RU2290238C1 - Method for peat fire prevention, localization and suppression - Google Patents
Method for peat fire prevention, localization and suppression Download PDFInfo
- Publication number
- RU2290238C1 RU2290238C1 RU2005114290/12A RU2005114290A RU2290238C1 RU 2290238 C1 RU2290238 C1 RU 2290238C1 RU 2005114290/12 A RU2005114290/12 A RU 2005114290/12A RU 2005114290 A RU2005114290 A RU 2005114290A RU 2290238 C1 RU2290238 C1 RU 2290238C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- peat
- fire
- carbonate
- opal
- cristobalite
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области предотвращения, локализации и тушения пожаров безводным способом и может быть использовано на осушенных торфяных месторождениях.The invention relates to the field of preventing, localizing and extinguishing fires by an anhydrous method and can be used in drained peat deposits.
Известен способ локализации растительного пожара образованием заградительного барьера из цельного куска (плиты) несгораемого материала, одна кромка которого заглубляется в грунт под углом 70-90° по отношению к плоскости земной поверхности со стороны пожара на глубину его прогорания /А.С. №1233875, МПК А 62 С 3/02, 1985/.A known method of localizing a plant fire by forming a barrier from a single piece (plate) of non-combustible material, one edge of which is buried in the soil at an angle of 70-90 ° relative to the plane of the earth's surface from the fire to the depth of its burning / A.C. No. 1233875, IPC A 62 C 3/02, 1985 /.
Недостатки этого способа - затраты на изготовление крупных по размерам (значит и имеющих значительную массу) плит, затраты на закапывание их в устойчивом положении под углом к возможному направлению пожара. В условиях торфяников все это достаточно затруднено, ибо глубина прогорания торфа может достигнуть нескольких метров. Это обусловит применение не одной плиты, а нескольких, поставленных одна на другую, что затруднит придание им устойчивого положения под тем или иным углом к направлению возможного пожара. Кроме того, при выгорании торфа перед данными наклоненными плитами, последние рухнут и не будут больше сдерживать распространение фронта огня.The disadvantages of this method are the cost of manufacturing large-sized (and therefore having a significant weight) plates, the cost of burying them in a stable position at an angle to the possible direction of the fire. In the conditions of peat bogs all this is rather difficult, because the depth of burning of peat can reach several meters. This will cause the use of not one stove, but several, placed one on top of the other, which will make it difficult to give them a stable position at one angle or another to the direction of a possible fire. In addition, when peat burns out in front of these inclined plates, the latter will collapse and will no longer constrain the spread of the fire front.
Известен состав огнетушащего порошка многоцелевого назначения /Заявка №20031101 03/15 А 62 Д 1/00, дата подачи 10.04.03/, который в своем составе содержит, мас.%: высокодисперсный гидрофобный диоксид кремния 0,5-5,0; аммофос 1-35; сульфат аммония 0,001-50; нерастворимый в воде минерал или смесь минералов (доломит, тальк, талько-магнезит, апатит, магнезит, кальцит, флогопит, мусковит) до 100.The known composition of fire extinguishing powder for multi-purpose use / Application No. 20031101 03/15 A 62 D 1/00, filing date 10.04.03 /, which in its composition contains, wt.%: Highly dispersed hydrophobic silicon dioxide 0.5-5.0; ammophos 1-35; ammonium sulfate 0.001-50; water-insoluble mineral or a mixture of minerals (dolomite, talc, talc magnesite, apatite, magnesite, calcite, phlogopite, muscovite) up to 100.
Основным недостатком возможности использования данного порошка для тушения пожаров торфяников является то, что специфика горения торфа заключается в погруженности очага распространения огня в массу торфяной залежи и высокой газопроницаемости торфа. Это препятствует эффективному использованию огнетушащих порошковидных средств любого состава.The main disadvantage of the possibility of using this powder to extinguish peat fires is that the specificity of peat burning is the immersion of the fire propagation center into the mass of the peat deposit and the high gas permeability of peat. This prevents the effective use of fire extinguishing powdery means of any composition.
Известен способ предотвращения распространения пожара на торфяниках путем устройства вертикальной завесы в виде полой щели, служащей проводником вешних вод в торфяную залежь и обуславливающей вокруг себя зону увлажнения торфа, с выполненной в ее верхней части траншеей, которую заполняют фильтром из водостойкого негорючего материала /Патент РФ №2236877, МПК 7 А 62 С 3/02, Б.И. №27, 27.09.2004/.A known method of preventing the spread of fire on peat bogs by installing a vertical curtain in the form of a hollow gap, which serves as a spring water conductor to the peat deposit and causes a peat humidification zone around it, with a trench made in its upper part, which is filled with a filter made of waterproof non-combustible material / RF Patent No. 2236877, IPC 7 A 62 C 3/02, B.I. No. 27, 09/27/2004 /.
