RU2584186C1 - Method of producing combustion suppressing suspension containing ground fuel ash, for isolation of fires on coal deposits - Google Patents

Method of producing combustion suppressing suspension containing ground fuel ash, for isolation of fires on coal deposits Download PDF

Info

Publication number
RU2584186C1
RU2584186C1 RU2014147113/03A RU2014147113A RU2584186C1 RU 2584186 C1 RU2584186 C1 RU 2584186C1 RU 2014147113/03 A RU2014147113/03 A RU 2014147113/03A RU 2014147113 A RU2014147113 A RU 2014147113A RU 2584186 C1 RU2584186 C1 RU 2584186C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
fuel ash
coal
water
sodium
Prior art date
Application number
RU2014147113/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ботао ЦИНЬ
И Лу
Лэйлинь ЧЖАН
Хонминь ШЭНЬ
Юйвэй ЦЗЯ
Original Assignee
Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи filed Critical Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи
Application granted granted Critical
Publication of RU2584186C1 publication Critical patent/RU2584186C1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F5/00Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
    • E21F5/02Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires by wetting or spraying
    • E21F5/06Fluids used for spraying
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F5/00Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
    • E21F5/08Rock dusting of mines; Depositing other protective substances
    • E21F5/12Composition of rock dust
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
    • A62D1/0028Liquid extinguishing substances
    • A62D1/005Dispersions; Emulsions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/70Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

FIELD: fire safety.
SUBSTANCE: invention relates to means of suppression and prevention of fires in coal deposits. Disclosed is a method of producing combustion suppressors for suspension containing crushed fuel ash, for localisation of fire on coal deposits, in which material used is crushed fuel ash, aluminium phosphate, magnesium chloride, sodium salt of carboxymethyl cellulose, sodium silicate, sodium bentonite and water. Method involves following steps: a) adding to water 25-30 wt% of crushed fuel ash, 2-4 wt% aluminium phosphate, 2-5 wt% magnesium chloride, 0.8-1.5 wt% sodium carboxymethyl cellulose and thorough mixing to produce mixed solution A; b) adding to water 3-5 wt% of sodium silicate, 1-2 wt% sodium bentonite and thorough mixing to produce mixed solution B and c) adding solution B to solution A while thoroughly stirring to homogeneous state, ratio of solution B and solution A by weight is 1:2.
EFFECT: high efficiency of fire suppression and cooling fire areas on coal deposits.
1 cl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к способу локализации пожаров на угольных месторождениях, в частности к способу получения подавляющей горение суспензии, содержащей измельченную топливную золу, предназначенную для локализации пожаров, происходящих вследствие самовоспламенения угля на угольных месторождениях.The present invention relates to a method for localizing fires in coal deposits, in particular, to a method for producing a flame retardant suspension containing ground fuel ash intended for localizing fires due to self-ignition of coal in coal deposits.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

