DE2129462B2 - Verhinderung der selbstentzuendung von kohle durch calcium- bzw. magnesiumchlorid mit netzmittelzusatz - Google Patents

Description

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es jedoch erwünscht sein, daß das Mittel in Form dem auf diese Weise erhaltenen trockenen, pulvereines Nebels vom Wetterstrom erfaßt und mitgeführt förmigen Gemisch das Netzmittel zugesetzt wird und auf diese Weise an zu behandelnde Stellen Es ist bereits bekannt, solche Mittel, wie vorgelangt, die auf direktem Wege mit dem Sprühgerät stehend beschrieben, im Bergbaubetrieb unter Tage nicht erreicht werden können. Für eine derartige s zur Staubbekämpfung zu verwenden. Naturgemäß Wirkung sind dann Teilchengrößen unter 100 μ er- wird auch überall da, wo solche Mittel bisher auf forderlich. die Oberfläche von Kohle aufgebracht wurden, neben

Die hygroskopischen Salzpulver werden durch Zu- der Staubbindung auch die Selbstentzündung der gäbe von Netzmitteln erst praktisch wirksam. Vor- Kohle verhindert. Da die Nebenwirkung solcher aussetzung ist die Zugabe eines nichtionogenen Netz- ίο hygroskopische Salze enthaltender Mittel bisher mittels, da anionen- und kationenaktive Netzmittel in offenbar nicht bekannt war, wurden diese Mittel auch der durch Aufnahme von Luftfeuchtigkeit entstehen- nicht an solchen Stellen aufgebracht, an denen keine den gesättigten Salzlösung ihre Wirksamkeit ver- Staubablagerung auftrat, wohl aber eine Selbstentzünlieren. Jedoch sind auch nichi alle nichuonogenen dung der Kohle hätte verhindert werden können. Netzmittel in gleichem Maße geeignet. Für die Wirk- 15 Ziel der Erfindung ist es daher, diese bisher für die samkeit des erfindungsgemäßen Mittels ist es von Bindung von Kohlen- und Gesteinstaub bekannten entscheidender Bedeutung, daß die unmittelbar nach Mittel einem weiteren, neuen und mit dem bisherigen dem Auftreffen der Salzteilchen auf die zu behan- in keinem Zusammenhang stehenden Verwendungsdelnde Kohlenoberfläche durch Zerfließen sich bil- zweck zuzuführen und damit gleichzeitig die Aufgabe dende Salzlösung die Kohlenoberfläche lückenlos 20 zu lösen, die Selbstentzündung von Kohle zu verüberzieht und vor allem in alle Poren und Spalten der hindern.

Kohle oder bei Haufen von Kohleklein in alle Zwi- Im folgenden sollen für die Zusammensetzung und

schenräume eindringt und so den Zutritt von Luft- die Anwendung des erfindungsgemäßen Mittels einige Sauerstoff unterbindet. Es müssen daher solche nicht- Beispiele gegeben werden.

ionogene Netzmittel zur Anwendung gelangen, die 45 Aus gleichen Gewichtsteilen Calciumchloridpulver die Oberflächenspannung der entstehenden hygro- mit 85 Gewichtsprozent CaCl₂ und Calciumsulfatskopischen Salzlösung gegenüber Kohle so stark pulver wird ein trockenes Gemisch hergestellt und herabsetzen, daß diese schnell in die feinsten Ka- diesem Gemisch unter lebhafter Bewegung 3 Gepillarräume einzudringen vermag. Als in dieser Be- wichtsprozent einer Lösung zugesetzt, die 60 Geziehung besonders geeignet haben sich Dialkylphenyl- 30 wichtsprozent Netzmittel enthält. Dieses Netzmittel polyglykoläther mit 5 bis 20 Glykolresten in der besteht zu ²Zs seines Gewichts aus einem Dimethyl-Glykoläthergruppe und Alkylgruppen mit 1 bis phenylpolyglykoläther mit 12 Glykolresten und zu 9 C-Atomen erwiesen. Diese Netzmittel werden dem Vs aus einem Nonylphenylpolyglykoläther mit hygroskopischen Salzpulver in Mengen zwischen 0,5 9 Glykolresten. Wird dieses Mittel an der dafür vor- und 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das fertige Ge- 35 gesehenen Stelle unter Tage verblasen, so bildet sich misch, zugesetzt. Die Netzmittel können in trockener unter der Wirkung der von dem hygroskopischen Salz Form mit dem Salzpulver vermischt werden oder als den Grubenwettern entzogenen Feuchtigkeit die erhochkonzentrierte etwa 60- bis 70%ige Lösung auf wünschte Schutzschicht, die auf der Oberfläche der das lebhaft bewegte Salzpulver aufgesprüht werden. Kohle, selbst auf senkrechten und überhängenden Es ist jedoch auch möglich, das genannte hochwirk- 40 Flächen, gut haftet ohne abzulaufen, und gleichzeitig same Netzmittel mit anderen nichtionogenen Netz- schnell in alle Spalten und Hohlräume der Kohle mitteln, insbesondere Alkyl-, Aryl- oder Alkylaryl- eindringt.