Недостаток этого способа - толщина водостойкого негорючего материала в верхней части торфяной залежи (там, где проходит траншея) недостаточна, т.к. при нагревании изолирующего материала выше 60°С будет происходить самовозгорание торфа по другую сторону траншеи от подошедшего фронта пожара, а также пассивность, по отношению к горящему торфу, самого засыпного материала. Что же касается влаги, попавшей в торф через полую щель, то, во-первых, влага всегда будет стремиться стечь на дно торфяной залежи и далее к уровню грунтовых вод, а во-вторых, оставшееся слабое увлажнение торфа не сможет остановить фронт пожара, где температура будет 660-800°С и выше.The disadvantage of this method is the thickness of the waterproof non-combustible material in the upper part of the peat deposit (where the trench passes) is insufficient, because when the insulating material is heated above 60 ° C, peat will spontaneously ignite on the other side of the trench from the approaching fire front, as well as passivity, in relation to burning peat, of the backfill material itself. As for the moisture that has entered the peat through the hollow gap, firstly, the moisture will always tend to drain to the bottom of the peat deposit and further to the groundwater level, and secondly, the remaining weak humidification of the peat will not be able to stop the front of the fire, where the temperature will be 660-800 ° C and above.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ борьбы с пожарами на торфяниках методом прокладки траншеи на глубину залегания торфа с заполнением ее негорючим материалом (сфагнумом) с его последующим увлажнением /Патент РФ №2214847, МПК 7 А 62 С 3/02, Б.И. №30, 27.10.2003 г./.The closest method of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a method of combating fires on peat bogs by laying a trench to a depth of peat with filling it with non-combustible material (sphagnum) with its subsequent wetting / RF Patent No. 2214847, IPC 7 A 62 C 3 / 02, B.I. No. 30, 10.27.2003 /.
Недостатком этого способа является то, что сфагнум (торфяной мох) развивается на поверхности торфяника и при погружении его в траншею на некоторую глубину будет через непродолжительное время терять свойство высокой гидрофильности в результате отмирания. Это потребует дополнительных расходов, связанных с очисткой траншей и заполнением их свежим материалом.The disadvantage of this method is that sphagnum (peat moss) develops on the surface of the peat bog and, when immersed in a trench to a certain depth, after a short time will lose the property of high hydrophilicity as a result of dying. This will require additional costs associated with cleaning the trenches and filling them with fresh material.
Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в создании эффективной технологии предотвращения, локализации и тушения очагов пожара на осушенных торфяных месторождениях без использования воды с применением дешевых природных карбонатсодержащих и опал-кристобалитовых пород. Данные материалы характеризуются высокой устойчивостью в естественных условиях торфяной залежи, что не требует дополнительных издержек по их сохранности или рекультивации.The problem to which this invention is directed is to create an effective technology for preventing, localizing and extinguishing fires in drained peat deposits without using water using cheap natural carbonate-containing and opal-cristobalite rocks. These materials are characterized by high stability in natural conditions of peat deposits, which does not require additional costs for their preservation or reclamation.
Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности и удешевление способа предотвращения, локализации и тушения пожаров торфяных месторождений с сохранением их эксплуатационных качеств, за счет применения дешевых природных материалов и исключения из процесса большого количества воды, которая обводняет и в дальнейшем ухудшает эксплуатацию торфяных месторождений.The technical result of the proposed solution is to increase the efficiency and reduce the cost of preventing, localizing and extinguishing fires of peat deposits while maintaining their operational qualities, due to the use of cheap natural materials and the exclusion of large amounts of water from the process, which floods and further degrades the operation of peat deposits.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе предотвращения, локализации и тушения очагов пожаров на торфяных месторождениях, включающем прокладку траншей на глубину залегания торфа до возникновения очагов возгорания торфа по контуру наиболее пожароопасных участков, создание барьера путем заполнения траншей негорючим природным материалом, оказывающим огнегасительное действие, особенность заключается в том, что в качестве негорючего природного материала используют измельченную смесь карбонатсодержащей (с содержанием карбонатов магния и/или кальция суммарно не менее 90%) и опал-кристобалитовой (с содержанием оксида кремния не менее 80%) пород, взятых в соотношении 2:1, с добавлением легкоплавкой глины и кремнефтористого натрия, при этом на 90 кг указанной смеси вводят 7 кг легкоплавкой глины и 3 кг кремнефтористого натрия.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of preventing, localizing and extinguishing fires in peat deposits, including laying trenches to a depth of peat before firing fires of peat along the contour of the most fire hazardous areas, creating a barrier by filling trenches with non-combustible natural material that extinguishes action, the peculiarity lies in the fact that as a non-combustible natural material use a crushed mixture of carbonate-containing (with a content of magnesium and / or calcium carbonates of not less than 90% in total) and opal-cristobalite (with a content of silicon oxide of at least 80%) rocks taken in a 2: 1 ratio, with the addition of low-melting clay and sodium silicofluoride, with 90 kg of this mixture is introduced 7 kg of low-melting clay and 3 kg of sodium silicofluoride.