В Китае уголь является основным энергетическим ресурсом и составляет приблизительно 70% производства первичной энергии и структуры потребления. С точки зрения территориального распределения угольные ресурсы в Китае в основном распространены в Северо-западном и Северном регионах Китая, при этом доказанные запасы угля в Синьцзяне, Внутренней Монголии, Шаньси, Шэньси, Нинся и Ганьсу составляют приблизительно 80% всех запасов угля в Китае, и эти провинции и регионы являются стратегически важными для энергетической безопасности и экономического развития Китая. По мере того как географически развитие угольной промышленности все дальше смещается на запад, стратегическая роль вышеупомянутых провинций и регионов становится все более заметной. Однако в вышеупомянутых провинциях и регионах, особенно в Синьцзяне, Внутренней Монголии и Нинся, часто происходят катастрофические пожары, обусловленные сухим климатом, толщиной и неглубоким залеганием угольных пластов, а также несанкционированной и неэкономной добычей. В Синьцзяне на данный момент катастрофические пожары произошли на 44 угольных месторождениях, общая территория возгорания составила 9,92 миллиона м2; ежегодная потеря угля от пожаров достигает 5,52 миллиона тонн, 47,7 миллиарда тонн запасов находятся под угрозой со стороны территорий возгорания, а выбросы парникового газа СО2 достигают 12,38 миллиона тонн в год. Кроме того, на данный момент общая территория возгорания крупных угольных месторождений в Уде, Столовой горе, Эрдосе, Джунгаре и Гулабене во Внутренней Монголии составляет 19,03 миллиона м2, при этом общая территория возгорания на угольном месторождении в Уде в 2009 году достигала 4,754 миллиона м2, увеличившись на 40% с 2004. Общая территория возгорания на угольных месторождениях в Нинся составляет 3,9456 миллиона м2, прямые потери сгоревшего угля составляют почти 1 миллион тонн в год, при этом запасы матового угля под горящими территориями составляют 78,7258 миллиона тонн. В результате катастрофических пожаров на угольных месторождениях не только непосредственно сгорает невозобновляемый ресурс угля, но это также косвенно приводит к появлению матового угля, который не годен для применения, в количестве, в десятки раз превышающем количество сгоревшего угля; более того, пожары непосредственно угрожают безопасности работ в угольных шахтах, приводят к опустыниванию почв, гибели растительности, провалам грунта, выбросам пара, дыма и волн горячего воздуха, широкому распространению кристаллической серы, каменноугольной смолы, горящим провалам и выбросам огромных количеств токсичных и вредных газов в воздух (например, СО, СО2 и SO2), пожары серьезно угрожают местной экологической обстановке и подземным водным ресурсам, а в некоторых районах даже ставят под угрозу выживание местных жителей. Проблема угольных пожаров стала серьезной проблемой, которая угрожает надежности стратегии по энергетическим ресурсам, мешает улучшению экологического равновесия в Китае и привлекла внимание соответствующих экспертов во многих странах мира.In China, coal is the main energy resource and accounts for approximately 70% of primary energy production and consumption patterns. In terms of territorial distribution, coal resources in China are mainly distributed in the Northwest and North regions of China, with proven coal reserves in Xinjiang, Inner Mongolia, Shanxi, Shaanxi, Ningxia and Gansu accounting for approximately 80% of all coal reserves in China, and These provinces and regions are strategically important for China's energy security and economic development. As the development of the coal industry geographically shifts westward, the strategic role of the above provinces and regions becomes more and more visible. However, catastrophic fires often occur in the above provinces and regions, especially in Xinjiang, Inner Mongolia and Ningxia, due to the dry climate, the thickness and shallow depth of the coal seams, as well as unauthorized and uneconomic mining. In Xinjiang at the moment, catastrophic fires occurred in 44 coal deposits, the total area of fire was 9.92 million m 2 ; the annual loss of coal from fires reaches 5.52 million tons, 47.7 billion tons of reserves are endangered by the territories of ignition, and greenhouse gas emissions of CO 2 reach 12.38 million tons per year. In addition, at present, the total area of ignition of large coal deposits in Uda, Table Mountain, Erdos, Dzhungar and Gulaben in Inner Mongolia is 19.03 million m 2 , while the total area of ignition at a coal deposit in Uda in 2009 reached 4.754 million m 2, an increase of 40% from 2004. The total area of fires in coal deposits in Ningxia is 3.9456 million m 2, the direct loss of burnt coal account for almost 1 million tons per year, while coal reserves are brushed under the burning territories compiled ie 78.7258 million tons. As a result of catastrophic fires in coal deposits, not only the non-renewable resource of coal is burned directly, but it also indirectly leads to the appearance of matte coal, which is unsuitable for use, in an amount ten times the amount of burned coal; moreover, fires directly threaten the safety of operations in coal mines, lead to desertification of soils, loss of vegetation, soil dips, emissions of steam, smoke and hot air waves, the widespread occurrence of crystalline sulfur, coal tar, burning dips and emissions of huge quantities of toxic and harmful gases into the air (for example, СО, СО 2 and SO 2 ), fires seriously threaten the local ecological situation and groundwater resources, and in some areas even endanger the survival of local residents. The problem of coal fires has become a serious problem that threatens the reliability of the energy strategy, prevents the improvement of the ecological balance in China and has attracted the attention of relevant experts in many countries of the world.

