Способ предупреждения самовозгорания угля в выработанных пространствах и горных выработках

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИвам ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности(56) Авторское свидетельство СССР1149028, кл. Е 21 Р 5/00, 1982.Технологические схемы разработки пластов угля склонных к самовозгоранию. Донецк, ДонУГИ, 1972.(54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЯ В ВЫРАБОТАННЫХ ПРОСТРАНСТВАХ И ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ(57) Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение эффективности предупреждения самовозгорания угля при отработке пласта по бесцеликовой технологии с использованием прямоточных схем проветривания за счет сокращения размеров проветриваемой зоны выработанного пространства. Для этого возводят искусственные ограждения на погашаемом вентиляционном штреке в целике между монтажной камерой и фланговой выработкой, на сопряжении монтажной камеры с конвейерным штреком и в зоне установившегося горного давления. На сопряжении и в зоне искусственные ограждения возводят после вторичного шага посадки основной кровли. В период подготовки выемочного поля в зонах тектонических нарушений производят изоляцию со стороны вентиляционного и конвейерного штреков. Тампонаж полостей обрушения производят пеноматериалом, в качестве которого используют следующие компоненты при их соотношении, мас. о: резольная фенолформальдегидная Ж смола 72,0 - 81,5; диоктилфталат 4,5 - 8,0; вспенивающе-отверждающий продукт 14,0 - 20,0. Предварительно смешивают смолу с диоктилфталатом, затем за опалубку подают смесь компонентов, при вспенивании их пенопласт заполняет подготовленное пространство. 3 3. п. ф-лы, 2 ил 1 табл.14,0 - 20,0 40 45 50 55 Изобретение относится к горному делу и предназначено для предупреждения самовозгорания угля в выработанных пространствах угольных шахт.Цель изобретения - повышение эффективности предупреждения самовозгорания угля при отработке пласта по бесцеликовой технологии с использованием прямоточных схем проветривания за счет сокращения размеров проветриваемой зоны выработанного пространства.На фиг. 1 изображены искусственные ограждения; на фиг. 2 - схема установки для получения пенопласта.Обозначены перемычка 1, рубашка 2, полоса 3, целик 4 в зоне тектонических нарушений, фланговая выработка 5, монтажная камера 6, вентиляционный штрек 7, конвейерный штрек 8, целик 9 между монтажной камерой и фланговой выработкой.При отработке пласта по бесцеликовой технологии с применением прямоточных схем проветривания в выработанном пространстве выделяется три фильтрационных потока воздуха: по погашаемому вентиляционному штреку, из очистного забоя на поддерживаемый конвейер штрек (при нисходящей подаче воздуха) и в районе монтажной камеры,Искусственные ограждения устанавливаются следующим образом.Воздухонепроницаемая перемычка 1 устанавливается на погашаемом вентиляционном штреке 7 в целике 9 между монтажной камерой 6 и фланговой выработкой 5, рубашка 2 - в районе монтажной камеры на сопряжении с конвейерным штреком длиной 30 м. Рубашка возводится после вторичного шага посадки основной кровли. Для сокращения шага посадки основной кровли производится предварительное торпедирование пород. При наличии в конвейерном штреке полостей обрушения производится их тампонаж до возведения рубашки. По мере подвигания очистного забоя возводится искусственное ограждение (полоса) 3 в зоне установившегося горного давления после вторичного шага посадки основной кровли с отставанием от очистного забоя на 50 - 60 м.Возведение искусственных ограждений позволяет сократить проветриваемую зону выработанного пространства (Н) до 50 - 60 м соответственно расстоянию отставания искусственного ограждения от очистного забоя.При скорости подвигания очистного забоя (Ч) 50 м/мес и более отношение времени перемещения проветриваемой зоны (т= Н=) к продолжительности инкубационного периода (т) не превышает 0,5 (неопасно),при котором создаются пожаробезопасныеусловия отработки пласта. 2На выемочных полях с наличием тектонических нарушений, не проходимым комплексом, в период их подготовки оконтуривается целик 4, оставляемый в выработанном пространстве в зоне нарушения пласта и вдоль его возводится рубашка 2 со стороны вентиляционного и конвейерного штреков для его изоляции. После демонтажа комплекса на конвейерном штреке рубашка соединяется со стенкой. При этом на вентиляционном штреке с прохождением рассеченной печи для монтажа комплекса возводится перемычка 1 из пенопласта.Перемычка 1 по своей конструкции герметически значительно отличается от изолирующих перемычек, возводимых в шахтах. Вместо двух перемычек возводится одна из кирпича или бетона и на расстоянии 0,5 - 0,8 м от нее пробивается по сечению органный ряд, который обшивается пленкой, Пространство между ними заполняется пенопластом, обладающим воздухонепроницаемостью при толщине стенки 0,5 м и перепаде давления воздуха 1000 Па (100 мм вод. ст.).По предлагаемому способу предупреждения самовозгорания угля для возведения искусственных ограждений рекомендуется применять пенопласт повышенной прочности и воздухонепроницаемости на основе резольной фенолоформальдегидной смолы с добавками диоктилфталата и составляющие компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %: РезольнаяфенолформальдегиднаясмолаДиоктилфталатВспенивающеотверждающий продукт Введение диоктилфталата в рецептуру композиции позволяет получить качественный пенопласт за счет хорошего совмещения эфирных пластификаторов с резольной смолой и низкой вязкости диоктилфталата (динамическая вязкость по Гэпплеру 25 сП). Водо родный показатель диоктилфталата (рН 5,5 - 6,0) обеспечивает высокую реакционную способность и стабильность ячеистой структуры при взаимодействии резольной смолы и кислотного вспенивающеотверждающего продукта.