polyglykoläthern, zu vermischen. Solche Mischungen In einem Abbaubetrieb mußte ein Restpfeiler an

sollen pro Gewichtsteil Dialkylpolyglykoläther hoch- Kohle in Form eines gleichschenkligen Dreiecks von stens 0,4 bis 1.0 Gewichtsteile an anderen nicht- 45 250 m Schenkellänge und einer Basis von 60 m ionogenen Netzmitteln enthalten. stehenbleiben. Da die Neigung zur Selbstentzündung

Das erfindungsgemäße Mittel kann außer den dieser Kohle (Flöz Sonnenschein) bekannt war, das festen, feinteiligen, hygroskopischen Salzen und dem Vorbeiziehen von Schleichwettern nicht zu vermeiden Netzmittel auch noch feinteilige, trockene Inertstoffe, und der Kohlepfeiler durch den vorbeigeführten Abwie beispielsweise Gesteinstaub, getrockneten Ton, 50 bau mehr oder weniger zerdrückt worden war, sollte natürliches oder synthetisches Calciumsulfat oder der Restpfeiler ausgekohlt und der Raum mit HoIz-Calciumcarbonat, Kesselasche, Industriestaub mit ge- kästen versetzt werden. Dazu wäre bei einem Raum ringem Kieselsäuregehalt oder Gemische solcher von 3600 m³ ein sehr hoher Arbeitsaufwand erforder-Inertstoffe, enthalten. Diese Inertstoffe können in Hch gewesen. Statt dessen wurden die Flächen der dem erfindungsgemäßen Mittel in Mengen von 0,1 55 stehengebliebenen Kohle mit dem erfindungsgemäßen bis 5 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil hygroskopisches Mittel behandelt, wozu im Verlauf von 3 Monaten Salz vorliegen. Vorteilhaft soll die Korngröße solcher insgesamt 30 t des Mittels verbraucht wurden. Wäh-Inertstoffe unter 0,2 mm liegen. Ein hinsichtlich rend dieser Zeit wurde der ausziehende Wetterstrom seiner unterstützenden Wirkung besonders geeigneter mit einem selbstschreibenden CO-Meßgerät über-Inertstoff ist feinteiliges Natriumchlorid, das bei- 60 wacht, und zusätzlich wurden fortlaufend Wetterspielsweise unter der Bezeichnung »Pudersalz« ver- proben entnommen. Die Auswertung ergab, daß der trieben wird. Solches Pudersalz, dessen Teilchengröße CO-Gehalt der Wetter zu keiner Zeit höher als zu über 90 Gewichtsprozent unter 0,2 mm liegt, wird 26 ppm lag.

mit wenig Wasser zu einem knetbaren Salzteig ver- Weiterhin wurden Versuche über längere Zeitmischt und dazu das feinteilige, hygroskopische Salz 65 räume durchgeführt, bei denen abgedämmte Strecken in solcher Menge gegeben, daß in dem Gemisch pro mit dem erfindungsgemäßen Mittel behandelt wurden. Gewichtsteil hygroskopisches Salz 0,2 bis 5 Gewichts- Zum Vergleich wurden unbehandelte, abgedämmte teile Pudersalz enthalten sind. Anschließend wird Strecken herangezogen, die im glleichen Flöz lagen.

