор жидкого стекла из-за большой гигроскопичности хлористого кальция и глицерина, вследствие чего смесь не высыхает и при нанесении на нее жидкого стекла происходят те же реакции, что и в первом случае (сплошное покрытие не образуется). Выбор концентрации жидкого стекла,последовательности нанесения и соотношения компонентов антипирогенов определяется в лабораторных условиях путем сжиганияпри температуре 600 С образцов угля, обработанных различными антипирогенами (см. таблицу),1093826 Компоненты Содержанке Примечание компонентов,мас.7 0,9 0 30 2,710 60 1 О,3,0 18,5 Прочная пленка 30 3,5 19;2 70 ССБ 30 2,8 сас 12 1,3 Н О ССБ 30 СаС 1,10 3,3 1,9 60 15 Сас 12 20 2,3 65 ССБ 15 Са С 1 г 4,1 Н О 60 ССБ Исходный уголь Нейтрализованныйчерный контакт СаС 1Вода (известныйпример) Жидкое стекло Жидкое стекло Жидкое стекло Н 20фССБ Среднеевремявозгорания,мин3 Работа адгезии,Н(мф 10 ф Прочная пленка Прочная пленка Неполное растворение СаС 1 Плохое растворение СаС 1 Полное раство" рение СЬС 1 г, непрочная плен- ка Полное растворен е СаС 1 г непрочная йлен" ка3093826 Продолжение таблицы Содержание компокентов,мас.7 рания,мин 4,5 3,9 20 СаС 1Глицерин 63 НуО ССБ СаС 1 5,2 20 3,5 Глицерин Н,О 38 25 23,3 ССБ СаС 1,20 Глицерин 63 30 23,5 ССБ 20 СаС 12 25 Глицерин Компоненты Жидкое стекло Жидкое стекло НО (первый антипироген) Н 20 (второй антипироген) Жидкое стекло Н О (первый ан 2типироген) Н 3 (второй антипироген) СреднеевремявозгоРабота адгезии,Н/м 10 Примечание Более прочная,эластичнаяпленка Осадок силикатакальция, пленкарьилая Прочная пленка, образец не возгорается при длительном контактес источником открытого огня Прочная пленка, образец не возгорается при длительном контакте с источником открытого огня1093826 8Как видно иэ таблицы, оптимальны- Наконец, нанесение смеси ССБ, ми концентрациями жидкого стекла, СаС 12 и глицерина в соотношении от обеспечивающими создание прочной, хо,5;10:1 до 10:12,5:1 после высыхания рошо прилипающей к поверхности плен- пленки жидкого стекла приводит к резки, являются 25-ЭОХ. Увеличение кон-кому увеличению адгеэии, образованию центрации жидкого стекла. (начиная прочной, эластичной пленки и полной уже с 252) не приводит к существенно- защите образцов от возгорания. му увеличении адгезии и прочностипленки, а превышение уровня ЭОХ Увеличение концентрации компоненведет к росту вязкости и удорожает 1 О тов смеси выше оптимальных является.нецелесообразным вследствие удорожаПолнота растворения хлористого ния состава и значительного увеличекальция в смеси ССБ и СаС 1 достига-ния вязкости антипирогена, что силь 2ется прн соотношении этих компонен- но затрудняет его практическое приметов от 7,510 до 10:12,5, а добавка 15 нениеглицерина приводит к повышению адгезии прочности и эластичности эащит- Предлагаемый способ Ьгнезащиты ной пленки. Снижение содержания гли-е позволяет предотвратить возгорание церина менее 2 Х приводит к растрески- твердых горючих ископаемых от внешванию защитного слоя, образованного 2 О них источников тепла, а при длительсмесью ССБ, хлористого кальция и гли- ном воздействии высоких температурцерина. Увеличение концентрации выше увеличить время до их. возгорания. При 27. нецелесообразно из-эа удорожания локализации очагов пожаровпредлагаеантипирогена. мый способ позволяет либо полностьюКак видно из полученных данных, 25 предотвратить распространение очагов, одновременное нанесение двух антийи- либо значительно снизить скорость их рогенов (в виде смеси) на защищаемую распространения. Кроме этого плеи,поверхность, хотя и приводит к неко- ки, образующиеся от последовательно торому повышению адгезии (до 5,2нанесенных антипирогенов, обладают и 10Н/м), однако на время возгора-ЗО хорошими воздухоизоляционными свойст.ния образца никакого влияния не ока-. вами, что позволяет замедлить процесс зывает, самонагревания в защищаемом обьекте, Составитель И, ФедяеваРедактор Н. Бобкова Техред А,Бабинец Корректор Г, ОгарЗаказ 3395728 Тираж 427 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРаушская наб. д. 4/5Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4и П