PL223020B1 - Sposób zapobiegania pożarom endogenicznym na dole kopalń węgla kamiennego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób zapobiegania pożarom endogenicznym na dole kopalń węgla kamiennego.

Znane sposoby zapobiegania i zwalczania pożarów endogenicznych w wyrobiskach górniczych na dole kopalń polegają na izolacji węgla kamiennego przed dopływem tlenu, poprzez wtłac zanie do nich znacznych ilości gazów obojętnych, wody, piany, substancji stałych jak popioły z elektrowni, gips, wapno, cement, proszki gaśnicze, co jest nie tylko znacznie pracochłonne, ale i kosztowne.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 191635 środek do izolacji przeciwpożarowej lub likwidacji pożarów w podziemiach kopalń, który zawiera odpady z elektrowni i/lub elektrociepłowni, zwłaszcza w postaci popiołów lotnych i/lub produktów odsiarczania spalin, odpady z przeróbki węgla kamiennego, wodę, ewentualnie utwardzacz i wprowadzony do nich dwutlenek węgla lub azot w ilości do 20% objętości środka. Środkiem tym wypełnia się puste przestrzenie w podziemiach kopalń, w trakcie którego uwalnia się zawarty w nim dwutlenek węgla.

Z opisu zgłoszenia patentowego nr P.383993 znany jest sposób zwalczania zagrożeń pożarowych w podziemnych wyrobiskach górniczych, który polega na równoczesnym podawaniu do tych wyrobisk gazów inertnych z proszkami gaśniczymi, gdzie proszek podaje się w ilości od 0,2-10% wagowych w stosunku do gazu inertnego.

Z polskiego opisu patentowego nr 170705 znany jest sposób gaszenia pożarów w zrobach, który polega na tłoczeniu do nich piany i/lub cieczy tiksotropowej.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 182048 sposób zapobiegania i zwalczania pożarów endogenicznych w zrobach zawałowych polegający na tłoczeniu do nich środków gaśniczych lub ich mieszaniny ze środkami antypirogennymi.

Sposób zapobiegania pożarom endogenicznym na dole kopalń węgla kamiennego poprzez wprowadzanie do strefy zagrożonej środka odcinającego dostęp powietrza do węgla, według wyn alazku, polega na tym, że jako środek odcinający stosuje się taką substancję proszkową lub miesz aninę substancji z której, po doprowadzeniu jej do kontaktu z płynnym medium, wydziela dwutlenek węgla. Jako substancję proszkową stosuje się mieszaninę węglanów metali alkalicznych w ilości 10 do 90% wagowych i soli o odczynie lekko kwaśnym w ilości 10 do 90% wagowych lub słabych kwasów w ilości 10 do 90% wagowych, którą nanosi się w ilości 10 do 15000 g na metr kwadratowy powierzchni wyrobiska, zwłaszcza stropu. Płynne medium stanowi natomiast wodę, z którą miesza się substancję proszkową i/lub mieszaninę substancji lub wodę zawartą w wilgotnym powietrzu i/lub w mgle wodnej rozprowadzonej w zagrożonej strefie lub podsadzkę płynną, z którą miesza się substancję proszkową lub mieszaninę substancji.

Stosowanie wynalazku daje podwójne zabezpieczenie przed samozagrzewaniem się węgla lub pożarem w wyrobiskach górniczych wykorzystując, po raz pierwszy, do tego celu środki proszk owe, które w zetknięciu z wodą wydzielają dwutlenek węgla. W chwili naniesienia środka proszkowego na skały wyrobisk, głównie stropu, następuje odcinanie dostępu do nich powietrza kopalnianego. Jednocześnie, ze środka tego, po reakcji z wodą zawartą w wilgotnym powietrzu kopalnianym, wytwarza się dwutlenek węgla, który rozprzestrzeniając się od stropu w dół skutecznie izoluje węgiel i jego odpady od tlenu, stanowiąc drugie dokładne ich zabezpieczenie. Ponadto, sposób ten jest łatwy i tani w użyciu, gdyż eliminuje konieczność tłoczenia do wyrobiska dwutlenku węgla lub wprowadzania go do środków gaśniczych.