На настоящий момент способы локализации пожаров на угольных месторождениях по всему миру в основном включают способ снятия верхнего слоя, способ закачки воды и способ закачки суспензии. Способ снятия верхнего слоя недостаточно безопасен и включает большой объем работы. Горение приводит к образованию пустот и областей просадки грунта в области возгорания, поэтому бульдозер или экскаватор, используемый для снятия верхнего слоя, может оказаться в ловушке, что приведет к травмам персонала и серьезным экономическим потерям; кроме того, если причина подземного угольного пожара не устранена, то в результате снятия верхнего слоя угольный пожар может получить кислород и в связи с этим быстро распространиться; следовательно, площадь возгорания может увеличиться, а пожар станет более опасным и более сложным в тушении. Данный способ сложен для применения в случаях, когда его применяют для непосредственного снятия верхнего слоя при угольном пожаре на большой глубине залегания, он включает большой объем работы и большие расходы; когда область возгорания подлежит зачистке путем взрыва, обычно температура взрыва должна быть не выше чем 40-60°С; однако в шпурах в областях возгорания часто встречается температура в 100°С или выше. Следовательно, в области возгорания нельзя успешно провести взрыв. В настоящее время закачка воды или суспензии совместно с накрыванием почвы является наиболее широко применяемым способом локализации угольных пожаров. Так как вода и почва представляют собой два широко доступных и дешевых материала для пожаротушения, то закачка воды/суспензии представляет собой наиболее экономичный способ пожаротушения; однако вода и суспензия могут течь вниз по трещинам угольной породы или по туннелям старых шахт, и они не могут равномерно и эффективно покрыть область возгорания. Для того чтобы постепенно остудить угольный пласт, необходимо пробурить множество скважин, необходимо устроить множество полукруглых накопительных резервуаров для воды и необходимо закачивать большое количество воды на протяжении длительного периода времени. Статистика показывает, что 80% или более воды расходуется напрасно, не поглощая тепла и не производя охлаждающего эффекта, так как каналов протекания воды/суспензии оказывается недостаточно. В ходе закачки воды/суспензии, когда вода накапливается в высокотемпературной области, могут наблюдаться взрывы водяного пара, что может приводить к травмам людей и их гибели; кроме того, если в шахте ниже угольного пожара ведутся работы, во время закачки легко может произойти авария из-за взрыва суспензии, ставящая под угрозу безопасность работ в нижележащей области. Таким образом, обычный способ закачки воды/суспензии не может полностью удовлетворить потребности в тушении и локализации пожаров.Currently, methods for localizing fires in coal deposits around the world mainly include a method for removing the upper layer, a method for pumping water, and a method for pumping slurry. The method of removing the top layer is not safe enough and involves a large amount of work. Burning leads to the formation of voids and areas of subsidence in the ignition area, so the bulldozer or excavator used to remove the top layer may be trapped, resulting in personal injury and serious economic loss; in addition, if the cause of the underground coal fire is not eliminated, as a result of removing the upper layer, the coal fire can receive oxygen and, therefore, spread rapidly; therefore, the fire area may increase, and the fire will become more dangerous and more difficult to extinguish. This method is difficult to use in cases where it is used to directly remove the upper layer in a coal fire at a large depth, it includes a large amount of work and high costs; when the ignition area is to be cleaned by explosion, usually the temperature of the explosion should not be higher than 40-60 ° C; however, temperatures of 100 ° C or higher are often found in holes in ignition areas. Therefore, in the area of ignition it is not possible to conduct an explosion successfully. Currently, the injection of water or suspension together with covering the soil is the most widely used method for localizing coal fires. Since water and soil are two widely available and cheap materials for fire fighting, water / slurry injection is the most economical fire fighting method; however, water and slurry can flow down coal fissures or through tunnels of old mines, and they cannot evenly and efficiently cover the ignition area. In order to gradually cool the coal seam, it is necessary to drill many wells, it is necessary to arrange many semicircular storage tanks for water and it is necessary to pump a large amount of water over a long period of time. Statistics show that 80% or more of the water is wasted in vain, without absorbing heat and not producing a cooling effect, since there are not enough water / suspension channels. During the injection of water / slurry, when water accumulates in the high-temperature region, explosions of water vapor may occur, which can lead to personal injury and death; in addition, if work is carried out in a mine below a coal fire, an accident due to an explosion of a suspension can easily occur during injection, jeopardizing the safety of work in the underlying area. Thus, the conventional water / slurry injection method cannot fully satisfy the fire extinguishing and localization needs.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Техническая проблемаTechnical problem

В связи с недостатками предшествующего уровня техники, задачей настоящего изобретения является разработка способа получения подавляющей горение суспензии, содержащей измельченную топливную золу, для локализации пожаров на угольных месторождениях, которая является простой, обладает высокой способностью к подавлению горения, устойчива к высоким температурам, устойчива к дегидратации и обладает низкой стоимостью.Due to the disadvantages of the prior art, an object of the present invention is to develop a method for producing a combustion suppressing suspension containing ground fuel ash for localizing fires in coal deposits, which is simple, has a high ability to suppress combustion, is resistant to high temperatures, and is resistant to dehydration and has a low cost.

