автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Разработка способа и средств предупреждения и локализации эндогенных пожаров гелеобразующими составами

На правах рукописи

Зубарева Вера Андреевна

РАЗРАБОТКА СПОСОБА И СРЕДСТВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИМИ СОСТАВАМИ

Специальность 05.26.03 -«Пожарная и промышленная безопасность»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2004

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии "Научный центр по безопасности работ в угольной промышленности ВостНИИ" (НЦ ВостНИИ).

Научный руководи-

Доктор технических наук, профессор Голик А.С.

тель:

Официальные оппо-

Доктор технических наук, профессор Колмаков В.А

ненты:

Ведущая организация:

Кандидат технических наук

Неборский В.М.

ОАО "Прокопьевскуголь"

Защита диссертации состоится " 19 " марта 2004г. на заседании диссертационного совета Д 222.007.01 при Федеральном государственном унитарном предприятии "Научный центр по безопасности работ в угольной промышленности ВостНИИ" (НЦ ВостНИИ) по адресу:

650002, г. Кемерово, ул. Институтская, 3, тел. 64-28-95, факс 34-30-95. Электронный адрес НЦ ВостНИИ: vostnii@kemnet.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НЦ ВостНИИ.

Автореферат разослан 19 февраля 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Подземные эндогенные пожары относятся к одному из наиболее опасных видов аварий на угольных шахтах. Последствия, связанные с их возникновением, приводят к консервации огромных запасов угля, подготовленных к выемке, сдерживают развитие горных работ, приносят большой материальный ущерб, а в ряде случаев создают угрозу здоровью и жизни горнорабочих. Проведение горноспасательных работ при локализации и тушении пожаров сопряжено также с опасностью для жизни горноспасателей. Поэтому на шахтах при разработке углей, склонных к самовозгоранию, выполняют большой объем пожарно-профилакти-ческих мероприятий.

Однако, несмотря на принимаемые меры, количество ежегодно возникающих пожаров остается достаточно высоким. Известны случаи возникновения пожаров от самовозгорания угля на пластах, при разработке которых используются дорогие механизированные угледобывающие комплексы.

Поэтому задача разработки средств предупреждения и локализации эндогенных пожаров является весьма актуальной. Решение этой задачи может быть достигнуто разработкой способа, основанного на использовании веществ, обладающих антипирогенными свойствами в гелеобразном состоянии.

Исследования выполнялись по тематике ВостНИИ в рамках комплексных научно-технических программ Министерства угольной промышленности. Все исследования выполнены непосредственно автором в качестве ответственного исполнителя при проведении аналитических, лабораторных исследований и шахтных промышленных испытаний (№ ГР 01860057921; 01860057922; 01860057921; 01860057922).

Цель работы - разработка способа и средств механизации для предупреждения и локализации эндогенных пожаров гелеобразующими составами.

Идея работы заключается в использовании физико-химических свойств гелеобразующих составов, позволяющих доставлять их к месту применения и комплексно воздействовать на процесс самовозгорания, увеличивая аэродинамическое сопротивление и влагосодержание выработанного пространства и снижая способность угля к окислению.

Задачи исследований:

1 Изучить свойства гелеобразующих составов для разработки технологии их получения и подачи к месту применения.

2 Определить возможность образования геля в заданном районе выработанного пространства и изучить влияние его на процесс самовозгорания угля.

3 Разработать оборудование для получения гелеобразующих составов и подачи их к месту применения.

4 Провести опытно-промышленную проверку применения гелеобразую-щих составов на угольных шахтах.

Методы исследований. При выполнении работы применен комплексный метод исследований, включающий:

- обобщение и анализ отечественного и зарубежного опыта предупреждения, локализации и тушения эндогенных пожаров; ■__„ м к„ „ОПАЛЬНАЯ I

г ОС.

- лабораторные и шахтные исследования разработанных средств и технологии приготовления гелеобразующих составов;

- опытно-промышленную проверку разработанной технологии приготовления и дистанционной подачи в выработанное пространство гелеобразую-щих составов и проверку разработанных средств для ее реализации.

Научные положения, выносимые на защиту:

- предупреждение и локализация процесса самовозгорания угля гелеоб-разующим составом достигается за счет изменения условий теплообмена, вла-госодержания и снижения сорбционной активности угля к кислороду на 80%.

- доставка к месту применения обеспечивается за счет реологических свойств гелеобразующего состава, сохраняющихся в течение 75% от времени гелеобразования, после чего он теряет подвижность.

- торможение развития процесса окисления и самовозгорания достигается за счет сокращения площади контакта кислорода с активной поверхностью угля при обработке его гелеобразующим составом с применением разработанного оборудования.

Научная новизна работы:

- определено влияние гелеобразующего состава на влагосодержание выработанного пространства, сорбционную активность угля и условия теплообмена.

- установлена возможность образования геля в заданной области выработанного пространства;

- определены основные параметры технической характеристики оборудования для приготовления и подачи гелеобразующих составов и разработано техническое задание, на которое получено заключение экспертного совета ВНПО «Респиратор» о соответствии мировому уровню.

Научная новизна диссертационной работы подтверждена Федеральным институтом промышленной собственности Российской Федерации, выдавшим автору два авторских свидетельства на изобретение (а.с. 1610046 РФ, свидетельство РФ на полезную модель 27637).

Достоверность научных положений подтверждается:

- обоснованностью принятых исходных предпосылок с использованием современных представлений о закономерностях развития процесса самовозгорания угля;

- обоснованностью принятых методов исследований и обработки экспериментальных данных;

- необходимым и достаточным объемом проведенных лабораторных экспериментов (186 опытов) и шахтных исследований при отработке самовозгорающихся пластов Прокопьевско-Киселевского района.

- удовлетворительной сходимостью результатов выполненных лабораторных и шахтных исследований (расхождение в пределах ±10 %);

- положительными результатами опытно-промышленной проверки и внедрения разработанного оборудования и технологии получения и подачи ге-леобразующих составов в зону самовозгорания.

Практическое значение работы заключается в том, что результаты исследований позволили:

- разработать, испытать и внедрить средства подачи гелеобразующих составов в зоны самовозгорания угля, обеспечивающих предупреждение самовозгорания;

- разработать руководство по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах.

Личный вклад автора заключается в обосновании методов исследований, выборе объектов исследования с учетом процессов самовозгорания угля, исследовании реологических свойств гелеобразующих составов, снижающих вероятность самовозгорания угля и разработке: технических требований и конструкции оборудования для получения и транспортирования гелеобразующих составов с заданными свойствами; технологии приготовления и подачи гелеоб-разующих составов в выработанное пространство; "Руководства по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах".

Реализация выводов и рекомендаций работы

Основные научные результаты и рекомендации исследований автора реализованы на шахтах Кузбасса.

Основные положения и практические рекомендации диссертационной работы включены в "Руководство по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах", основные положения которого включены в бассейновую "Инструкцию по предупреждению и тушению эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса" (Кемерово, 1999) и в "Технические условия на оборудование для получения и транспортирования гелеобразующих составов".

Апробация работы

Основные научные положения и практические выводы докладывались на научно-технических Советах ИГД им. А.А.Скочинского (1986г., Москва), ВНИИГД (1987г., Донецк), ВО ВНИИГД (1987г., Прокопьевск), техническом совете Кузнецкого горного округа Госгортехнадзора (1985г., Кемерово), технических советах производственных объединений "Южкузбассуголь", "Прокопь-евскуголь", "Северокузбассуголь" (1985-1990 гг.), ученом Совете РосНИИГД (2002г., Кемерово), научном семинаре НЦ ВостНИИ (2003 г., Кемерово).

Автор признателен заведующему лабораторией "Профилактики и изоляции выработанного пространства" к.т.н. Миллеру Юрию Александровичу и коллективу лаборатории: к.т.н. Альхимовичу В.П., Шестых В.В., с.н.с. Бабаян-цу А.А, инж. Светлову Г.М., Калиниченко В.А., Бульбенко Н.Н., к.т.н. Хавовой В.И., инж. Грачевой Т.М. за оказанное содействие при проведении лабораторных и шахтных исследований.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 11 работах, одном авторском свидетельстве на изобретение и свидетельстве на полезную модель Российской Федерации.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, изложенных на 127 страницах, содержит 34 рисунка, 26 таблиц, список литературы из 102 наименований.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОДЕРЖАНИЯ РАБОТЫ

Диссертационная работа содержит:

Введение, в котором обоснована актуальность работы, изложены цель, идея работы, задачи и методы исследования, научные положения и их достоверность, личный вклад автора, практическая ценность работы, ее апробация и реализация.

В первой главе рассматривается состояние эндогенной пожароопасности на угольных шахтах. Приведен обзор существующих способов и средств для предупреждения самовозгораний и борьбы с эндогенными пожарами, определены цель работы и задачи исследований.

Анализ литературных источников и количество ежегодно возникающих эндогенных пожаров свидетельствуют о том, что применяемые способы и средства профилактики самовозгорания угля недостаточно эффективны. В связи с этим разработка средств предупреждения и локализации эндогенных пожаров является задачей актуальной. В настоящее время наука и практика не располагают универсальным способом и средствами предупреждения самовозгорания угля, позволяющими эффективно вести борьбу с эндогенными пожарами. Основным недостатком всех предлагаемых средств борьбы с самовозгоранием угля является их ограниченное и кратковременное воздействие на скопления угля в зоне самовозгорания.