	unbehandelt behandelt	Beobach von	tungszeit bis	CO-Gehalt, ppm minimal | maximal	680 60
Flöz Sonnenschein	unbehandelt behandelt	4. 12. 63 24. 4.68	11. 10. 66 9. 9.70	190 0	160 40
Flöz Blüchei 2	unbehandelt behandelt	8.11. 65 14.12. 68	29. 1.70 23. 6.70	100 Spuren	40000*) 160
Flöz Wasserfall	23. 3.64 8.12. 69	25. 5.64 21. 5.70	40 110

*) Ab 22. Mai 1964 Schwelbrand durch Selbstentzündung.

Claims (1)

1. weise ein Verfahren bekannt, nach dem ein Calcium-

   _Pafe„_tQ„_c„„, . chlorid-Ton-Gemisch in wäßriger Lösung bzw. Auf-

   i-aiemansprucn. schlämmung durch Tiefeninjektionen in die Kohle

   gepreßt und der Kohlenstoß zusätzlich mit diesem

   Verwendung eines auf Oberflächen aufzubrin- 5 Mittel besprüht wird. Außerdem ist bekannt, daß bei genden pulverförmigen, in seiner Hauptmenge der Verwendung von netzmittelhaltigen Calciumaus Calcium- bzw. Magnesiumchlorid bestehen- chloridlösungen zur Kohlenstoßtränkung gleichzeitig den, nichtionogene Netzmittel, die insbesondere die Selbstentzündungsgefahr geringfügig herabgesetzt als Dialkylphenylpolyglykoläther mit 5 bis 20 GIy- wird. Schließlich ist ein Verfahren beschrieben, nach kolresten in der Glykoläthergruppe und Alkyl- ίο dem netzmittelhaltiges Wasser unter einem Druck von gruppen mit 1 bis 9 C-Atomen oder als ein Ge- mehreren Atmosphären in Bohrlöcher eingepreßt misch von Dialkylphenylpolyglykoläthern mit 5 wird, die zuvor mit einer Tiefe von etwa 30 Metern bis 20 Glykolresten in der Glykoläthergruppe und in den Kohlenstoß getrieben worden sind. Alle diese Alkylgruppen mit 1 bis 9 C-Atomen und anderen Verfahren haben sich nicht allgemein einführen kön-Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylpolyglykolätheni in 15 nen, da ihre Durchführung sehr aufwendig, ihre Wir-Mengen von 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent vornan- kung gering oder nur von kurzer Dauer ist. den sind, und gegebenenfalls zusätzlich einen fein- Es ist auch bereits darauf hingewiesen worden, daß

   teiligen Inertstoff in Mengen von 0,1 bis 5,0 Ge- bei der Anwendung eines Staubbindeverfahrens, das wichtsteilen pro Gewichtsteil hygroskopischen unter der Bezeichnung »Beeckerwerther Steinsalzver-Salzes enthaltenden Mittels zum Verhindern der 20 fahren» bekanntgeworden ist, als Nebenwirkung eine Selbstentzündung von Kohle, insbesondere im Herabsetzung des CO₂-Gehaltes der Grubenwetter Untertagebetrieb, indem es auf die Oberfläche der durch Verminderung der Oxydation des Kohlen-Kohle aufgebracht wird. staubes eintritt. Jedoch hat sich dieses Staubbindeverfahren wegen der damit verbundenen Nachteile 35 und der Einschränkung seiner Anwendbarkeit in nennenswertem Umfang im Bergbau nicht einführen können. Daher konnte aus den gleichen Gründen der

   Antioxydationswirkung solcher Steinsalzüberzüge

   keine praktische Bedeutung zukommen. 30 Daher wurde nach einem Mittel zur Verhinderung der Selbstentzündung von Kohle gesucht, das mit relativ geringem technischem Aufwand auf die Oberfläche der zu schützenden Kohle aufgebracht werden

   Dem Steinkohlenbergbau entstehen immer wieder kann und dort über eine lange Zeitdauer wirksam größere Schäden durch Selbstentzündungsbrände in 35 bleibt.

