RU2476677C2 - Method to increase resistance to gas flow in shaft (versions) - Google Patents
Method to increase resistance to gas flow in shaft (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476677C2 RU2476677C2 RU2010107179/03A RU2010107179A RU2476677C2 RU 2476677 C2 RU2476677 C2 RU 2476677C2 RU 2010107179/03 A RU2010107179/03 A RU 2010107179/03A RU 2010107179 A RU2010107179 A RU 2010107179A RU 2476677 C2 RU2476677 C2 RU 2476677C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foam
- approx
- drift
- present
- mining
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 122
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 129
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 41
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 22
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 9
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 5
- 102000010410 Nogo Proteins Human genes 0.000 claims 1
- 108010077641 Nogo Proteins Proteins 0.000 claims 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 43
- -1 nitrogen Chemical compound 0.000 description 26
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 24
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 23
- 239000002585 base Substances 0.000 description 19
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 18
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 14
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 14
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 13
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 13
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 13
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 13
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 13
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 13
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 13
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 12
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 10
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 10
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 description 9
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 8
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 8
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 7
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 7
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 7
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 6
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 6
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 6
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 6
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 6
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 6
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 5
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 102000011782 Keratins Human genes 0.000 description 5
- 108010076876 Keratins Proteins 0.000 description 5
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 5
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 5
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 5
- 150000001734 carboxylic acid salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 5
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 5
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 5
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 5
- 239000003531 protein hydrolysate Substances 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- JHPBZFOKBAGZBL-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)=C JHPBZFOKBAGZBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical class CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 4
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 4
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 125000001421 myristyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 4
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical group [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003974 emollient agent Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 3
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 3
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 3
- 229920005552 sodium lignosulfonate Polymers 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 3
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 3
- PMPBFICDXLLSRM-UHFFFAOYSA-N 1-propan-2-ylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(C(C)C)=CC=CC2=C1 PMPBFICDXLLSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005529 alkyleneoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 229920005550 ammonium lignosulfonate Polymers 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- UZILCZKGXMQEQR-UHFFFAOYSA-N decyl-Benzene Chemical compound CCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1 UZILCZKGXMQEQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWKXNDCHNDYVRT-UHFFFAOYSA-N dodecylbenzene Chemical group CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1 KWKXNDCHNDYVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K potassium phosphate Substances [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 2
- HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 1-aminopropan-2-ol Chemical compound CC(O)CN HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYSCBCSGKXNZRH-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=C2SC(C(=O)N)=CC2=C1 GYSCBCSGKXNZRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HMAMGXMFMCAOPV-UHFFFAOYSA-N 1-propylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(CCC)=CC=CC2=C1 HMAMGXMFMCAOPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QOPUBSBYMCLLKW-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]-4-hydroxybutanoic acid Chemical compound OCCC(C(O)=O)N(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QOPUBSBYMCLLKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HUHGPYXAVBJSJV-UHFFFAOYSA-N 2-[3,5-bis(2-hydroxyethyl)-1,3,5-triazinan-1-yl]ethanol Chemical compound OCCN1CN(CCO)CN(CCO)C1 HUHGPYXAVBJSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NCKMMSIFQUPKCK-UHFFFAOYSA-N 2-benzyl-4-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=C(Cl)C=C1CC1=CC=CC=C1 NCKMMSIFQUPKCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSDLLIBGSJNGJE-UHFFFAOYSA-N 4-chloro-3,5-dimethylphenol Chemical compound CC1=CC(O)=CC(C)=C1Cl OSDLLIBGSJNGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 125000006539 C12 alkyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000223760 Cinnamomum zeylanicum Species 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N Decanoic acid Natural products CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- 241001124569 Lycaenidae Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 244000004005 Nypa fruticans Species 0.000 description 1
- 235000005305 Nypa fruticans Nutrition 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004141 Sodium laurylsulphate Substances 0.000 description 1
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- MSHALHDXRMDVAL-NTCAYCPXSA-N [(E)-dodec-1-enyl]benzene Chemical group CCCCCCCCCC\C=C\C1=CC=CC=C1 MSHALHDXRMDVAL-NTCAYCPXSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005248 alkyl aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- HWPQIZXZPLKIRR-UHFFFAOYSA-N azane propan-2-yl naphthalene-1-sulfonate Chemical compound N.C1=CC=C2C(S(=O)(=O)OC(C)C)=CC=CC2=C1 HWPQIZXZPLKIRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical class [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 235000017803 cinnamon Nutrition 0.000 description 1
- 239000010630 cinnamon oil Substances 0.000 description 1
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 1
- 229940083124 ganglion-blocking antiadrenergic secondary and tertiary amines Drugs 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000008233 hard water Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 210000000003 hoof Anatomy 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N isopropylamine Chemical compound CC(C)N JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- JPMIIZHYYWMHDT-UHFFFAOYSA-N octhilinone Chemical compound CCCCCCCCN1SC=CC1=O JPMIIZHYYWMHDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 1
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- IRADGLGAOMFKTN-UHFFFAOYSA-M potassium;dodec-1-enyl sulfate Chemical compound [K+].CCCCCCCCCCC=COS([O-])(=O)=O IRADGLGAOMFKTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LQAZPMXASFNKCD-UHFFFAOYSA-M potassium;dodecane-1-sulfonate Chemical compound [K+].CCCCCCCCCCCCS([O-])(=O)=O LQAZPMXASFNKCD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 235000004252 protein component Nutrition 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- DAJSVUQLFFJUSX-UHFFFAOYSA-M sodium;dodecane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCS([O-])(=O)=O DAJSVUQLFFJUSX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229940124530 sulfonamide Drugs 0.000 description 1
- 150000003456 sulfonamides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 1
- 150000003673 urethanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C35/00—Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
- E21C35/22—Equipment for preventing the formation of, or for removal of, dust
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Предшествующий уровень техникиState of the art
Настоящее изобретение относится к способам управления потоком газов в шахте. Настоящее изобретение полезно при добыче полезных ископаемых, например при производстве вруба, для управления потоком газа.The present invention relates to methods for controlling the flow of gases in a mine. The present invention is useful in the extraction of minerals, for example in the production of logs, for controlling the flow of gas.
Известно применение пены для подавления угольной пыли, при котором пенообразующую композицию наносят на падающую массу угля либо в забое подземной выработки, либо в позиции перегрузки транспортера. Известно также применение пены для создания временного барьерного слоя над захоронением отходов для защиты атмосферы от запахов и разлетающегося мусора. Некоторые пены, основанные на солях ионов металлов, можно использовать для управления и минимизации генерирования сульфида водорода. Известно также использование пены при управлении пожарами на заброшенных шахтах, когда пену можно нагнетать под землю под давлением. Пена может вытеснять воздух для горения и газы, образующиеся в результате горения, может тушить зоны активного горения, отводить теплоту от окружающих пластов и наносить известные химические противопожарные ингредиенты.It is known to use foam to suppress coal dust, in which the foam-forming composition is applied to the falling mass of coal either in the bottom of an underground mine or at a conveyor overload position. It is also known to use foam to create a temporary barrier layer over landfills to protect the atmosphere from odors and flying debris. Some foams based on metal ion salts can be used to control and minimize the generation of hydrogen sulfide. It is also known to use foam in managing fires in abandoned mines when foam can be pumped underground under pressure. Foam can displace combustion air and gases generated by combustion, can extinguish active combustion zones, remove heat from surrounding formations, and apply known chemical fire fighting ingredients.