ВостНИИ был предложен принципиально новый способ борьбы с эндогенными пожарами, основанный на использовании гелеобразующих составов (ГОС), экспериментальное применение которого в шахтах Кузнецкого бассейна показало целесообразность его использования для предупреждения самовозгорания угля. Но для промышленного применения принципиально нового способа борьбы с эндогенными пожарами необходимо изучение свойств геля (пено-геля), влияние его на выработанное пространство, совершенствование рецептуры гелеобразующих составов и разработка средств их подачи в выработанное пространство, чему и посвящена настоящая работа.

Во второй главе представлены теоретические основы применения гелеобразующих составов для предотвращения и локализации процесса самовозгорания угля, приведены методики лабораторных исследований химических и физико-механических свойств ГОС, включающих определение теплофизиче-ских параметров, влияния на процесс окисления угля кислородом воздуха и коррозионного воздействия на конструкционные материалы, применяемые для производства горно-шахтного оборудования. Кроме этого, были изучены физико-механические свойства пеногелей.

В третьей главе приведены результаты исследований движения гелеоб-разующих составов в обрушенных породах и методики определения зависимо-

сти скорости течения ГОС от угла наклона и времени от начала истечения и текучести гелеобразующих составов в процессе загустевания.

В четвертой главе дается теоретический расчет основных параметров технической характеристики насосного и эжекторного смесителей, пеногенера-торов. Приведены методики стендовых испытаний комплекса оборудования для получения и подачи гелеобразующих составов. Стендовые испытания показали возможность получения ГОС, в том числе вспененного, с заданным временем гелеобразования, и определили основные параметры технической характеристики смесителей и пеногенераторов и выявили отличие их от расчетных величин на 5-10%.

В пятой главе приведена методика шахтных исследований комплекса для приготовления и подачи гелеобразующих составов, проводимых с целью изучения характера течения ГОС и процесса формирования геля в выработанном пространстве, определения влияния ГОС на аэродинамическую характеристику выработанного пространства, его влагосодержание и изменение газового состава воздуха.

В шестой главе представлены результаты опытного внедрения разработанного принципиально нового способа предупреждения и локализации самовозгорания угля с применением разработанного комплекса оборудования для приготовления и транспортирования гелеобразующих составов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 Предупреждение и локализация процесса самовозгорания угля гелеобразующим составом достигается за счет изменения условий теплообмена, влагосодержания и снижения сорбционной активности угля к кислороду на 80%

Основными показателями, характеризующими теплофизические параметры гелеобразующих составов, являются теплоемкость, теплопроводность и скорость выравнивания температуры среды, для определения которых исследовались гели, пеногели и воздушные пены различной кратности. Для сравнения были исследованы вода, воздух и пенопласт полиуретановый.

Характеристика теплоемкости гелей и пеногелей определялась на лабораторном калориметре по стандартной методике.

Температура исследуемого материала измерялась термометрами чувствительностью 0,01 °С.

Расчет теплоемкости выполнялся по уравнению теплового баланса

(Ф^У.Р.ДТ^УмРмЛТм+кгАТ.,

где С,, У^ р„, ДТ, — соответственно теплоемкость, объем, плотность и изменение температуры воды;

- то же, для исследуемого материала;

- водное число калориметра.

Для исследуемого калориметра водное число, определенное по известному тепловому эффекту реакции растворения КО в воде, 0,3 ккал/град. Из уравнения (1) получаем

г

(2)

При объеме исследуемого материала и воды в рубашке калориметра соответственно 300мл и 1200мл получаем

С„ =

1-1200-10

.03 'зоо

АТ.

_3_ Р«

ДТ.

(3)

300 300,1 10 -рм -АТИ Рм ДТм

Был также определен тепловой эффект при образовании геля в смеси с углем фракции 1-3 мм марки К, степени метаморфизма и склонности к самовозгоранию соответственно V и I.

Тепловой эффект реакции образования геля и пеногеля рассчитывался с учетом его теплоемкости по формуле

с.-с^

^пг

(4)

где

, кДж/кг,

(^-веденный тепловой эффект, кДж/кг; Св — удельная теплоемкость воды, кДж/кгК;

— тепловой эффект, полученный при образовании геля или пеногеля, кДж/кг;

Сщ.- удельная теплоемкость пеногеля или геля, кДж/кгК.

Скорость выравнивания температуры исследуемого материала и теплопроводность определялись в термостате с постоянной температурой 50°С.

Исследования показали, что процесс гелеобразования силикатных систем идет с поглощением тепла и растянут во времени. Понижение температуры происходит за счет ионного обмена, процесса мицеллообразования коллоидных частиц и их конденсации. Введение в гелеобразующую систему угля в количестве 25% от ее массы снижает фиксируемый тепловой эффект, но увеличивает время его действия. Тепловой эффект Q снижается с увеличением времени ге-леобразования (рисунок 1).

Изменение состояния и состава геля при нагревании до высоких темпе-

Рисунок ]

Изменение теплового необразованна пеногеля

ратур исследовалось на дериватографе системы Ф. Паулик-И.Паулик-Л.Эрдей в интервале температур 21-1000°С. Нагревание геля, состоящего из 3 % жидкого стекла, 2,6 % сульфата аммония, проводилось в платиновом тигле с воздушной продувкой в динамическом режиме от 21 до 500°С. При нагревании от 21 до

300 °С масса геля уменьшается до 75 % от начального его значения. Разложение геля по массе и относительному ее изменению достаточно интенсивно продолжается до 300 °С. В этом интервале температур удаляется свободно и координационно связанная вода и частично газообразная двуокись серы SO2. При нагревании от 300 до 900 °С гель теряет структурно-связанную воду и воду, присоединенную посредством водородных связей, остаточная масса при этом составляет 10 % от начальной массы геля (рисунок 2).

Происходящие при этом процессы эндо-термичны. Исследования показали, что гели, состоящие из жидкого стекла и сульфата аммония, при нагревании до 300 °С сохраняют до 25 % массы. При температуре до 900 °С остаточная масса геля составляет 10 % от первоначального значения и образует уплотненную пленку.

Для установления влияния гелеобразующих составов на химическую активность угля к кислороду воздуха были проведены эксперименты по методике B.C. Веселовского на угле пласта IV Внутреннего шахты "Тайбинская", имеющего I степень склонности к самовозгоранию. Обработанный и очищенный от избытка геля уголь помешали в реакционные колбы. Химическую активность угля в контакте его с измеренным объемом воздуха определяли в течение 24 сут (ежесуточно).

Анализ данных исследования показал, что при обработке угля гелеобра-зующим составом его химическая активность снижается во времени до 80% и сохраняется в течение длительного времени, так как остаточная масса геля до 10 % от первоначального значения образует уплотненную пленку даже при нагревании до температуры 900 °С.

2 Доставка к месту применения обеспечивается за счет реологических свойств гелеобразующего состава, сохраняющихся в течение 75% от времени гелеобразования, после чего он теряет подвижность

Выработанное пространство действующих и отработанных выемочных полей представляет собой скопление разрушенных пород и угля. Между кусками породы и угля образуются каналы различного сечения, по которым проис-

ходит фильтрация воздуха в выработанное пространство. Утечки воздуха могут иметь скорость, соответствующую пожароопасным значениям, что приводит к самовозгоранию угля.

Предлагаемые нами вещества в гелеобразном состоянии предназначаются для снижения утечек воздуха через выработанное пространство.

В обрушенные массы породы и угля ГОС проникает самотеком или под давлением, благодаря реологическим свойствам, которые до начала перехода в гель подобны воде. Лабораторные исследования характера течения гелеобра-зующего состава, процесса перехода его в гель (пеногель) и дальнейшего его состояние были проведены на специально изготовленной физической модели выработанного пространства с целью разработки параметров подачи ГОС в выработанное пространство. Модель пласта мощностью 5м, размером по падению и простиранию 75м была выполнена с соблюдением геометрического подобия и масштаба 1:50.

Визуальные наблюдения за движением гелеобразующего состава в верхней части слоя породы осуществлялись через прозрачную переднюю стенку, распределение геля внутри определялось датчиками.

Гелеобразующий состав со временем гелсобразования 20 с подавался в рабочее пространство модели по трубкам. Наблюдения показали, что гелеобра-зующий состав (в жидком состоянии) проникает в разрушенные породы и стекает на почву (дно) модели. Затем состав растекается между кусками пород в центральной (по продольной оси) части модели единым расширяющимся вниз потоком. Через 18-22 с гелеобразующий состав переходит в состояние геля, который перекрывает путь движения состава в породе, заполняя пространство между кусками. Следующие порции гелеобразующего состава стекают по гелю и, образовывая подтеки на нем, увеличивают слой геля в нижней части модели,

В результате выполненных исследований было установлено, что гелеобразующий состав превращается в гель при его перемещении в пространстве между кусками породы через заданное время. На скорость перемещения гелеобразующего состава и углы его растекания большое влияние оказывают свойства горных пород, их размеры и расположение в насыпке модели.

Зависимость скорости течения раствора V от угла наклона плоскости а и времени от начала истечения t по результатам лабораторных исследований показаны на рисунке 3.

до полного перекрытия по мощности.

