Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do uszczelniania wyrobisk górniczych za pomoca spienionej powietrzem mieszaniny chemicznej skladajacej sie z polimerów akrylowych, kondensatów i/lub zywic formaldehydowo-aminowych, katalizatorów, srodka spieniajacego, wody oraz substancji wiazacych formaldehyd.Znany z polskiego opisu patentowego nr 129 683 sposób uszczelniania wyrobisk górniczych polega na stosowaniu mieszaniny skladajacej sie z polimerów akrylowych w ilosci 0,5-48 czesci wagowych, kondensatów i/lub zywic formaldehydowo-aminowych w ilosci 15-50 czesci wago¬ wych, katalizatorów w ilosci 0,1-2,0 czesci wagowych, srodków pianotwórczyh w ilosci 0,1-2,0 czesci wagowych i wody uzupelniajacej do 100 czesci wagowych. Mieszanine te spienia sie powie¬ rzeni dodajac substancji wiazacej formaldehyd w ilosci 0,1-0,5 czesci wagowych. Tak spieniona mieszanine naklada sie na uszczelniana powierzchnie lub wypelnia nia puste miejsca w wyrobisku.Znany sposób przewiduje jednorazowe nakladanie mieszaniny badz nakladanie jej w kilku warstwach, przy tym nastepna warstwe naklada sie po zestaleniu sie warstwy poprzedniej. Do stosowania znanego sposobu jest przeznaczone znane urzadzenie skladajace sie z kadluba, do którego z jednej strony doprowadza sie jednym króccem wodna mieszanine polimerów akrylo¬ wych, zywic formaldehydowo-aminowych i srodków pianotwórczych, drugim króccem doprowa¬ dza sie powietrze, a trzecim króccem katalizatory. W kadlubie jest dysza rozpylajaca mieszanine wody i wymienione substancje chemiczne w komorze spieniania, do której to komory doprowadza sie jednoczesnie sprezone powietrze, które przed przeplynieciem do komory spieniania przeplywa przez dysze rozprezajaca. Wymieniona komora spieniania jest zamocowana z jednej strony do wspomianego kadluba, a do jej drugiego konca jest zamocowana komora mieszania, do której doprowadza sie oddzielnym przewodem z kadluba katalizatory.Komoramieszania jest polaczona z wyrzutnia w formie rury, z której spieniona mieszanina jest wyrzucana na uszczelniana powierzchnie.2 149 058 Okazalo sie, ze nieokreslone a wiec dowolne i swobodne w sposobie nakladanie spienionej mieszaniny na powierzchnie górotworu powoduje splywanie duzej czesci mieszaniny po uszczel¬ nianej powierzchni, zwlaszcza na powierzchniach pionowych, gdyz tu piana splywa ku dolowi pod wlasnym ciezarem odslaniajac szpary i nierównosci skal górotworu, które mialy byc uszczelnione.Celem zapobiezenia temu zjawisku opracowano znany z polskiego opisu patentowego nr P.245 866 sposób, który polega na okladaniu uszczelnianej powierzchni plachtami plótna lub folii i nastepnie wtlaczaniu omawiltnej mieszaniny spienionej w szpare miedzy uszczelniana powierzchnie a nalo¬ zona plachte. Jest to jednakze pracochlonne i kosztowne.Okazalo sie równiez, ze znane urzadzenie do wytwarzania piany i jej nakladania na uszczel¬ niana powierzchnie nie spelnia skutecznie swego zadania, zwlaszcza przy nizszych temperaturach otoczenia. Stwierdzono doswiadczalnie, ze przy obnizonej temperaturze otoczenia ze znanego urzadzenia wydostaje sie spieniona mieszanina nierównomiernie, to znaczy nastepuja przerwy w wyrzucaniu piany, a po nich gwaltowne wyrzuty duzych jej porcji. Umozliwa to nakladanie na