Хотя пену предлагалось использовать для решения столь не похожих друг на друга задач, использование пены для управления потоком газа, т.е. для увеличения сопротивления потоку газа, в частности, в шахтах при активной добыче полезных ископаемых, не предлагалось. При шахтной добыче угля (в шахту) может проникать метан. Метан взрывоопасен в присутствии прибл. 12-21% кислорода при содержании метана от прибл. 5% до прибл. 15%. Таким образом, при активной добыче полезных ископаемых существует необходимость регулировать относительное количество газов (т.е. кислорода и метана). Типично такое регулирование осуществляется вентиляционными системами. Хотя вентиляционные системы адекватно решают эту задачу, они дороги, и поэтому имеется потребность в недорогом способе регулирования газов.Although it was proposed to use foam to solve so dissimilar problems, the use of foam to control the gas flow, i.e. to increase resistance to gas flow, in particular in mines with active mining, was not proposed. In coal mining (methane), methane can penetrate. Methane is explosive in the presence of approx. 12-21% oxygen with a methane content of approx. 5% to approx. fifteen%. Thus, with active mining, there is a need to control the relative amount of gases (i.e. oxygen and methane). Typically, such regulation is carried out by ventilation systems. Although ventilation systems adequately solve this problem, they are expensive, and therefore there is a need for an inexpensive method of gas regulation.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение направлено на способы использования пены для управления потоком газа на конкретных участках определенных операций подземной выработки. Согласно одному аспекту настоящее изобретение относится к способу повышения сопротивления потоку газа в пустом пространстве шахты, который содержит этап подачи пены от одного из следующих компонентов: короткозабойный выемочный комбайн, длиннозабойный выемочный комбайн, машина для извлечения целиков, часть короткозабойного выемочного комбайна, часть длиннозабойного выемочного комбайна, часть машины для извлечения целиков. Термин "часть" используется для обозначения любой детали машин или любого компонента машин.The present invention is directed to methods of using foam to control the flow of gas in specific areas of certain underground mining operations. According to one aspect, the present invention relates to a method for increasing resistance to gas flow in an empty space of a mine, which comprises the step of supplying foam from one of the following components: a short-face mining excavator, a long-face mining excavator, a pillar extraction machine, a part of a short-excavating excavator, a part of a long-excavation excavator , part of a pillar extraction machine. The term "part" is used to mean any part of a machine or any component of a machine.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения во время производства вруба, по мере того как врубовое устройство (устройство, которое удаляет из забоя необогащенную руду) перемещает щит, возникает выработанное пространство. За активной поверхностью создают уплотнения, примыкающие к выработанному пространству для получения полууплотненного выработанного пространства. Уплотнения могут создаваться на подходящих квершлагах. Уплотнение может быть оснащено трубами так, чтобы можно было нагнетать инертный газ, например, азот, для снижения концентрации кислорода. В пустое пространство рядом с уплотнением можно нагнетать пену для создания барьера для потока газа (например, метана из выработанного пространства или кислорода в выработанное пространство).According to one aspect of the present invention, during the production of the cut, as the cut device (a device that removes unenriched ore from the face) moves the shield, a mined space arises. Behind the active surface create seals adjacent to the worked-out space to obtain a semi-compacted worked-out space. Seals can be created on suitable crossbars. The seal may be equipped with pipes so that an inert gas, such as nitrogen, can be pumped to reduce oxygen concentration. Foam can be injected into the empty space near the seal to create a barrier to gas flow (for example, methane from the exhausted space or oxygen into the exhausted space).
Согласно другому аспекту, врубовая машина может быть снабжена одним или более устройствами подачи пены, например соплом для направления пены по настоящему изобретению в район головного штрека или в район хвостового штрека для создания барьера для потока газа (например, метана из выработанного пространства или кислорода в выработанное пространство).According to another aspect, the cutting machine may be provided with one or more foam dispensers, for example, a nozzle for directing the foam of the present invention to the head drift region or to the tail drift region to create a barrier to gas flow (for example, methane from the exhausted space or oxygen to the exhausted space).
Согласно другому аспекту в настоящем изобретении предусматривается снижение содержание метана в хвостовом штреке по меньшей мере на 0,1% по весу. В этом отношении, в настоящем изобретении предусматривается уменьшение содержания метана в хвостовом штреке на величину, составляющую от прибл. 0,1% до прибл. 1% по весу. Дополнительно, в настоящем изобретении предусматривается уменьшение содержание метана в хвостовом штреке на величину, составляющую от прибл. 0,2% до прибл. 0,8% по весу или от прибл. 0,3% до прибл. 0,6% по весу и по существу от прибл. 0,4% до прибл. 0,5% по весу.According to another aspect, the present invention provides for a reduction in methane content in the tail drift of at least 0.1% by weight. In this regard, the present invention provides for a reduction in the methane content in the tail drift by an amount of approx. 0.1% to approx. 1% by weight. Additionally, the present invention provides for a reduction in the methane content in the tail drift by an amount of approx. 0.2% to approx. 0.8% by weight or from approx. 0.3% to approx. 0.6% by weight and essentially from approx. 0.4% to approx. 0.5% by weight.
Пену подают с расходом и в количестве, достаточном для заполнения пустот, созданных уплотнением, примыкающим к выработанному пространству. Пену выбирают так, чтобы она имела время выдержки, достаточное для проведения дополнительных горных операций. Например, пена будет иметь время выдержки, равное по меньшей мере нескольким часам, или суткам, или нескольким суткам, или неделе, или нескольким неделям, или месяцу, или нескольким месяцам, или одному году или нескольким годам. Другими словами, время выдержки должно быть равно половине срока службы (времени, после которого сохраняется половина первоначального объема пены) порядка по меньшей мере прибл. 50 ч, желательно прибл. 100 ч, соответственно прибл. 200 ч, хотя предусмотрено и более длительное время, такое как 300, 400, 500, 600, 700, 1000 часов или более.Foam is served at a rate and in an amount sufficient to fill the voids created by the seal adjacent to the exhausted space. Foam is chosen so that it has a holding time sufficient for additional mining operations. For example, the foam will have a holding time of at least several hours, or days, or several days, or a week, or several weeks, or a month, or several months, or one year or several years. In other words, the holding time should be equal to half the service life (the time after which half of the initial volume of the foam remains) of the order of at least approx. 50 hours, preferably approx. 100 h, respectively approx. 200 hours, although a longer time is provided, such as 300, 400, 500, 600, 700, 1000 hours or more.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 - вид сверху иллюстративной залежи полезных ископаемых, размеченной на параллельные выемочные панели, отделенные от остальной выработки целиками.Figure 1 is a top view of an illustrative mineral deposit, marked on parallel mining panels, separated from the rest of the development pillars.
Фиг.2 - увеличенный вид сверху одной выемочной панели по фиг.1.Figure 2 is an enlarged top view of one excavation panel of figure 1.
Фиг.3 - увеличенный частичный вид сверху выемочной панели по фиг.2 после начала разработки длинными забоями.Figure 3 is an enlarged partial top view of the extraction panel of figure 2 after the start of development with long faces.
Фиг.4 - увеличенный частичный вид сверху выемочной панели по фиг.2 после начала разработки короткими забоями.Figure 4 is an enlarged partial top view of the extraction panel of figure 2 after the start of development with short faces.
Фиг.5 - схематический вид сверху врубовой машины, имеющей группу опорных узлов, схематически иллюстрирующий наличие устройства для подачи пены согласно принципам настоящего изобретения.5 is a schematic top view of a cutting machine having a group of support nodes, schematically illustrating the presence of a device for supplying foam in accordance with the principles of the present invention.
