SU1701940A1 - Состав дл предупреждени эндогенных пожаров в выработанном пространстве угольных шахт - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промети , а именно к охране труда, и м.б. использовано пои профилактической обработке выработанного пространства Цель изобретени  - повышение эффективности профилактики эндогенных пожаров путем обеспечени  регулировани  и интенсификации скорости разложени  мочевины с выделением аммиака и углекислого газа, снижающих сорбционную активность потерь угл  к кислороду . Дл  этого состав содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: мочевина 76,6-88,8; глицерин 5,0-6,0; уре- аза 0,5-2,0 и вода 3.2-17,9 Состав отличаетс  стабильностью своей работы в течение всего срока отработки выемочного столба по инертизации выработанного пространства. Высока  скорость разложени  мочевины при нормальной температуре 17-20°С. значительный объем выделившегос  инертного газа обеспечиваетс  введением в состав биологически активного гещества урезан суспензированной R глицерине 1 таб  со С

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности , а именно к охране тр/да, и может быть использовано при профилактической обработке выработанного пространства с целью предупреждени  самовозгорани  потеос- угл  в отработанны ) и действующих выемочных участках.

Известны составы дн  предупреждени  самовозгорани  потерь угл  и выработанном пространство, которые содержат в ж щие добавки, жидкое стекло, глин/ и инертные материалы После введений данных составов в выработанное пространство происходит выпадение из раствора твердых доставл ющих, в результате него перекрываютс  пугг фил1 тр. ции воздуха и снижаетс  окиг.л емость угл  Однако известный состав не лишен недостатков невозможность использовани  в действующих выемочных участках, невозможность регулировани  проиесса окисл емости Ґгл  чтс приводит к низкой эффективности борьбы с эндогенными пожарами, острый дефицит и высокий расход материалов, что приводит к увеличе- Ь ию трудоемкости профилактики и значительному удорожанию

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению вз тым за прототип,  вл етс  порошок карбамида который ввод т п количестве 2- 3 кг на 1 м выработанного пространства При самовозгорании углч происходит раз§

ю

4 О

ложение карбамида с поглощением тепла и выделением инертного газа. За счет этого происходит торможение процесса окислени  угл  и инертизаци  атмосферы выработанного пространства.

Существенным недостатком известного состава  вл етс  то, что процесс разложени  карбамида происходит при повышенной температуре (выше +70°С), т.е. тогда, когда в выработанном пространстве уже образовалс  очаг эндогенного пожара. Кроме того, известный способ не обеспечивает регулировани  и интенсификации скорости разложени  карбамида в процессе инерти- зации рудничной атмосферы. Не обеспечивает известный состав и стабильности процесса разложени  карбамида, что снижает эффективность профилактики эндогенных пожаров.

Цель изобретени  - повышение эффективности профилактики эндогенных пожаров путем обеспечени  регулировани  и интенсификации скорости разложени  мочевины в процессе инертизации рудничной атмосферы в выработанном пространстве. Поставленна  цель достигаетс  тем, что состав дл  предупреждени  эндогенных пожаров в выработанном пространстве угольных шахт, включающий мочевину и воду, дополнительно содержит биологически активное вещество - уреазу, суспензированную в глицерине при следующем соотношении компонентов, мас.%: Мочевина76,6-88,8

Глицерин5,0-6,0

Уреаза0,5-2,0

Вода3.2-17,9

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый состав отличаетс  от известного введением нового компонента, а именно биологически активного вещества - уреазы,суспензированной в глицерине, Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию Новизна.

Сравнение предлагаемого решени  не только с прототипом, но и с другими техническими решени ми в данной области позвол ет вы вить признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, что позвол ет сделать вывод о соответствии критерию Существенные отличи ,

Дл  экспериментальной проверки предлагаемого состава были подготовлены дес ть смесей ингредиентов, три из которых показали оптимальные результаты (таб- лица, пп.4.7 и 10). Дл  состава с содержанием мочевины 88,8%, уреазы 2%, глицерина 6% и воды 3.2%. скорость выделени  аммиака составл ет 0,12-10-6 м /г.