Техническая схема: способ получения подавляющей горение суспензии, содержащей измельченную топливную золу, для локализации пожаров на угольных месторождениях в соответствии с настоящим изобретением, в котором в качестве сырья используют измельченную топливную золу, фосфат алюминия, хлорид магния, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, силикат натрия, натриевый бентонит и воду, включает следующие этапы:Technical scheme: a method of producing a combustion-suppressing suspension containing ground fuel ash for localizing fires in coal deposits in accordance with the present invention, in which ground fuel ash, aluminum phosphate, magnesium chloride, carboxymethyl cellulose sodium salt, sodium silicate, sodium are used as raw materials bentonite and water, includes the following steps:

а) добавление к воде 25-30 мас.% измельченной топливной золы, 2-4 мас.% фосфата алюминия, 2-5 мас.% хлорида магния, 0,8-1,5 мас.% натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и интенсивное перемешивание с получением смешанного раствора А;a) adding to water 25-30 wt.% crushed fuel ash, 2-4 wt.% aluminum phosphate, 2-5 wt.% magnesium chloride, 0.8-1.5 wt.% sodium carboxymethyl cellulose and vigorous stirring with obtaining a mixed solution A;

б) добавление к воде 3-5 мас.% силиката натрия, 1-2 мас.% натриевого бентонита и интенсивное перемешивание с получением смешанного раствора В;b) adding to water 3-5 wt.% sodium silicate, 1-2 wt.% sodium bentonite and vigorous stirring to obtain a mixed solution;

в) добавление раствора В к раствору А при тщательном перемешивании до гомогенного состояния при соотношении раствора В и раствора А по массе 1:2.c) adding solution B to solution A with thorough stirring until a homogeneous state with a ratio of solution B and solution A by weight of 1: 2.

Преимущества: в способе получения подавляющей горение суспензии для снижения интенсивности горения в соответствии с настоящим изобретением, содержащей измельченную топливную золу, для локализации пожаров на угольных месторождениях, в воду добавляли измельченную топливную золу, фосфат алюминия, хлорид магния, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, силикат натрия, натриевый бентонит и т.д., и хорошо перемешивали с получением загущенной суспензии, содержащей измельченную топливную золу, которая обладает высокой способностью подавлять горение и устойчивостью к высоким температурам. Полученную загущенную суспензию транспортируют при помощи винтового насоса высокого давления через трубопровод для подачи раствора в горящий угольный пласт или в трещины в угольном пласте. Указанный материал обладает хорошими теплопоглощающей и охлаждающей способностями и устойчив к высокой температуре до 1000°С или выше. Таким образом, указанный материал может быть применен для эффективного подавления огня и охлаждения областей возгорания на угольных месторождениях; кроме того, материал обладает высокой способностью подавлять горение и может эффективно инертировать структуры угольного пласта с поверхностной активностью. По сравнению с предшествующим уровнем техники способность материала снижать интенсивность горения выше в 3-5 раз. Кроме того, после того как суспензия для снижения интенсивности горения, содержащая измельченную топливную золу, покрывает угольный пласт или накапливается в трещинах угольного пласта, она превращается в загущенное мягкое твердое вещество, которое может плотно покрывать угольный пласт и герметизировать трещины в угольном пласте, тем самым изолируя уголь от кислорода и эффективно препятствуя поступлению кислорода в область возгорания. Ингибирующая горение суспензия согласно настоящему изобретению является дешевой, безопасной и экологически безвредной, обеспечивает отличные результаты по локализации пожаров на угольных месторождениях и имеет хорошие перспективы применения.Advantages: in the method for producing a combustion-suppressing suspension to reduce the burning intensity in accordance with the present invention, containing ground fuel ash, for localizing fires in coal deposits, ground fuel ash, aluminum phosphate, magnesium chloride, sodium carboxymethyl cellulose, sodium silicate were added to the water sodium bentonite, etc., and mixed well to obtain a thickened suspension containing crushed fuel ash, which has a high ability to suppress Oren and resistance to high temperatures. The resulting thickened suspension is transported using a high-pressure screw pump through a pipeline for supplying a solution to a burning coal seam or to cracks in the coal seam. The specified material has good heat-absorbing and cooling ability and is resistant to high temperatures up to 1000 ° C or higher. Thus, this material can be used to effectively suppress fire and cool areas of ignition in coal deposits; in addition, the material has a high ability to suppress combustion and can effectively inert coal seam structures with surface activity. Compared with the prior art, the ability of a material to reduce the burning rate is 3-5 times higher. In addition, after a suspension to reduce the intensity of combustion containing crushed fuel ash covers a coal seam or accumulates in cracks in a coal seam, it turns into a thickened soft solid that can densely cover the coal seam and seal the cracks in the coal seam, thereby isolating coal from oxygen and effectively preventing the flow of oxygen into the ignition area. The combustion-inhibiting suspension according to the present invention is cheap, safe and environmentally friendly, provides excellent results for the localization of fires in coal deposits and has good prospects for use.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Способ получения подавляющей горение суспензии, содержащей измельченную топливную золу, для локализации пожаров на угольных месторождениях в соответствии с настоящим изобретением, в котором в качестве сырья используют измельченную топливную золу, фосфат алюминия, хлорид магния, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, силикат натрия, натриевый бентонит и воду, включает следующие этапы:A method of obtaining a combustion-inhibiting suspension containing ground fuel ash for localizing fires in coal deposits in accordance with the present invention, in which the ground fuel ash, aluminum phosphate, magnesium chloride, sodium salt of carboxymethyl cellulose, sodium silicate, sodium bentonite and water are used as raw materials includes the following steps:

