CC BY
13
Л. И. Барон
Совещание по итогам исследований применения смачивателей для борьбы с пылью в шахтах
В марте 1952 г. Комиссия по борьбе с силикозом при Академии наук СССР провела большое совещание, посвященное итогам исследований по применению смачивателей для борьбы с рудничной пылью.
Известно, что основным средством пылеподавления при буровых работах, представляющих собой главный источник образования силикоз<5опасной пыли в шахтах, является в настоящее время промывка буримых шпуров водой, т. е. использование так называемого мокрого бурения. К сожалению, наиболее вредная для здоровья тонкодисперсная пыль в современной практике мокрого бурения не поддается достаточно полному улавливанию даже при вполне налаженном буровом процессе. Для устранения этого недостатка акад. П. А. Ребиндер и его сотрудники предложили добавлять к промывочной воде небольшие количества специальных реагентов — смачивателей, улучшающих смачивание минеральных частиц. По рекомендации и при содействии Комиссии по борьбе с силикозом исследования в области применения смачивателей в последние годы развернулись в институтах, лабораториях и «а рудниках всех отраслей отечественной горнодобывающей промышленности. Совещание по подведению итогов этих исследований, естественно, вызвало значительный интерес.
В совещании приняло участие более 70 человек: работники научно-исследовательских институтов, кафедр вузов, министерств. На трех заседаниях было заслушано и обсуждено 10 научных докладов и сообщений.
Основной доклад на тему «Повышение пылеулавливающей способности воды посредством добавок смачивателей» сделал акад. П. А. Ребиндер. Докладчик указал, что повышение пылеулавливающей способности воды под действием малых добавок смачивателей связано с двумя основными свойствами этих веществ: а) способностью понижать поверхностное натяжение воды на границе с воздухом с 73 до 50— 30 эрг/см2 и б) способностью адсорбироваться на поверхностях минералов и тем самым повышать их гидрофилыюсть. Метод измерения краевого угла смачивания и метод пленочной флотации, применяемые в лабораторной практике для предварительной оценки смачивающей способности воды и растворов, совершенно недостаточны для суждения об эффективности тех или иных реагентов как смачивателей для буровых работ, так как эти методы совершенно не учитывают кинетики процесса. Новые матоды лабораторной оценки эффективности смачивающих добавок, разрабатываемые в настоящее время в Институте физической химии Академии наук СССР, должны устранить этот недостаток.
Детально осветив современное состояние физико-химической науки в области применения смачивателей и обобщив важнейшие результаты проведенных исследовательских работ, акад. П. А. Ребиндер высказал ряд предложений по дальнейшему направлению исследований в данной области. Большой интерес представляет, в частности, разработка комбинированных смачивателей, имеющих в своем составе, наряду ■с относительно небольшим количеством поверхностно активного реагента, пеггтизи-рующее вещество (образующее гидрофильные адсорбционные слои на частицах пыли), а также понизитель твердости горной породы. Предварительные лабораторные и производственные испытания таких комбинированных смачивателей, предложенных Институтом физической химии Академии наук СССР, дали положительные результаты.
Значительные исследования по применению смачивающих добавок при буровых работах были проведены на Уралэ. Результаты этих исследований были освещены в докладах М. Т. Беркович (Свердловский институт охраны труда ВЦСПС) «Эффективный смачиватель для меднорудных пылей Урала», С. С. Эбергардта (Свердловский горный институт имени В. В. Вахрушева) «Исследование производственной эффективности пылесмачивающих добавок при мокром бурении шпуров» и И. И. Лац-кого (Институт «Унипромедь») «Подбор пылесмачивающих добавок для меднокол-чеданных рудников». Испытания смачивателей велись и в лабораторных, и в производственных условиях. Наилучшие результаты в отношении снижения запыленности дали неионогенные, молекулярно-растворимые в воде смачиватели ОП-Ю и особенно ДБ, разработанные Научно-исследовательским институтом полупродуктов и красителей Министерства химической промышленности СССР. О вполне положительных результатах, полученных при испытании смачивателя ДБ в производственных условиях Криворожских рудников, сообщил в своем докладе «Санитарно-гигиеническая оценка смачивателя ДБ в борьбе с пылью при перфораторном бурении» Е. С. Белкин (Украинский институт гигиены труда и профессиональных заболеваний).