Процесс горения торфа протекает на разделе твердой и газообразной фаз. Максимума этот процесс достигает при температурах выше 400° с созданием в торфе тепловых условий распространения процесса горения. Высокая газопроницаемость торфа благоприятствует использованию природных материалов, которые при нагревании дают большое количество негорючих паров и газов, способных прекратить горение торфа, т.е. перекрывают доступ к месту горения кислорода воздуха. Использование смеси карбонатсодержащей и опал-кристобалитовой пород, дополнительно содержащей глинистые минералы и флюс, для засыпки траншей приводит к тому, что при нагревании происходит разложение указанной смеси с выделением углекислого газа, который снижает содержание кислорода в воздухе, поступающего в зону горения, т.к. смесь воздуха с горючими парами и газами, обедненная кислородом (не более 14-18 объемных %) гореть не может. Наряду с углекислым газом, оказывающим огнегасительное действие, образуются оксиды кальция и магния, которые переводятся в устойчивую и пожаробезопасную форму за счет оксида кремния (в том числе аморфного), содержащегося в опал-кристобалитовой породе, с образованием устойчивых к высоким температурам продуктов. В составе карбонатсодержащей породы содержание карбонатов магния и кальция каждого должно быть не менее 45%, в сумме не менее 90%, а в опал-кристобалитовой породе оксида кремния не менее 80%, что определяется технико-экономическими соображениями с точки зрения предельно высокой эффективности изолирующего барьера. Меньшее содержание указанных компонентов ведет к увеличению количества применяемых пород.The combustion process of peat occurs at the separation of solid and gaseous phases. This process reaches its maximum at temperatures above 400 ° C with the creation of thermal conditions in the peat of the spread of the combustion process. The high gas permeability of peat favors the use of natural materials, which when heated produce a large amount of non-combustible vapors and gases that can stop the burning of peat, i.e. block access to the place of combustion of oxygen. The use of a mixture of carbonate-containing and opal-cristobalite rocks, additionally containing clay minerals and flux, for backfilling trenches leads to the fact that upon heating, this mixture decomposes with the release of carbon dioxide, which reduces the oxygen content in the air entering the combustion zone, because . a mixture of air with combustible vapors and gases depleted in oxygen (not more than 14-18 vol%) cannot burn. Along with carbon dioxide, which has a fire extinguishing effect, calcium and magnesium oxides are formed, which are converted into a stable and fireproof form due to silicon oxide (including amorphous) contained in opal-cristobalite rock, with the formation of products resistant to high temperatures. In the composition of the carbonate-containing rock, the content of magnesium and calcium carbonates of each should be at least 45%, in the amount of at least 90%, and in the opal-cristobalite silica rock not less than 80%, which is determined by technical and economic considerations from the point of view of the extremely high efficiency of the insulating the barrier. A lower content of these components leads to an increase in the number of rocks used.
Для разных типов карбонатсодержащих пород процесс термической диссоциации протекает при различных температурах. Магнезит диссоциирует с образованием периклаза (MgO) и СО2, по материалам разных исследователей, при температурах от 520 до 870°С. Доломит (CaMg[CO3]2) имеет на термограмме два пика диссоциации: первый при 720-870°С - распад и диссоциация MgCO3 и второй - при 870-1000°С - диссоциация СаСО3. Известняк (СаСО3) диссоциирует с образованием негашеной извести (СаО) и углекислого газа (CO2) при температурах в пределах 800-1000°С. Образовавшиеся оксиды кальция и магния при попадании на них воды, гидратируются с выделением тепла и поэтому могут явиться источниками новых очагов возгорания торфа. Для перевода данных оксидов в устойчивую пожаробезопасную форму предлагается вводить опал-кристобалитовые породы, в которых преобладает аморфный кремнезем - опал. Предлагается использовать смесь карбонатсодержащих и опал-кристобалитовых пород в соотношении 2:1, что обеспечивает связывание указанных оксидов аморфным и кристаллическим оксидами кремния SiO2. Приведенные природные карбонатные соединения, в плане применения их для прекращения процессов горения торфяных залежей, представляют практический интерес. Из литературных источников известно, что продуктом взаимодействия карбоната кальция с SiO2 может быть трехкальциевый силикат (3СаО·SiO2) - главный цементный минерал или двухкальциевый силикат - белит (2СаО·SiO2 или C2S).For different types of carbonate-containing rocks, the process of thermal dissociation proceeds at different temperatures. Magnesite dissociates with the formation of periclase (MgO) and CO 2 , according to various researchers, at temperatures from 520 to 870 ° C. Dolomite (CaMg [CO 3 ] 2 ) has two dissociation peaks on the thermogram: the first at 720–870 ° С - decomposition and dissociation of MgCO 3 and the second - at 870-1000 ° С - dissociation of CaCO 3 . Limestone (CaCO 3 ) dissociates with the formation of quicklime (CaO) and carbon dioxide (CO 2 ) at temperatures in the range of 800-1000 ° C. The resulting oxides of calcium and magnesium, when water enters them, are hydrated with the release of heat and therefore can be sources of new sources of peat ignition. To convert these oxides to a stable fireproof form, it is proposed to introduce opal-cristobalite rocks in which amorphous silica - opal predominates. It is proposed to use a mixture of carbonate-containing and opal-cristobalite rocks in a 2: 1 ratio, which ensures the binding of these oxides with amorphous and crystalline silicon oxides SiO 2 . Given natural carbonate compounds, in terms of their application to stop the combustion processes of peat deposits, are of practical interest. From literature it is known that the product of the interaction of calcium carbonate with SiO 2 can be tricalcium silicate (3CaO · SiO 2 ) - the main cement mineral or dicalcium silicate - belite (2CaO · SiO 2 or C 2 S).