Wynalazek zostanie bliżej zilustrowany następującymi przykładami.

P r z y k ł a d 1

Do zabezpieczenia wyrobiska górniczego przed pożarem przygotowano substancję proszkową stanowiącą mieszaninę węglanów metali alkalicznych w ilości 60% wagowych i soli o odczynie lekko kwaśnym w ilości 40% wagowych. Mieszaninę tę naniesiono w ilości 600 g na każdy metr kwadratowy zagrożonego wyrobiska, zwłaszcza stropu. Z mieszaniny tej, po wejściu w reakcję z wodą zawartą w wilgotnym powietrzu wydzielał się dwutlenek węgla, skutecznie izolując węgiel i jego odpady od tlenu.

P r z y k ł a d 2

Substancję proszkową rozsypano na spągu zrobów, za sekcją obudowy zmechanizowanej, w ilości 5 kg na 1 m powierzchni spągu. W wyniku kontaktu tej substancji z wodą zawartą w mgle wodnej, rozprowadzonej w zagrożonej strefie, wydzielał się dwutlenek węgla odcinając dostęp powietrza do węgla zalegającego na spągu.

PL 223 020 B1

Przykład 3

Wykonano mieszaninę z 80 części wagowych kredy i 20 części wagowych kwasu octowego 1% powodującego uwodnienie. Mieszaninę tę w ilości 5 kg wsypano do zbiornika z mieszadłem o pojemności 200 litrów i mieszano ze 100 litrami wody do uzyskania równomiernego zagęszczenia. Otrzym any roztwór wodny, za pomocą pompy o wydajności 20 dcm , poprzez wąż o średnicy 13 mm, a następnie dyszę rozpylającą roztwór w formie stożka rozprowadzono do zrobów, gdzie pozostawał niewyeksploatowany węgiel, pokrywając go sporządzoną mieszaniną. Z rozprowadzonego roztworu wodnego, wydzielał się dwutlenek węgla, który jako cięższy od powietrza otaczał zalegający węgiel odcinając go od dostępu powietrza. W wyniku tego nastąpiło dokładne zabezpieczenie węgla, pozostawionego w zrobach, przed samoutlenieniem.

Przykład 4

Na powierzchni kopalni, w punkcie przygotowania podsadzki płynnej, jedną tonę środka wydzi elającego dwutlenek węgla w połączeniu z wodą miesza się z 20 m podsadzki płynnej, za pomocą dozownika ślimakowego. Otrzymaną mieszaninę transportuje się rurociągami na dół do kopalni. W czasie transportu następuje dodatkowe wymieszanie składników i zachodzi między nimi reakcja chemiczna, podczas której wydziela się dwutlenek węgla. Całość lokowana jest w strefie zagrożonej wypełniając ją posadzką i dwutlenkiem węgla, który zalegając powyżej tej podsadzki dodatkowo i sk utecznie ogranicza samozagrzewanie węgla, poprzez odcięcie do niego dopływu powietrza.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób zapobiegania pożarom endogenicznym na dole kopalń węgla kamiennego poprzez wprowadzanie do strefy zagrożonej środka odcinającego dostęp powietrza do węgla, znamienny tym, że jako środek odcinający stosuje się taką substancję proszkową lub mieszaninę substancji z której, po doprowadzeniu jej do kontaktu z płynnym medium, wydziela się dwutlenek węgla.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako substancję proszkową stosuje się mieszaninę węglanów metali alkalicznych w ilości 10 do 90% wagowych i soli o odczynie lekko kwaśnym w ilości 10 do 90% wagowych lub słabych kwasów w ilości 10 do 90% wagowych i nanosi się ją w ilości 10 do 15 000 g na metr kwadratowy powierzchni wyrobiska, zwłaszcza stropu.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 , znamienny tym, że płynne medium stanowi woda, z którą miesza się substancję proszkową lub woda zawarta w wilgotnym powietrzu i/lub mgle wodnej rozprowadzonej w zagrożonej strefie.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako płynne medium stosuje się podsadzkę płynną.