Общее количество инертных газов с 1 кг состава равно 1,01 м . Такое же количество инертных газов обеспечивает и состав по прототипу, но неоспоримым преимуществом предлагаемого состава  вл етс  то, что он обеспечивает нейтрализацию рудничной атмосферы с момента его введени  в выработанное пространство при нормальной температуре не ниже 10-20°С. А известный

состав вступает в реакцию только тогда,когда температура окружающих пород возрастает выше +70°С. Превосходит предлагаемый состав известный состав по прототипу и по фактору стабильности разложени , что немаловажно при профилактике эндогенных пожаров.

Введение уреазы в количестве 0,5-2,0% позвол ет ре улировать скорость выделе ,-6

-6

ни  аммиака в пределах 0,05-10 -0,12-10 м /г. Реакци  разложени  мочевины осуществл етс  со скоростью 0,32-10 12-0,70-10 при действии биологически активного вещества - уреазы, благодар  ее высокой активности и специфичности, расщепл ющей мочевину при t 17-20°С

NH2 H-OH урж

0-С + XNH, H-OH

2Wl COj+H20

Продуктами реакции при этом  вл ютс  углекислый газ и аммиак в количестве 0,90- 1,01 м на 1 кг предлагаемого состава

Разложение мочевины, св занной с уре- азой, в фермент-субстратный комплекс протекает при t 20°С и рН 8,0 с константой скорости первого пор дка (молекул рный вес фермента принимали равным 483000), равной 0,65-10 . Значение константы скорости неферментативной реакции, экстраполированное к 20°С, составл ет 3 тО С и. следовательно, фермент в предлагаемом составе ускор ет реакцию в 200 раз

П р и м е р 1.

Мочевина76,6

Уреаза0,5

Глицерин5,0

Вода17,9

Скорость выделени  аммиака составл ет 0,11-10 6 м3/г. Общее количество инерт- ных газов с 1 кг состава равно 0,90 м .

П р и м е р 2.

Мочевина88,8

Уреаза2 О

Глицерин6.0

Вода3,2

Скорость выделени  аммиака составл ет 0, м3/г. Общее количество инертных газов с 1 кг состава равно 1.01 м3

П р и м е р 3.

Мочевина59,7

Мочевина Уреаза Глицерин Вода

Скорость 0, м3/г.

Уреаза0 5

I ицерин5,0

Вода34,8.

Скорость выделени  аммиака составл ет 0.09-10 6 м3/г Общее количество инертных газов составл ет 0,68 м3 П р и м е р 4

70,0 1.5 6,0 22,5.

выделени  аммиака Объем выделенного аммиака с 1 кг состава составл ет 0,52 м , что равн етс  82,5% от обьема аммиака, выдел емого по предлагаемой формуле изобретени .

П р и м е р 5.

Мочевина80,0

Уреаза1 5

Глицерин6 О

Вода12.5

Скорость выделени  аммиака 0,1 м3/г. Обьем выделенного аммиака с 1 кг состава составл ет 0,60 м Суммарный объем выделенного инертного газа с 1 кг состава равен 0 90 м3

инертного газа от 090 до 1,01 м с 1 кг мочевины

Неоспоримым преимуществом предлагаемого состава  вл етс  стабильность его

работы в течение всего срока отработки выемочного участка при значительных колебани х окружающей среды в интервале + 17-20°С и выше.

Использование предлагаемого изобретени  позвол ет повысить эффективность профилактики эндогенных пожаров, обеспечить регулирование и интенсификацию скорости разложени  мочевины с выделением аммиака и углекислого газа, снижающих

Claims (1)

1. сорбционную активность потерь угл  к кислороду , обеспечить в конечном счете безопасные услови  труда дл  работающих Формула изобретени  Состав дл  предупреждени  эндогенных пожаров F выработанном пространстве угольных шахт включающий мочевину и воду , отличающийс  тем что, с целью повышени  эффективности профилактики эндогенных пожаров путем обеспечени  регулировани  скорости разложени  мочевины в процессе инертизации рудничной атмосферы, он дополнительно содержит уреазу и глицерин мри следующем соотно