Взаимодействие периклаза MgO и SiO2 при высоких температурах приводит к образованию оливинов, пироксенов, амфиболов и биотитов (Mg2SiO4, MgSiO3, KMg3[Si3AlO10](OH)2).The interaction of periclase MgO and SiO 2 at high temperatures leads to the formation of olivines, pyroxenes, amphiboles, and biotites (Mg 2 SiO 4 , MgSiO 3 , KMg 3 [Si 3 AlO 10 ] (OH) 2 ).
В тройной системе СаО-MgO-SiO2 при атмосферном давлении возможно образование следующих продуктов:In the ternary system CaO-MgO-SiO 2 at atmospheric pressure, the formation of the following products:
1) CaMgSi2O6+Ca3MgSi2O8; 2) CaMgSi2O6+CaMgSiO4+Ca2SiO4; 3) CaMgSiO4+CaSiO3.1) CaMgSi 2 O 6 + Ca 3 MgSi 2 O 8 ; 2) CaMgSi 2 O 6 + CaMgSiO 4 + Ca 2 SiO 4 ; 3) CaMgSiO 4 + CaSiO 3 .
Проведенный термодинамический анализ позволяет сделать вывод, что наиболее вероятными продуктами, устойчивыми в широкой области температур (730-1430°С), являются соединения CaMgSi2O6+Ca3MgSi2O8. Вероятно также образование CaMgSiO4+CaSiO3. Реакция с образованием CaMgSi2O6+CaMgSiO4+Ca2SiO4 принципиально возможна в области температур ниже 930°С.The carried out thermodynamic analysis allows us to conclude that the most probable products that are stable in a wide temperature range (730-1430 ° C) are CaMgSi 2 O 6 + Ca 3 MgSi 2 O 8 compounds. The formation of CaMgSiO 4 + CaSiO 3 is also likely. The reaction with the formation of CaMgSi 2 O 6 + CaMgSiO 4 + Ca 2 SiO 4 is fundamentally possible in the temperature range below 930 ° C.
Следовательно, наиболее вероятными продуктами в тройной системе СаО-MgO-SiO2 являются диопсид, мервинит, монтичеллит и волластонит, минералы весьма устойчивые в естественных условиях.Consequently, the most probable products in the ternary system CaO-MgO-SiO 2 are diopside, merwinite, monticellite and wollastonite, minerals are very stable in natural conditions.
Таким образом, в смеси карбонатсодержащих и опал-кристобалитовых пород при нагревании происходит образование устойчивых к высоким температурам продуктов различного состава. Учитывая одновременное равновероятное образование при разложении карбонатсодержащих пород соединений состава 2 CaO/MgO:SiO2 и CaO/MgO:SiO2, соотношение карбонатных и опал-кристобалитовых пород в смеси расчитывается исходя из соотношения CaO/MgO:SiO2, равного 1,5:1, т.е. 1,5(CaO/MgO):SiO2.Thus, in a mixture of carbonate-containing and opal-cristobalite rocks, when heated, products of various compositions are formed that are resistant to high temperatures. Considering the simultaneous equally probable formation of compounds of composition 2 CaO / MgO: SiO 2 and CaO / MgO: SiO 2 during decomposition of carbonate-containing rocks, the ratio of carbonate and opal-cristobalite rocks in the mixture is calculated based on the ratio of CaO / MgO: SiO 2 equal to 1.5: 1, i.e. 1.5 (CaO / MgO): SiO 2 .