Фиг.6 - диаграмма, иллюстрирующая уровни метана, измеренные в хвостовом штреке, подачу пены в головной штрек, барометрическое давление, подачу азота и положение щита врубовой машины в первый день эксперимента.6 is a diagram illustrating the methane levels measured in the tail drift, the foam supply to the head drift, barometric pressure, nitrogen supply and the position of the shield of the cutting machine on the first day of the experiment.
Фиг.7 - те же данные, что и на фиг.6, за исключением того, что абсцисса была продлена, чтобы показать только время между 06:00 и 22:00.Fig. 7 is the same data as in Fig. 6, except that the abscissa has been extended to show only the time between 06:00 and 22:00.
Фиг.8 - диаграмма, иллюстрирующая уровни метана, измеренные в хвостовом штреке, барометрическое давление, подачу азота и положение щита врубовой машины без подачи пены на второй день эксперимента.Fig. 8 is a diagram illustrating methane levels measured in the tail drift, barometric pressure, nitrogen supply and the position of the shield of the cutting machine without foam on the second day of the experiment.
Фиг.9 - диаграмма, иллюстрирующая уровни метана, измеренные в хвостовом штреке, подачу пены в головном штреке (HG), подачу пены в хвостовом штреке (TG), барометрическое давление, подачу азота и положение щита врубовой машины в день, следующий за днем, показанным на фиг.9 (sic).Fig. 9 is a diagram illustrating methane levels measured in the tail drift, foam supply in the head drift (HG), foam supply in the tail drift (TG), barometric pressure, nitrogen supply and the position of the shield of the cutting machine on the day following the day, shown in Fig.9 (sic).
Фиг.10 - диаграмма, иллюстрирующая уровни метана, измеренные в хвостовом штреке, подачу пены в хвостовом штреке (TG), подачу пены в головном штреке (HG), барометрическое давление, подачу азота и положение щита врубовой машины в третий день эксперимента.10 is a diagram illustrating methane levels measured in the tail drift, foam feed in the tail drift (TG), foam feed in the head drift (HG), barometric pressure, nitrogen supply and the position of the shield of the cutting machine on the third day of the experiment.
Фиг.11 - те же данные, что на фиг.10, за исключением того, что абсцисса была продлена, чтобы показать только время между 00:00 и 14:00.11 is the same data as in FIG. 10, except that the abscissa has been extended to show only the time between 00:00 and 14:00.
Подробное описаниеDetailed description
Хотя способ по настоящему изобретению может быть применим к различным операциям добычи полезных ископаемых, считается, что он будет эффективным для разработки с извлечением целиков, разработки короткими забоями и разработки длинными забоями. При таких операциях залежь 10 делится на выемочные панели 12, как показано на фиг.1, которые размечаются и разрабатываются. Залежи угля, поддающиеся разработке соседними параллельными выемочными панелями (панели 1-8 на фиг.1), являются наиболее желательными, поскольку они облегчают разработку панелей и позволяют перемещать оборудование на более короткие расстояния. Как показано на чертеже, выемочные панели 12 обычно являются прямоугольными и имеют входы 14 (головной штрек и хвостовой штрек), проходящие вдоль каждой длины, и все они соединены на одном конце главными штреками 16. Эти выемочные панели 12 разрабатываются с использованием известных врубовых машин или комбайнов непрерывного действия. В системах разработки длинными забоями выемочные панели обычно имеют ширину 400-1200 футов (121,92-365,76 м) и длину от 4000 до 20000 футов (1219,2-6096 м). При выемке целиков или в системах разработки короткими забоями выемочные панели коротких забоев обычно имеют ширину 100-200 футов (30,48-60,96 м) и длину 2000-4000 (609,6-1219,2 м). Добыча угля или других осадочных отложений начинается на одном конце выемочной панели 12 с подготовительной выработки 18 для разработки пласта вдоль его грани или стенки в направлении, показанном стрелкой 19.Although the method of the present invention may be applicable to various mining operations, it is believed that it will be effective for mining with extraction of pillars, development of short faces and development of long faces. In such operations, the
На фиг.2 выемочная панель 12 по фиг.1 показана более подробно как выемочная панель 20, имеющая головные штреки 22а-с, совместно именуемые головные штреки 22, и хвостовые штреки 24а-с, совместно именуемые хвостовые штреки 24. Каждый из головных штреков 22а-с и хвостовых штреков 24а-с определены чередующимися или соседними опорами или целиками 21а-b и 23a-b соответственно.2, a
Хотя направление добычи проходит по стрелке 19, при выработке короткими забоями выработка или струговая выемка угля всегда ведется от головного штрека 22 к хвостовому штреку 24 в направлении, показанном стрелкой 25, и потенциально в обоих направлениях в системах с длинным забоем, как более подробно будет описано ниже. В системе добычи с тремя штреками используется три главных штрека 16а-с, совместно - главные штреки 16, три головных штрека 22а-с и три хвостовых штрека 24а-с, которые совместно используются для создания вентиляционных каналов, путей эвакуации и выполняют другие функции. Система позволяет установить в центральном штреке ленточный транспортер и создать проход, а один внешний штрек позволяет использовать как возвратный воздуховод. Хотя настоящее изобретение описано в связи с "трехштрековой" системой добычи, специалистам понятно, что настоящее изобретение может также использоваться в других системах, как будет понятно из нижеследующего описания.Although the mining direction follows
По завершении разработки выемочных панелей 12, как показано на фиг.3 и 4, соответственно, начинается извлечение длинными забоями, короткими забоями или извлечение целиков. Более конкретно, как показано на фиг.3, оборудование 30 для извлечения длинными забоями и шахтеры защищены крепью 32, 33, выполненной с возможностью выдерживать огромное давление перекрывающих пород. Материал, содержащий ископаемый минерал (напр., уголь, поташ, трону, или другие пластовые рудные тела), вырубают с торца залежи стругом, выемочным комбайном, комбайном непрерывного действия или другим устройством для измельчения минерала и извлечения его из его состояния на месте 34 залегания перед оборудованием 30 для извлечения длинными забоями или другим оборудованием, и грузят на призабойную транспортную систему (не показана) для транспортировки на главную конвейерную систему 36, которая в свою очередь транспортирует материал на поверхность. По мере того, как добыча в выемочной панели продвигается, свод в забое укрепляется механизированной крепью 32, 33 или остающимися целиками и, там, где это используется, призабойный транспортер подается в пласт в направлении, показанном стрелкой 19, создавая пустое пространство за крепью 32, 33 или остающимися целиками, для формирования так называемого завала 38 или выработанного пространства. Если используется механизированная крепь 32, 33, она не только подается в направлении добычи, но раздвигается известным способом, и на чертежах крепь 32 показана в раздвинутой конфигурации, а крепь 33 показана в сдвинутой конфигурации.Upon completion of the development of the
Как показано на фиг.4, короткозабойное оборудование 40 и шахтеры также защищены крепью 42, 43, выполненной с возможностью выдерживать огромные давления перекрывающих пород. В отличие от длиннозабойного комбайна, который стругает пласт параллельно его торцу, режущая головка 44 короткозабойного комбайна 40, имеющая ширину прибл. 10-12 футов (3,048-3,6576 м), осуществляет резание в направлении, по существу перпендикулярном торцу пласта, и сбрасывает материал на конвейерную систему (не показана) или на подвижные вагонетки для транспортировки к главной конвейерной системе 46, которая, в свою очередь, транспортирует материал на поверхность. Последовательные заходки выполняются вдоль торца пласта от головного штрека 22 к хвостовому штреку 24 в направлении, показанном стрелкой 25, при этом крепь 42, 43 и скребковый цепной конвейер подаются в пласт в направлении добычи, показанном стрелкой 19, позволяя перекрывающим породам осыпаться или обрушиваться за крепью 42, 43, образуя завал 48. Крепь перемещается не только в направлении добычи, как показано крепью 42а, 42b, но раздвигается известным способом, при этом крепь 42 показана в раздвинутой конфигурации, а крепь 43 показана в сдвинутой конфигурации.As shown in figure 4, the short-
Возвращаясь к фиг.2, известны уплотнения или перегородки на определенных участках головного и хвостового штреков для лучшего направления и регулирования потоков свежего воздуха и возвратного воздуха. Во многих случаях уплотнения создают в квершлагах, которые соединяют соседние штреки. Для инертизации газов, которые образуются в выработанном пространстве, можно использовать смеси газов с низким содержанием кислорода, вытесняя или изолируя кислород и создавая инертную и безвредную атмосферу. Альтернативно, для инертизациии можно использовать чистый газ, такой как азот.Returning to figure 2, there are known seals or partitions in certain areas of the head and tail drifts for better direction and regulation of fresh air and return air flows. In many cases, seals are created in crosshairs that connect adjacent drifts. To inert the gases that form in the exhausted space, it is possible to use gas mixtures with a low oxygen content, displacing or insulating oxygen and creating an inert and harmless atmosphere. Alternatively, pure gas such as nitrogen can be used for inertization.