а) добавление к воде 25-30 мас.% измельченной топливной золы, 2-4 мас.% фосфата алюминия, 2-5 мас.% хлорида магния, 0,8-1,5 мас.% натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и интенсивное перемешивание с получением смешанного раствора А;a) adding to water 25-30 wt.% crushed fuel ash, 2-4 wt.% aluminum phosphate, 2-5 wt.% magnesium chloride, 0.8-1.5 wt.% sodium carboxymethyl cellulose and vigorous stirring with obtaining a mixed solution A;

б) добавление к воде 3-5 мас.% силиката натрия и 1-2 мас.% натриевого бентонита и интенсивное перемешивание с получением смешанного раствора В;b) adding to water 3-5 wt.% sodium silicate and 1-2 wt.% sodium bentonite and vigorous stirring to obtain a mixed solution;

в) добавление раствора В в раствор А при тщательном перемешивании в течение приблизительно 5 мин, в результате чего получается подавляющая горение суспензия, содержащая измельченную топливную золу, при этом соотношение раствора В и раствора А по массе составляет 1:2.c) adding solution B to solution A with thorough stirring for about 5 minutes, resulting in a combustion-suppressing suspension containing crushed fuel ash, while the ratio of solution B to solution A by weight is 1: 2.

Если ожидается более высокая скорость загущения, то процентные содержания двух материалов в растворе В по массе можно выбрать из указанных более высоких значений; если ожидается более низкая скорость загущения, то процентные содержания двух материалов в растворе В по массе можно выбрать из указанных более низких значений.If a higher thickening rate is expected, then the percentages of the two materials in solution B by weight can be selected from these higher values; if a lower thickening rate is expected, then the percentages of the two materials in solution B by weight can be selected from the indicated lower values.

Варианты реализацииImplementation options

Вариант реализации 1: сначала в 1000 кг воды добавляли 250 кг измельченной топливной золы, 20 кг фосфата аммония, 20 кг хлорида магния, 8 кг натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и тщательно перемешивали до полностью гомогенного состояния так, чтобы приготовить смешанный раствор с концентрацией 23%; далее в 500 кг воды добавляли 15 кг кремнекислого силиката натрия, 5 кг натриевого бентонита и тщательно перемешивали до полностью гомогенного состояния с получением смешанного раствора концентрацией 3,8%; смешивали два этих раствора и тщательно перемешивали до полностью гомогенного состояния в течение 5 минут с получением новой подавляющей горение суспензии, содержащей измельченную топливную золу.Implementation option 1: first, in 1000 kg of water 250 kg of crushed fuel ash, 20 kg of ammonium phosphate, 20 kg of magnesium chloride, 8 kg of sodium salt of carboxymethyl cellulose were added and thoroughly mixed to a completely homogeneous state so as to prepare a mixed solution with a concentration of 23%; then, 500 kg of water was added 15 kg of sodium silicate, 5 kg of sodium bentonite and thoroughly mixed until completely homogeneous to obtain a mixed solution with a concentration of 3.8%; two of these solutions were mixed and thoroughly mixed until completely homogeneous for 5 minutes to obtain a new combustion-suppressing suspension containing ground fuel ash.

Вариант реализации 2: сначала в 1000 кг воды добавляли 300 кг измельченной топливной золы, 40 кг фосфата алюминия, 50 кг хлорида магния, 15 кг натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и тщательно перемешивали до гомогенного состояния так, чтобы приготовить смешанный раствор с концентрацией 28,8%; далее в 500 кг воды добавляли 25 кг силиката натрия, 10 кг натриевого бентонита и тщательно перемешивали до гомогенного состояния с образованием смешанного раствора с концентрацией 6,5%; смешивали два этих раствора и интенсивно перемешивали до гомогенного состояния в течение 5 минут с получением новой подавляющей горение суспензии, содержащей измельченную топливную золу.Implementation option 2: first, in 1000 kg of water, 300 kg of crushed fuel ash, 40 kg of aluminum phosphate, 50 kg of magnesium chloride, 15 kg of sodium salt of carboxymethyl cellulose were added and thoroughly mixed to a homogeneous state so as to prepare a mixed solution with a concentration of 28.8%; then 25 kg of sodium silicate, 10 kg of sodium bentonite were added to 500 kg of water and mixed thoroughly until a homogeneous state with the formation of a mixed solution with a concentration of 6.5%; mixed two of these solutions and intensively mixed until homogeneous for 5 minutes to obtain a new combustion-inhibiting suspension containing crushed fuel ash.