Повышение реакционной способности основных компонентов изолирующей смеси возможно посредством механического воздействия. При измельчении происходят изменения кристаллической структуры и энергетического состояния поверхностных слоев частиц, т.е. изменения, в сумме характеризующие процесс механического активирования. При измельчении кварца на поверхности частиц образуется тонкий аморфизованный слой, обладающий аномально высокой химической активностью. Дробление материала изолирующей засыпки должно проводится по классу крупности 25 мм.Increasing the reactivity of the main components of the insulating mixture is possible through mechanical action. When grinding, changes occur in the crystal structure and energy state of the surface layers of particles, i.e. changes in total characterizing the process of mechanical activation. When quartz is ground, a thin amorphized layer with an anomalously high chemical activity is formed on the surface of the particles. Crushing of the material of the insulating backfill should be carried out according to the size class of 25 mm.
Добавка легкоплавких глинистых минералов, содержащих в химическом составе 6-12% Al2О3 и 3-5% Fe2О2 в количестве (7%) и кремнефторида натрия (3%), не только понижает температуру начала процесса диссоциации карбонатсодержащего материала, но и обуславливает образование относительно легкоплавких соединений, которые способны при относительно низких температурах (280-320°С) цементировать основной карбонатный материал, позволяя ему сохранять форму заполненной траншеи, при подходе границы торфяного пожара к изолирующему барьеру к одной из его сторон. Использование процессов, происходящих в карбонатсодержащих смесях при нагревании в присутствии дополнительных компонентов, позволяет инициировать спекание и, следовательно, разложение карбонатов при предельно низких температурах 280-380°С. При температурах от 380 до 1000°С в процессе обжига карбоната кальция и кремнефторида натрия образуется множество сложных соединений, в числе которых установлено образование карбонатосиликата кальция состава (2CaO·SiO2)2·СаСО3, (спуррита), начиная с 680°С, а также двойной соли Na2Ca(CO3)2. Двойная соль появляется при 600-750°С, т.е. ниже температуры плавления щелочного карбоната (минерализатора), и устойчива в ограниченном температурном интервале; выше 820°С двойная соль разлагается с выделением СаО, СО2 и второго компонента комплекса. Однако до начала разложения двойная соль плавится. Расплав имеет низкую вязкость, так как насыщен легколетучей составляющей (СО3) и способен покрыть значительную поверхность реагентов. Таким образом, процесс диссоциации карбоната кальция начинается при температуре на 100°С ниже.The addition of low-melting clay minerals containing 6-12% Al 2 О 3 and 3-5% Fe 2 О 2 in an amount (7%) and sodium silicofluoride (3%) in chemical composition not only lowers the temperature of the onset of the process of dissociation of carbonate-containing material, but it also leads to the formation of relatively low-melting compounds that are capable of cementing the main carbonate material at relatively low temperatures (280-320 ° C), allowing it to maintain the shape of a filled trench, when the border of a peat fire approaches an insulating barrier to one of its sides. The use of processes occurring in carbonate-containing mixtures upon heating in the presence of additional components allows initiating sintering and, therefore, decomposition of carbonates at extremely low temperatures of 280-380 ° C. At temperatures from 380 to 1000 ° C, during the calcination of calcium carbonate and sodium silicofluoride, many complex compounds are formed, including the formation of calcium carbonate silicate with the composition (2CaO · SiO 2 ) 2 · CaCO 3 , (spurrite), starting from 680 ° С, as well as the double salt of Na 2 Ca (CO 3 ) 2 . The double salt appears at 600-750 ° C, i.e. below the melting temperature of alkaline carbonate (mineralizer), and is stable in a limited temperature range; above 820 ° С the double salt decomposes with the release of CaO, CO 2 and the second component of the complex. However, prior to decomposition, the double salt melts. The melt has a low viscosity, as it is saturated with a volatile component (CO 3 ) and is able to cover a significant surface of the reagents. Thus, the process of dissociation of calcium carbonate begins at a temperature of 100 ° C lower.
Несмотря на относительно небольшое количество (3%) кремнефторида натрия и ограниченную область существования новообразований влияние их на процессы диссоциации карбоната кальция, спекания CaO/MgO и SiO2, a также характер взаимодействий при относительно низких температурах исключительно велико. Указанные выше особенности свойств промежуточных соединений (низкая температура образования расплава, отличающегося высокой химической активностью и подвижностью) вызывают ускорение ряда химических реакций, обеспечивая взаимодействие веществ через жидкую фазу, распространяющуюся по поверхности реагентов.Despite the relatively small amount (3%) of sodium silicofluoride and the limited region of the existence of neoplasms, their influence on the processes of dissociation of calcium carbonate, sintering of CaO / MgO and SiO 2 , as well as the nature of the interactions at relatively low temperatures, are extremely large. The above-mentioned features of the properties of intermediate compounds (low temperature of melt formation, characterized by high chemical activity and mobility) cause acceleration of a number of chemical reactions, ensuring the interaction of substances through the liquid phase, which propagates along the surface of the reactants.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков, в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the features of the analogue, allowed us to establish a set of essential distinguishing features in relation to the technical result perceived by the applicant in the claimed method set forth in the claims.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизны". Заявитель провел дополнительный поиск известных технических решений, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку уровень техники, определенный заявителем, не выявил влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty." The applicant conducted an additional search for known technical solutions that match the distinctive features of the prototype of the claimed method. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the prior art determined by the applicant did not reveal the effect of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.The proposed method is as follows.