Согласно принципам настоящего изобретения, газовая смесь с низким содержанием кислорода, используемая для инертизации пространства, также может использоваться для генерирования пены, которую, в свою очередь, можно использовать для заполнения пустот, как созданных, так и встретившихся во время процесса извлечения, включая, помимо прочего, объем квершлага. До, во время и или после строительства вентиляционных регулирующих устройств, более конкретно, уплотнений и перегородок, может быть полезным создавать временные или полупостоянные препятствия потоку или инфильтрации газа в пустоты, которые могут быть созданы или встретиться во время проходки. Соответственно, настоящее изобретение предусматривает композицию, которую можно заставить вспениваться при соответствующем смешивании с газом, таким, как газ с низким содержанием кислорода или азот. Пена может подаваться любым пригодным способом, так, чтобы пена расширялась и заполняла пустоты между соседними перегородками, образуя барьер для присутствия или потока любого газа.According to the principles of the present invention, the low oxygen gas mixture used to inert the space can also be used to generate foam, which, in turn, can be used to fill voids, both created and encountered during the extraction process, including, in addition to other things, the volume of the crossbar. Before, during, or after the construction of ventilation control devices, more specifically, seals and partitions, it may be useful to create temporary or semi-permanent obstacles to the flow or infiltration of gas into voids that can be created or encountered during sinking. Accordingly, the present invention provides a composition that can be foamed when properly mixed with a gas, such as a low oxygen gas or nitrogen. Foam can be supplied in any suitable way so that the foam expands and fills the voids between adjacent partitions, forming a barrier to the presence or flow of any gas.
Дополнительно, по мере образования газа, было бы желательно уменьшить или предотвратить проход газа или смеси газов через или выработанное пространство или из выработанного пространства в активную забойную область, где могут присутствовать люди. Соответственно, согласно настоящему изобретению предлагается способ повышения сопротивления потоку газа через выработанное пространство путем нагнетания пены в пустое выработанное пространство, по мере его формирования. Для этого по меньшей мере одна подающая форсунка может быть прикреплена к одной или более задней рамной структуре конвейера, на стороне щита или щита выработанного пространства. Каждая форсунка должна быть выполнена с возможностью подавать пенообразующую композицию для создания "пробки" или создания покрытия и, тем самым, создать сопротивление потоку газа или заполнить объем, который в противном случае заполнился бы газом или газовой смесью.Additionally, as the gas is formed, it would be desirable to reduce or prevent the passage of the gas or gas mixture through either the worked-out space or from the worked-out space into the active bottomhole area where people may be present. Accordingly, according to the present invention, there is provided a method of increasing resistance to gas flow through a developed space by forcing foam into an empty developed space as it is formed. For this, at least one feed nozzle may be attached to one or more rear frame structures of the conveyor, on the side of the shield or shield of the mined space. Each nozzle must be capable of supplying a foaming composition to create a “plug” or to create a coating, and thereby create resistance to gas flow or fill a volume that would otherwise be filled with gas or gas mixture.
В одном примере настоящего изобретения во время операции длиннозабойной проходки или короткозабойной проходки, пенообразующую композицию подают от конвейерной системы, длиннозабойного комбайна или короткозабойного комбайна в выработанное пространство, в котором поданная пенообразующая композиция вспенивается и создает барьер или сопротивление потоку газа, текущему из выработанного пространства или через выработанное пространство в активную зону забоя. По существу газ с низким содержанием кислорода или инертный газ, например, азот, смешивают с пенообразующей композицией для того, чтобы композиция вспенилась и образовала требуемую пену. Дополнительно, полученная пена должна быть инертной, огнестойкой и/или негорючей. Поэтому пена может образовать барьер или сопротивление потоку метана от выработанного пространства к участкам, примыкающим к выработанному пространству. Альтернативно или одновременно, пена может создавать барьер или сопротивление главному вентиляционному потоку газа в выработанное пространство, что может способствовать повышению эффективности вентиляционных скважин выработанного пространства.In one example of the present invention, during a long face or short face operation, the foaming composition is fed from a conveyor system, long face combine or short combine into a mined space in which the foamed composition is foamed and creates a barrier or resistance to gas flow flowing from or through the mined space worked out space into the active zone of the face. Essentially a low oxygen gas or an inert gas, such as nitrogen, is mixed with the foaming composition so that the composition foams and forms the desired foam. Additionally, the resulting foam must be inert, flame retardant and / or non-combustible. Therefore, the foam can form a barrier or resistance to the flow of methane from the exhausted space to the areas adjacent to the exhausted space. Alternatively or at the same time, the foam may create a barrier or resistance to the main ventilation flow of gas into the exhausted space, which may contribute to increasing the efficiency of the ventilation wells of the exhausted space.
На фиг.5 представлен схематический вид сверху иллюстративного выемочного комбайна, полезного для реализации настоящего изобретения. Специалистам понятно, что показанный комбайн является просто иллюстрацией и принципы настоящего изобретения могут применяться к любому подходящему подземному горнодобывающему оборудованию. Поэтому, хотя настоящее изобретение будет описано со ссылками на комбайн, показанный на фиг.5, следует понимать, что настоящее изобретение этим вариантом не ограничивается.Figure 5 presents a schematic top view of an illustrative mining machine useful for implementing the present invention. Those skilled in the art will understand that the combine shown is merely an illustration and the principles of the present invention can be applied to any suitable underground mining equipment. Therefore, although the present invention will be described with reference to the harvester shown in FIG. 5, it should be understood that the present invention is not limited to this.