Вариант реализации 3: сначала в 1000 кг воды добавляли 270 кг измельченной топливной золы, 30 кг фосфата алюминия, 30 кг хлорида магния, 10 кг натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и тщательно перемешивали до гомогенного состояния так, чтобы приготовить смешанный раствор с концентрацией 25,4%; далее в 500 кг воды добавляли 20 кг силиката натрия, 10 кг натриевого бентонита и тщательно перемешивали до гомогенного состояния с образованием смешанного раствора с концентрацией 5,7%; смешивали два этих раствора и интенсивно перемешивали до гомогенного состояния в течение 5 минут с получением новой подавляющей горение суспензии, содержащей измельченную топливную золу.Implementation option 3: first, in 1000 kg of water 270 kg of crushed fuel ash, 30 kg of aluminum phosphate, 30 kg of magnesium chloride, 10 kg of sodium salt of carboxymethyl cellulose were added and thoroughly mixed to a homogeneous state so as to prepare a mixed solution with a concentration of 25.4%; then, 20 kg of sodium silicate, 10 kg of sodium bentonite were added to 500 kg of water and thoroughly mixed until a homogeneous state with the formation of a mixed solution with a concentration of 5.7%; mixed two of these solutions and intensively mixed until homogeneous for 5 minutes to obtain a new combustion-inhibiting suspension containing crushed fuel ash.

Подавляющую горение суспензию, содержащую измельченную топливную золу, приготовленную так, как описано выше, транспортировали с помощью винтового насоса через трубопровод для подачи раствора к горящему угольному отвалу, температура горения угольного отвала могла достигать 500°С или выше; подавляющая горение суспензия быстро равномерно покрывала угольный отвал, таким образом пожар был быстро потушен и температура угольного отвала быстро падала до нормальной температуры в очень короткий период времени. Были показаны отличные характеристики пожаротушения и способность к охлаждению горячего угольного пласта, подвергшегося самовозгоранию.The combustion-suppressing suspension containing crushed fuel ash prepared as described above was transported using a screw pump through a solution feed line to a burning coal dump, the combustion temperature of the coal dump could reach 500 ° C or higher; the combustion-inhibiting suspension quickly uniformly covered the coal dump, so the fire was quickly extinguished and the temperature of the coal dump quickly dropped to normal temperature in a very short period of time. Excellent fire fighting characteristics and the ability to cool a hot coal seam subjected to spontaneous combustion have been shown.

Claims (1)

Способ получения подавляющей горение суспензии, содержащей измельченную топливную золу, для локализации пожара на угольных месторождениях, в которой в качестве сырья используют измельченную топливную золу, фосфат алюминия, хлорид магния, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, силикат натрия, натриевый бентонит и воду, включающий:
а) добавление к воде 25-30 мас.% измельченной топливной золы, 2-4 мас.% фосфата алюминия, 2-5 мас.% хлорида магния, 0,8-1,5 мас.% натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и тщательное перемешивание с получением смешанного раствора А;
б) добавление к воде 3-5 мас.% силиката натрия, 1-2 мас.% натриевого бентонита и тщательное перемешивание с получением смешанного раствора В;
в) добавление раствора В в раствор А при тщательном перемешивании до гомогенного состояния, при этом соотношение раствора В и раствора А по массе составляет 1:2.
A method for producing a combustion-inhibiting suspension containing ground fuel ash for localizing a fire in coal deposits, in which ground fuel ash, aluminum phosphate, magnesium chloride, sodium carboxymethyl cellulose, sodium silicate, sodium bentonite and water are used as raw materials, including:
a) adding to water 25-30 wt.% crushed fuel ash, 2-4 wt.% aluminum phosphate, 2-5 wt.% magnesium chloride, 0.8-1.5 wt.% sodium carboxymethyl cellulose and thoroughly mixing with obtaining a mixed solution A;
b) adding to water 3-5 wt.% sodium silicate, 1-2 wt.% sodium bentonite and thoroughly mixing to obtain a mixed solution;
c) adding solution B to solution A with thorough mixing until a homogeneous state, while the ratio of solution B and solution A by weight is 1: 2.
RU2014147113/03A 2013-07-17 2014-03-26 Method of producing combustion suppressing suspension containing ground fuel ash, for isolation of fires on coal deposits RU2584186C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310299434.1 2013-07-17
CN201310299434.1A CN103362536B (en) 2013-07-17 2013-07-17 Preparation method of pulverized fuel ash-containing inhibition slurry for treating coal field fire
PCT/CN2014/074072 WO2015007103A1 (en) 2013-07-17 2014-03-26 Method for preparing retardant slurry containing coal ash for controlling fire disaster in coal field

