DE1030802B - Verfahren zum Binden von Staub im Kohlenbergbau - Google Patents

Description

• Verfahren zum Binden von Staub im Kohlenbergbau Zum Binden des Staubes im Kohlenbergbau werden durch die deutschen Patentschriften 229 564 und 231 884 hygroskopische Salze in fester Form oder als wäßrige Lösungen vorgeschlagen, die gegebenenfalls Lehm u. dgl. als Trägerstoff enthalten. Eine wirksame und vor allem andauernde Staubbindung kann aber nach den bekannten Verfahren nicht erreicht werden, da die Salzlösungen auf Grund ihrer Oberflächenspannung in Form kleinster Tröpfchen zwischen den Staubteilchen liegen, ohne diese zu benetzen und zu binden.
• Dieser Nachteil soll nach dem Verfahren der französischen Patentschrift 816005 vermieden werden, wenn man hygroskopische Salze in fester Form oder in Lösung mit geringen Mengen eines Stoffes, der die Oberflächenspannung vermindert, zur Staubbindung verwendet. Eine dauerhafte Wirkung läßt sich jedoch mit diesen Mitteln auch nicht erzielen, da deren Lösungen, die sich ja durch den Feuchtigkeitsgehalt der Wetter auch aus den festen Salzen bilden. besonders auf den Firsten und Stößen nur in zur Staubbindung unzureichenden Mengen haften. Die Zugabe von Trägerstoffen wie Lehm u. dgl. zu den Salzlösungen verbessert deren Haftfähigkeit nicht. vielmehr zeigte es sich, daß die Trägerstoffe sehr schnell von den Firsten und Stößen zur Stollensohle absinken und den größten Teil der Salzlösung mit sich reißen.
• Die Erfindung soll in Weiterentwicklung dieser bekannten Verfahren die Möglichkeit geben, im Kohlenbergbau eine wirksame Staubbekämpfung, die sich auch auf Firste und Stöße ausdehnt, wirtschaftlich günstig durchführen zu können.
• N ach dem Verfahren der Erfindung wird die Staubbindung im Kohlenbergbau, insbesondere auf Firsten und Stößen, durch ein aus einem hygroskopischen Salz bzw. einem Gemisch derartiger Salze und einem oberflächenaktiven Stoff bzw. einem Gemisch solcher Stoffe bestehendes Mittel bewirkt, indem erfindungsgemäß zunächst aus dem insbesondere auf Firsten und Stößen bereits abgelagerten und sich ablagernden Staub durch in kurzen Zeitabständen wiederholtes vorsichtiges Besprühen mit einer wäßrigen Lösung des vorstehend angegebenen Mittels Schichten eines plastischen Trägerstoffes erzeugt werden, in die dann gegebenenfalls in größeren Zeitabständen wiederholt größere Mengen eines hygroskopischen Salzes oder eines Gemische: solcher Salze allein oder zusammen mit einem oberflächenaktiven Stoff bzw. einem Gemisch solcher Stoffe eingebracht werden. Erfindungsgemäß werden also oberflächenaktive Stoffe wasserlösliche Alkyl- und/oder Aryl- und/oder Alkylarylpolyäthylenäther mit 7 bis 22 Äthylenoxydgruppen verwendet. da diese Äther für die gute und gleichmäßige Ausbildung der plastischen Masse und deren Haftfähigkeit auf dem Untergrund wesentlich sind.