Выемочный комбайн 100 выполнен с возможностью перемещения в направлении выемки, показанном стрелкой 19. Он содержит две врубовые головки 102 и 104, срезающие торец выемочной панели 20. Срезанная руда загружается выемочным комбайном 100, иногда называемым "врубонавалочной машиной", на конвейер. Конвейер состоит из канала 106, в котором вдоль торца выемочной панели движется скребковый цепной транспортер. Выемочный комбайн 100 выполнен с возможностью перемещения вдоль торца выемочной панели 20. Канал 106 разделен на отдельные узлы, соединенные друг с другом, но выполненные с возможностью совершать перемещения относительно друг друга в рабочем направлении или в направлении проходки, показанном стрелкой 19. Каждый из узлов канала соединен с опорным узлом 110 (110а-110r, соответственно) посредством узла 112, состоящего из цилиндра и поршня (подающего поршня). Каждый опорный узел 110 предназначен для поддержки забоя. Для этого используется еще один узел цилиндра и поршня (не показан), который удерживает плиту основания относительно плиты свода. На переднем конце плиты свода, обращенном к рудному пласту, установлен так называемый ограничитель забоя пласта (не показан). Ограничитель обычно выполнен в форме заслонки, которую можно опускать перед разрабатываемым забоем. Ограничитель забоя необходимо поднимать перед приближающимся выемочным комбайном 100. Для этого используется еще один также не показанный узел цилиндра и поршня. Эти рабочие элементы описаны только для примера, поскольку эти машины известны. Разумеется, имеются и другие рабочие элементы, но их описание можно опустить для облегчения понимания изобретения.The
Обычно с каждой опорой 110 соединено устройство 114 управления проходческим щитом. С группой опор 110 или с группой устройство 114 управления проходческим щитом может быть связано управляющее устройство 120. Система 122 управления осуществляет сбор и хранение данных и программирование.Typically, a tunnel
Устройство 200 подачи пены содержит бак 202, для хранения пенообразующей композиции или концентрата, и насос 210 для подачи пенообразующей композиции. Бак 202 содержит входную линию 204 для загрузки пенообразующей композиции или концентрата. Выход 206 бака находится в сообщении с входом 208 насоса 210. Линия 212 подачи воды соединена или с выходом 206 бака, или со входом 208 насоса. Вода подается с расходом, достаточным для разбавления пенообразующей композиции или концентрата для требуемого уровня. Насос 210 смешивает воду и пенообразующую композицию или концентрат и подает смесь на выход 212. Выход 212 ведет в пеногенератор 214, подробное описание которого опускается, поскольку он хорошо известен. Бак 202 и насос 210 могут быть установлены на салазках 220 так, чтобы устройство 200 подачи пены можно было транспортировать или перемещать вместе с движением выемочного комбайна 100.The
Пеногенератор 214 содержит источник 216 газа так, чтобы газ смешивался с выходом 212 насоса для вспенивания жидкости, выходящей из насоса, и создания пены, которая затем выпускается через форсунку 218. Пену можно генерировать известными способами, например, взбалтыванием пенообразующего раствора по настоящему изобретению в присутствии газа и, в частности, инертного газа, не являющегося воздухом, например, азота. Одно устройство для этой цели принудительно пропускает пенообразующий раствор через ограниченный канал под высоким давлением и впрыскивает газ в раствор после этого сужения. Затем пену можно распылять на подложку через форсунку 218.
Во время производства пены пенообразующий раствор можно прокачивать с манометрическим давлением прибл. 400-500 фунтов на кв. дюйм (2757,903-3447,379 кПа) через канал управления потоком с заранее определенным расходом. После канала управления потоком жидкости в поток жидкости подмешивается газ и смешивается с жидкостью. Это может осуществляться с помощью газового канала для управления потоком так же, как и на жидкостной стороне системы. После соединения двух потоков смесь проходит через выпускной канал, например, шланг, который может иметь или не иметь распределительную форсунку. Затем пену можно распределять по обрабатываемой зоне вручную или автоматически (или с дистанционным управлением), направляя форсунку. Аналогично, выход может направляться в многопортовую магистраль для распределения. Для распределения пены вручную или автоматически (т.е. с дистанционным управлением), можно использовать магистраль, в зависимости от ее размера и от расхода пены.During the production of the foam, the foaming solution can be pumped with a gauge pressure of approx. 400-500 psi inch (2757.903-3447.379 kPa) through a flow control channel with a predetermined flow rate. After the fluid flow control channel, gas is mixed into the fluid stream and mixed with the liquid. This can be done using the gas channel to control the flow in the same way as on the liquid side of the system. After connecting the two streams, the mixture passes through an exhaust channel, for example, a hose, which may or may not have a distribution nozzle. Then the foam can be distributed on the treated area manually or automatically (or with remote control), directing the nozzle. Similarly, the output may be routed to a multi-port trunk for distribution. To distribute the foam manually or automatically (i.e. with remote control), you can use the line, depending on its size and on the consumption of foam.
Как показано на фиг.5, пеногенератор 214 может быть соединен с выемочным комбайном 100, который может быть короткозабойным комбайном, длиннозабойным комбайном, частью короткозабойного комбайна, частью длиннозабойного комбайна. Например, пеногенератор может быть связан с частью комбайна, примыкающей к головному штреку, хвостовому штреку или к обоим. Кроме того пеногенератор может быть связан со структурой задней рамы, со стороной щита, со щитом выработанного пространства или с другими подходящими местами, позволяющими достичь целей настоящего изобретения. Кроме того, на чертеже показано, что пеногенератор 214 может быть не зависим от выемочного комбайна 100 и может быть портативным или соединен устройством для извлечения целиков так, что пену можно подавать в зоны, примыкающие к уплотнению квершлага.As shown in FIG. 5, the
Таким образом, согласно настоящему изобретению далее предлагается пена, генерируемая способами по настоящему изобретению. Полученная пена, в частности, полезна как барьерный слой. Желательно, пена по изобретению обладает следующими характеристиками: время выдержки пены является очень большим (длительным) и может быть продлено за счет повышения концентрации (т.е. снижения степени разбавления); прочность пены позволяет покрывать вертикальную поверхность материала выработанного пространства или материала уплотнения, при этом пена обладает прекрасной сохраняемостью.Thus, according to the present invention, there is further provided a foam generated by the methods of the present invention. The resulting foam, in particular, is useful as a barrier layer. Desirably, the foam according to the invention has the following characteristics: the exposure time of the foam is very long (long) and can be extended by increasing the concentration (ie, reducing the degree of dilution); the strength of the foam allows you to cover the vertical surface of the material worked out space or the material of the seal, while the foam has excellent persistence.
Пена может подаваться с любым подходящим расходом, хотя желательно подавать пену быстро. Для этого пену можно подавать с расходом от прибл. 100 галлонов (378,5412 л) в минуту до прибл. 1200 галлонов (4542,494 л) в минуту. В некоторых вариантах пену можно подавать с расходом от прибл. 200 галлонов (757,0824 л) в минуту до прибл. (3785,412 л) в минуту, или от прибл. 400 галлонов (1514,165 л) в минуту до прибл. 800 галлонов (3028,329 л) в минуту, или от прибл. 500 галлонов (1892,706 л) в минуту до прибл. 700 галлонов (2649,788 л) в минуту, или с расходом прибл. 600 галлонов (2271,247 л) в минуту.Foam may be supplied at any suitable flow rate, although it is desirable to dispense foam quickly. For this, foam can be supplied at a flow rate of approx. 100 gallons (378.5412 L) per minute to approx. 1,200 gallons (4,542.494 liters) per minute. In some embodiments, the foam can be fed at a rate of approx. 200 gallons (757.0824 L) per minute to approx. (3,785,412 L) per minute, or from approx. 400 gallons (1,514,165 L) per minute to approx. 800 gallons (3,028.329 L) per minute, or from approx. 500 gallons (1,892,706 liters) per minute to approx. 700 gallons (2649.788 L) per minute, or at a rate of approx. 600 gallons (2,271.247 L) per minute.
