МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР

Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности

ВостНИИ

РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ ИЗОЛИРУЮЩИХ СОСТАВОВ НА ШАХТАХ КОМБИНАТА "ПРИМОРСКУГОЛЬ"

Кемерово 1%»

б) Подготовке аппарата к работе

Перед началом работы сосуд и бак эаливвют водой, подсоединяют через редуктор баллон с сжатым воздухом и шланги с разбрызгивателем. Затем в систему подают сжатый воздух и проверяют отсутствие протеквния воды в местах подсоединения шлангов. При герметичной системе давление воздуха в сосуде не должно падать в течение 2-3 минут. После этого через разбрызгиватель выпускают воду и стравливают из системы воздух через контрольную пробку.

в) Подготовка изолирующего сооружения для нанесения покрытий

Установлено, что наибольшие прососы воздуха происходят в сопряжении тела перемычек и рубашек с породами (углем). Поэтому особое внимание следует уделить покрытию сопряжения тела перемычек и рубашек с породами по врубу.

Крепление, находящееся в непосредственной близости от перемычки, на время производства работ убирают.

В месте нанесения покрытия с бортов и кровли выработки обирают отслоившуюся породу и уголь; с изолирующего сооружения снимают старую штукатурку. Почву очищают от угля, породы и мусора. С тела изолирующего сооружения и прилегающих пород (угля) тщательно сметают или смывают угольную и породную пыль.

Разрушенную кладку и крупные щели, трещины и рвковины заделывают цементным раствором.

г) Нанесение покрытия изолирующей мастикой

В сосуд заливают мастику. Для этого необходимо отвинтить гайку-барашек и вынуть насос. Вставить в горловину воронку и залить в сосуд мастику на 2/3 его объема. После этого вставить насос и плотно закрепить его. Подсоединить баллон с скатим воздухом.

При наличии в месте нанесения покрытия сжатого воздухе аппарат подсоединяют к трубопроводу. Аппарат может работать также и от ручного насосе.

При поступлении сжатого воздуха в сосуд он вытесняет мастику, которая поступает по шлангу к разбрызгивателю. В разбрызгивателе мастика приобретает вращательное движение и под давлением наносится на покрываемую поверхность. Толщина покрытия должна составлять О,8-1,0 см.

п

д) Нанесение силикатного покрытая

Известково-цементную суспензию заливают в сосуд на 2/3 объема. В бак заливают жидкое стекло. Затем закрывают горловины в сосуде и в баке н подают сжатый воздух. Суспензия и жидкое стекло вытесняются сжатым воздухом и поступают к разбрызгивателю. В разбрызгивателе они смешиваются и под давлением наносятся на покрываемую поверхность.

Рис.5. Схема расположения оборудования при нанесении покрытий:

I - малогабаритная вихревая мешалка; 2 - бак для раствора;

3 - став труб сжатого воздуха; 4 - переносный аппарат ;

5 - разбрызгиватель; 6 - перемычка

Силикатный раствор наносится на перемычки и рубашки сверху вниз. Толщина покрытия 0,8-1,0 см. Расстояние от резиновой насадки разбрызгивателя до покрываемой поверхности должно составлять О,8-1,0 м.

Схема расположения оборудования при нанесении покрытий показана на рис.5.

в) Технический lxод за аппаратом

Срок службы и работоспособность аппарата во многом зависят от правильного технического ухода. Его бесперебойная работа возможна при использовании изолирующих растворов и жидкого стекла, не имеющих механических примесей крупнее 2 мм. Поэтому необходимо следить за исправностью сеток в воронках.

После окончания работы аппарат ( сосуд, бак, краны и шланги) следует тщательно промыть водой. Необходимо помнить, что при плохой промывке на стенках сосуда, шлангов и разбрызгивателя остается раствор. Попадание частичек затвердевшего раствора в шланги и разбрызгиватель приводит к их засорению и закупорке. Особое внимание следует уделять чистке разбрызгивателя, который должен в разобранной состоянии ежесменно промываться водой. После протирки части разбрызгивателя смазываются техническим вазелином. Краны аппарате также ежесменно промываются водой и смазываются.

Ремонт аппарата должен производиться не поверхности в мастерских. Ремонт редуктора и баллонов для сжатого воздуха может осуществляться только в специализированных организациях.

§ 5. ТАМПОНАХ ПОРОД И УГЛЯ

НОРИДНО-ШНИСТОЙ ПАСТОЙ

Тампонаж может производиться как с целью повышения воздухонепроницаемости пород и угля, вмещающих изолирующие и вентиляционные сооружения, так и для борьбы с прососами воздуха через целики угля с целью предотвращения и подавления нагреваний.

Тампонаж производится также при возведении безврубовых перемычек (см. "Временное руководство по изоляции отработанных и пожарных участков").

На герметичность изолирующих сооружений большое влияние оказывает состояние вмещающих пород и угля. Высокая воздухопроницаемость пород в условиях шахт комбината "Приморскуголь" объясняется тем, что к моменту возведения изолирующих перемычек вмещающие их породы под влиянием горного давления имеют развитую сеть трещин.

Для ликвидации утечек (подсосов) воздуха через трещины и пустоты в целиках угля и пород производится их искусственное заполнение хлоридно-глинистой пастой.

Технология нагнетания пасты в целики угля и пород состоит в следующем. По периметру выработки в районе изолирующего сооружения бурят шпуры глубиной 1,5-2 м. Расположение и количество шпуров определяется степенью трещиноватости породного или угольного массива. Расстояние между шпурами принимается 1-2 м.

Паста нагнетается в шпуры с помощью насоса С-855 или 3HJ-I8 по шлангам через герметизатор. Нагнетание производится до просачивания пасты в выработку по трещинам или до предельной способности шпура, то есть когда манометр на герметизаторе показывает постоянное давление, равное 4-5 ати.

Схема расположения шпуров и оборудования при тампонаже показана на рис.6.

Рис.6. Схема расположения шпуров и оборудования при тампонаже: I - шпур; 2 - герметизатор; 3 - манометр; 4 - жланг; 5 - растворонасос; 6 - бак для раствора; 7 - малогабаритная вихревая мевалка.

§ 6. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОЛИРУЮЩИХ СОСТАВОВ

Таблица 3

Изолирующий j

раствор i    Область применения

-j-

Силикатная Покрытие бетонных, блочных и и кирпичных перемычек, песчаных пород и угля в сухих и влажных выработках, глинистых пород в сухих выработках

Кладка чураковых и брусчатых Для кладки кирпичных и перемычек. Покрытие изолирую- блочных перемычек. Для цих сооружений из любых мате- покрытия мокрых поверх-риалов    ностей

Для тампонажа пород и угля, имеющих постоянный приток воды

§ 7. КОНТРОЛЬ ЗА КАЧЕСТВОМ И СОСТОЯНИЕМ ИЗОЛИРУЮЩИХ ПОКРЫТИИ

Для контроля за качеством и состоянием изолирующих перемычек необходимо производить систематический запер утечек воздуха через тело перемычек и прилегающие к ним породы. Особое внимание при этом должно уделяться замерам прососов воздуха через сопряжение тела перемычки с породами по врубу, в трещинах штукатурки или покрытия и боковых пород в местах заделки проемов, у труб. Замер утечек воздуха производится с помощью термоанемометра АТЭ-2 конструкции ВостНИИ точечным способом. Помимо этого, на протяжении всего срока эксплуатации перемычки следует вости систематическое наблюдение 38 состоянием и воздухонепроницаемостью изолирующего покрытия и в случве необходимости производить повторное нанесение раствора.

Осмотр покрытия производить в сроки, указанные в пункта 38 "Инструкции по предупреждению возникновения подземных пожаров от самовозгорания угля и борьбы с ними; г.Владивосток, 1966 г."

§ 8. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

1.    При проведении работ по нвнесению покрытии и тампонаже вмещающих пород необходимо соблюдать "Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах" и прилагаемые инструкции к оборудованию, которое используется для выполнения работ.

2.    К пользованию установками и проведению работ допускаются лица, знакомые с их конструкцией, технологией работ и прошедшие специальный инструктаж по применению изолирующих составов.

3.    Бригада, обслуживающая установки и аппараты, должна состоять не менее чем из двух человек.

4.    Установки должны быть оснащены предохранительными клапанами и необходимой контрольно-измерительной аппаратурой.

5.    Во избежание травмирования рабочих, обслуживающих установки, запрещается:

а)    работать без защитных очков и резиновых перчаток;

б)    повышать давление в сосуде для раствора и в баке для жидкого стекла выше 5 атм;

в)    производить регулировку контрольных и регулировочных клапанов, находящихся под давлением;

г)    работать без манометров или с неисправными манометрами не переносном аппарате и герметизаторе;

д)    снимать крышки, разъединять шлэнги и отсоединять детали, находящиеся под давлением;

е)    производить чистку шлангов и разбрызгивателя при открытых кранах;

ж)    эксплуатировать установки и аппараты при наличии утечек воздуха или растворов в местах соединений.

6.    После длительного (более месяца) перерыва в работе необходимо испытать аппарэт на гидравлическое давление 20 кг/см^.

7.    При приготовлении мастики не допускать попадания воды в битумоварочный котел.

8.    Установка для приготовления мастики должна быть снабжена средствами пожаротушения, и в частности для тушения горящего битуме.

