Концентрации антипирогенов в водном растворе

Антипирогены	Концентрация антипирогена в водном растворе, %
Хлористый кальций	10-20
Инертная пыль	10-20
Тальковый сланец	10-20
Доменный шлак	10-20
Мартеновский шлак	10-20
Хлористый аммоний	8-10
Известковое молоко	5-10
Жидкое стекло	2-10
Углекислый аммоний	5-8
Диаммоний фосфат	3-5
Сернокислый алюминий	3-5
Азотнокислый аммоний	3-5
Мочевина	2-5

Время нагнетания раствора антипирогенов в скважины рассчитывается по формуле

, (8.7)

где q_н - скорость нагнетания, q_н =160-500л/ч.

Общее время нагнетания, необходимое для обработки целика угля, является суммой затраченного времени на обработку всех скважин.

Расстояние между скважинами ориентировочно определяется по формуле

. (8.8)

На практике расстояние между скважинами принимается 5-10 м.

Скважины для обработки целика бурятся по середине пласта из существующих или специально пройденных выработок. Диаметр скважин составляет 40-112 мм.

Схема профилактической обработки угольных целиков в местах геологических нарушений, не переходимых механизированными комплексами, приведена на рис.8.2.

Рис.8.2. Схема обработки угольного целика водными растворами

антипирогенов:

1 - угольный целик

2 - скважины

Длина скважины определяется по формуле

, (8.9)

где L_л - длина лавы, м.

Антипирогены в виде аэрозолей предназначены для предупреждения эндогенных пожаров в действующих выемочных полях. Сущность способа заключается в том, что из очистного забоя сонаправленно с путями утечек воздуха в выработанное пространство с помощью обособленной вентиляционной струи вводят антипироген в виде аэрозолей.

При отработке выемочного столба количество анипирогена, необходимое для профилактической обработки выработанного пространства, рассчитывается следующим образом.

Определяется абсолютное влагосодержание воздуха d (г/кг) в поступающей и исходящей струях по формуле

, (8.10)

где Р_п - давление насыщенного водяного пара, мм рт.ст.;

Р_б - барометрическое давление, мм рт.ст.;

 - относительная влажность воздуха, доли единицы.

По значениям абсолютного влагосодержания воздуха в поступающей (d_вх) и исходящей (d_исх) струях определяется их разность

. (8.11)

Время отработки выемочного столба определяется по формуле

, (8.12)

где L_ст - длина выемочного столба, м;

v - скорость подвигания очистного забоя, м/сут.

Количество влаги М (кг), вынесенное утечками воздуха из выработанного пространства за время отработки выемочного столба, составит

, (8.13)

где Q_ут - количество утечек воздуха, м³/мин.

Для восстановления теплофизических параметров угля и выработанного пространства необходимо компенсировать потери влаги, что и осуществляется подачей в обрушенное пространство аэрозолей антипирогенов.

При расчете количества распыляемой жидкости необходимо учитывать, что часть ее в виде грубодисперсной аэрозоли теряется. Применяемые диспергаторы (туманообразователи, кольцевые оросители, гидрореактивные пылеподавители, высоконапорные форсунки) имеют коэффициент полезного действия  = 0,6-0,8.

Следовательно, необходимое количество воды, подаваемое к диспергаторам, определится по формуле

, (8.14)

Масса антипирогена m_a (кг) рассчитывается по формуле

, (8.15)

где с - рекомендуемая концентрация антипирогена в водном растворе, доли единицы;

k_з - коэффициент запаса, k_з =1,3.

Коэффициент запаса принимается для учета возможного наличия в выемочном столбе геологических нарушений, не выявленных при подготовительных работах.

Место ввода аэрозолей антипирогенов при профилактической обработке выработанного пространства определяется направлением утечек воздуха через обрушенные породы и зависит от применяемой схемы проветривания выемочного столба.

Схемы обработки выработанного пространства аэрозолями антипирогенов при возвратноточном и прямоточном проветривании очистного забоя приведены соответственно на рис.8.3 и 8.4.

Рис.8.3. Схема обработки выработанного пространства аэрозолями

антипирогенов при возвратноточном проветривании очистного забоя:

1 - генератор аэрозолей

2 - места замера влагосодержания воздуха

Рис.8.4. Схема обработки выработанного пространства аэрозолями

антипирогенов при прямоточном проветривании очистного забоя:

1 - генератор аэрозолей

2 - места замера влагосодержания воздуха

6. Технологические мероприятия по подавлению очагов самонагревания угля

К технологическим мерам по подавлению очагов самонагревания угля относятся:

• увеличение скорости отработки выемочного поля;

• уменьшение действующих напоров и количества подаваемого воздуха;

• охлаждение и локализация очагов самонагревания угля;

• снижение утечек (подсосов) воздуха за счет применения инертных пен, вспененных суспензий, глинистых пульп и жидких антипирогенов;

• временная (до 1 года) изоляция.

Меры, направленные на сокращение утечек (подсосов) воздуха, осуществляются до полной отработки и изоляции выемочного поля.

Если применяемые меры не дают эффекта, и самонагревание угля продолжает развиваться, то приступают к тушению эндогенного пожара.