Пена имеет время выдержки по меньшей мере несколько часов, или суток, или несколько суток, или неделю, или несколько недель, или месяц, или несколько месяцев, или один год, или несколько лет. Другими словами, время выдержки должно иметь половину срока службы (время, после которого остается половина объема пены), порядка, по меньшей мере, прибл. 50 часов, желательно 100 часов, прибл. 200 часов, хотя предусмотрено и более длительное время 300, 400, 500, 600, 700, 1000 часов и более.The foam has a holding time of at least several hours, or days, or several days, or a week, or several weeks, or a month, or several months, or one year, or several years. In other words, the holding time should have half the service life (the time after which half the volume of the foam remains), of the order of at least approx. 50 hours, preferably 100 hours, approx. 200 hours, although a longer time is provided for 300, 400, 500, 600, 700, 1000 hours or more.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предусматривается, что во время операции выемки и после подачи пены содержание метана на хвостовом штреке можно уменьшить по меньшей мере на 0,1% по весу. Для этого в настоящем изобретении предусматривается снижение содержания метана на хвостовом штреке на величину от прибл. 0,1% по весу до прибл. 1,0% по весу. Дополнительно, в настоящем изобретении предусматривается снижение содержание метана на хвостовом штреке на величину от прибл. 0,2% дл прибл. 0,8% по весу, или от прибл. 0,3% до прибл. 0,6% и по существу на величину от прибл. 0,4% до прибл. 0,5%.According to one aspect of the present invention, it is contemplated that during the extraction operation and after the foam has been supplied, the methane content of the tail gait can be reduced by at least 0.1% by weight. To this end, the present invention provides for the reduction of methane content in the tail drift by an amount from approx. 0.1% by weight to approx. 1.0% by weight. Additionally, the present invention provides for a reduction in the methane content in the tail drift by an amount of approx. 0.2% for approx. 0.8% by weight, or from approx. 0.3% to approx. 0.6% and essentially by a value of approx. 0.4% to approx. 0.5%.
Известно множество пенообразующих композиций, и (в настоящем изобретении) предусматривается, что многие композиции будут пригодны для решения стоящих задач. По существу пенообразующая композиция должна быть такой, чтобы ее можно было подавать к нужному месту, должна иметь достаточную прочность, чтобы сохранять целостность и непрерывность в течение периода времени, необходимого для выполнения требуемой функции, и должна иметь достаточно длительное время выдержки, чтобы можно было покрывать вертикальные и негоризонтальные поверхности. Типично, пена должна иметь такую прочность, чтобы сохранять целостность в течение по меньшей мере нескольких часов, или суток, или нескольких суток, или недели, или нескольких недель, или месяца, или нескольких месяцев, или одного года или нескольких лет. Желательно также, чтобы пена могла разлагаться микроорганизмами или была нетоксичной, чтобы при закрытии шахты, или в любое другое время, когда барьер больше не нужен, пена не оказывала нежелательного влияния на окружающую среду. Пенообразующая композиция может содержать химические управляющие агенты для таких веществ, как сульфид водорода, который может присутствовать или образовываться во время разработки шахты. Пена, кроме того, может иметь такой состав, чтобы являться буфером для любой кислотности или щелочности любой присутствующей воды.Many foaming compositions are known, and (in the present invention) it is envisaged that many compositions will be suitable for solving the present problems. Essentially, the foaming composition should be such that it can be delivered to the desired location, should have sufficient strength to maintain integrity and continuity for the period of time necessary to perform the required function, and should have a sufficiently long exposure time to cover vertical and non-horizontal surfaces. Typically, the foam should be of such strength to maintain integrity for at least several hours, or one day, or several days, or weeks, or several weeks, or a month, or several months, or one year or several years. It is also desirable that the foam can be decomposed by microorganisms or non-toxic, so that when the mine is closed, or at any other time when the barrier is no longer needed, the foam does not have an undesirable effect on the environment. The foaming composition may contain chemical control agents for substances such as hydrogen sulfide, which may be present or formed during the development of the mine. The foam, in addition, may be of such a composition as to be a buffer for any acidity or alkalinity of any water present.
Ниже следует описание нескольких пенообразующих композиций, отвечающих вышеперечисленным требованиям. Однако, специалистам понятно, что эти композиции являются просто примерами и пенообразующие композиции могут иметь разнообразные ингредиенты, чтобы такая пенообразующая композиция достигала вышеперечисленных целей.The following is a description of several foaming compositions that meet the above requirements. However, it will be appreciated by those skilled in the art that these compositions are merely examples and that the foaming compositions may have a variety of ingredients so that the foaming composition achieves the above objectives.
Одним примером пенообразующей композиции, полезной в процессе, по настоящему изобретению является пена, приготовленная из водной композиции, содержащей приблизительно в молярном отношении 1:1 (А) анионное поверхностно-активное вещество и (В) соль карбоновой кислоты, R2COOM1, где R2 - алкильная группа, содержащая от 8 до 30 атомов углерода, а M1 - одновалентный катион. Анионное поверхностно-активное вещество может быть сульфатом, имеющим следующую формулу:One example of a foaming composition useful in the process of the present invention is a foam made from an aqueous composition containing an approximately 1: 1 molar ratio (A) of an anionic surfactant and (B) a carboxylic acid salt, R 2 COOM 1 , where R 2 is an alkyl group containing from 8 to 30 carbon atoms, and M 1 is a monovalent cation. The anionic surfactant may be a sulfate having the following formula:
где -OR является алкокси-, алкиленокси- или алкарилоксигруппой, имеющей от 10 до 20 атомов углерода, или алкилполиэфирной группойwhere —OR is an alkoxy, alkyleneoxy or alkaryloxy group having from 10 to 20 carbon atoms, or an alkyl polyester group
где R1 - алкильная группа, содержащая от 10 до 20 атомов углерода, R2-Н или алкильная группа, содержащая до 4 атомов углерода, например, С или СН3, а n - целое число от 1 до 1, предпочтительно от 3 до 6, и где M - одновалентный катион. М может быть ионом щелочного металла, ионом аммония или алкил-замещенным или гидроксиалкилзамещенным аммонием.where R 1 is an alkyl group containing from 10 to 20 carbon atoms, R 2 -H or an alkyl group containing up to 4 carbon atoms, for example, C or CH 3 , and n is an integer from 1 to 1, preferably from 3 to 6, and where M is a monovalent cation. M may be an alkali metal ion, an ammonium ion or an alkyl-substituted or hydroxyalkyl-substituted ammonium.
Когда М является щелочным металлом, щелочным металлом может быть натрий, калий или литий. Когда М является аммонием с замещенной алкильной или гидроксиалкильной группой, он по существу имеет до шести или, предпочтительно, до 3 атомов углерода. К соответствующим алкильным группам относятся метил, этил, изопропил и прочие радикалы. К соответствующим гидроксиалкильным группам относятся гидроксиэтил, гидроксипропил и прочие радикалы. Примерами замещенных радикалов аммония являются моно-, ди- и три-алкил радикалы аммония, содержащие 1-3 атома в каждой замещающей группе, и моно-, ди- и триалканоламмониевые группы, имеющие 2-3 атома углерода в каждой замещающей группе. Замещенные группы аммония включают моно-, ди- и триэтаноламмониевые радикалы.When M is an alkali metal, the alkali metal may be sodium, potassium or lithium. When M is ammonium with a substituted alkyl or hydroxyalkyl group, it essentially has up to six, or preferably up to 3 carbon atoms. The corresponding alkyl groups include methyl, ethyl, isopropyl and other radicals. Suitable hydroxyalkyl groups include hydroxyethyl, hydroxypropyl and other radicals. Examples of substituted ammonium radicals are mono-, di- and tri-alkyl ammonium radicals containing 1-3 atoms in each substituent group, and mono-, di- and trialkanolammonium groups having 2-3 carbon atoms in each substituent group. Substituted ammonium groups include mono-, di- and triethanolammonium radicals.