Смачиватель ДБ представляет собой маслянистую жидкость, хорошо растворимую в воде. Добавка этого реагента в количестве 0,1—0,2% понижает поверхностное натяжение воды до 32—30 эрг/см2. В отличие от многих других смачивающих добавок смачиватель ДБ может быть применен в воде любой жесткости.
Целесообразность применения смачивателя ДБ в условиях рудников Криворожья была установлена также специальными исследованиями, производившимися параллельное работой Украинского института гигиены труда и профессиональных заболеваний Криворожским научно-исследовательским горнорудным институтом (НИГРИ) на другой шахте. Результаты этих обстоятельных исследований были обсуждены на специальном заседании Комиссии по борьбе с силикозом ранее (в декабре 1951 г.).
Положительные результаты были получены при испытаниях смачивателя ДБ и на медных рудниках в Армении. О результатах этих испытаний доложил совещанию С. А. Достакян (Тбилисский институт охраны труда ВЦСПС).
С докладом на тему «Исследование условий пылеобразования при бурении шпуров в связи с задачами использования смачивающих добавок» выступил А. А. Кекин (Институт горного дела Академии наук Казахской ССР).
Применению смачивающих добавок для борьбы с пылью при работе угольных комбайнов был посвящен доклад Д. Э. Шлиомовича, О. И. Щербаковой и Р. М. Казанской (Донецкий институт физиологии труда) «Опыт обеспыливания воздуха при работе угольного комбайна «Донбасс» на шахте № 10-бис треста Снежнянантрацнт путем орошения с добавкой смачивателя ДБ».
В своем решении совещание отметило, что координируемые комиссией по борьбе с силикозом исследовательские работы по дальнейшему повышению эффективности промывки при бурении путем применения смачивателей получили в Советском Союзе значительный размах. На основе проведенных исследований можно считать установленным, что применение смачивающих добавок способствует снижению запыленности рудничного воздуха. В то же время результаты этих исследований показывают, что:
а) в производственных условиях еще не достигнуты такие показатели относительного снижения запыленности при применении смачивателей, которые наблюдются при испытании тех же реагентов в лабораторных условиях;
б) значения средних показателей относительного снижения запыленности, достигнутые различными исследователями в результате применения одних и тех же смачивателей, сильно колеблются — от 12—20 до 60—70% (в весовом измерении).
Совещание отметило, что приведенные данные свидетельствуют о наличии возможностей для значительного повышения производственной эффективности смачивающих добавок и делают необходимыми дальнейшие исследования в данной области.
Совещание подчеркнуло, что использование смачивающих добавок как важного средства дополнительного улавливания пыли при относительно небольших запылен-ностях целесообразно только на основе достаточно освоенного нормализованного мокрого бурения, являющегося в данное время главным средством борьбы с пылью при бурении шпуров.
Отметив положительные результаты, полученные от применения смачивающих добавок ДБ и ОП-Ю, совещание признало целесообразным проведение испытаний их уже в промышленных масштабах, в первую очередь на рудниках с высокой жесткостью воды. В связи с этим Уральской и Украинской комиссиям по борьбе с силикозом поручено в двухмесячный срок разработать проекты инструкции по опытному промышленному применению смачивающих добавок. Признана необходимой скорейшая организация промышленного производства смачивателей ДБ и ОП-Ю Министерством химической промышленности СССР специально для нужд горных предприятий.
С целью уменьшения расхода дорогостоящих добавок ДБ и ОП-Ю совещание рекомендовало к испытаниям в промышленных условиях комбинированные добавки, предложенные Институтом физической химии Академии наук СССР.
Наряду с этим, совещание подчеркнуло, что желательно в дальнейшем разрабатывать новые комбинированные смачивающие добавки.
Совещание отметило, что до организации производства новых смачивателей* целесообразно применять в условиях вод относительно невысокой общей жесткости следующие реагенты:
1) сульфанол (в концентрации 0,1—0,25%)—для воды жеоткостью не выше 4°;
2) керосиновый контакт Петрова (в концентрации 0,25—0,5%)—для воды жесткостью не выше 8°;
3) мылонафт (в концентрации 0,25%) —в слабо щелочной среде (0,25% свободной соды в воде, считая на безводный карбонат натрия)—для мягкой воды жесткостью ниже 2°.
С целью дополнительной проверки имеющихся сведений о полной нетоксичност* реагентов ДБ и ОП-Ю решено провести соответствующие исследования свойств этих реагентов, а также других смачивающих добавок в одном из институтов гигиены труда.
Следующее совещание по применению смачивателей намечено созвать в первом полугодии 1953 г.
