Лабораторные исследования эффективности связывания угольной пыли смачивающе-связы-вающим составом «Эльфор-С» Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

© С.И. Голоскоков, Д.В. Ботвенко, М.С. Попов, В.А. Кухаренко, Е.И. Голоскоков, 2009

УДК 622.807

С.И. Голоскоков, Д.В. Ботвенко, М.С. Попов,

В.А. Кухаренко, Е.И. Голоскоков

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СВЯЗЫВАНИЯ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ СМАЧИВАЮЩЕ-СВЯЗЫВАЮЩИМ СОСТАВОМ «ЭЛЬФОР-С»

Статья посвящена актуальному вопросу обеспечения безопасных условий труда - разработке составов для связывания отложившейся угольной пыгли. В работе также дано описание проведенныгх экспериментов.

Ключевые слова: шахтыы смачивающе-связыгвающий состав, угольная пышь.

Я а шахтах, разрабатывающих пласты, опасные по взрывам пыли, «Прави993лами безопасности в угольных шахтах» предписано применение смачивающе-связывающих составов. Данный способ повышения эффективности мероприятий по борьбе с пылью не нашел широкого практического применения из-за отсутствия смачивающе-связывающих составов с хорошими эксплуатационными качествами.

В 2008 г. ООО «Производственной компанией «Эльфор» (г. Кемерово) был разработан новый химический реагент - смачиваю-ще-связывающий состав «Эльфор-С», который может использоваться в качестве средства по предупреждению взрывов угольной пыли, и предназначен для связывания отложившейся по сети горных выработок угольной пыли на предприятиях горной промышленности, в т.ч. в шахтах, опасных по газу и пыли, а также в качестве состава защиты поверхности сыпучих материалов от выдувания и пылевзметания за счет образования пленки (корки) на пылящей поверхности, увеличивающей прочностные свойства обработанного пылящего материала.

Смачивающе-связывающий состав «Эльфор-С» представляет собой водный раствор сбалансированной гомополимерной грубодисперсной поливинилацетатной дисперсии с пластификатором и набором поверхностно- активных веществ. По внешнему виду -вязкая жидкость без запаха, белого цвета, без комков и посторон-

них включений. Показатель активности водородных ионов Н+(РН) 1 %-ного водного раствора смачивателя находится в пределах 5,09,0.

Для определения эффективности связывания угольной пыли в лабораторных условиях ровные горизонтальные пористые поверхности были обработаны различными концентрациями состава «Эльфор-С», на которые наносили угольную смесь, состоящую на 50% из угольной мелочи (размер частиц 1-3 мм) и на 50% из угольной пыли (фракция до 200 мкм). После нанесения угольной смеси образцы устанавливались вертикально, осыпавшаяся несвязанная угольная смесь взвешивалась, определялась эффективность связывания.

Для оценки устойчивости пленки (корки) при обработке поверхностей составом «Эльфор-С» был использован испытательный стенд для поверки измерителей массовой концентрации пыли и скорости воздушного потока УПП - 1 (сертификат RU.E31.001A №10573), который представляет собой аэродинамическую трубу, оснащенную пылевой камерой с вытяжным вентилятором. На стенде установлен дозатор пыли, равномерно подающий пыль в пылевую камеру. На внутреннюю цилиндрическую поверхность пылевой камеры УПП-1 наносился 12%-ный раствор состава «Эльфор-С». Далее дозатором в течение 3 мин в пылевую камеру подавалась пыль, где с помощью вытяжного вентилятора создавался пылевой аэрозоль. Через каждые 2 ч. проверялось состояние обработанной поверхности.

Проведенные лабораторные испытания показали, что исследуемые растворы состава «Эльфор-С» даже при низких концентрациях хорошо смачивали поверхность угольной смеси, образуя плотную эластичную массу. Выявлена хорошая адгезия угольной пыли поверхностями, обработанными составом «Эльфор-С». При этом наибольшая эффективность связывания наблюдалась в первые часы после обработки поверхностей составом. Результаты лабораторных исследований позволили говорить о возможности использование состава «Эльфор-С» в качестве эффективного средства связывания угольной пыли и проведения дальнейших шахтных исследований.

Приемочные испытания, проводились на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» с декабря 2008 г. по февраль 2009 г.

В соответствии с Инструкцией по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли состав «Эльфор-С» наносился на предварительно обмытую поверхность выработок. Обработке составом «Эльфор-С» подвергались:

выработки с исходящей струей воздуха протяженностью 50м от лавы;

подготовительные выработки, проводимые по углю или по углю и породе, на протяжении 50 м от их забоев;

районы перегрузочных пунктов и на протяжении 25 м о них по направлению движения вентиляционной струи.

Эффективность применения состава «Эльфор-С» оценивалась наличием на пылящей поверхности устойчивой пленки (корки), и определялась методом сдувания при помощи пневматической груши.

Сдуваемость угольной пыли проверялась на боках, кровле и почве выработок обработанных составом «Эльфор-С». Осмотр обработанного пространства проводится один раз в сутки.

Действие смачивающе-связывающего состава «Эльфор-С» считалось эффективным, если в результате осмотра на боках, кровле, почве обработанных выработок отсутствовала сухая угольная пыль, и под действием воздушной струи пневматической груши не наблюдалось взметывания заметного облака пыли, ніш

Goloskokov S.I., Botvenko D. V., Popov M.S.,

Kuharenko V.A., Goloskokov E.I.

LABORATORY RESEARCHES OF BINDING EFFICIENCY OF A COAL DUST BY DAMPENING-BINDING STRUCTURE OF "ELFOR-S" COMPOSITION The article is devoted to actual problem of safety working conditions maintenance

- developing of postponed coal dust binding compositions. In the work the description of carried out experiments is also given.

Key words: coal dust, of "elfor-s" composition, experiments..

— Коротко об авторах ---------------------------------------------

Голоскоков С.И. - кандидат технических наук,

Ботвенко Д.В. - кандидат технических наук,

ПоповМ.С. - кандидат технических наук,

Голоскоков Е.И. - мл. научный сотрудник,

НЦ ВостНИИ, г. Кемерово,

Кухаренко В.А. - гл. инженер ООО «ПК «Эльфор», г. Кемерово.