uszczelniana powierzchnie spienionej mieszaniny warstwa równa i cienka. Stwierdzono ponadto, ze zjawisko to jest potegowane obnizaniem sie temperatury w komorze spieniania wywolanym rozprezaniem sie w tej komorze powietrza spieniajacego mieszanine.Sposób nakladania spienionej mieszaniny wedlug wynalazku polega na uszczelnianiu powierzchni przez nalozenie co najmniej dwóch warstw spienionej mieszaniny, przy czym pierwsza nalozona warstwa jest nie grubsza od 2 cm. Te pierwsza warstwe naklada sie przy tym waskimi pasmami, nakladajac je jedno nizej drugiego kolejno od góry ku dolowi uszczelnianej powierzchni.Po calkowitym stwardnieniu pierwszej warstwy naklada sie nastepnie druga warstwe spienionej mieszaniny, przy czym chemiczny sklad mieszaniny i jej stopien spienienia kazdej z nakladanych warstw jest taki sam. Celem uzyskania lepszej przyczepnosci spienionej mieszaniny do uszczelnia¬ nej nia powierzchni zmywa sieja uprzednio strumieniem wody.W przypadku nakladania spienio¬ nej mieszaniny, gdy temperatura otoczenia jest niska, to jest nie wieksza od 8°C, mieszanine chemiczna podgrzewa sie w zbiornikach urzadzenia do temperatury ponad 12°C.Urzadzenie wedlug wynalazku w kadlubie w przewodach doprowadzajacych powietrze do dyszy ma dlawik sluzacy do wstepnego rozprezania powietrza. Kadlub urzadzenia jest w szczegól¬ nym wykonaniu sporzadzony z materialu o duzej przewodnosci cieplnej, a w szczególnosci z mosiadzu. W szczególnym wykonaniu urzadzenie na kadlubie co najmniej w obszarze przewodów doprowadzajacych powietrze ma zebra zwiekszajace zewnetrzna powierzchnie kadluba.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawiono na rysunku w przekroju podluznym.Przy drazeniu chodnika w spekanych skalach, skad przez szczeliny wydobywa sie gaz, chodnik ten obudowuje sie w znany sposób przez oslanianie powierzchni skaly na przyklad siatka i podpiera skaly stosujac stalowa obudowe lukowa. Na tak oslonieta i obudowana skale naklada sie pierwsza warstwe spienionej mieszaniny, przy czym grubosc tej warstwy nie moze byc wieksza od 2 cm.Spieniona mieszanine naklada sie poziomymi pasami szerokosci kilkunastu, kilkudziesieciu cen¬ tymetrów kilkumetrowymi odcinkami. Pierwsze pasmo spienionej mieszaniny naklada sie w naj¬ wyzszym miejscu oslanianych skal, a dalsze pasma naklada sie ponizej z bezposrednim zetknieciem z poprzednio nalozonym wyzej pasmem. Po odczekaniu kilkudziesieciu minut do czasu stwardnie¬ nia pierwszej nalozonej warstwy spienionej mieszaniny naklada sie nastepna warstwe. Stosunkowo cienka pierwsza warstwa ma ze wzgledu na jej niewielka grubosc maly ciezar, a wiec nie ma sklonnosci do splywania w dól uszczelnionej powierzchni, takze czas uplywajacy miedzy naloze¬ niem pierwszego pasma i drugiego jest wystarczajaca duzy, aby w pierwszym pasmie rozpoczal sie proces twardnienia. Topoczatkowe twardnienie jest wystarczajaco duze tak, ze spieniona miesza¬ nina pierwszego pasma nie napiera na spieniona mieszanine ponizej ulozonego pasma, co powo¬ dowaloby obciekanie calosci. Cienka pierwsza warstwa twardniejac uzyskuje skuteczna przyczep¬ nosc do podloza, przez co sama nie splywa pod ciezarem drugiej nalozonej warstwy, a razem tworzy skutecznie przyczepne podloze dla drugiej warstwy.W przypadku