Пример 1. Определяются участки торфяной залежи, наиболее предрасположенные к самовозгоранию или возникновению торфяного пожара по другим причинам. По границе торфяной залежи с лесным массивом удаляются сухостой, пни и прочая сухая растительность во избежание передачи пламени по верхнему ярусу. По контурам участков проходятся траншеи глубиной до уровня грунтовой воды в торфянике или до подошвы его залегания. Возможно использование мелиоративных дренажных и карстовых канав. Траншеи засыпаются измельченной смесью природных пород: доломита, например, Козловского месторождения, Чувашия, с содержанием карбоната магния (MgCO3) - 45% и карбоната кальция (СаСО3) - 45%, опал-кристобалитовой породы - опоки с содержанием аморфного оксида кремния 80%. Для расчета соотношения компонентов с целью полного связывания оксидов кальция и магния, образующихся при термической диссоциации карбонатов при возникновении пожара, оксидом кремния фиксируется стехиометрическое соотношение CaO/MgO:SiO2=1,5:1. Исходя из минерального состава доломита 100 кг данные породы содержат 45:84,3+45:100=0,9838 кмоль карбонатов, (84,3 и 100 молярные массы карбонатов магния и кальция, соответственно). Следовательно, на такое количество оксидов кальция и магния потребуется: 1,5:1=0,9838: SiO2, 0,9838:1,5=0,6559 кмоль SiO2. Такое количество оксида кремния содержится в (0,6559:1,3333×100)=49,19 кг опоки (1,3333 - количество кмоль SiO2 в 100 кг опоки). Отсюда соотношение указанных пород при практическом применении будет равно 2:1, т.е. 60 кг доломита и 30 кг опоки дают 90 кг измельченной смеси, к которой добавляют 7 кг легкоплавкой глины и 3 кг кремнефтористого натрия, перемешивают и укладывают в траншеи. Ширина (b) засыпаемой траншеи определяется ее глубиной (а) из соотношения b=0,7 а1/2. При этом физико-механические и термические свойства используемых природных пород и продуктов их взаимодействия будут препятствовать нагреванию торфа выше 50-60°С во время его выгорания в непосредственной близости от противоположной стороны траншеи.Example 1. Areas of peat deposits that are most prone to spontaneous combustion or the occurrence of a peat fire are determined for other reasons. Dead wood, stumps and other dry vegetation are removed along the border of the peat deposit with the forest in order to prevent the transfer of flame along the upper tier. Along the contours of the plots are trenches with depths to the level of ground water in the peat bog or to the bottom of its occurrence. It is possible to use drainage drainage and karst ditches. Trenches are covered with a crushed mixture of natural rocks: dolomite, for example, the Kozlovsky deposit, Chuvashia, with a content of magnesium carbonate (MgCO 3 ) - 45% and calcium carbonate (CaCO 3 ) - 45%, opal-cristobalite rock - flask with amorphous silicon oxide 80 % To calculate the ratio of components in order to completely bind the calcium and magnesium oxides formed during the thermal dissociation of carbonates in the event of a fire, silicon stoichiometric CaO / MgO: SiO 2 = 1.5: 1 is recorded. Based on the mineral composition of dolomite 100 kg, these rocks contain 45: 84.3 + 45: 100 = 0.9838 kmol of carbonates, (84.3 and 100 molar masses of magnesium and calcium carbonates, respectively). Therefore, such an amount of calcium and magnesium oxides will require: 1.5: 1 = 0.9838: SiO 2 , 0.9838: 1.5 = 0.6559 kmol SiO 2 . Such an amount of silicon oxide is contained in (0.6559: 1.3333 × 100) = 49.19 kg of flask (1.3333 is the number of kmol SiO 2 in 100 kg of flask). Hence, the ratio of these rocks in practical application will be 2: 1, i.e. 60 kg of dolomite and 30 kg of flask give 90 kg of the crushed mixture, to which 7 kg of low-melting clay and 3 kg of sodium silicofluoride are added, mixed and laid in trenches. The width (b) of the filled trench is determined by its depth (a) from the ratio b = 0.7 a 1/2 . In this case, the physicomechanical and thermal properties of the used natural rocks and the products of their interaction will prevent peat from heating above 50-60 ° C during its burning out in the immediate vicinity of the opposite side of the trench.