Текучесть гелеобразующих составов в процессе загустевания неодинакова. По мере загустевания раствора скорость течения уменьшается из-за увеличения вязкости и в момент гелеобразования становится равной нулю. Через 4050% времени от продолжительности гелеобразования вязкость раствора нарастает и текучесть снижается.

Через 75% от начала времени гелеобразования образуется структурированный гель ограниченной подвижности, полностью теряющий текучесть к концу срока гелеобразования.

Гелеобразующий состав в разрушенных породах, то есть при наличии сопротивления движению, течет медленнее в 8 раз, а углы факела и потока в 1,5-2 раза больше, чем при движении раствора по наклонной плоскости. При взаимодействии состава с породами и углем часть воды поглощается ими, что сокращает время гелеобразования. Вокруг кусков пород и угля образуется пленка, уменьшая сечение каналов, по которым перемещается раствор.

3 Торможение развития процесса окисления и самовозгорания достигается за счет сокращения площади контакта кислорода с активной поверхностью угля при обработке его гелеобразующим составом с применением разработанного оборудования

Результаты лабораторных исследований были использованы при разработке комплекса оборудования для получения и подачи гелеобразующих составов к месту применения в условиях угольных шахт.

Технология приготовления гелеобразующих составов предусматривает смешивание воды, концентрированных растворов жидкого стекла и соли аммония в пропорции 6,5:1:1. До начала перехода в состояние геля (пеногеля) состав имеет реологические свойства воды и может транспортироваться по трубам или по пожарным рукавам. Вспенивание состава целесообразно проводить непосредственно у места его применения, так как объем пеногеля в 5-45 раз больше объема пенообразующего состава. Время гелеобразования является одним из наиболее важных технологических параметров, определяющих эффективность его применения, и зависит как от количества реагентов в концентрированных растворах, так и от работы смесителя. При неустойчивой работе смесителя нарушается соотношение и однородность смешивания компонентов в составе, что приводит к изменению его свойств.

Так как в соответствии с требованиями "Правил безопасности в угольных шахтах" по всем горным выработкам проложены противопожарные трубопроводы, в которых должно поддерживаться давление воды 0,6-1,5МПа при расходе не менее 50 м3/ч, то самой доступной и безопасной, особенно в аварийных условиях, является гидравлическая энергия. Поэтому целесообразно для приготовления, транспортирования и подачи гелеобразующих составов в профилактические и пожарные участки использовать энергию напорной воды из противопожарного трубопровода для приведения в действие эжекторного устройства. Область устойчивой работы смесителей эжекторного типа ограничивается перепадом давления рабочей жидкости на входе и выходе, в связи с чем на работу

смесителя в заданном режиме влияет сопротивление трубопровода, по которому транспортируется состав, и сопротивление пеногенератора. Поэтому смеситель этого типа можно применять для подачи гелеобразующего состава на небольшие расстояния.

При пожарно-профилактических работах в выработанном пространстве действующих участков, там, где производительность эжекторной установки может быть недостаточной или при необходимости подачи состава на значительное расстояние, должен использоваться насосный вариант смесителя. Для смесителя этого типа необходимо применять объемные насосы, производительность которых не зависит от величины рабочего напора, что является непременным условием устойчивой работы всей системы.

При разработке конструкции смесителя для приготовления гелеобразую-щих составов учитывалось следующее.

Для получения состава с заданным временем гелеобразования и без сгустков исходные вещества должны перемешиваться с водой в определенных пропорциях до однородного состояния.

При подаче состава в профилактический или в пожарный участок время гелеобразования должно оставаться постоянным в течение всего времени обработки, поэтому соотношение концентрированных растворов и воды не должно зависеть от величины рабочего напора воды.

Кроме этого, принимались во внимание результаты ранее проводимых исследований экспериментальных образцов оборудования.

Основные параметры эжекторного смесителя: производительность, давление и другие конструктивные размеры - рассчитывали по формуле

где 8„ - сечение насадки, мм2;

СЬ - расход напорной струи, м3/ч;

Ун - скорость воды на выходе из насадки, м/с;

Нг давление напорной струи, м вод. ст.;

]\ - 0,9-0,96 - коэффициент истечения;

с!„ - диаметр насадки, мм.

Б* - сечение смесительной камеры, мм2;

V, - скорость в смесительной камере, м/с;

С>2- расход подсасываемой жидкости, м3/с

}де V» - скорость по всасывающей трубе, м/с.

Площадь сечения диффузора 8Д=68, мм2 (10)

Диаметр смесительной камеры ¿,=1,13 мм (11)

Диаметр диффузора Оя-1,13^5Ц мм (12)

С достаточной для практики точностью могут быть определены следую щие параметры эжектора, мм:

(13)

где

1 - р Исп

от смесительнои камеры до насадки, мм. .

и формулы при условии применения в качестве раоочеи жидкости В(ЭДБР№Г противопожарного т р у бюда(Н1=0,6-1,5МПа)н при(]У&-ходе эжектйру40&к гелеобразующих растворов <32=2,5 м3/ч, определяем осШ&-

ные параме^р^жектора: расход напорной воды = ~ 6,7м3 /ч; 17)

скорость воды в насадке У„=28-56 м/с; сечение насадки 8в=32-64 мм2; диаметр насадки <1„=6-9мм;

-" - смесительной камеры <1к==12-18 мм; длина смесительной камеры 1к=60-90 мм; диаметр диффузора на выходе с1д:=30-40 мм; длина диффузора 1Д= 120-180 мм;

расстояние от насадки до смесительной камеры 1=12-36 мм. Для создания в смесителе насосного типа разрежения 0,015-0,025МПа, обеспечивающего устойчивую работу, всасывающие патрубки были снабжены регуляторами сопротивления, снижающими производительность насоса на 1015%. Соотношению компонентов состава 6,5:1:1 при производительности насоса 16м3/ч соответствовали расходы 12,2:1,9:1,9 м /ч. Проходное сечение диа-

фрагмы Б регуляторов

эассчитывались по формуле

4д

10, мм,

(18)

^тс-ц-^-ЛЬ

где я - расход воды или раствора, м3/с; ц- коэффициент истечения 0,9-0,96;

- разрежение на всасе, МПа. По расчетам были получены следующие диаметры диафрагм, мм: для воды! - 40; для концентрированных растворов жидкого стекла - 13, сульфата аммония- 11.

Для предотвращения перетекания воды и растворов из баков с разными уровнями всасывающие рукава смесителей были оборудованы обратными клапанами.

Для получения вспененного гелеобразующего состава (пеногеля) нагнетательная линия смесителя была снабжена пеногенератором.

Надежность оборудования имеет важное значение, так как гелеобразую-щий состав обладает реологическими свойствами ограниченное время, расходуемое на доставку к месту применения, а затем теряет подвижность. При внезапно возникнувшей, но длительной остановке, оборудование может оказаться заполненным гелем. Поэтому одна из главных задач при конструировании пе-ногенератора для получения пеногеля - исключение засорения пеногенерирую-щего элемента, которое на практике может стать причиной остановки.

Нами разработано два типа самоочищающихся пеногенераторов. Принцип работы пеногенератора для получения пены низкой кратности заключается в том, что рабочий поток пропускается через слой шариков, представляющий собой фрактальный слой с величиной ячейки, равной зазору между шариками. Величину ячейки

можно регулировать путем изменения размеров шариков. Пенообразующий состав, подаваемый смесителем, проходит через фрактальный слой со скоростью V, зависящей от расхода (м3/с) и площади живого сечения а> (м2) пеногенератора:

Оптимальная работа пеногенератора обеспечивается при У< У,ф, где У,ф -критическая скорость потока, при которой твердые частицы (шарики) переходят во взвешенное состояние, т.е. не увлекаются вверх и не падают вниз.

Для определения критической скорости потока рассмотрим шарик объемом и в потоке жидкости, поднимающейся вертикально вверх. Удельный вес материала шарика у„ удельный вес жидкости уа, средняя скорость ее Уж. На шарик действуют его вес подъемная "архимедова" сила , на-

правленная по вертикали снизу - вверх, и сила сопротивления при обтекании тел

"-О-^, (20)

где С - безразмерный коэффициент сопротивления, зависящий от числа Рей-нольдса и формы тела; р - плотность жидкости; Б - площадь сечения шарика.

Так как при критической скорости шарик должен находиться во взвешенном состоянии, приравняем к нулю проекции действующих на него сил на направление движения жидкости. Имеем Я - О + W = 0 или,

р.у* ¡2У(у —у 7

У(ут - уж) - в • Р-—— = 0, из которого получаем Уж= I————, 2 у С-р-Р

где Уж - критическая скорость потока, м/с.

При засорении площадь живого сечения уменьшается и скорость потока достигает критической величины - шарики поднимаются, живое сечение увеличивается, скорость при этом падает, шарики опускаются, снова образуя сетку. Конструкция генератора рассчитана на получение пены низкой кратности.

Для получения пены средней кратности нами был разработан генератор пены (рисунок 4) с пеногенери-рующим элементом в виде самоочищающейся сетки, конструкция которого защищена авторским свидетельством №1262055 кл. A21F5/04.

Генератор состоит из корпуса I, в котором помещен вал 2 с укрепленной на нем пеногенерирующей сеткой 3. Сетка делит корпус на две полости Б и В. Полость Б состоит из двух отделений 5 и 6, образованных перегородкой 7. В камере 10 размещен привод вала, выполненный в виде лопаток 11, установленных на валу 2.