Типичными составляющими R1 являются алкилы, такие как децил, додецил, тетрадецил, гексадецил, октадецил и пр.; алкениловые группы, такие как 1-додеценил, 1-тетрадеценил, 2-гексадеценил, и пр.; и алкариловые группы, такие как додеценилбензол, изопропилнафталин, гексадецилтетраэтокси (?) и пр.Typical components of R 1 are alkyls such as decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, etc .; alkenyl groups such as 1-dodecenyl, 1-tetradecenyl, 2-hexadecenyl, and the like; and alkaryl groups such as dodecenylbenzene, isopropylnaphthalene, hexadecyl tetraethoxy (?), etc.
Альтернативно, анионным поверхностно-активным веществом может быть сульфонат, имеющий формулу:Alternatively, the anionic surfactant may be a sulfonate having the formula:
где R1 - алкил, алкилен, или алкильная группа, содержащая от 10 до 20 атомов углерода, и где М - одновалентный катион, описанный выше. К типичным заместителям R1 относятся алкилы, такие как децил, додецил, тетрадецил, гексадецил, октадецил и пр., алкенильные группы, такие как 1-додецил, 1-тетрадецил, 2-гексадецил, и пр., и алкильные группы, такие как додецилбензол, изопропилнафталин и пр.where R 1 is alkyl, alkylene, or an alkyl group containing from 10 to 20 carbon atoms, and where M is the monovalent cation described above. Typical R 1 substituents include alkyls such as decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, etc., alkenyl groups such as 1-dodecyl, 1-tetradecyl, 2-hexadecyl, etc., and alkyl groups such as dodecylbenzene, isopropylnaphthalene, etc.
Поверхностно-активные вещества на основе сульфоната, желательные для использования в настоящем изобретении, включают калий додецилсульфонат, натрий 1-додецилсульфонат, натрий додецилбензоленсульфонат, аммоний изопропилнафталинсульфонат и пр. Желательно, сульфонаты включают натрий альфа-олефинсульфонат, смесь, образованная по существу альфа-олефиновыми радикалами С12 и С14.Sulfonate-based surfactants desirable for use in the present invention include potassium dodecyl sulfonate, sodium 1-dodecyl sulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate, ammonium isopropylnaphthalene sulfonate, etc. Desirably, sulfonates include sodium alpha olefin sulfonate, sulfonamide C 12 and C 14 .
Поверхностно-активные вещества на основе сульфата, которые желательно использовать в настоящем изобретении, включают алкилсульфаты, такие как натрий лаурилсульфат, алкенилсульфаты, такие как калий 1-додеценилсульфат, алкарилсульфаты, такие как аммоний додецилбендолсульфат, и алкилполиэфирсульфаты, такие как натрий октодецилтетраэтоксисульфат. К подходящим сульфатам относятся алкилполиэфирсульфаты. Можно также применять смешанные сульфонаты и/или сульфаты, т.е., смеси сульфонатов или смеси сульфатов или смеси сульфонатов и сульфатов, имеющие различные составляющие.Sulphate-based surfactants that are desired to be used in the present invention include alkyl sulphates such as sodium lauryl sulphate, alkenyl sulphates such as potassium 1-dodecenyl sulphate, alkaryl sulphates such as ammonium dodecyl bendolsulphate, and alkyl polyether sulphonated sulfates such as sodium polyethyl sulfonate sulfates. Suitable sulfates include alkyl polyethersulfates. Mixed sulfonates and / or sulfates, i.e. mixtures of sulfonates or mixtures of sulfates or mixtures of sulfonates and sulfates having different components can also be used.
Для некоторых вариантов применения может оказаться желательным использовать сульфонаты и/или сульфаты, имеющие в качестве заместителя R или R' радикал, содержащий гетероатом. В дополнение к атомам углерода и водорода, может присутствовать кислород в форме карбоксила, простого эфира или других групп. Анионное поверхностно-активное вещество может присутствовать в композициях по настоящему изобретению в концентрациях в диапазоне прибл. 10-30% и по существу, прибл. 15-25% на основе общего сухого веса композиции.For some applications, it may be desirable to use sulfonates and / or sulfates having, as a substituent, an R or R ′ radical containing a heteroatom. In addition to carbon and hydrogen atoms, oxygen may be present in the form of a carboxyl, ether or other groups. Anionic surfactant may be present in the compositions of the present invention in concentrations in the range of approx. 10-30% and essentially approx. 15-25% based on the total dry weight of the composition.
Пены, приготовленные, как описано выше, имеют более длительный срок жизни по сравнению с водными пенами в целом и имеют прочность, сходную с прочностью "сахарной ваты". Таким образом, эти пены можно наносить на неравномерную, шероховатую или наклонную поверхность, на которой они сохраняют свою целостность и непрерывность.Foams prepared as described above have a longer lifespan compared to water foams in general and have a strength similar to that of “cotton candy”. Thus, these foams can be applied to an uneven, rough or inclined surface on which they maintain their integrity and continuity.
Одним из двух главных компонентов пенообразующей композиции, используемой по одному аспекту настоящего изобретения, является анионный поверхностно-активный сульфат или сульфонат, имеющий соответствующие формулы, показанные и описанные выше. R, R' и R1 являются относительно большими группами, содержащими 10-20 атомов углерода. Примерами алкильных групп для R, R' и R1 являются лаурил, миристил, пальмитил и стеарил. Примерами алкиленовых групп для OR и R1 являются альфа-олефины С10 - С16. Примерами алкариловых групп для OR и R1 являются децилбензол, додецилбензол и пропилнафталин. Примерами алкильных полиэфирных групп являютсяOne of the two main components of the foaming composition used in one aspect of the present invention is an anionic surfactant sulfate or sulfonate having the corresponding formulas shown and described above. R, R 'and R 1 are relatively large groups containing 10-20 carbon atoms. Examples of alkyl groups for R, R 'and R 1 are lauryl, myristyl, palmityl and stearyl. Examples of alkylene groups for OR and R 1 are C 10 - C 16 alpha olefins. Examples of alkaryl groups for OR and R 1 are decylbenzene, dodecylbenzene and propylnaphthalene. Examples of alkyl polyester groups are
и полученные из коммерческих сходных смесей, в которых, например, R' может быть смесями алкильных групп С10 и С12 или С12 и С14 и n может быть целым числом в указанных диапазонах. Предпочтительными -OR группами являются алкиленоксигруппы, особенно альфа-олефины, содержащие от 10 до 14 атомов углерода, и алкилбензилоксигруппы, в которых алкильные группы содержат от 10 до 16 атомов углерода.and obtained from commercial similar mixtures in which, for example, R 'may be mixtures of C 10 and C 12 alkyl groups or C 12 and C 14 and n may be an integer in the indicated ranges. Preferred —OR groups are alkyleneoxy groups, especially alpha olefins containing from 10 to 14 carbon atoms, and alkylbenzyloxy groups in which the alkyl groups contain from 10 to 16 carbon atoms.