Пример 2.Example 2
Выполняется по примеру 1, с тем отличием, что в качестве карбонатсодержащей породы используется известняк Патчинского месторождения Горьковской области с содержанием СаСО3 - 97,79% (CaO - 54,76%), а в качестве опал-кристобалитовой породы - трепел, с содержанием оксида кремния 82%. В 100 кг известняка содержится 54,76:56=0,9779 кмоль СаО. Это количество известняка смешивается с 0,977961,5=0,6519 кмоль SiO2, которые содержатся в (0,6519×60×100:82)=47,7 кг трепела, где 60 - молярная масса SiO2. Поэтому при практическом применении соотношение известняка и трепела в смеси также можно принять равным 2:1.It is carried out according to example 1, with the difference that limestone of the Patchinsky deposit of the Gorky region with a CaCO 3 content of 97.79% (CaO 54.76%) is used as carbonate-containing rock, and Tripoli is used as an opal-cristobalite rock with a content silicon oxide 82%. 100.7 kg of limestone contains 54.76: 56 = 0.9779 kmol of CaO. This amount of limestone is mixed with 0.977961.5 = 0.6519 kmol SiO 2 , which are contained in (0.6519 × 60 × 100: 82) = 47.7 kg tripoli, where 60 is the molar mass of SiO 2 . Therefore, in practical application, the ratio of limestone and tripoli in the mixture can also be taken equal to 2: 1.
Пример 3.Example 3
Выполняется по примеру 1, с тем отличием, что в качестве корбонатсодержащей породы используется магнезит с содержанием MgCO3 - 91%, а в качестве опал-кристобалитовой породы - диатомит с содержанием SiO2 - 85%. Для создания смеси с соотношением MgO:SiO2=1,5:1 необходимо смешать 100 кг магнезита, содержащего 91:84,3=1,0795 кмоль MgO, с 1,0795:1,5=0,720 кмоль SiO2, с 0,720×60×100:85=50,85 кг диатомита (60 - молярная масса оксида кремния). При практическом применении соотношение пород можно взять равным 2:1. На 90 кг измельченной смеси добавляют 7 кг легкоплавкой глины и 3 кг кремнефтористого натрия, все перемешивают и укладывают в траншеи. Однако нужно отметить, что использование магнезита для целей пожаротушения ограничено из-за локальной приуроченности его месторождений лишь к некоторым регионам страны, например месторождения Саткинское и Халиловское на Южном Урале, а также месторождения на Дальнем Востоке.It is carried out according to example 1, with the difference that magnesite with a MgCO 3 content of 91% is used as a carbonate-containing rock, and diatomite with an SiO 2 content of 85% is used as opal-cristobalite rock. To create a mixture with a ratio of MgO: SiO 2 = 1.5: 1, it is necessary to mix 100 kg of magnesite containing 91: 84.3 = 1.0795 kmol of MgO, with 1.0795: 1.5 = 0.720 kmol of SiO 2 , with 0.720 × 60 × 100: 85 = 50.85 kg of diatomite (60 is the molar mass of silicon oxide). In practical applications, the ratio of rocks can be taken equal to 2: 1. For 90 kg of the crushed mixture, 7 kg of low-melting clay and 3 kg of sodium silicofluoride are added, all mixed and laid in trenches. However, it should be noted that the use of magnesite for fire fighting is limited due to the local confinement of its deposits only to some regions of the country, for example, the Satkinskoye and Halilovskoye deposits in the Southern Urals, as well as deposits in the Far East.
Из приведенных примеров видно, что достичь надежного предотвращения и локализации торфяного пожара можно, применяя в смеси карбонатсодержащие и опал-кристобалитовые породы с соотношением 2:1, а содержание дополнительных компонентов в смеси составляет: глинистых минералов 7%, Na2SiF6 - 3%.It can be seen from the above examples that reliable prevention and localization of a peat fire can be achieved by using carbonate-containing and opal-cristobalite rocks in a mixture with a ratio of 2: 1, and the content of additional components in the mixture is: clay minerals 7%, Na 2 SiF 6 - 3% .
Данный способ обеспечивает надежное предотвращение и локализацию торфяного пожара при небольших затратах на его реализацию. По сравнению с известными способами исключается применение воды, а применяемые природные материалы не являются дефицитными.This method provides reliable prevention and localization of peat fire at low cost for its implementation. Compared with known methods, the use of water is excluded, and the natural materials used are not scarce.
Использование предлагаемого изобретения позволит не только более эффективно бороться с уже возникшими торфяными пожарами, но и предотвращать их в результате локализации очагов возникновения пожаров уже на ранних этапах.The use of the present invention will allow not only to more effectively deal with peat fires that have already occurred, but also to prevent them as a result of localization of the centers of fires already in the early stages.