При поступлении пенообразующего раствора и сжатого воздуха (газа) в камере 10 начинается процесс образования пены. Через окно 14 частично вспененная смесь поступает в отделение 5 на пеногенерирующую сетку и в виде готовой пены поступает в полость В. При этом механические примеси, находящиеся в пеногелеобразующем составе, остаются на сетке со стороны полости Б. В процессе поворота загрязненный участок сетки из сектора над отделением 5 попадает в сектор над отделением 6, где очищается потоком пены, движущейся из полости В в отделение 6.

На основе полученных данных были разработаны рабочие чертежи на комплекс оборудования для приготовления и подачи ГОС, включающий смесители насосный, работающий в комплексе с насосом 1В20/10-16/10, и эжектор-ный, вьполненный в двух вариантах: — одинарный с двумя всасами и двойной с параллельно соединенными эжекторами, каждый из которых оснащен одним всасом; пеногенераторы и вспомогательное оборудование - пробоотборники, индикаторы плотности концентрированных растворов, всасывающие и нагнетательные рукава. Схема оборудования приведена на рисунке 5.

Для уточнения технической характеристики и оценки влияния конструктивных параметров были проведены стендовые исследования опытных образцов оборудования на воде, а также в режимах получения гелеобразующего состава и пеногеля.

Стендовые испытания комплекса оборудования для получения и транс -портирования гелеобразующих составов, включающего эжекторный и насосный смесители и два типа пеногенераторов, показали возможность получения ГОС, в том числе вспененного, с заданным временем гелеобразования, и определили основные параметры технической характеристики смесителей и пеноге-нераторов.

Рисунок 4 Пеногенераггор самоотахцающийся

20 13

Рисунок 5 Схема оборудования для приготовления и подачи ГОС: а - смеситель эжекторного типа; б - смеситель насосного типа 1 - трубопровод с водой; 2 - регулятор расхода; 3 - смеситель; 4 - пеногенератор; 5 - трубопровод для транспортировки ГОС к месту применения; б - обратный клапан; 7 - подвод воздуха (инертного газа) для вспенивания состава; 8 - рукав пожарный напорный; 9 - пробоотборник; 10 - гайка соединительная; 11 - шланг всасывающий; 12,13 - емкости под концентрированные растворы жидкого стекла и сульфата аммония; 14 - фильтр, снабженный обратным клапаном; 15 - кран; 16 - насос винтовой типа 1В20/10-16/10; 17 - колено нагнетательное; 18 - колено всасывающее (смеситель); 19 - шланг всасывающий для воды; 20 - емкость с водой

Определенные испытаниями параметры технической характеристики (таблица 1) оборудования отличались от расчетных величин на 5-10%.

Таблица 1

Техническая характеристика комплекса оборудования

Показатель Тип смесителя

Эжекторный Насосный

Производительность, м^/ч, не менее

гель 9,7 18,0

пеногель 48,5-97 90-150

Дальность транспортирования, м 50 350

Расход воды, м'Уч 7,4 13,8

Давление воды в водоводе, МПа 0,3-0,6

Расход воздуха (азота), ьг/ч 40-80 | 75-150

Давление воздуха (азота), МПа 0,25-0,65

Коэффициент эжекции 0,28 |

Кратность пеногеля 5-45

Габаритные размеры, мм 400x500x765

Масса, кг 426

Характеристика гелеобразующих составов для тушения и локализации эндогенных пожаров в выработанном пространстве, полученных из однородно перемешанной смеси воды, 1-3% (N114)2804 И 2-5% №28103 и временем гелеоб-разования от 3 мин до 1ч и более приведена в таблице 2.

Таблица 2.

Характеристика гелеобразугащего состава

Показатель Состояние ГОС

Плотность при 20"С, К^кг/м3 1,02-1,1

Вязкость при 20иС, 10 3Па с 1,40

Адгезия к углю, Н/м* 100

гель 1000

пеногель 700

Статическое напряжение сдвига, Па

гель 1670

пеногель 120

Охлаждающий эффект при реакции гелеобразования, кДж/м3

гель -4187

пеногель -3000

Воздухопроницаемость (депрессия проскока воздуха через

слой 100мм),кПа 1.5

гель 22

пеногель 10

Снижение сорбции кислорода, % к начальному значению

гель 60

пеногель 80

С целью изучения характера течения ГОС и процесса формирования объемной изоляции в выработанном пространстве и определения влияния ее на аэродинамическую характеристику выработанного пространства, его влагосо-держание и изменение газового состава воздуха были проведены исследования. На шахте "Северная" ПО "Северокузбассуголь" на пласте Верхнем, имеющем в пределах выемочного поля мощность 1,3 м и угол падения 32 град с бремсберга №12 был подготовлен экспериментальный участок. В кровле пласта залегает аргиллит средней устойчивости мощностью 4-5м. Основная кровля пласта мощностью более 20 м представлена устойчивым алевролитом.

Экспериментальный участок был отработан системой длинных столбов по простиранию. Управление кровлей - полное обрушение. Выемка угля производилась буровзрывным способом. Длина лавы 33м. Для подачи гелеобра-зующего состава в обрушенные породы и наблюдений за изменением аэродинамических характеристик выработанного пространства вентиляционный и конвейерный штреки на расстоянии 60 м от промежуточной печи не погашались. Штреки поддерживались при помощи дополнительных стоек, установленных под каждый верхняк крепления. Последняя полоса призабойного пространства на всем протяжении лавы была закреплена комплектом из деревянных стоек. В средней части участка установлен "костер" из металлических балок, на котором размещены датчики контроля за уровнем жидкости. Участок проветривался всасывающим способом по возвратноточной схеме. На участок поступало 250 м3/мин воздуха.

Для определения места нахождения ГОС в выработанном пространстве было размещено 14 датчиков (рисунок 6), показания которых фиксировались индикатором уровня типа ИКС-2.

Для определения влияния ГОС на величину прососов воздуха через обрушенные породы и влагосодержа-ние рудничной атмосферы в выработанном пространстве измеряли количество воздуха, его температуру и влажность в местах, указанных на рисунке 6. Контроль за изменением состава рудничной атмосферы осуществлялся на вентиляционном штреке в сечении Д.

Эксперимент позволил установить характер распространения геле-

образующего состава в обрушенных породах в условиях шахты. Скорость течения ГОС при угле падения пласта 30 град составляла 0,046-0,07 м/с и зависела от степени слеживаемости обрушенных пород кровли. Угол растекания (факела) раствора р изменялся от 30 до 36 град, а угол р подъема (потока) жидкости по мощности - от 5 до 9 град.

Шахтные исследования подтвердили результаты теоретических и лабораторных исследований и показали, что применение гелеобразующих составов значительно снижает прососы воздуха через выработанное пространство и повышает его влагосодержание, тем самым тормозя окислительные процессы и способствуя предотвращению самовозгорания угля.

Заполнение гелем выработанного пространства повышает его аэродинамическое сопротивление, что приводит к снижению утечек воздуха через разрушенные породы до 80% от первоначального значения.

Присутствие геля в выработанном пространстве повышает влагосодержа-ние воздуха, которое сохраняется длительное время (более 13 сут).

Концентрация аммиака, образующегося при гелеобразовании, в 1,5 раза ниже предельно допустимой концентрации.

В качестве базы для апробации ГОС была определена шахта "Тайбин-ская" ПО "Киселевскуголь". Первый опыт был проведен при обработке выемочного щитового блока пласта IV Внутреннего с кв-га № 12 гор.+50 м (рисунок 7).

Блок находился в критическом состоянии. Скважины № 1, 3, 4, 5 и 6 выдавали оксид углерода в количестве, превышающем 0,01%. Скважина № 2 пережата. Очаг самонагревания предположительно находился в первом столбе, отделенном от второго пятиметровым целиком.

Проектом была предусмотрена подача в выработанное пространство пеногеля на основе жидкого стекла плотностью 1,3 т/м3 с временем гелеобразования 4-5 мин.

В качестве газовой среды использовался азот от стационарной поверхностной криогенной установки, подаваемый по трубопроводу для инертной пены. Пеногель в скважину подавали по пожарным рукавам насосным смесителем комплекса КГС.

После обработки пеноге-лем блок эксплуатировался до полной выемки в течение 4 мес. Никаких следов оксида углерода в выработках и скважинах за это время обнаружено не было. Пожар был списан.

Таким образом, находящийся в первом столбе очаг самонагревания угля, в результате обработки пеногелем был полностью изолирован от поступления кислорода и ликвидирован. В течение 4 мес герметичность нарушена не была.

Опытная партия оборудования для получения и подачи гелеобразующих составов была применена для предупреждения самовозгорания угля на шахтах ПО "Прокопьевскуголь", "Киселевскуголь" и "Южкузбассуголь", где составы использовались для обработки выработанного пространства, заполнения монтажных и демонтажных камер, обработки зон геологических нарушений, тампонажа целиков угля и сооружения изолирующих стенок.

На шахте "Коксовая" ПО "Прокопьевскуголь" для подачи геля и пеногеля в пространство между двойными перемычками применялся эжекторный смеситель с двумя всасами.

На шахтах "Зиминка" и им. Калинина ПО "Прокопьевскуголь" для герметизации двойных перемычек гелеобразующим составом применялся сдвоенный эжекторный смеситель. В процессе заполнения гелем пространства между перемычками смеситель работал устойчиво. Качество гелеобразующего состава, характеризуемое соотношением компонентов и однородностью перемешивания, было удовлетворительным.

