Закладка противопожарных барьеров в горючих породах
Наиля Набиуллина nabiullina.ni@gmail.com
Многие
породы
полезных
ископаемых
способны
реагировать
с
воздухом,
саморазогреваться и самовоспламеняться. Для предотвращения самовоспламенения или
блокирования горения требуется охлаждение горючих пород, для чего лучше всего подходит
вода, обладающая высокой теплоёмкостью и теплотой испарения.
Эффективное применение воды в карьерах затруднено, так как условия вскрытия и
добычи горных пород предполагают образование откосов, не обладающих способностью
удерживать воду. Вода стекает с их поверхности, не обеспечивая долговременной защиты,
либо эффективного охлаждения, при этом часто она не успевает проникнуть в трещины
породы, где протекает горение минералов.
Сравнительно малоэффективно и бурение скважин для внутреннего орошения и
охлаждения пластов горючих ископаемых, так как трещиноватость приводит к утечке воды в
дренаж.
Для эффективного охлаждения и удержания воды в толще породы можно применять
сшитые полимерные гели с высоким водоудерживанием, например полиакриламидные, либо
гели сшитых крахмалов. Гели сшитого полиакриламида с содержанием воды 97-99%
плотные, не теряют воду в процессах ретроградации и капиллярного просачивания в породы.
Они способны удерживать воду и над трещинами пород, не допуская утечки, либо при
оптимизированной организации заливки скважины – блокировать и герметизировать
трещины.
Применение данного приёма для создания противопожарных барьеров заключается в
следующих операциях:
1 Бурение ряда скважин, формирующих вертикальный противопожарный барьер.
2 Приготовление на месте водного раствора акриламида (3% масс.), сшивающего
реагента (например N,N’-метиленбисакриламида) (0,05% масс)
3 Внесение инициатора радикальной полимеризации (например, комбинация
персульфата аммония и N,N,N’,N’-тетраметилэтилендиамина) (0,01-0,02% масс)
4 Заливка стволов скважин полученным раствором мономера и полимеризация его в
плотный водонасыщенный гель.
Полученные гелевые столбы не теряют воду иначе кроме как выпариванием, и могут
служить эффективным барьером распространения подземного горения, так как до полной
потери воды из них они не позволят породе нагреться до температуры воспламенения.
Полиакриламид является разлагающимся полимером и широко применяется для
модифицирования почвы. Он нетоксичен для растений, малотоксичен для животных и не
является загрязнителем окружающей среды.
Гель полиакриламида не является помехой для процессов обогащения угля и не
требует специальных процедур отделения перед подачей материала на обогатительную
фабрику.
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв