DE1915333A1

DE1915333A1 - Verfahren zum Binden von Staub im Bergbau

Info

Publication number: DE1915333A1
Application number: DE19691915333
Authority: DE
Inventors: Dust Dr Hanspeter; Hans Lewer; Martin Thoennes
Original assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Current assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Priority date: 1969-03-26
Filing date: 1969-03-26
Publication date: 1970-10-08
Also published as: GB1267621A; DE1915333C3; DE1915333B2; FR2037538A5; BE746896A; US3657135A; PL70132B1; SU631084A3; CS167893B2

Description

DIPL.-CHEM. JOACHIM DRESSLER PATENTANWALT

S—I

5038 Rodenkirchen Bz.· Köln, Grüngürtelstr. IO

25. 3. 1959 Th/Kü/raj CPK 312

Chemische Fabrik Kalk GmbH, Köln-Kalk, Kalker Hauptstraße Verfahren zum Binden von Staub im Bergbau

Bekanntlich stellt der im Bergbaubetrieb entstehende Staub eine ernste Gefährdung für die Sicherheit des Betriebes und für die Gesundheit der unter Tage Beschäftigten dar. Einschlägige Vorschriften der Bergbehörden veranlassen die Bergbauunternehmen zu umfangreichen Sicherheitsmaßnahmen. Als besonders wirksam hat es sich erwiesen, die hölzerne Auskleidung des Grubenbaus mit einer Schicht hygroskopischer Salze zu überziehen, auf der die im Wetterstrom mitgeführten Staubteilchen haften bleiben und damit unschädlich gemacht werden. Gleichzeitig damit verleiht die aufgetragene Salzschicht dem hölzernen Ausbau weitgehenden Brand- und Fäunisschutz.

Gegenstand des DBP 1 243 129 ist ein Verfahren· zum Binden von Staub im Kohlenbergbau, bei dem solche hygroskopischen Salze, mit oder ohne Zusatz von Netzmitteln,

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in trockenem, feingepulvertem Zustand auf die Oberfläche des Streckenausbaus aufgebracht werden. Die Salzteilchen ziehen allmählich Feuch-tigkeit aus der Grubenlaft an und zerfließen, wodurch die oben erwähnte staubbindende Schicht entsteht. Wenn dieses Verfahren gegenüber den älteren Verfahren, bei denen die staubbindende Schicht in Form von Pasten oder Lösungen aufgebracht wird, auch den Vorteil hat, daß die zur Bildung der Pasten oder Lösungen erforderlichen erheblichen Wassermengen nicht transportiert werden müssen, so hat dieses Salzstaübverfahren einen anderen Nachteil. Beim Aufbringen von pulverförmigen hygroskopischen Substanzen werden kiel- · nere N.engen von feinsten Teilchen dieser Substanz vom V/etterstrom mitgenommen, so daß sie zu einer Belästigung und Arbeitsbehinderung der diesem Wetterstrom ausgesetzten Bergleute führen können. Aus diesem Grunde sieht sich die Bergbehörde veranlaßt zu verlangen, solche pulverförmigen Staubbindemittel nur in schwach- oder nichubelegten Schichten einzubringen. Es ist daner versucht worden, den im Wetterstrom mitgeführten Salzstaub aufzufangen oder niederzuschlagen, um das Aufbringen der Salzschicht zu jeder Zeit, unabhängig vom Ablauf des Schichtbetriebes, durchführen zu können. Sa wurde versucht, den Streckenquerschnitt mit Filtermatten abzudichten. Aber abgesehen von dem damit verbundenen Arbeitsaufwand läßt sich z.B. in mit Transportbändern ausgerüsteten Kohlenabfuhrstrecken eine einwandfreie Absc.iirmung nicht erreichen.

Weiterhin wurde versucht, den in den Wettern schwebenden Salzstaub in einer Zone aus Wassernebel niederzuschlagen. Auch dieses Verfahren erfordert einen zusätzlichen Aufwand, und die auf die Sohle und in den Wetterstrom gelangenden ^rhebHöhen Wassermengen führen oft zu unerwünschten Nebenwirkungen (siehe: "Merkblatt für die Anwendung des Chlorcalcium-Montan-Pulvers"» Ab-

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schnitt 5 und 5.1, des Steinkohlenbergbauvereins, Essen 1967). Gleichzeitig wird in beiden Fällen der niedergeschlagene Staubbindemittelanteil seiner eigentlichen Aufgabe entzogen.