На шахте "Томская" ПО "Южкузбассуголь" для приготовления и подачи геля и пеногеля в пространство между перемычками, в монтажные камеры, в выработанное пространство за механизированным комплексом и для обработки потерь в зонах геологического нарушения пластов применялись насосные смесители. На шахте "Зенковская" и им. Дзержинского ПО "Прокопьевскуголь" насосные смесители в комплексе с пеногенератором использовались для подачи пеногеля в выработанное пространство по скважинам, пробуренным с земной

поверхности. Вспенивание состава производилось азотом от установки АГУ-8к.

На шахтах "Дальние Горы", "Черкасовская", им. Вахрушева ПО "Кисе-левскуголь" подача пеногеля в выработанное пространство осуществлялась по скважинам из горных выработок и с поверхности.

Применение способа для локализации эндогенных пожаров на шахтах приводило к ликвидации процесса самовозгорания и списанию пожаров.

В результате шахтных испытаний опытных образцов эжекторных и насосных смесителей пеногенераторов установлено:

- смесители эжекторного и насосного типа обеспечивают получение ге-леобразующего состава в заданном соотношении 6,5:1:1;

- пеногенератор шариковый генерирует пену кратностью 4-8 при давлении газовой среды от 0,35 МПа;

- пеногенератор сетчатый самоочищающийся генерирует пену средней кратности до 45;

- смеситель эжекторный сдвоенный работает устойчиво без образования в камере смешения сгустков геля; конструкция одинарного смесителя признана неудовлетворительной;

- смесители эжекторные работают в комплексе с пеногенератором при транспортировке пеногеля по трубам или по рукавам длиной не более 20 м. При большей длине транспортирования пеногеля давление, образующееся в трубопроводе, препятствует устойчивой работе эжектора;

- смесители насосные устойчиво работают как на подаче геля, так и пеногеля. Транспортирование пеногеля по трубам диаметром более 50 мм на расстояние 300 м не оказывало отрицательного влияния на работу смесителя. Дальность транспортирования ГОС практически не ограничена;

- время гелеобразования, рассчитанное по расстоянию от места расположения оборудования до заданного района обработки, устанавливается регуляторами сопротивления путем изменения расхода компонентов в процессе работы смесителей в соответствии с требованиями эксплуатации.

По результатам стендовых и шахтных испытаний с учетом выявленных конструктивных и эксплуатационных недостатков были разработаны основные конструктивные и эксплуатационные требования к комплексу для приготовления и транспортирования гелеобразующих составов, включающему смесители эжекторный и насосный и пеногенератор, который при работе можно использовать как с эжекторным, так и с насосным смесителем.

Комплекс можно эксплуатировать как в шахте, так и на поверхности. В зимнее время смесители и пеногенератор могут работать на поверхности только в утеплённых помещениях с температурой не ниже 8°С.

С учетом выявленных конструктивных и эксплуатационных недостатков было разработано техническое задание и рабочие чертежи на серийный выпуск оборудования, а также "Руководство по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная диссертация является научной квалификационной работой, в которой на основе результатов аналитических, лабораторных и шахтных исследований химических, физико-механических свойств гелеобразующих составов, установления времени гелеобразования, возможности вспенивания и дальности транспортирования пеногеля и геля разработаны технические решения, имеющие существенное значение для предупреждения и локализации эндогенных пожаров в угольных шахтах.

Основные научные результаты, выводы и практические рекомендации заключаются в следующем:

1. Экспериментально установлено, что гелеобразующие составы, обладающие антипирогенными свойствами, приготавливаются из двух исходных компонентов: сульфата аммония (№14)2804 и жидкого стекла N328103. При этом процесс гелеобразования происходит при однородно перемешанной смеси воды, 1-3% (ЫЩ^БО» и 2-5% N828103, а время гелеобразования от минут до нескольких часов регулируется путем изменения плотности концентрированного раствора сульфата аммония в пределах 1,08-1,12 т/м3.

2. Определена возможность создания объемной изоляции в заданном районе выработанного пространства гелеобразующим составом за счет заданного периода гелеобразования, превышающим время доставки на 25%.

3. Доказано, что обработка разрушенного угольно-породного массива ге-леобразующим составом приводит к комплексному воздействию на очаг самовозгорания за счет снижения химической активности угля к кислороду воздуха до 80%, создания объемной изоляции, снижающей утечки воздуха от 60 до 80%, и повышенного влагосодержания атмосферы, сохраняющегося более 13 сут.

4. Установлено, что торможение развития процесса окисления и самовозгорания достигается за счет сокращения площади контакта кислорода с активной поверхностью угля при обработке его гелеобразующим составом с применением разработанного оборудования.

5. Для приготовления и подачи гелеобразующих составов разработан комплекс оборудования производительностью от 9,7 до 18 м3/ч геля и 48,5-150м3/ч пеногеля, конструкция которого защищена авторским свидетельством на изобретение №281160, кл.А62С5/04.

6. Разработана технология приготовления на способ подачи гелеобра-зующих составов для предупреждения эндогенных пожаров на пластах пологого, наклонного и крутого падения, тампонажа целиков угля, герметизации перемычек и получено свидетельство на полезную модель №27637 кл.7Е21Б5/00

7. Комплекс разработанного оборудования и технологии приготовления и подачи гелеобразующих составов (КГС) был внедрен на шахтах Кузбасса, что позволило ликвидировать процессы самовозгорания угля в 19 случаях.

8. Разработано, утверждено и внедрено на шахтах "Руководство по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах", основные положения которого включены в бассейновую "Инструкцию

по предупреждению и тушению эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса" (Кемерово, 1999).

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1 Зубарева В.А Оборудование для подачи гелеобразующих растворов в выработанное пространство и горные выработки / Ю.А.Миллер, В.А.Зубарева //Борьба с эндогенными пожарами: Сб.науч.трудов ВостНИИ. - Кемерово, 1984.

2 Зубарева В.А. Результаты промышленных испытаний гелегенераторов/ В.А.Зубарева, В.А.Чеглаков // Комплексные способы борьбы с эндогенными пожарами: Сб.науч.трудов ВостНИИ. - Кемерово, 1985.

3 Зубарева В.А. Оборудование для получения гелеобразующих составов / В.А.Зубарева, С.С.Глезер // Технология отработки пожароопасных пластов: Сб.науч.трудов ВостНИИ. - Кемерово, 1987.

4 Зубарева В.А. Способ предупреждения самовозгорания угля в шахтах гелеобразуюшими составами: ИЛоНТД / Ю. А. Миллер, ВА. Зубарева, В.В.Шестых. -Кемерово: ЦНТИ, 1988.

5 Зубарева В.А. Комплекс оборудования для применения гелеобразую-щих составов. -Кемерово: ВостНИИ, 1988.

6 Зубарева В.А. Применение пеногеля для изоляции выработанного пространства при щитовой системе разработки / В.А.Зубарева, Е.П.Коцдратенко, В.В.Корж // Профилактика эндогенных пожаров: Сб.науч.трудов ВостНИИ. -Кемерово, 1989.

7 Зубарева В.А. Модернизация оборудования комплекса КГС в процессе шахтах испытаний / ВАЗубарева, А.А.Бабаянц //Способы повышения эндогенной пожаробезопасности угольных шахт: Сб.науч.трудов ВостНИИ - Кемерово, 1990.

8 Руководство по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах. - Кемерово, 1990.

9 Зубарева В.А. Применение гелеобразующих составов при локализации и тушении эндогенных пожаров // Борьба с авариями в шахтах: Сб.науч.трудов РосНИИГД. - Кемерово, 2003. - Вып. 16.

10 Зубарева В.А. Изоляция выработанного пространства гелеобразующи-ми составами // Вопросы безопасности труда на горных предприятиях: Сб. на-уч.трудов КузГТУ. -Кемерово, 2003.

11 Описание полезной модели 27637 РФ, Е21Р5/00. Установка для газификации жидкого азота в шахте / В.В.Мячин, Б.В.Чубаров, А.Е.Чуприков, А.Е.Шаров, В .А. Зубарева (РФ) - № 2002121407/ 20; Заявлено 12.08.2002; Опубл. 10.02.2003, Бюл. № 4 // Открытия. Изобретения. - 2003.

12 А.с 1610046 РФ, Е 2Ш5/00, А62С5/00. Пеногенератор / А.А.Бабаянц, ВЛАльхимович, В .А. Зубарева (РФ). - № 4605768 / 24 - 03; Заявлено 16.11.88; Опубл. 30.11.90, Бюл. № 44 // Открытия. Изобретения. -1990.

13 Памятка по применению гелеобразующих составов и обслуживанию оборудования для их приготовления и транспортирования. - Кемерово: Вос-тНИИ, 1992.

ЛР № 021306 от 10 августа 1998 г.