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа следующей совокупности условий: средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено к использованию в торфодобывающей промышленности для сохранения запасов торфяного сырья и экологической обстановки как на участках разработок, так и в местах еще нетронутого залегания торфа; для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных средств и методов.Thus, the above information indicates that, when using the claimed method, the following set of conditions is fulfilled: the product embodying the claimed method when it is implemented is intended for use in the peat mining industry to preserve peat raw materials and environmental conditions both in the development areas and in places not yet touched occurrence of peat; for the claimed method in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the described means and methods is confirmed.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005114290/12A RU2290238C1 (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Method for peat fire prevention, localization and suppression |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005114290/12A RU2290238C1 (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Method for peat fire prevention, localization and suppression |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2290238C1 true RU2290238C1 (en) | 2006-12-27 |
Family
ID=37759718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005114290/12A RU2290238C1 (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Method for peat fire prevention, localization and suppression |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2290238C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444388C1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-03-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук | Method to prevent and confine fire on peatbogs |
| RU2574983C1 (en) * | 2012-01-09 | 2016-02-10 | С.П.С.М. Са | Procedures of fighting and/or prevention of peat fire propagation |
| CN114917507A (en) * | 2022-04-01 | 2022-08-19 | 乌海市恒创工程有限公司 | Method for extinguishing gangue dump by using fly ash |
| CN116712694A (en) * | 2023-05-22 | 2023-09-08 | 华能荆门热电有限责任公司 | Prevent mud-spraying system of coal spontaneous combustion in coal storage yard |
-
2005
- 2005-05-11 RU RU2005114290/12A patent/RU2290238C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444388C1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-03-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук | Method to prevent and confine fire on peatbogs |
| RU2574983C1 (en) * | 2012-01-09 | 2016-02-10 | С.П.С.М. Са | Procedures of fighting and/or prevention of peat fire propagation |
| CN114917507A (en) * | 2022-04-01 | 2022-08-19 | 乌海市恒创工程有限公司 | Method for extinguishing gangue dump by using fly ash |
| CN116712694A (en) * | 2023-05-22 | 2023-09-08 | 华能荆门热电有限责任公司 | Prevent mud-spraying system of coal spontaneous combustion in coal storage yard |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2016363744B2 (en) | Inorganic fire protection and insulation foam and use thereof | |
| KR100583351B1 (en) | Curable Compositions and Uses thereof | |
| RU2290238C1 (en) | Method for peat fire prevention, localization and suppression | |
| KR100918102B1 (en) | Soil solidifier and pavement method using the same | |
| US5340235A (en) | Process for making cementitious mine backfill in a salt environment using solid waste materials | |
| ES2535455T3 (en) | Use of an exothermic mixture for the manufacture of a bituminous agglomerate | |
| MX2015004388A (en) | Magnesium phosphate cement. | |
| US20160236977A1 (en) | Use of spent shale or ash obtained from oil shale dismantling methods with or without additives as solid fuel | |
| US5584792A (en) | Method of stabilizing industrial wastes and fly ash compositions useful in same | |
| CN105585280B (en) | A kind of compositional flame-retardant miberal powder and antiflaming asphalt mixture for tunnel sheet pavement | |
| CN106823230B (en) | Red mud-based fire extinguishing and spontaneous combustion preventing material suitable for spontaneous combustion of coal gangue | |
| US4830762A (en) | Method for fire extinguishment of liquid chlorosilane compound | |
| EP0311006B1 (en) | Method for extinguishing chlorosilane fires | |
| JP2008272566A (en) | Detoxifying heat treatment method of asbestos-containing resource, detoxifying heat treatment method of asbestos-containing formed material resource, and hydraulic composition using asbest detoxification heat treated material | |
| US3851478A (en) | Methods of controlling the flow of gases underground | |
| Scheetz et al. | Giga-scale disposal: a real frontier for ceramic research | |
| CN104629389B (en) | Modified flame-retardant pitch, flame-retardant pitch concrete and preparation method thereof and calcium hydroxide as fire retardant application | |
| SU1583631A1 (en) | Method of localizing and extinguishing fire in mine working | |
| Wu et al. | Investigation on the combustion process and flame retardant performance of asphalt with metal hydroxides | |
| KR102642172B1 (en) | Method for manufacturing a fire extinguishing molded body for extinguishing a forest fire | |
| SU1423747A1 (en) | Method of preventing endogenic fires | |
| Veith | Engineering Properties of Sulphate-Bearing Clay Soils Stabilised with Lime-Activated Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBS) | |
| Li et al. | Trace element partition in coal fires | |
| SU916632A1 (en) | Composition for making road sublayer and pavement | |
| SU1390374A1 (en) | Method of isolating mined-out portions and levels of mines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090512 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100927 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120512 |