Es wurde daher nach einem Verfahren gesucht, das ohne größeren Aufwand das Auftreten flugfähiger feinster Teilchen in dem der Staubbindezone nachgeschalteten Wetter strom vermeidet.

Das Verfahren, das gefunden wurde, besteht darin, dak vor dem Auftragen der hygroskopischen Salze diesen feinverteiltes Wasser in Kengen von 1 bis 20 Gewichtsprozent, insbesondere von 6 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des hygroskopischen Salzes, zugegeben wird, wobei der Gehalt des Endproduktes an hygroskopischem Salz 7^ bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 00 bis 85 Gewichtsprozent, betragen soll. Wird nicht das reine hygroskopische Salz, wie z. B. Calciumchlorid, Magnesiumchlorid oder deren Gemische, aufgebracht, sondern solches in Mischung mit Inertstoffen, wie Gesteinstaub, getrocknetem oder gemahlenem Ton bzw. Tonmineralien, natürlichem oder synthetischem Calciumsulfat oder Calclumcarbonat, Kesselasche, Industriestaub mit geringem SiQp-Gehalt, dann richtet sich die Menge des aufzusprühenden Wassers nach der Wasseraufnahmefähigkeit der Mischung; eine Klumpenbildung darf nicht eintreten.

Es ist auch möglich, bei Gemischen von hygroskopischen Salzen mit Inertstoffen das erforderliche Wasser zugleich mit dem Inertstoff in die Mischung einzubringen. Vorteilhaft ist die Verwendung von Inertstoffen, wie 2. B. Abfallgips aus der Phosphorsäureprod^ktion, die in filterfeuchtem Zustand in die Mischung eingebracht werden. In diesem Fall muß der Wassergehalt der Inertstoffe so hoch sein, daß die vorstehend genannte Bedingung erfüllt ist.

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Soll das aufzubringende Staubbindemittel außerdem noch ein Netzmittel enthalten, dann kann so vorgegangen werden, daß das Netzmittel gesondert zugesetzt oder dem aufzusprühenden Wasser zugemischt wird, und zwar in solchem Verhältnis, daß das Fertigprodukt mit der benötigten Wassermenge zugleich auch die erwünschte Netzmittelmenge erhält. Je nach dem gewünschten Effekt wird aus 1 Gewichtsteil Netzmittel und 1, 2 oder 3 Gewichtsteilen Wasser eine Mischung bereitet und dann so viel dem hygroskopischen Salzpulver bzw. dessen Mischung mit Inertstoffen zugesetzt, daß das Fertigprodukt z. B. eine Netzmittelmenge von etwa J Gewichtsprozent und eine Wassermenge von 3 bis 9 Gewichtsprozent, beides bezogen auf das Gesamtgewicht des Fertigproduktes, enthält.

«Te nach Art des verwendeten Netzmittels wird bei der Anwendung solcher netzmittelhaltiger hygroskopischer Salzpulver deren Geruch gelegentlich als unangenehm bemängelt. Dieser Netzmittelgeruch läßt sich jedoch überdecken, wenn man dem Gemisch zusätzlich noch einen Duftstoff zugibt. Wie Versuche gezeigt haben, ist dabei eine Kenge von 0,1 bis 0,2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Fertigproduktes, vollkommen ausreichend.

Die Zugabe des feinverdüsten Wassers bewirkt ein Agglomerieren und Rekristallisieren der einzelnen Salzpulverteilchen untereinander. Insbesondere werden die fein-; sten Teilchen, die bisher bald nach ihrem Auftragen vom V.'etterstrom erfant und mitgeführt wurden, auf diese Weise gebunden und verlieren weitgehend ihre Flugfähigkeit. Messungen des Salzgehaltes im Wetterstrom während und nach dem Verblasen von hygroskopischen Salzpulvern, die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurden, zeigen, da£ der Salzgehalt um 88^ bis 9J5# geringer ist,

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als wenn ein Salz, nach dem·bisherigen Verfahren hergestellt', angewandt wird. Es zeigt sich aber noch ein zweiter Effekt, der nicht vorauszusehen war: Die dennoch in den Wetterstrom gelangenden restlichen Salzteilchen haben durch die Behandlung mit dem aufgesprühten Wasser ihre Eigenschaft verloren, beim Auftreffen auf die ungeschützte Haut Rötung und Brennen hervorzurufen. Testpersonen, die sich während des Verblasens von erfindungsgemäß hergestellten Salzpulvern in Abständen von 50 und 50 m in Wetterrichtung hinter der Verblasstelle aufhielten, stellten kaum noch eine Belästigung fest. Im Gegensatz dazu war beim Verblasen der bisherigen Salzpulver ein längerer Aufenthalt von Personen sogar noch im Abstand von 200 m unzumutbar.