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2584186C1 true RU2584186C1 (en) 2016-05-20

Family

ID=49364715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014147113/03A RU2584186C1 (en) 2013-07-17 2014-03-26 Method of producing combustion suppressing suspension containing ground fuel ash, for isolation of fires on coal deposits

Country Status (6)

Country Link
CN (1) CN103362536B (en)
AU (1) AU2014274500B2 (en)
CA (1) CA2872360C (en)
RU (1) RU2584186C1 (en)
WO (1) WO2015007103A1 (en)
ZA (1) ZA201408006B (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103362536B (en) * 2013-07-17 2015-06-24 中国矿业大学 Preparation method of pulverized fuel ash-containing inhibition slurry for treating coal field fire
CN104225857A (en) * 2014-08-26 2014-12-24 王会智 Fire-extinguishing spray
CN104987856B (en) * 2015-07-31 2018-07-13 山东盛海科贸有限公司 Offshore drilling fluid pressurization sealing agent and its application process
CN106512276A (en) * 2016-10-19 2017-03-22 安徽佳泰矿业科技有限公司 Coal ash laminating type fire preventing and extinguishing agent and using method thereof
CN106761897B (en) * 2016-12-02 2018-08-07 中国矿业大学 A kind of phase-change material temperature-control afterbirth retardant preparation system and its method
CN106869988B (en) * 2016-12-25 2019-03-26 广州发展燃料港口有限公司 A kind of preparation method preventing spontaneous combustionof coal retardant
CN113209539B (en) * 2021-05-17 2022-02-01 重庆工程职业技术学院 Coal mine composite colloid fire prevention and extinguishing material and preparation method thereof
CN113339043B (en) * 2021-07-05 2022-04-08 山东科技大学 Uniform water injection disaster prevention method for high-impact-tendency coal seam

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1009455A1 (en) * 1981-05-26 1983-04-07 Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности Composition for extinguishing and preventing endogenic fires in worked area
SU1296730A1 (en) * 1985-09-17 1987-03-15 Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева Composition for extinguishing and preventing fires
SU1620655A1 (en) * 1989-02-28 1991-01-15 Карагандинское отделение Восточного научно-исследовательского института по безопасности работ в горной промышленности Gel-forming composition for preventing endogenic fires
CN101713296A (en) * 2009-12-03 2010-05-26 陕西省府谷县京府八尺沟煤矿 Composite gel inhibitor for preventing and controlling spontaneous combustion of coal in coal mine and preparation method thereof
CN101993574A (en) * 2010-10-11 2011-03-30 陈孟伯 Fireproof high-molecular compound colloid material for coal mines
CN102258836A (en) * 2011-05-11 2011-11-30 浙江威龙高分子材料有限公司 Flame-retarding fire extinguishing agent for coal mines

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1414044A (en) * 1973-03-09 1975-11-12 Tac Construction Materials Ltd Insulation materials
SU1245714A1 (en) * 1977-11-25 1986-07-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Горноспасательного Дела Восточное Отделение Method of preventing explosion of gas-air mixture
DE4314704C1 (en) * 1993-05-04 1994-09-22 Kalk Chemische Fabrik Gmbh Method of preventive fire protection in bituminous coal mining
JPH09100153A (en) * 1995-10-02 1997-04-15 Akira Kojima Ceramic raw material composition, ceramic molding molded of the composition and production of the molding
US5907119A (en) * 1997-07-24 1999-05-25 Dyno Nobel Inc. Method of preventing afterblast sulfide dust explosions
CN1915460A (en) * 2005-08-19 2007-02-21 上海大屯能源股份有限公司 Fireproofing extinguishing materials of composite colloid of fly ash for fire in coal bed
CN1887381A (en) * 2006-07-13 2007-01-03 复旦大学 Fire extinguishing coagulant-thickener of caustic sludge colloid
CN101723641A (en) * 2009-12-15 2010-06-09 中国矿业大学 Fire-prevention and leaking-stoppage thickened pulverized fuel ash slurry of goaf and preparation method thereof
CN101767975B (en) * 2010-01-29 2011-12-21 北京工业大学 Composite gel fire control material for treating coal seam fire
CN101793160B (en) * 2010-01-29 2011-10-05 北京工业大学 Environment-friendly flame-retardant high-molecular gel inhibitor for preventing coal from spontaneously combusting of coal mine
CN102392674B (en) * 2011-08-29 2014-01-01 北京工业大学 Compounded latex retardant for preventing coal spontaneous combustion and preparation method thereof
CN102603220B (en) * 2012-04-01 2013-12-18 昌吉市先导工程材料有限责任公司 Preparation of polymer composite gelling agent for grouting and application method thereof
CN103013043B (en) * 2012-11-15 2015-03-18 陕西理工学院 Heat-insulating flame-retarding pulverized fuel ash decorative plate and production method thereof
CN102966369B (en) * 2012-12-10 2014-09-03 中国矿业大学 Composite stopping agent preventing coal spontaneous combustion based on low-temperature oxidation mechanism of coal
CN103232217A (en) * 2013-05-06 2013-08-07 中国矿业大学(北京) Mine loess composite gel fire preventing and extinguishing material and preparation method of material
CN103362536B (en) * 2013-07-17 2015-06-24 中国矿业大学 Preparation method of pulverized fuel ash-containing inhibition slurry for treating coal field fire