znacznej ilosci pylów nagromadzonych na uszczelnianej powierzchni przed nalozeniem pierwszej warstwy spienionej mieszaniny uszczelniana powierzchnie zmywa sie stru¬ mieniem wody, co zapewnia spienionej mieszaninie wieksza przyczepnosc do uszczelnianej powierzchni.149 058 3 Gdy temperatura otoczenia nie siega 12°C mieszanine chemiczna i katalizator podgrzewa sie w zbiornikach do temperatury ponad 12°C, co sprzyja pienieniu i równomiernemu wyrzutowi piany z urzadzenia sluzacego do nakladania spienionej mieszaniny.Sposób wedlug wynalazku stosuje sie takze przy uszczelnianiu pasów podsadzkowych z kamienia ukladanych wzdluz chodnika w przestrzeni po wybranym weglu w eksploatacyjnym polu rozciagajacym sie wzdluz chodnika. W tym zastosowaniu chodzi o uszczelnienie kamiennych pasów w rozmaitych celach. Uszczelniony pas ulozony z kamienia nie przepuszcza do chodnika gazów, zwlaszcza tlenku wegla i dwutlenku wegla, jakie moga wyplywac ze zrobów na skutek utleniania sie resztek wegla, który pozostal w zawale. Szczególnie przydatne okazuje sie uszczelnia¬ nie wyrobisk, gdy chodzi o zapobieganie powstawania pozarów badz likwidacji istniejacych pozarów. Przez uszczelnienie wyrobiska spieniona mieszanina nalozona na powierzchnie pasów podsadzkowych lub na wykladzine chodnika rozciagajacego sie wzdluz zrobów odcina sie doplyw powietrza do zrobów, a przez to uniemozliwa zapalenie sie wegla lub chocby tylkojego intensywne utlenianie. W razie pozaru zrobów uszczelnienie ich obrzeza za pomoca spienionej mieszaniny powoduje odciecie miejsca pozaru od doplywu powietrza i tym samym wygaszenie pozaru.Sposób wedlug wynalazku okazal sie takze przydatny i skuteczny w wyrobiskach chodniko¬ wych wykonanych w skalach o wysokiej temperaturze. Nalozona na powierzchnie chodnika spieniona mieszanina stanowi cieplnie izolujaca warstwe zapobiegajaca ogrzewaniu sie powietrza w chodniku od goracych skal górotworu. Powoduje to obnizenie sie temperatury powietrza w chodniku, ale takze powoduje obnizenie temperatury w innych wyrobiskach, które sa przewie¬ trzane strumieniem powietrza przeplywajacym uprzednio przez izolowany cieplnie chodnik.Urzadzenie zawiera kadlub 1, wykonany w szczególnosci z mosiadzu, do którego z jednego boku sa przylaczone krócce 2, 3, 4 doprowadzajace do urzadzenia odpowiednio katalizatory, mieszanine chemiczna i sprezone powietrze. Króciec 3 laczy sie w kadlubie 1 z rozprezajaca dysza 15, której ujscie laczy sie z komora pienienia 6 zamocowana do kadluba 1. Króciec 4 doprowadza¬ jacy sprezone powietrze laczy sie w kadlubie 1 z przewodem 10, na koncu którego w komorze 12 jest osadzony dlawik liz pokretlem 13. Komora 12 jest polaczona przewodem 14 z rozprezajaca dysza 15. Komora pieniena 6jest polaczona z komora mieszania 8, w której znajduej sie dysza rozpylajaca katalizator, a dysza ta laczy sie przewodem 7 poprzez kadlub 1 z króccem 2. Komora pienienia 6 laczy sie z wyrzutnia 9 w formie rury z wylotem 16. W króccach 2 i 3 sa zawory uruchamiane wspólna dzwignia 5, lacznikiem 17 i ramieniem 18.W celu uzycia urzadzenia do nakladania piany kieruje sie wylot 16 na uszczelniana powierzch¬ nie i otwiera dzwignia 5 zawory w króccach 2 i 3. Mieszanina tloczona do krócca 3 przeplywa do rozprezajacej dyszy 15, gdzie mieszajac sie ze sprezonym powietrzem tworzy w komorze pienienia 6 piane. Piana ta przeplywa do komory mieszania 8, gdzie do piany wtryskuje sie katalizatory wywolujace twardnienie pary. Katalizatory doprowadza sie przewodem 7 z kadluba 1 i krócca 2.Piana z komory mieszania 8 przeplywa do wyrzutni 9 i stad przez wylot 16 jest kierowana na uszczelniana powierzchnie. Sprezone powietrze doplywajace do kadluba 1 króccem 4 ulega wstep¬ nemu rozprezeniu w dlawiku 11. W wyniku rozprezenia powietrze wypelniajace komore 12 ma obnizona temperature. Powietrze to w komorze 12 i przewodzie 14 ulega podgrzaniu pobierajac cieplo z otoczenia poprzez material kadluba 1, co ulatwiaja zebra kadluba 1, gdy ten ma takie zebra.W przypadku szczególnie niskich temperatur mieszanine tloczona do krócca 3 podgrzewa sie w zbiorniku. Ta mieszanina podgrzewa kadlub 1 i wówczas cieplo to sluzy do podgrzewania powie¬ trza w komorze 12 i kanale 14.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób uszczelniania wyrobisk górniczych za pomoca spienionej powietrzem mieszaniny skladajacej sie z polimerów akrylowych w ilosci 0,5-48 czesci wagowych, kondensatów i/lub zywic formaldehydowo-aminowych w ilosci 15-50 czesci wagowych, katalizatorów w ilosci 0,1-2,0 czesci wagowych, srodków pianotwórczych w ilosci 0,1-2,0 czesci wagowych i wody uzupelniajacej do 100 czesci wagowych oraz substancji wiazacych formaldehyd w ilosci 0,1-0,5 czesci wagowych,4 149 058 która to mieszanine naklada sie po spienieniu na uszczelniana powierzchnie co najmniej w dwóch warstwach, znamienny tym, ze stykajaca sie z uszczelniana powierzchnia pierwsza warstwe nie grubsza od 2 cm naklada sie poziomymi pasmami w odcinkach rozpoczynajac nakladanie pozio¬ mych pasm od góry uszczelnianej powierzchni i kolejno pasmami polozonymi coraz nizej, a nastepnie po stwardnieniu pierwszej warstwy naklada sie nastepna warstwe spienionej mieszaniny. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przed nalozeniem na uszczelniana powierzchnie spienionej mieszaniny, powierzchnie uszczelniana zmywa sie strumieniem wody. 3. Sposób wedlug zastrz, 2, znamienny tym, ze mieszanine chemiczna i katalizator przed spienieniem podgrzewa sie w zbiornikach do temperatury ponad 12°C. 4. Urzadzenie do uszczelniania wyrobisk górniczych za pomoca spienionej powietrzem mie¬ szaniny chemicznej skladajacej sie z polimerów akrylowych, kondensatów i/lub zywic formalde¬ hydowych, katalizatorów, srodka spieniajacego, wody, oraz substancji wiazacych formaldehyd, które to urzadzenie zawiera komore pienienia, do której rozpyla sie chemiczna mieszanine i dopro¬ wadza rozprezone powietrze, oraz zawiera komore mieszania polaczona z komora spienienia i z przewodem doprowadzajacym katalizatory, znamienne tym, ze w kadlubie (1) w przewodach (14, 10) doprowadzajacych powietrze do dyszy (15) ma dlawik (11). 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze kadlub (1) jest wykonany z materialu o duzej przewodnosci cieplnej. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze na kadlubie (1) co najmniej w obszarze przewodów (14,10) doprowadzajacych powietrze ma zebra zwiekszajace zewnetrzna powierzchnie kadluba.Pracownia Poligraficzna UP RP. Naklad 100 egz.Cena 1500 zl PL