Подписано в печать 05.02.2004

Тираж 100 экз. Формат 60x90 1/16

Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Заказ № 199.2004-02-03

Кемерово, Ротапринт ВостНИИ, Институтская, 3

• - 35

Введение

1 Состояние вопроса и задачи исследований

1.1 Анализ аварийности на угольных шахтах России

1.2 Способы предупреждения и тушения эндогенных пожаров

1.3 Цель работы и задачи исследований

2 Теоретические основы применения гелеобразуюших соста- 25 вов (ГОС)

2.1 Требования к свойствам гелеобразующих составов

2.2 Физико-механические свойства пеногелей

2.3 Теплофизические параметры гелеобразуюших 34 составов

2.4 Исследование сорбционной активности угля к кислороду воз- 45 духа

2.5 Изучение коррозионного воздействия гелей и пеногелей на ме- 46 таллы, используемые в шахтах

3 Исследование движения гелеобразующих составов в обру- 54 шенных породах

3.1 Установление возможности образования геля 54 в обрушенных породах

Определение скорости и углов растекания гелеобразующих растворов

4 Разработка комплекса оборудования для получения и пода- 64 чи гелеобразующих составов к месту применения

4.1 Разработка опытного образца смесителя

4.2 Разработка пеногенератора

4.3 Стендовые испытания опытных образцов оборудования

4.3.1 Исследование опытного образца эжекторного смесителя

4.3.2 Исследование опытного образца насосного смесителя

4.3.3 Исследование пеногенератора

5 Шахтные испытания оборудования для приготовления и 89 подачи гелеобразующих составов

5.1 Методика проведения шахтных исследований

5.1.1. Исследование движения гелеобразующих 92 составов в обрушенных породах

5.1.2 Исследование влияние гелеобразующего состава на утечки воз- 94 духа через обрушенные породы и его влагосодержание

5.1.3 Исследование изменения газового состава воздуха 98 под влиянием гелеобразующего состава

6 Результаты опытно-промышленного применения гелеоб- 101 разующих составов

6.1 Использование пеногелей для предупреждения 101 самовозгорания угля на крутопадающих пластах

6.2 Применение гелей на пластах пологого и наклонного падения

6.2.1 Заполнение обрушенных пород в монтажных и 106 демонтажных камерах

6.2.2 Использование гелеобразующих составов для предупреждения 108 самовозгорания угля в зонах геологического нарушения

6.3 Применение гелеобразующих составов для снижения воздухо- 110 проницаемости выработанного пространства

6.4 Результаты шахтных испытаний оборудования

Подземные эндогенные пожары относятся к наиболее тяжелым авариям на угольных шахтах. Последствия, связанные с их возникновением, приводят к консервации огромных запасов угля, подготовленных к выемке, сдерживают развитие горных работ, приносят большой материальный ущерб, а в ряде случаев создают угрозу здоровью и жизни горнорабочих. Проведение горноспасательных работ при их ликвидации сопряжено также с опасностью для жизни горноспасателей. Поэтому на шахтах при разработке углей, склонных к самовозгоранию, выполняются большие объемы пожарно-профилактических мероприятий.

Однако, несмотря на принимаемые меры, количество ежегодно возникающих пожаров остается высоким. Более того, за последние годы наблюдается некоторый рост количества пожаров от самовозгорания угля на пластах пологого надения, при разработке которых используются дорогие механизированные угледобывающие комплексы. Поэтому вопросы совершенствования средств для профилактики и тушения эндогенных пожаров являются весьма актуальными.

Решение этих вопросов может быть достигнуто разработкой способа предупреждения самовозгорания угля, основанного на использовании веществ в гелеобразном состоянии и средств для его осуществления.

Все исследования, лабораторные и шахтные испытания выполнены лабораторией профилактики и изоляции выработанного пространства Восточного научно-исследовательского института по безопасности работ в угольной промышленности при непосредственном участии автора в качестве ответственного исполнителя (№ ГР 01860057921; 01860057922; 01860057921; 01860057922).

Цель работы - разработка способа и средств механизации для предупреждения и локализации эндогенных пожаров гелеобразующими составами.

Идея работы заключается в использовании физико-химических свойств гелеобразующих составов, позволяющих доставлять их к месту применения и комплексно воздействовать на процесс самовозгорания, увеличивая аэродинамическое сопротивление и влагосодержание выработанного пространства и снижая способность угля к окислению.

Задачи исследований:

1 Изучить свойства гелеобразующих составов для разработки технологии их получения и подачи к месту применения.

2 Определить возможность образования геля в заданном районе выработанного пространства и изучить влияние его на процесс самовозгорания угля.

3 Разработать оборудование для получения гелеобразующих составов и подачи их к месту применения.

4 Провести опытно-промышленную проверку применения гелеобразующих составов на угольных шахтах.

Методы исследований. При выполнении работы применен комплексный метод исследований, включающий:

- обобщение и анализ отечественного и зарубежного опыта предупреждения, локализации и тушения эндогенных пожаров;

- лабораторные и шахтные исследования разработанных средств и технологии приготовления гелеобразующих составов;

- опытно-промышленную проверку разработанной технологии приготовления и дистанционной подачи в выработанное пространство гелеобразующих составов и проверку разработанных средств для ее реализации.

Научные положения, выносимые на защиту:

- предупреждение и локализация процесса самовозгорания угля ге-леобразующим составом достигается за счет изменения условий теплообмена, влагосодержания и снижения сорбционной активности угля к кислороду на 80%.

- доставка к месту применения обеспечивается за счет реологических свойств гелеобразующего состава, сохраняющихся в течение 75% от времени гелеобразования, после чего он теряет подвижность.

- торможение развития процесса окисления и самовозгорания достигается за счет сокращения площади контакта кислорода с активной поверхностью угля при обработке его гелеобразующим составом с применением разработанного оборудования.

Научная новизна работы:

- определено влияние гелеобразующего состава на влагосодержа-ние выработанного пространства, сорбционную активность угля и условия теплообмена.

- установлена возможность образования геля в заданной области выработанного пространства;

- определены основные параметры технической характеристики оборудования для приготовления и подачи гелеобразующих составов и разработано техническое задание, на которое получено заключение экспертного совета ВНПО «Респиратор» о соответствии мировому уровню.

Научная новизна диссертационном работы подтверждена Феперплг.-ным институтом промышленной собственности Российской Федерации, выдавшим автору два авторских свидетельства на изобретение (а.с. 1610046 РФ, свидетельство РФ на полезную модель 27637).

Достоверность научных положений подтверждается:

- обоснованностью принятых исходных предпосылок с использованием современных представлений о закономерностях развития процесса самовозгорания угля;

- обоснованностью принятых методов исследований и обработки экспериментальных данных;

- необходимым и достаточным объемом проведенных лабораторных экспериментов (186 опытов) и шахтных исследований при отработке самовозгорающихся пластов Прокопьевско-Киселевского района.

- удовлетворительной сходимостью результатов выполненных лабораторных и шахтных исследований (расхождение в пределах ± 10 %);

- положительными результатами опытно-промышленной проверки и внедрения разработанного оборудования и технологии получения и подачи гелеобразующих составов в зону самовозгорания.

Практическое значение работы заключается в том, что результаты исследований позволили:

- разработать, испытать и внедрить средства подачи гелеобразующих составов в зоны самовозгорания угля, обеспечивающих предупреждение самовозгорания;

- разработать руководство по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах.

Личный вклад автора заключается в обосновании .методов исследований, выборе объектов исследования с учетом процессов самовозгорания угля, исследовании реологических свойств гелеобразующих составов, снижающих вероятность самовозгорания угля и разработке: технических требований и конструкции оборудования для получения и транспортирования гелеобразующих составов с заданными свойствами; технологии приготовления и подачи гелеобразующих составов в выработанное пространство; "Руководства по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах".

Реализация выводов и рекомендаций работы

Основные научные результаты и рекомендации исследований автора реализованы на шахтах Кузбасса.

Основные положения и практические рекомендации диссертационной работы включены в "Руководство по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах", основные положения которого включены в бассейновую "Инструкцию по предупреждению и тушению эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса" (Кемерово,

1999) и в "Технические условия на оборудование для получения и транспортирования гелеобразующих составов".

Апробация работы

Основные научные положения и практические выводы докладывались на научно-технических Советах ИГД им. А.А.Скочинского (1986г., Москва), ВНИИГД (1987г., Донецк), ВО ВНИИГД (1987г., Прокопьевск), техническом совете Кузнецкого горного округа Госгортехнадзора (1985г., Кемерово), технических советах производственных объединений "Южкуз-бассуголь", "Прокопьевскуголь", "Северокузбассуголь" (1985-1990 гг.), ученом Совете РосНИИГД (2002г., Кемерово), научном семинаре НЦ Вос-тНИИ (2003 г., Кемерово).

Автор признателен заведующему лабораторией "Профилактики и изоляции выработанного пространства" к.т.н. Миллеру Юрию Александровичу и коллективу лаборатории: к.т.н. Альхимовичу В.П., Шестых В.В., с.н.с. Бабаянцу А.А, инж. Светлову Г.М., Калиниченко В.А., Бульбенко Н.Н., к.т.н. Хавовой В.И., инж. Грачевой Т.М. за оказанное содействие при проведении лабораторных и шахтных исследований.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 11 работах, одном авторском свидетельстве на изобретение и свидетельстве на полезную модель Российской Федерации.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, изложенных на 127 страницах, содержит 34 рисунка, 26 таблиц, список литературы из 102 наименований.

Выводы

По результатам стендовых и шахтных испытаний с учетом выявленных конструктивных и эксплуатационных недостатков были разработаны основные конструктивные и эксплуатационные требования к комплексу для приготовления и транспортирования гелеобразующих составов, включающему смеситель эжекторный, смеситель насосный и пеногенератор, который при работе может использоваться как с эжекторным, так и с насосным смесителем.