   der Kohle. Solche Brände haben neben dem Verlust Es wurde die Verwendung eines auf Oberflächen

   von Ausrüstungsgegenständen und sonstigen Mate- aufzubringenden pulverförmigen, in seiner Hauptrialien oft zur Folge, daß ganze Feldesteile aufgege- menge aus Calcium- bzw. Magnesiumchlorid beben werden müssen. Zudem bedeuten sie eine erheb- stehenden, nichtionogene Netzmittel, die insbesonliche Gefährdung der Beschäftigten unter Tage. 40 dere als Dialkylphenylpolyglykoläther mit 5 bis

   Selbstentzündungsbrände können insbesondere beim 20 Glykolresten in der Glykoläthergruppe und Alkyl-Ausrauben abgeworfener Grubenbaue, beim Abbau gruppen mit 1 bis 9 C-Atomen oder als ein Gemisch in Störungen, beim Anstehen von Kohlenstreifen in von Dialkylphenylpolyglykoläthern mit 5 bis 20 GIyder Firste einer Strecke und beim Stehenlassen nicht kolresten in der Glykoläthergruppe und Alkylgruppen oder nur schwer gewinnbarer Kohlenreste und -pfei- 45 mit 1 bis 9 C-Atomen und anderen Alkyl-, Aryller entstehen. oder Alkylarylpolyglykolätheni in Mengen von 0,5

   Die bekannten Maßnahmen zur Verhütung solcher bis 5,0 Gewichtsprozent vorhanden sind, und geBrände, wie Verhinderung von Schleichwetterströ- gebenenfalls zusätzlich einen feinteiligen Inertstoff in men, dichtes Abdämmen von abgeworfenen Strecken Mengen von 0,1 bis 5,0 Gewichtsteilen pro Gewichtsoder Einbringen dichten Verzuges, können eine 50 teil hygroskopischen Salzes enthaltenden Mittels zum Selbstentzündung der Kohle nicht mit Sicherheit ver- Verhindern der Selbstentzündung von Kohle, inshindern, während der restlose Abbau von Kohleinseln besondere im Untertagebetrieb, indem es auf die und -pfeilera in den meisten Fällen zu zeitraubend ist. Oberfläche der Kohle aufgebracht wird, gefunden.

   Bekanntlich nimmt aufgelockerte und zerkleinerte Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Mittels

   Kohle ständig Sauerstoff auf. Dieser bewirkt eine 55 dient ein feinteiliges Calciumchlorid und/oder Ma-Oxydation zu Kohlenmonoxid, wobei in der Kohle gnesiumchlorid. Bei der praktischen Anwendung des eine Temperaturerhöhung eintritt. Wird die ent- Mittels hat es sich gezeigt, daß je nach der Anwenstehende Wärme durch entsprechende Bewetterung dungsart unterschiedliche Kornfeinheiten zwecknicht laufend abgeführt, entsteht ein solcher Wärme- mäßig sein können. Eine obere Grenze für die Kornstau, daß es zur Selbstentzündung der Kohle kommen 60 größe ist dadurch gegeben, daß das Mittel sich mit kann. Daher sind alle Teile des Grubengebäudes mit Druckluft verblasen lassen muß. Außerdem müssen zur Selbstentzündung neigender Kohle, in denen eine die Teilchen aber so leicht sein, daß sie mit dem so geringe Wetterströmung herrscht, daß zwar der Druckluftstrom auf die Oberfläche der zu behandelnzur Oxydation erfordeil: >e Sauerstoff zugeführt, die den Kohle aufgebracht werden können. Das ist erfah-Oxydationswärme jedoch nicht hinreichend abgeführt 65 rungsgemäß dann gegeben, wenn die Korngröße des wird, brandgefährdet. Salzpulvers zu mehr als 80 Gewichtsprozent unter

   Um diesen Gefahren zu begegnen, sind verschie- 1 mm und zu mehr als 60 Gewichtsprozent unter dene Verfahren entwickelt worden. So ist beispiels- 0,3 mm liegt. Unter besonderen Bedingungen kann