9.    При нагнетании пасты в пород; и уголь необходимо следить за состоянием окружающих пород. Процесс нагнетания должен быть прекращен при выходе пасты в выработку, осыпании кусков угля с бортов и кровли выработки.

10.    В процессе нагнетания пасты запрещается находиться

в незакрепленном месте, а также против загерметизированного шпура или скважины.

11.    По окончании нагнетания пасты в восстающие скважины

и илуры необходимо соблюдать меры предосторожности при извлечении герметизатора.

12.    При работе с жидким стеклом, цементом и известью необходимо помнить, что они обладают щелочными свойствами и при попадании на кожный покров поражают его. Особенно следует оберегать глаза.

Настоящее руководство составлено по результатам работ, выполненных ВостНИИ на шахтах комбината "Приморскуголь" в 1966-1967 гг.

В руководстве представлено описание аппаратуры и технологии работ по приготовлению и применению разработанных ВостНИИ изолирующих составов для кладки и покрытия перемычек и рубашек, тампонажа пород и угля с целью повышения их воздухонепроницаемости.

Руководство является дополнением к "Временному руководству по изоляции отработанных и пожарных участков", утвержденному в 1966 г. МУП СССР, и учитывает только особенности условий □ахт Приморья.

Руководство согласовано с комбинатом "Приморскуголь" и с управлением Приморского горного округа 26 декабря 1967 г.

Ответственный за выпуск квнд.техн.наук А.Б.Захаров

Составители: Ю.А.Миллер и В.В.Попов

Редактор А.Лобода

Корректор А.Головацкая

Технолог В.Проскунов

Ротапринт ВостНИИ. Формат 60x84 I/I6

Объем 0,9 печ.л. Тираж 400 экз. Заказ л? 272 от 24/У1-68г.

Подавляющее число подземных эндогенных пожаров на вахтах комбината "Приморскуголь" обнаруживают в целиках угля в районах действующих выработок и изолирующих сооружений.

Особенности горногеологических и горнотехнических условий разработки пластов на шахтах Тавричанского, Артемовского и Сучанского месторождений обусловили специфику применяемых конструкций перемычек и рубашек и характер выполнения работ по изоляции отработанных и пожарных участков.

Опыт борьбы с подземными пожарами показал, что эффективность мероприятий по тушению и предупреждению эндогенных пожаров на шахтах комбината во многом зависит от качества изоляции.

Работами ВостНИИ установлено, что изолирующие сооружения в ■ахтвх комбината "Приморскуголь" за редким исключением имеют очень высокую воздухопроницаемость, значительно (в 5-6 раз) превышающую воздухопроницаемость аналогичных сооружений в Кузбассе. Большие утечки воздуха снижают эффективность проветривании очистных и подготовительных забоев и приводят к самовозгоранию угля.

Полностью устремить утечки воздуха через целики угля и изолирующие сооружения при существующих горнотехнических условиях и высоких депрессиях в большинстве случаев не представляется возможным.

Сднако применение специальных средств и дополнительных способов изоляции двет возможность снизить воздухопроницаемость целиков угля, изолирующих и вентиляционных сооружений.

Качество изоляции отработанных и пожарных участков может быть значительно повышено за счет применения изолирующей мастики для кладки и покрытия брусчатых и чураковых перемычек, силикатного раствора для покрытия бетонных и кирпичных перемычек, рубашек, а также за счет применения хлоридно-глинистой пасты дли тампонажа пород и угля в районе изолирующих сооружений.

При составлении руководства были приняты во внимание следующие особенности шахт комбината "Приморскуголь":

I. Целики угля в районе действующих выработок имеют высокую трещиноватость.

2.    Срок действия большинства изолирующих сооружений превышает 2-3 года.

3.    Многие шахты комбината имеют широко разветвленные сети трубопроводов сжатого воздуха.

4.    На полях шахт имеются лессовидные глины, которые можно ис-пользоввть для приготовления высококачественного тампонажного состава.

5.    Для изоляции отработанных участков на многих шахтах применяются в основном брусчатые и бетонные перемычки.

6.    Шахты расположены в климатическом поясе, имеющем в году большое число дной со среднесуточной плюсовой температурой.

Ниже приводится описание конструкций установок и аппаратов, технологии приготовления и применения силикатного раствора, хлорид-но-глинистой пасты и изолирующей мастики.

Для повышения воздухонепроницемости па шахтах комбината нашло также применение гуммирование перемычек. Этот способ может быть рекомендован йДп повышения герметичности изолирующих сооружений в прсцессе ликвидации аварии. Аппаратура и технология нанесения латекса подробно описаны во "Временном руководстве по изоляции отработанных и пожарных участков".