Комплекс может использоваться как в шахте, так и на земной поверхности. В зимнее время смесители и пеногенератор могут работать на поверхности только в утеплённых помещениях с температурой не ниже 8°С.

С учетом выявленных конструктивных и эксплуатационных недостатков было разработано техническое задание и рабочие чертежи на серийный выпуск оборудования, а также "Временное руководство по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная диссертация является научной квалификационной работой, в которой на основе результатов аналитических, лабораторных и шахтных исследований химических, физико-механических свойств гелеобразующих составов, установления времени гелеобразования, возможности вспенивания и дальности транспортирования пеногеля и геля разработаны технические решения, имеющие существенное значение для предупреждения и локализации эндогенных пожаров в угольных шахтах.

Основные научные результаты, выводы и практические рекомендации заключаются в следующем:

1 Экспериментально установлено, что гелеобразующие составы, обладающие антипирогенными свойствами, приготавливаются из двух исходных компонентов: сульфата аммония (NH4)2S04 и жидкого стекла Na2Si03. При этом процесс гелеобразования происходит при однородно перемешанной смеси воды, 1-3% (NH4)2S04 и 2-5% Na2Si03, а время гелеобразования от минут до нескольких часов регулируется путем изменения плотности концентрированного раствора сульфата аммония в пределах 1,08-1,12 т/м3.

2 Определена возможность создания объемной изоляции в заданном районе выработанного пространства гелеобразующим составом за счет заданного периода гелеобразования, превышающим время доставки на 25%.

3 Доказано, что обработка разрушенного угольно-породного массива гелеобразующим составом приводит к комплексному воздействию на очаг самовозгорания за счет снижения химической активности угля к кислороду воздуха до 80%, создания объемной изоляции, снижающей утечки воздуха от 60 до 80%, и повышенного влагосодержания атмосферы, сохраняющегося более 13 сут.

4 Установлено, что торможение развития процесса окисления и самовозгорания достигается за счет сокращения площади контакта кислорода с активной поверхностью угля при обработке его гелеобразующим составом с применением разработанного оборудования.

5 Для приготовления и подачи гелеобразующих составов разработан комплекс оборудования производительностью от 9,7 до 18 м3/ч геля и 48,5-150м3/ч пеногеля, конструкция которого защищена авторским свидетельством на изобретение №281160, кл.А62С5/04.

6 Разработана технология приготовления на способ подачи гелеобразующих составов для предупреждения эндогенных пожаров на пластах пологого, наклонного и крутого падения, тампонажа целиков угля, герметизации перемычек и получено свидетельство на полезную модель №27637 кл.7Е21Р5/00

7 Комплекс разработанного оборудования и технологии приготовления и подачи гелеобразующих составов (КГС) был внедрен на шахтах Кузбасса, что позволило ликвидировать процессы самовозгорания угля в 19 случаях.

8 Разработано, утверждено и внедрено на шахтах "Руководство по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах", основные положения которого включены в бассейновую "Инструкцию по предупреждению и тушению эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса" (Кемерово, 1999).

1. Технологические схемы заиловочных работ для предупреждения и тушения эндогенных пожаров в шахтах. Кемерово: ВостНИИ, 1979.

2. Временное руководство по использованию отходов углеобогащения для борьбы с пожарами от самовозгорания угля в шахтах. Кемерово: ВостНИИ, 1983.

3. Кузьминский С.П. Применение антипирогенов в горной практике / С.П. Кузьминский, В.В. Таскаев, А.И. Лемко-Фрунзе. Фрунзе: Кыргызстан, 1970.

4. Маевская В.М. Антипирогены для профилактики эндогенных пожаров //Известия вузов. Горный журнал. 1961. - № 8.

5. Федоров Г.Г. Влияние антипирогенов на кинетику окисления угля / Г.Г. Федоров, И.И. Сидоров.

6. Руководство по локализации и тушению эндогенных пожаров во-довоздушной пеной и вспененной пульпой. Кемерово: ВостНИИ, 1980.

7. Игишев В.Г. К вопросу применения пены для тушения и локализации эндогенных пожаров / В.Г. Игишев, В.А. Портола. Кемерово, 1980.

8. Петров А.И. Борьба с эндогенными пожарами на шахтах Про-копьевско-Киселевского месторождения //Уголь. 1972. - № 2.

9. Изыскать новые перспективные направления по созданию способов и средств для предупреждения самовозгорания угля в пожароопасных зонах: Тех. отчет / Фонды ВостНИИ; Маевская В.М. Кемерово, 1981.

10. Изыскать возможность разработки способа предупреждения самовозгорания угля, основанного на использовании веществ в гелеобразном состоянии: Техотчет / Фонды ВостНИИ; Миллер Ю.А. Кемерово, 1983.

11. Веселовский B.C. Научные основы борьбы с самовозгоранием / B.C. Веселовский, Г.Л. Орлеанская, Е.А. Терпогосова, Л.П. Виноградова, Н.Д. Алексеева. М.: Наука, 1964.

12. Меженный Я.Ф. Лабораторный практикум по физической и коллоидной химии. М.: Сельхозиздат, 1967.

13. Будак Б.Н. Математическая физика / Б.Н. Будак, А.А. Самарский, А.Н. Тихонов. М.: Изд-во технико-теоретической литературы, 1956.

14. Уэндландт У. Термические методы анализа //Мир. 1978.

15. Инструкция по предупреждению и тушению эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса. Прокопьевск - Кемерово: ВостНИИ, КузНИУИ, ВО ВНИИГД, 1983.

16. Патрушев А.И. Гидромеханика. М.: Воениздат, 1963.

17. Дружинин Н.И. Метод электродинамических аналогий и его применения при исследовании фильтрации. М. - Л.: Госэнергоиздат, 1956.

18. Запреев С.И. Исследование работы гибких перекрытий при выемке мощных угольных пластов Кузбасса: Дис.канд. техн.наук. Кемерово, 1970.

19. Голик А.С. Анализ аварийности на предприятиях угольной промышленности России за 2001 год / А.С. Голик, В.В. Мячин, В.А. Зубарева. -Кемерово: РосНИИГД, 2002.

20. Веселовский B.C. Прогноз и профилактика эндогенных пожаров. М.:Наука, 1975.

21. Игишев В.Г. Борьба с самовозгоранием угля в швхтвх. -М.: Недра, 1987.

22. Новицкий Н.В. Исследование ско\лонности к самовозгоранию углей новых месторождений Кузбасса / Н.В. Новицкий, P.JI. Бабкин, М.И. Мартынова, Н.П. Лопаева, Л.А. Мехачева // ХТТ. 1980. - № 5.

23. Смуткина З.С. Применение метода дериватографии для оценки активности по отношению к кислороду воздуха бурого угля и продуктов его переработки / З.С. Смуткина, Н.В. Фролова, Н.Н. Добровольский и др. //ХТТ. 1989.-№3.

24. Редькин С.П. Влияние конечной температуры пиролиза угля на реакционную и характер взаимодействия коксовых остатков с кислородом //ХТТ.- 1991.- №6.

25. Ломтадзе В.Д. Методы лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород. JL, 1972.

26. Нешин Ю.И. Термохимическое исследование низкотемпературного окисления термообработанных углей / Ю.И. Нешин, В.А. Сухов, Ж.А. Давыдов,А.Ф. Луковникова // ХТТ. 1991. - № 2.

27. Краткая химическая энциклопедия: Т.5. М.: Советская энциклопедия, 1967.

28. Замыслов В.А. Ингибирование окисления термически обработанных углей / В.А. Замыслов, А.Л. Соболевский, В.В. Родэ, А.Ф. Луковником //ХТТ.- 1982.

29. Пустыльник Е.А. Статические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968.

30. Касандрова О.Н. Обработка результатов наблюдений / О.Н. Ка-сандрова, В.В. Лебедев. М.: Наука, 1970.

31. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971.

32. Алехичев С.П. Аэродинамика зон обрушения насчет блоковых утечек воздуха / С.П.Алехичев, Л.А.Пучков. Л., 1968.

33. Бан А. Влияние свойств горных пород на движение в них жидкости / А. Бан, А.Ф. Богомолов, В.А. Максимов и др. М.: Гостоптехиздат, 1962.

34. Аравин В.И. Теория движения жидкостей и газов в недеформи-рованной пористой среде / В.И. Аравин, С.Н. Нумеров. М.,1953.

35. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплоотдача в химической кинетике. М.: Наука, 1968.

36. Набандян А.Б. Механизм окисления и горения кислорода / А.Б. Набандян, В.В. Воеводский. М.:АН СССР, 1949.

37. Устав военизированных горноспасательных частей по организации и ведению горноспасательных работ в угольных и сланцевых шахтах. -М., 1991.

38. Изыскать эффективные средства и способы изоляции выработанного пространства и крепления подготовительных выработок при бесцели-ковой выемке угольных пластов Челябинского бассейна: Техотчет / Фонды НИИОГР. 1979.

39. Изучение процессов самонагревания и самовозгорания углей: Техотчет / Фонды МХТИ им. Д.И.Менделеева. М., 1982.

40. Саранчук В.И. Окисление и самовозгорание угля. Киев: Науко-ва думка, 1982.