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1009455A1 (en) * 1981-05-26 1983-04-07 Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности Composition for extinguishing and preventing endogenic fires in worked area
SU1296730A1 (en) * 1985-09-17 1987-03-15 Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева Composition for extinguishing and preventing fires
SU1620655A1 (en) * 1989-02-28 1991-01-15 Карагандинское отделение Восточного научно-исследовательского института по безопасности работ в горной промышленности Gel-forming composition for preventing endogenic fires
CN101713296A (en) * 2009-12-03 2010-05-26 陕西省府谷县京府八尺沟煤矿 Composite gel inhibitor for preventing and controlling spontaneous combustion of coal in coal mine and preparation method thereof
CN101993574A (en) * 2010-10-11 2011-03-30 陈孟伯 Fireproof high-molecular compound colloid material for coal mines
CN102258836A (en) * 2011-05-11 2011-11-30 浙江威龙高分子材料有限公司 Flame-retarding fire extinguishing agent for coal mines

Also Published As

Publication number Publication date
AU2014274500A1 (en) 2015-02-05
WO2015007103A1 (en) 2015-01-22
ZA201408006B (en) 2017-01-25
CN103362536B (en) 2015-06-24
AU2014274500B2 (en) 2016-01-28
CA2872360A1 (en) 2015-01-17
CN103362536A (en) 2013-10-23
CA2872360C (en) 2016-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2584186C1 (en) Method of producing combustion suppressing suspension containing ground fuel ash, for isolation of fires on coal deposits
CN102500077B (en) Waste dump extinguishing method
CN107308583B (en) Mining fire extinguishing material additive and application thereof
US20210154510A1 (en) Plastic gel material for preventing spontaneous combustion of coal
CN101993574B (en) Fireproof high-molecular compound colloid material for coal mines
CN103742186B (en) A kind of gel foam for coal bed fire hazard treating
CN101787289B (en) Method for preparing fireproof and explosion suppression pulverized fuel ash carbon dioxide material
CN102828767A (en) Gob natural fire control method
CN106139498A (en) Water system extinguishment additive agent
US11691043B2 (en) Multi-functional plugging agent for coal mine and preparation method thereof
CN106267671B (en) Fireproof and fire-extinguishing composite material for coal mine or coal gangue dump and preparation method thereof
CN108298888B (en) Closed isolation composition applied to preventing spontaneous combustion of gangue dump and implementation method thereof
CN106280164A (en) Mining fire extinguishing macromolecular material, mining fire extinguishing gel rubber material and application thereof
CN106288992A (en) Application process for the environmental chemistry coalescence agent of surface mine explosion
Liu et al. Management of spontaneous combustion in coal mine waste tips in China
CN105288924B (en) D class dry powder fire extinguishing agent
CN114017093A (en) Construction method for preventing fire extinguishing and loss of gangue dump
CN101265810A (en) Inhibiting gel for harnessing coal seam fire hazard
CN114470600B (en) Foam gel fire prevention and extinguishing material
CN1224660C (en) Hang sand thickener for preventing coal from self combustion
CN109289148A (en) A kind of underground coal mine fire-prevention extinguishing agent and preparation method thereof
CN102838974B (en) Drilling flushing fluid for gangue dump
CN114635739B (en) Closed blocking fire extinguishing method by utilizing gangue
CN109758710B (en) Inorganic gel foam fire prevention and extinguishing material and use method thereof
CN107670216A (en) Coal spontaneous combustion fire extinguishing decoction

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180327