Diese Erscheinung bei dem erfindungsgemäß hergestellten Pulver ist insofern völlig überraschend, als sie offenbar nicht von der Höhe des Wassergehaltes im Salzpulver abhängig ist. So zeigen z. B. zwei Salzpulver, von denen das eine aus 80>£igem Calciumchlorid durch Vermählen hergestellt wurde, das andere aber aus wesentlich trockenerem Calciumchlorid,das dann nach dem Veriaahlen durch Wasserzusatz gemäß der Erfindung auf den gleichen Gehalt von 8o$ CaCIp gebracht wurde, völlig gegensätzliche physiologische Wirkung. Während das erste Pulver nur mit den bereits beschriebenen Vorsichtsmaßnahmen auf den Streckenausbau aufgebracht werden kann, tritt beim Verblasen des anderen Salzpulvers kaum noch eine Belästigung der selbst in größerer Nähe anwesenden Bergleute ein.

Einige Versuchsergebnisse sollen das Vorstehende noch deutlicher machen:

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Während des.Verblasens von Salzpulver zur Staubbekämpfung wurden in einer Entfernung von 200 m hinter der Verblasstelle durch Analyse der Grubenwetter gefunden:

Wenn trockenes Salzpulver (gemäß dem bisherigen Verfahren) verblasen wurde: 770 mg CaClp/nr Wetter.

Wenn mit Wasser bedüstes Salzpulver (gemäß der Erfindung) verblasen wurde: 65 mg CaCl₂/nr Wetter.

Wenn ein trockenes Salzpulver-Inertstoff-Gemisch (gemäß dem bisherigen Verfahren) verblasen wurde: 600 mg CaClg/nr⁵ Wetter.

Wenn mit Wasser bedüstes Salzpulver-Inertstoff-Gemisch (gemäß der Erfindung) verblasen wurde: 39 mg CaCl₂Zm^ Wetter.

Nach dem Verfahren der Erfindung ist es somit möglich, auf einfache Weise ohne zusätzliche Maßnahmen unter Tage eine Staubbindeschicht aus feingepulverten, hygroskopischen Salzen auf Sohle, First und Stöße der Strecke aufzutragen, ohne daß wesentliche Kengen des Salzpulvers vom Wetterstrom fortgeführt werden und ohne daß die geringen restlichen Mengen des dennoch in den Wetterstrora gelangenden Salzpulvers zu Reizwirkungen auf der Haut der diesem Wetterstrom ausgesetzten Bergleute führen* Daher kann das Aufbringen der Staubbindeschicht gemäß der Erfindung jederzeit und in 'jeder Strecke erfolgen, ohne eine schwach- oder nichtbelegte Schicht abzuwarten.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Binden von Staub im Öergbau unter Verwendung von feingepulverten, hygroskopischen Salzen, die auf die Oberfl&che des Streckenausbaus aufgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auftragen der hygroskopischen Salze diesen feinverteiltes Wasser in Mengen yon 1 bis 20 Gewichtsprozent, insbesondere von 6 Gewichtsprozent, bezogen auf die Kenge des hygroskopischen Salzes, zugegeben wird, wobei der Gehalt des Endprodukts an hygroskopischem Salz 7^ bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 80 bis 85 Gewichtsprozent, betragen soll.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-. kennzeichnet, daS dem hygroskopischen Salz vor, neben oder nach der Wasserzugabe auch noch ein Inertstoff zugesetzt wird, wobei das Verhältnis des hygroskopischen Salzes zu Wasser ohne Berücksichtigung des Inertstoffes 74:26 bis 90ϊ10, vorzugsweise 80:20, betragen soll.

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5. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Wassermenge zugleich mit dem Tnertstoff in die Mischung eingebracht wird.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, da7 durch gekennzeichnet, daß dem aufzudüsenden Wasser ein Netzmittel zugegeben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem aufzudüsenden Wasser außer dem Netzmittel noch ein Duftstoff zugegeben wird.

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