Смола предварительно смешивается с диоктилфталатом в соответствии с рецептурой. За опалубку подается смесь компонентов композиции, при вспенивании которых пенопласт заполняет все предварительно подготовленное пространство. Свойства пенопласта определяются согласно методик действующих ГОСТов.В таблице приведена рецептура и физико- механические показатели пенопласта,Применение диоктидфталата в композиции для получения пенопласта оказывает1357591 жения при сжатии, повышении кажущейся плотности и воздухонепроницаемости. положительное влияние, проявляющееся в повышении величины разрушающего напряРецеп Содержание, 7. в Физико-химические поХарактеристика пенопласта Вели чина крат тура рецептуре пенопластаказатели ВоздуРазрушающее напряпост вспе ок езольВспе- ниваю яс хо нивания л ницае тола ще-отость Пать ние ат сжа,ИПа й 5,0 128 14,0 1 81 сжатии и воздухоне проницаемости обес печивают надежност золирующего сооружения в шах 27 1 О По ср птуро75,5 б 0 25 О 145 я б зрушающего нания при сжатииьшей воздухоцаемосл ю ем ра пряже рон 25 10 72,0 20,0 24,5 15 о ис зат зуль ры 2 ются комензу- именения шахт 8,0 100,0 3,0 1 азрушающе еличин о напр жатки. оздухо жечия пр Повышенн ицаее пригод енения в мость. для пр шахте0 20,0 20 одит п ченному порци вспе ения отвер териа а. Не пр именения од хт и, соответсту композиции ИЮ СТОИМОСТИ НО еств ДЛиз-м ед ОДИМОГО ДИКОМПОЗИЦИЮ ческие свойк Л вер к зн Из таблицы ви тилфталата в колич предлагаемого пред зывается на физи телях. Использован личестве 9 выше Предела, приводит что введение диоке Зо, ниже нижнего существенно не скаеханических показаиоктилфталата в кохнего предлагаемого ачительному сниже 30 10 Величина разрушающего напряжения при авнению с рецей 1 пеноматехарактеризуетпылим значениследуемым покаям характеризунаилучшичи реатами. Рецепту,37 10 Низкие значения кажущейся плотности и 5 0,25-10 Пониженная величина кратности вспенива к уве,"ходу, в скоивания и пеномаю кратности вспе но, к повышенном вспенивания и лирующего сооруж С изменением кол илфталата от 4,5 вспенивания физи иванияу расходвеличенения. чествадо 8ко-механства получаемого пенопласта увеличиваются Наилучшими показателями (разрушающее напряжение при сжатии 0,8 - 1,9 %Па, воздухопроницаемость (0,25 - 0,30) Х Х 10 м Пас ) обладает пеноматериал с добавкой диоктилфталата в предлагаемых пределах 4,5 - 8,000, который и рекомендуется для практического использования.Высокие физико-механические свойства пенопласта позволяют его использовать для заполнения пустот за крепыш горных выработок, для борьбы с самовозгоранием угля, скоплением метана, обрушением горных пород.Возведение изолирующих сооружений производится с помощью установки для получения пенопласта на месте применения. Установка (фиг. 2) состоит из двух емкостей 10 и 11, одна из которых (10) предназначена для фенолформальдегидной резольной смолы с диоктилфталатом, а другая - для вспенивающе-отверждающего продукта, двух фильтров 12 и 13, двух насосов 14 и 15, дозирующих исходные компоненты в заданном соотношении, двух ресиверов 16 и 17 для сглаживания пульсации, двух обратных клапанов 18 и 19, пистолета-смесителя 20, снабженного пневмомешалкой,Объем изолирующих сооружений определяется в зависимости от места их возведения. Толщина рубашки и стенки принимается 0,3 - 0,5 м, перемычки 0,5 - 0,8 м, Купол заполняется полностью.Формула изобретения1. Способ предупреждения самовозгорания угля в выработанных пространствах и горных выработках, включающий возведение искусственных ограждений из пеноматериала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности предупреждения самовозгорания угля при отработке пласта по бесцеликовой технологии с использованием прямоточных схем проветриванкя за счет сокращения размеров проветриваемой зоны выработанного пространства, искусственные ограждения возводят на погашаемом вентиляционном штреке в целике между 10 монтажной камерой и фланговой выработкой, на сопряжении монтажной камеры с конвейерным штреком и в зоне установившегося горного давления, причем на сопря.женин монтажной камеры с конвейерным штреком и в зоне установившегося горного 15 давления искусственные ограждения возводят после вторичного шага посадки основной кровли.2. Способ по и. 1, отличающийся тем, чтов период подготовки выемочного поля в зонах тектонических нарушений производят ,изоляцию целиков со стороны вентиляционного и конвейерного штреков.3. Способ по п, 1, отличающийся тем, что 25 производят тампонаж полостей обрушенияпеноматериалом.4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем,что в качестве пеноматериала используюткомпозицию со следующим соотношениемкомпонентов, мас, 00:Резольнаяфенолформальдегидиа ясмола 72,0 - 81,5Диоктилфталат 4,5 - 8,0Вспенивающеотверждающий продукт 14,0 - 20,0Составитель И. ФедяеваРедактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор А. ТяскоЗаказ 5484/31 Тираж 429 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Рву шская наб., д. 415Производственно. полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4