§ I.СОСТАВУ РАСТВОРОВ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ИЗОЛИРУЮЩИХ СООРУЖЕНИЙ, ТАМПОНАЖА ПОРОД И УГЛЯ И КЛАДКИ ПЕРЕМЫЧЕК

I. Силикатный раствор состоит из известково-цементной суспензии и жидкого стекло, которые при смешивании приобретают способность в течение носкодьких секунд схватываться в прочную воздухонепроницаемую и нерастворимую в води массу.

Применяемые материалы и их соотношение в раствора приведены в табл. I.

Для покрытий следует применять цемент марки 400-500, известь первого и второго сортов, жидкое стекло с удельным весом 1,3-1,5.

Методика определения состава пасты приведена во "Временном руководство по изоляции отработанных и пожарных участков" (стр.5?,58,65).

§ 2. КОНСТРУКЦИЯ УСТАНОВОК И ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ИЗОЛИРУЩИХ СОСТАВОВ

Установка для приготовления изолирующей мастики монтируется па промялоцадке пахты или не территории асфальтного завода. В зависимости от способа плавления битума может быть применена установка с жаровым или с электрическим битумэварочным котлом.

Установка с аароьым битумоварочным котлом (рис.1) состоит ив топки I, котла для плавки битума 2. Сункера-доэвтора 3 и вихревой мешалки 4 с виброситом.

п

битумным котлом

Установка с электрическим котлом принципиальная схема которого показана на рис.2, состоит из электрической печи I, ьихревой мешалки 2, вибросита 3 и пульта управления 4.

Технология приготовления изолирующей мастики состоит в следующем.

Битум марки БН-Ш расплавляют в битумоварочном котле до температуры 170-180°. В вихревую мешалку загружают сланцевую (инертную) пыль, известь и заливают водой. Затем в работающую мешалку подают битум. При интенсивном перемешивании в течение 4-5 минут известь и сланцевая пыль измельчаются, перемешиваются, равномерно распределяются в воде и эмульгируют битум. В результате этого получается однородная масса - изолирующая мастика. Мастика на вибросите очищается от крупных включении и направляется з шахту для использования.

Перед употреблением её следует тщательно перемешать, если мастика находилась на хранении более 2 суток.

Приготовление хлоридно-глинистой пасты производится на поверхности или в шахте. Для этого используют вихревую мешалку и вибросито установки,предназначенной для приготовления мастики.

В шахте хлоридно-глинистую пасту готовят в передвижной малогабаритной вихревой мешалке. Эта мешалка (рис.З) состоит из электродвигателя I, рамы 2, ротора 3 и корпуса 4.

Рис.З Малогабаритная вихревая мешалка

Для приготовления пасты через дюк в мешалку заливают воду, загружают соли и глину. Затем на 2-3 минуты приводят во вращение ротор.

Паста, приготовленная в вихревой мешалко, имеет однородную структуру, стабильна и может храниться до употребления 5-6 суток, при этом она не меняет своих свойств.

Приготовление известково-цементной суспензии для силикатного растворе производится в непосредственной близости от места применения и не более чем за 20 минут до её использования. Для этого в малогабаритную вихревую мешалку заливают воду, загружают известь, песок и цемент. Исходные материалы перемешивают в течение 2-3 минут до однородной массы. Жидкое стекло заливают в переносный аппарат перед нанесением силикатного покрытия.

§ 3. ПРИМЕНЕНИЙ ИЗОЛИРУЮЩЕЙ МАСТИКИ ДЛЯ КЛАДКИ ПЕРЕМЫЧЕК

Изолирующая мастике может быть использована для кладки чура-ковых и брусчатых перемычек. Конструкция перемычек, технология возведения и расход материалов подробно описаны в "Альбоме типовых конструкций изолирующих сооружений для условий шахт комбината

э

•Приморскуголь*.

Для кладки перемычек необходимо использовать мастику с рас-плывом по конусу АзНИИ не менее 14 см. Перед употреблением мастику нужно перелить ь "творило", ввести в неё цемент в количестве 5-7% от веса мастики и тщательно перемешать до однородной массы. Кладку брусьев (чуреков) следует производить после нанесения мастики во вруб почвы.

После возведения тело перемычки и вмещающие породы следует покрыть (с помощью переносного аппарата) мастикой.

§ 4. КОНСТРУКЦИЯ АППАРАТА И ТЕХНОЛОГИЯ НАНЕСЕНИЯ ИЗОЛИРУЮЩИХ СОСТАВОВ

а) Конструкция переносного аппарата

Переносный аппарат (рис.4) состоит из сосуда для раствора I, воздушных шлангов 2, воздушного редуктора 3, баллона с сжатым воздухом 4, бака для жидкого стекла 5, шланга для жидкого стекла 6, шланга для раствора 7, разбрызгивателя 8.

Рис.4. Переносный аппарат