41. Изыскание новых перспективных направлений по созданию способов и средств для предупреждения самовозгорания угля: Техотчет / Фонды ВостНИИ; Кемерово, 1981.

42. Кучер Н.В. Структура ископаемых углей и их способность к окислению / Н.В. Кучер, В.А. Компанец, Л.Ф. Бутузова. Киев: Наукова думка. 1980.

43. Исследование реакционной способности и механизма превращения ископаемых углей и продуктов их переработки при термических, химических и механических воздействиях: Техотчет / Фонды ИГИ. М., 1977.

44. Каменева А.И. Современное состояние проблемы самонагревания и самовозгорания твердых горючих ископаемых / А.И. Каменева, И.В. Александров//ХТТ. 1977. - № 4.

45. Спицына Н.Г. Исследование начальной стадии автоокисления углей электрохимическими методами: Дис.канд. техн. наук. М., 1982.

46. Александров И.В. Новые представления о механизме начальной стадии автоокисления и самонагревания твердых горючих ископаемых / И.В. Александров, Ю.Г. Гаврилов, А.И. Каменева / ХТТ. 1984. - № 5.

47. Веселовский B.C. Самовозгорание промышленных материалов / B.C. Веселовский, Н.А. Алесеева, Л.П. Виноградова. М., 1964.

48. Линденау Н.И. Происхождение, профилактика и тушение эндогенных пожаров в угольных шахтах / Н.И. Линденау, В.М. Маевская, В.Ф. Крылов-М.:Недра, 1977.

49. Саранчук В.И. Борьба с горением породных отвалов. Киев: Hay кова думка, 1978.

50. Берг Л.Г. Введение в термографию. М.: АН СССР, 1961.

51. Скочинский А.А. Исследования применения антипирогенов при борьбе с рудничными пожарами / А.А. Скочинский, С.З. Макаров. М. -Л.: АН СССР, 1947.

52. Замыслов В.А. Ингибирование окисления термически обработанных углей / В.А. Замыслов, А.Л. Соболевский, В.В. Родэ, А.Ф. Луковников // ХТТ. 1982. - № 1.

53. Голик А.С. сравнительная оценка пенообразующей способности поверхностно-активных веществ, применяемых для тушения и локализации эндогенных пожаров / А.С. Голик, В.П. Шмадченко // Пожарная безопасность: Научные сообщения. Кемерово, 1977. Вып.9.

54. Маевская В.М. Распределение давления и скорости воздуха в выработанном пространстве / В.М. Маевская, А.Г. Поликаров, В.А. Бонецкий // Вентиляция шахт и предупреждение эндогенных пожаров: Сб. науч. трудов ВостНИИ. Кемерово, 1975.

55. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1972.

56. Саранчук В.И., Галушко Л.Я., Матвеев Н.Г. Микрокалориметрическое исследование процесса низкотемпературного окисления угля и уг-лесодержащих пород// ХТТ.-1992.-№2.

57. Тихомиров В. Как принимать решение// Техника и наука. -1973.-№2-17.

58. Морис Маскет. Течение однородных жидкостей в пористой среде: перевод. -Гостоптехиздат, 1949.

59. Алехичев С.П. Аэродинамика зон обрушения и расчет блоковых утечек воздуха / С.П.Алехичев, Л.А.Пучков. -Л.:Наука, 1968.

60. А.с 1610046 РФ, E21F5/00, А62С5/00. Пеногенератор /

61. A.А.Бабаянц, В.П.Альхимович, В.А.Зубарева (РФ). № 4605768/24 - 03; Заявлено 16.11.88; Опубл. 30.11.90, Бюл. № 44 // Открытия. Изобретения. -1990.-№44.

62. Правила безопасности в угольных шахтах.- М.:Наука, 1995.

63. Технологические схемы профилактики, локализации и тушения эндогенных пожаров в угольных шахтах/В.А.Горбатов, Б.Г.Игишев,

64. B.Б.Попов и др.-Кемерово: Кузбассвузиздат, 2002.

65. Пожарно-техническое вооружение.- Москва: Стройиздат.- 1981.

66. Технологические схемы профилактики, локализации и тушения эндогенных пожаров в угольных шахтах/В.А.Горбатов, Б.Г.Игишев, В.Б.Попов и др.-Кемерово: Кузбассвузиздат, 2002.

67. Горное дело.-Москва: "Недра".- 1981.

68. Провести исследования по разработке эффективных способов и средств применения гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах Кузбасса Работа 1603257800 ВостНИИ 1985 № ГР 01840067860.

69. Разработать гелеобразующие составы, схемы и параметры их применения Работа 1614152200 ВостНИИ 1987 №ГР 01860057922.

70. Создать и внедрить комплекс оборудования для применения гелеобразующих составов Работа 1614153000 ВостНИИ 1987. №ГР 01860057921.

71. Разработать способы и схемы предупреждения самовозгорания угля в шахтах гелеобразующими антипирогенами и руководство по их применению Работа 1614152000 ВостНИИ 1990 №ГР 01860057922.

72. Колмаков В.А. Прогноз и управление газопереносом в массивах шахт./ В.А. Колмаков, С.П. Брабандер, Г.А. Беспятов/.-Кемерово: КузГТУ, 1992.

73. Белавенцев Л.П. Аэрозольная профилактика эндогенных пожаров в угольных шахтах: Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н.- Кемерово, 1988.

74. Белик И.П. Исследования заполнения пожарных участков крутых пластов углекислым газом// Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело.- 1970.-№4.

75. Александров В.А. Влияние депрессии шахты на возникновение эндогенных пожаров.// В.А. Александров, Г.Н. Крикунов, В.П. Лазарев// Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело.- 1974.- №2.

76. Глузберг Е.И. Комплексная профилактика газовой и пожарной опасности в угольных шахтах/ Е.И. Глузберг, Н.Ф. Гращенко, B.C. Шала-ев.-М.: Недра, 1988.

77. Тарасов Б.Г. Колмаков В.А. Газовый барьер угольных шахт./ Б.Г. Тарасов, В.А. Колмаков/. М.: Недра 1978.

78. Лейбензон Л.С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде.- М.: 1947.

79. Колмаков В.А. Метановыделение и борьба с ним в шахтах.-М.: Недра, 1981.

80. Эйнер Ф.Ф. Эффективность профилактического заиливания в зависимости от места ввода пульпы в выработанное пространство// Бюллетень. Технология и экономика угледобычи. 1960. -№ 11.

81. Захаров А.Б. О механизме действия пульпы при профилактическом заиливании отработанных мощных крутых пластов Кузбасса // Борьба с подземными пожарами на шахтах Кузбасса :Сборник ЦИТИ угля.-1959.

82. Чаповский Е.Г. Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов.- М.: 1975.

83. Я.Пекелко. Ликвидация самовозгорания угля и подземного пожара на шахте Дукла (Чехословакия), 1955.

84. Roges С. Изоляция участков после отработки. Перемычки из летучей золы. "Publs.techn.char bonn France. Bull informs.techn.".-1965.- № 2.

85. Curcic А. и др. Научно-исследовательские работы по изысканию методов предупреждения подземных пожаров с применением химических и инертных материалов. -1970.-№ 4.

86. Руководство по применению азота и инертных газов для борьбы с эндогенными пожарами в шахтах. -Кемерово: изд. Отдел ВостНИИ, 1984.

87. Rosser W, Jnamis, Wies Н, Comb. Flame, 195 (1963).

88. Friedman R, Lewy J. Comb. Flame, 195 (1963).

89. Евсеев B.C. Об эффективности профилактики эндогенных пожаров/ B.C. Евсеев, Л.П. Белавенцев, Ю.И. Донсков// Уголь. -1981.-№8.

90. Линденау Н.И. О мерах предупреждения эндогенных пожаров/ Н.И.Линденау, А.Б. Захаров// Уголь. -1969.-№3.

91. Корн Г, справочник по математике/ Г. Корн, Т. Корн.-М.: Наука,1973.

92. Голик А.С. Пенопласты для изоляционных сооружений в шахте// Безопасность труда в промышленности.- 1980.-№8.

93. Петров А.И. Борьба с эндогенными пожарами на шахтах Про-копьевско-Киселевского месторождения// Уголь.- 1979.-Ж2.

94. Полянская JI.А. Эффективные антипирогены для предупреждения и тушения эндогенных пожаров// Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело.- 1969.- №1.

95. Попов В.Б. Основные аспекты на вентиляцию шахт, разрабатывающих пласты угля, склонного к самовозгоранию//Сб. науч. Тр./ВостНИИ.- Кемерово, 1984.

96. Предварительное увлажнение угольных пластов/ под ред. П.И. Торского.-М.: Недра, 1974.

97. Скрицкий В.А. Разработка способов предупреждения эндогенных пожаров путем управления процессом влагообмена в выработанном пространстве шахт: Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н.-Кемерово, 1987.

98. Руководство по применению способов торможения развития самонагревания угля в выработанных пространствах выемочных полей шахт/ ВостНИИ.-Кемерово, 1987.

99. Руководство по применению гелеобразующих составов для предупреждения самовозгорания угля в шахтах/ ВостНИИ.- Кемерово, 1990.

100. Завицкий Г.Г. Тушение эндогенных пожаров способом изоляции// Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело.-1969.-№5.

101. Чернуха Н.С. Герметичность шахтных перемычек/Безопасность труда в промышленности.- 1973.-№3.