PL208353B1 - Sposób klejenia i wypełniania spękanego górotworu w wyrobiskach górniczych kopalń węgla kamiennego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób bezpiecznego stosowania środka chemicznego do klejenia i wypełniania spękanego górotworu w wyrobiskach górniczych węgla kamiennego, przydatny w szczególności w warunkach znacznego zagrożenia metanowego.

Znanym od dawna jest klejenie, względnie wzmacnianie skał za pomocą dwuskładnikowych środków wiążących, przykładowo na bazie polimerów. W górotworze mocno spękanym, lub w rumowisku skalnym szczególnie przydatne są poliuretanowe środki iniekcyjno-wiążące chemoutwardzalne o wł asnoś ciach ekspansywnych, które są zdolne do zwiększania swej obję toś ci w trakcie ż elowania o więcej niż 50%. Są to środki wiążące, których składnik A stanowi mieszaninę polihydroksy związków o masie cząsteczkowej 500 : 2000, środków uniepalniających na bazie fosforanów organicznych, środków powierzchniowo czynnych takich jak polietery modyfikowane polisiloksanem, oraz katalizatora aminowego i/lub heksanianu 2-etylopotasowego, natomiast składnik B jest polimerycznym diizocyjanianem difenylometanu.

Po wymieszaniu składników A i B za pomocą pompy dwustrumieniowej wyposażonej w mieszadło środek wprowadza się do otworów iniekcyjnych, względnie nakłada się na zabezpieczane powierzchnie.

Jak się okazało w trakcie żelowania takiego środka poliuretanowego, w sytuacji odsłonięcia przestrzeni większej, niż 0,0001 m² tego środka, na jego powierzchni tworzą się ładunki elektrostatyczne o energii zdolnej do zainicjowania wybuchu metanu.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu stosowania środka chemicznego do klejenia i wypełniania spękanego górotworu w wyrobiskach górniczych kopalń węgla kamiennego, który wyeliminuje możliwość inicjowania zapłonu, względnie nawet wybuchu metanu.

Istota wynalazku polega na tym, że przed wymieszaniem składników A i B, do składnika A wprowadza się wypełniacz aktywny w postaci sadzy elektroprzewodzącej w ilości co najmniej 1% wag, ₂ przy czym dla powierzchni odsłonięcia środka chemicznego większej od 0,0001 m² jego rezystancja powierzchniowa jest niższa niż 10⁹ Ω.

Najlepiej jest, gdy do składnika A wprowadza się 7% wag sadzy elektroprzewodzącej, przy wynikowej rezystancji powierzchniowej po zmieszaniu ze składnikiem B wynoszącej 10⁵ : 10⁸ Ω.

Zasadniczą zaletą sposobu według wynalazku jest to, że po dodaniu do środka wiążącego sadzy elektroprzewodzącej rezystancja powierzchni żelującego środka chemicznego bardzo znacząco się obniża, przykładowo do wartości rzędu 10⁵ : 10⁸ Ω. Ponadto nie ma możliwości przeskoku iskry o energii zdolnej do zapłonu metanu.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania dotyczącym klejenia skał w warunkach znacznego wydzielania metanu.

Na wstępie przygotowuje się składnik A poliuretanowego środka wiążącego jako mieszaninę polihydroksy związków o masie cząsteczkowej 500 : 2000, środków uniepalniających na bazie fosforanów organicznych, środków powierzchniowo czynnych w postaci polimerów modyfikowanych polisiloksanem, oraz katalizatora aminowego i/lub heksanianu 2-etylopotasowego i 7% sadzy elektroprzewodzącej. Składnikiem B jest polimeryczny diizocyjanian. Po wymieszaniu składnika A ze składnikiem B środek iniekcyjno-wiążący spienia się co najmniej trzykrotnie w stosunku do pierwotnej objętości, powodując dokładne wypełnienie pustek i otworów w górotworze, do których został wprowadzony. Dla tej ilości sadzy elektroprzewodzącej, przy powierzchni odsłonięcia środka iniekcyjno-wiążącego o dowolnej wielkości oraz kształcie rezystancja powierzchniowa jest mniejsza od 10⁹ Ω, kształtując się na poziomie 10⁵ : 10⁸ Ω.

Środek iniekcyjno-wiążący powstały przez zmieszanie składników A i B może być również nanoszony mechanicznie, względnie ręcznie, przykładowo na elementy stalowe maszyn i urządzeń górniczych jako zabezpieczenie antykorozyjne, na ociosy, strop i spąg wyrobisk górniczych jako środek wyrównująco-izolacyjny, na tamy izolacyjne i powierzchnie kanałów wentylacyjnych, zsuwnie spiralne, koryta ściekowe, jako doszczelnienie, a także jako ochrona amortyzatorów i izolatorów.

Claims (2)

1. Sposób klejenia i wypełniania spękanego górotworu w wyrobiskach górniczych kopalń węgla kamiennego, zgodnie z którym do skał, względnie rumowisk skalnych wprowadza się, lub na wybrane

PL 208 353 B1 powierzchnie nakłada się środek iniekcyjno-wiążący, będący poliuretanowym środkiem dwuskładnikowym średnioekspansywnym lub wysokoekspansywnym powiększającym swoją objętość o co najmniej 50%, w którym składnik A tworzy się z mieszaniny polihydroksy związków o masie cząsteczkowej 500 2000, środków uniepalniających na bazie fosforanów organicznych, środków powierzchniowo czynnych w postaci polieterów modyfikowanych polisiloksanem, oraz katalizatora aminowego i/lub heksanianu 2-etylopotasowego, natomiast środek B jest polimerycznym diizocyjanianem difenylometanu, znamienny tym, że przed wymieszaniem składników A i B do składnika A wprowadza się wypełniacz aktywny w postaci sadzy elektroprzewodzącej w ilości co najmniej 1% wag, przy czym dla powierzchni odsłonięcia środka iniekcyjno-wiążącego większej od 0,0001 m² jego rezystancja powierzchniowa jest niższa, niż 10⁹ Ω.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do składnika A wprowadza się 7% wag sadzy elektroprzewodzącej przy wynikowej rezystancji powierzchniowej po zmieszaniu ze składnikiem B wynoszącej 10⁵ 10⁸ Ω.