Водным раствором антипирогенов

В качестве антипирогенов применяются наиболее эффективные по дезактивации угля и угольной пыли карбамид СО(NH₂)₂ (мочевина), хлористый кальций, пенообразующая жидкость, твердые аэрозоли (инертная пыль). В соответствии с «Руководством по применению способов торможения развития самонагревания угля в выработанных пространствах выемочных полей шахт», Кемерово, 1987г. концентрация антипирогена в растворе должна быть 4-6%, а в зонах разрывных геологических нарушений – 15-20%.

В процессе отработки первого слоя выемочной камеры жидкие и твердые аэрозоли (антипирогены) используются как средства предупреждения взрывов отложившейся в ней угольной пыли. Они реализуются с учетом нормативных требований действующей «Инструкции по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли», поэтому при отработке первого слоя нет необходимости в дополнительном применении антипирогенов.

Жидкие и твердые аэрозоли для дезактивации угля и угольной пыли в зонах отжима отработанного первого слоя подаются ежесуточно один раз в ремонтную смену с учетом фактического выноса угольной пыли исходящей струей из второго и последующих слоев. Расход инертной пыли (твердая фаза аэрозоля) нормируется из расчета 100% к массе угольной пыли, выносимой из забоя второго и последующих слоев.

Количество подаваемой инертной пыли в сутки рассчитывают по фактической запыленности при выемке угля в последовательности, приведённой в примере:

Для подачи твердого аэрозоля может использоваться универсальная установка УНБ-4П. Дальность струи установки более 20м делает возможным размещение установки вблизи забоя.

Обработка жидким антипирогеном (сульфат аммония (NH₄)₂SO₄)) поверхности бортов камеры ведется после отработки второго и последующих слоев. При этом одновременно обрабатывается поверхность бортов прямоугольной выработки на мощность двух и более слоев и поверхность почвы отрабатываемого слоя.

 

Их суммарная площадь с учётом суточной выемки 18м составит:

, м²

Определяем суточный расход антипирогена из расчета подачи 0,4 л на 1м² площади обнажённого угля:

м³

Суточный расход сульфата аммония составит

т = 16,8кг

где С - концентрация сульфата аммония в растворе, С = 0,05;

ρ - плотность сульфата аммония, т/м³ , ρ = 1,77

Определяем время обработки:

мин

где Q_ф - производительность форсунки КФ-3,5х4,0 = 11л/мин;

При отсутствии сульфата аммония возможно использование в качестве антипирогена раствора хлористого кальция (10%).

В местах пересечения выемочной камерой геологического нарушения рекомендуется увеличить время обработки и концентрацию антипирогена в растворе в 2 раза. Целесообразно также введение в водный раствор антипирогена смачивателя в концентрации 1%.

Суточный расход смачивателя составит

где y - концентрация смачивателя в растворе, y = 0,01.

Профилактическая обработка антипирогенами последующих (после второго) слоев будет иметь одно отличие. На почве выемочной камеры останется пачка угля. Уголь этой пачки при работе самоходного вагона будет перемят до пыли. Этот слой пыли обработать антипирогеном с увеличением его концентрации (хлористый кальций до 20%, сульфат аммония до 10%) и увеличением объема раствора и соответственно времени обработки в 2 раза. Добавка смачивателя остается на прежнем уровне (до 1%).

Определяем суточный расход антипирогена из расчета подачи 0,8 л на 1м² площади обнажённого угля:

м³

Суточный расход сульфата аммония составит

т = 34,6кг

где С - концентрация сульфата аммония в растворе, С = 0,1;

ρ - плотность сульфата аммония, т/м³ , ρ = 1,77

Определяем время обработки:

мин

где Q_ф - производительность форсунки КФ-3,5х4,0 = 11л/мин.

 

Обработка водным раствором антипирогена производится участком №1, ведущим очистные работы. Водный раствор антипирогена приготавливается в дозаторе ДС-50/200 ёмкостью 50л, установленной в выемочной камере и подается по шлангу к генератору аэрозолей высоконапорной насосной установкой (УНВ-2М), оборудованной манометром для контроля за давлением.

Распыление водного раствора антипирогена осуществляется с помощью пылеподавителей и туманообразователей. В качестве генераторов аэрозолей используются кольцевые оросители ОКВ-7 с высоконапорными форсунками, обеспечивающие получение тонкодисперсных аэрозолей.

Оптимальные параметры профилактической обработки выработанного пространства аэрозолями антипирогенов:

- расход распыляемого водного раствора антипирогена:

при использовании

ОКВ-7 - 15,9 – 31 л/мин.

- рабочее давление жидкости:

при использовании

ОКВ-7 - 0,5 - 2,0 МПа (5 - 20 кгс/см2).

- среднемассовый размер аэрозольных частиц - 9-10,5 мкм.

Концентрация антипирогена (сульфат аммония) в водном растворе:

- в зонах горно-геологических нарушений – 15 - 20 %;

- на остальном протяжении камеры – 4 - 6 %.

Режим обработки выработанного пространства:

- в зонах разрывных геологических нарушений пласта подача антипирогена во все добычные смены;

- на остальном протяжении камер подача антипирогена в одну смену в сутки.

 

Меры безопасности при обработке растворами антипирогена

 

1. Выполнения работ по приготовлению раствора антипирогена допускаются лица, прошедшие инструктаж по применению антипирогенов. Бригада рабочих, выполняющая работы по приготовлению раствора антипирогена, должна состоять из двух человек.

2. Перед началом работ привести рабочее место в безопасное состояние:

· проверить качество крепления выработки в месте ведения работ, при необходимости принять меры по её усилению;

· обобрать пикой борта и кровлю от навесов угля и породы;

· освободить место ведения работ от материалов и оборудования.

3. Оборудование заземляется в соответствии с «Инструкцией по устройству, осмотру и измерению шахтных заземлений».

4. До начала работ проверяется исправность оборудования, при эксплуатации его необходимо руководствоваться инструкциями.

5. При обработке борта выработки антипирогеном вывешиваются аншлаги «Проход запрещен», на расстоянии 10м, с обеих сторон обрабатываемого участка.

 

Во избежание травмирования рабочих, запрещается:

· работать без защитных очков и резиновых перчаток;

· разъединять или чистить шланги, находящиеся под давлением;

· работать без контрольно-измерительной аппаратуры (манометр);

· засыпать антипироген в заполненную водой емкость, во избежание попадания брызг антипирогена на незащищенные части тела.