• Die nach dein erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere auf Firsten und Stößen aus Kohlenstaub, einem hygroskopischen Salz und den angegebenen oberflächenaktiven Stoffen erzeugte Masse bildet eine auf der Unterlage fest haftende Schicht, die für eine kürzere Zeit auch noch weiterhin sich absetzenden Kohlenstaub zu binden vermag. Ist die Fähigkeit dieser Schicht, weiteren Kohlenstaub zu binden, erschöpft, muß das Besprühen wiederholt werden. Es kann sich dann eine neue Schicht ausbilden. Die Länge der Zeitabschnitte, nach denen das Besprühen zur Erzeugung der einzelnen plastischen Schichten wiederholt werden muß, richtet sich nach den jeweiligen Verhältnissen, wie Wetterfeuchtigkeit und Staubanfall, der betreffenden Grube. Auf Grund ihrer plastischen Eigenschaften haften die einzelnen Schichten fest aufeinander und auf der Unterlage. Die so in Schichten entstandene plastische Masse ist ein ausgezeichneter Trägerstoff für die Aufnahme weiterer und verhältnismäßig großer Mengen von Kohlenstaubbindemitteln.
• Das Besprühen des beispielsweise auf den Firsten und Stößen bereits befindlichen losen Kohlenstaubes muß zunächst vorsichtig erfolgen, ohne daß dabei eine Aufwirbelung von Staub stattfindet. Nachdem sich durch wiederholtes vorsichtiges Besprühen mehrere Schichten einer plastischen ;Masse gebildet haben und ein Aufwirbeln des Kohlenstaubes nicht mehr zu befürchten ist, können größere Mengen von kohlenstaubbindenden Mitteln in diese plastische Masse eingebracht werden. Irh: Gegensatz zu den kurzen Zeitabständen, nach denen das Besprühen des Kohlenstaubes zur Erzeugung der Schichten des plastischen Trägerstoffes wiederholt werden muß, können die verhältnismäßig großen Mengen der für die Koh lenstaubbindung wirksamen Mittel in den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Trägerstoff in großen Zeitabständen durch Besprühen oder Einschießen eingebracht werden..
• Es bilden sich bei dem wiederholten Einbringen staubbindender Mittel aus diesen Mitteln und dem aufgenommenen Kohlenstaub immer neue Schichten der plastischen Masse, bis diese sich infolge des Gewichtes der gesamten Masse von der Unterlage ablösen.
• Das hygroskopische Salz bzw. ein Gemisch hygroskopischer Salze und der obenflächenaktive Stoff bzw. ein Gemisch solcher Stoffe können auch in fester Form, beispielsweise mit Hilfe einer Torkret-Maschine, in die bereits gebildeten Schichten der plastischen Masse eingeschossen werden. Für diesen Zweck ist die Verwendung von Chlorcalcium in Schuppenform besonders empfehlenswert. Es ist auch möglich, je nach den Erfordernissen des jeweiligen Falles die Masse lediglich mit einer weiteren Menge eines hygroskopischen. Salzes allein oder zusammen mit einem oberflächenaktiven Stoff zu versetzen, sei es durch Besprühen mit einer Lösung dieser Mittel oder durch Einschießen dieser Mittel in fester Form.
• Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als oberflächenaktive Stoffe hauptsächlich wasserlösliche Alkyl- und/oder Aryl- und/ oder AIkylarylpolyäthylenäthier mit 7 bis 22 Äthylenoxydgruppen verwendet.
• Bei Reaktionsprodukten aus Äthyl-enoxyden und Fettalkoholen wird eine genügende Wasserlöslichkeit bei 6 bis 8 Äthylenoxydgruppen pro Mol Alkohol erreicht. Da diese Äthylenoxydanlagerungsprodukte neutral und völlig beständig gegen Härtebildner sind, können sie als oberflächenaktive Stoffe für die Zwecke der Erfindung mit ausgezeichnetem Erfolg verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Laurylpolyäthylenäthers, der pro Mol Laurylalkohol 7 Mol Äthylenoxyd enthält.
• Ebenso geeignet als oberflächenaktives Mittel ist aus der Gruppe der Arylpolyäthylenäther der nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 824 949 hergestellte Benzyloxydiphenylpolyäthyl,enäther mit 14 bis 19 Äthylenoxydgruppen im Molekül.
• Sehr gute Ergebnisse werden erhalten, wenn Alkylphenylpolyäthylenäther verwendet werden, die 8 bis 12 C-Atome in der Alkylgruppe und 10 bis 12 Äthylenoxydgruppen im Molekül haben.
• Alkylphenylpolyäthylenäther der-allgemeinen Formel R C6 H4 O (C H" C H2 O) IH, in denen R beispielsweise Octyl-, Isooctyl-, Dodecyl- usw. bedeutet und zt gleich 5 bis 20 ist, sind für die Zwecke der Erfindung ebenfalls geeignet. Die Wasserlöslichkeit dieser Verbindungen steigt bekanntlich mit wachsendem 7t. Bis n = 20 sind die Glieder dieser Polyäthylenätherreihe flüssig und werden bei höheren tt-Zahlen wachsartig fest.
• Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich auch bewährt, gleichzeitig mit den Alkyl- und/oder Aryl- und/oder Alkylarylpolyäthylenäthern auch noch Alkyl- bzw. Alkylarylsulfonate zu verwenden. Vorteilhaft werden Alkylsulfonate verwendet, zu deren Herstellung eine Paraffinkoblenwasserstofffraktion mit 13 bis 16 C-Atomen pro Molekül, insbesondere mit 14 bis 15 C-Atomen pro Molekül, verwendet wird. Alkylbenzolsulfonate mit mindestens 10 C-Atomen in der Alkylgruppe sind indes auch brauchbar.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Binden von Staub im Kohlenbergbau, insbesondere auf Firsten und Stößen. durch ein aus einem hygroskopischen Salz bzw. einem Gemisch derartiger Salze und einem oberflächenaktiven Stoff bzw. einem Gemisch solcher Stoffe bestehenden Mittels, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst aus dem insbesondere auf Firsten und Stößen bereits abgelagerten und sich ablagernden Staub durch in kurzen Zeitabständen wiederholtes vorsichtiges Besprühen mit einer wäßrigen Lösung des vorstehend angegebenen Mittels mehrere Schichten eines plastischen Trägerstoffes erzeugt werden, in die nach Bindung weiterer Mengen Kohlenstaub, gegebenenfalls in größeren Zeitabständen, wiederholt größere Mengen eines hygroskopischen Salzes oder eines Gemisches solcher Salze allein oder zusammen mit einem oberflächenaktiven Stoff bzw. einem Gemisch derartiger Stoffe eingebracht und als oberflächenaktive Stoffe wasserlösliche Alkyl- und/oder Aryl- und/oder Alkylarylpolyäthyl,enäther mit 7 bis 22 Äthylenoxydgruppen verwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch! 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächlenaktiver Stoff ein Reaktionsprodukt aus Ätbylenoxyden und Fettalkoholen verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktiver Stoff ein Laurylpolyäth:ylenäth,er, der pro Mol Laurylalkohol 7 Mol Äthylenoxyd enthält, verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktiver Stoff ein B,enzyloxydiphenylpoly äthylenäther mit 1-1 bis 19 Äthylenoxydgruppen im Molekül verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktiver Stoff ein Alkylphenylpolyäthylenäther, der 8 bis 12 C-Atome in der Alkylgruppe und 10 bis 12 Äthylenoxydgruppen im Molekül enthält, verwendet wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktiver Stoff ein Allcylphenylpolyäthylenäther der allgemeinen Formel R C. H4 O (C H2 C H2 O) "H, in der R gleich Octyl-, Isooctyl-, Dodecyl- usw. und 1t 5 bis 20 ist, verwendet wird.
7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktive Stoffe außer den Polyäthylenäthern noch Alkyl-und/oder Alkylarylsulfonate verwendet werden. B.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einer Paraffinkohlenwasserstofffraktion mit 13 bis 16 C-Atomen pro Molekül, vorzugsweise mit 14 bis 15 C-Atomen pro Molekül, gewonnenes Alkylsulfonat verwendet wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alkylbenzolsulfonat, das über 10 C-Atome in der Alkylgruppe enthält, verwendet wird.