Что касается соли карбоновой кислоты, R2 предпочтительно является алкильной группой с прямой цепочкой и может иметь от 8 до 20 атомов углерода. Примерами алкильных групп для R2 являются пеларгонил, лаурил, миристил, пальмитил, стеарил и т.п.As for the carboxylic acid salt, R 2 is preferably a straight chain alkyl group and may have from 8 to 20 carbon atoms. Examples of alkyl groups for R 2 are pelargonyl, lauryl, myristyl, palmityl, stearyl, and the like.
M - это одновалентный катион, обеспечивающий растворимость в воде, например, солей щелочных металлов, таких как натрий, калий или литий; аммоний или замещенный аммоний. Для M пригодны натрий, калий и аммоний.M is a monovalent cation that provides solubility in water, for example, alkali metal salts such as sodium, potassium or lithium; ammonium or substituted ammonium. Suitable for M are sodium, potassium and ammonium.
Смесь готовится простым смешиванием анионного поверхностно-активного вещества на основе сульфата или сульфоната и соли карбоновой кислоты в воде. Один или более из компонентов можно формировать на месте. Например, соль карбоновой кислоты можно формировать на месте, добавляя карбоновую кислоту к требуемому основанию. Для облегчения растворения может потребоваться нагревание.The mixture is prepared by simply mixing an anionic surfactant based on sulfate or sulfonate and a carboxylic acid salt in water. One or more of the components can be formed in place. For example, a carboxylic acid salt can be formed in place by adding a carboxylic acid to a desired base. Heating may be required to facilitate dissolution.
Водородный показатель рН должен быть нейтральным или слабощелочным и составлять от прибл. 7,5 до прибл. 8,5. Можно использовать комбинации сульфоната и сульфата, хотя по существу используется либо один, либо другой.The pH should be neutral or slightly alkaline and should be between approx. 7.5 to approx. 8.5. Combinations of sulfonate and sulfate may be used, although essentially one or the other is used.
С точки зрения формирования пены, концентрация комбинации в воде может меняться в широких пределах от прибл. 1% до прибл. 30% по весу. Однако, с точки зрения хранения и транспортировки, желательно получить высокую концентрацию, чтобы избежать транспортировки лишней воды. Затем концентрат разбавляют водой на месте использования. Во время производства пены, концентрация соединенных вспенивающих агентов А и В предпочтительно составляет от прибл. 1% до прибл. 3% по весу.From the point of view of foam formation, the concentration of the combination in water can vary widely from approx. 1% to approx. 30% by weight. However, from the point of view of storage and transportation, it is desirable to obtain a high concentration in order to avoid transporting excess water. Then the concentrate is diluted with water at the place of use. During the production of the foam, the concentration of the combined blowing agents A and B is preferably from approx. 1% to approx. 3% by weight.
Во время производства пены, жидкую композицию можно прокачивать под манометрическим давлением, напр., от 400 до 500 фунтов на кв. дюйм (2757,903-3447,379 кПа), через пеногенератор 214 например, канал регулирования потока при заранее определенном расходе. После канала регулирования потока жидкости, в поток жидкости нагнетают газ, который смешивается с жидкостью. Это можно осуществлять с помощью канала для управления потоком так же, как и на жидкостной стороне системы. После того, как два потока соединятся, смесь проходит на выход, которым, например, является конец шланга, который может быть оснащен, или может быть не оснащен распределительной форсункой.During the production of the foam, the liquid composition can be pumped under gauge pressure, for example, from 400 to 500 psi. inch (2757,903-3447,379 kPa), through a
Затем пену можно распределять по покрываемой зоне. Аналогично, выход (пеногенератора) для распределения можно направить в магистраль с множеством портов. Эта магистраль, в зависимости от ее размера и расхода пены, может использоваться для распределения пены.Then the foam can be distributed over the covered area. Similarly, the output (foam generator) for distribution can be routed to a trunk with multiple ports. This line, depending on its size and foam consumption, can be used to distribute the foam.
На срок существования полученной пены может влиять жесткость воды, используемой для производства пены по настоящему изобретению. Соответственно, в ситуации, когда жесткость воды, имеющейся в наличии для приготовления композиции в форме концентрата или на месте, может оказывать вредное влияние на требуемую пену, в композицию можно вводить агент, регулирующий жесткость воды, для связывания кальция и/или магния, содержащегося в воде. Примерами подходящих агентов, регулирующих жесткость воды, являются этилендиаминтетрауксусная кислота, триполифосфат натрия и калия и полиакрилаты. Количество умягчающего агента определяется, как известно, степенью жесткости конкретной доступной воды и степенью, в которой желательно снизить жесткость. Триполифосфат калия является иллюстративным желательным умягчающим агентом.The hardness of the water used to make the foam of the present invention can affect the lifetime of the resulting foam. Accordingly, in a situation where the hardness of the water available to prepare the composition in the form of a concentrate or in situ can adversely affect the desired foam, an agent that controls the hardness of water can be incorporated into the composition to bind calcium and / or magnesium contained in water. Examples of suitable water hardness control agents are ethylenediaminetetraacetic acid, sodium and potassium tripolyphosphate, and polyacrylates. The amount of softening agent is determined, as is known, by the degree of hardness of the particular available water and the degree to which it is desirable to reduce the hardness. Potassium tripolyphosphate is an illustrative desirable emollient.
В состав, который будет преобразован в пену, можно вводить загуститель/диспергатор, и примерами растворимого загустителя/диспергатора являются полимерные акрилаты, выпускаемые как загустители/диспергаторы, такие как Acrysol ICS-1 и Acrisol A-3, выпускаемые компанией Rohm & Haas Company.A thickener / dispersant may be added to the composition to be converted into foam, and examples of soluble thickener / dispersant are polymer acrylates sold as thickeners / dispersants such as Acrysol ICS-1 and Acrisol A-3 from Rohm & Haas Company.
Другой пример композиции, которая может использоваться для приготовления пенообразующей композиции для использования в настоящем изобретении, может содержать белковый гидролизат кератина, модифицированный крахмал, компонент ионов двухвалентного железа и диспергатор.Another example of a composition that can be used to prepare a foaming composition for use in the present invention may comprise keratin protein hydrolyzate, modified starch, a ferrous ion component, and a dispersant.
Белковый компонент композиции может включать белковый гидролизат кератина. Белковый гидролизат кератина может быть сухим, например в форме, выпускаемой компанией Indusria Suma Ltda (Бразилия), или в растворе, выпускаемом другими компаниями, напр., Croda Kerr (Англия), Angus Fire (Канада), National Foam (США). Белок кератин, используемый в композиции, может быть получен из рогов и копыт животных. В то же время можно найти и использовать другие подходящие источники белка.The protein component of the composition may include keratin protein hydrolyzate. Keratin protein hydrolyzate can be dry, for example, in a form manufactured by Indusria Suma Ltda (Brazil), or in a solution manufactured by other companies, e.g. Croda Kerr (England), Angus Fire (Canada), National Foam (USA). The keratin protein used in the composition can be obtained from the horns and hooves of animals. At the same time, other suitable protein sources can be found and used.
Композиция также может содержать крахмал, например, модифицированный крахмал, лишенный своих анионных свойств. Крахмал в своем естественном анионном состоянии может быть нежелателен, поскольку он привносит нестабильность в пенообразующую композицию за счет реакции с другими компонентами, в частности с катионами двухвалентного железа, как описано ниже, в результате чего генерирование и характеристики пены становятся неудовлетворительными.The composition may also contain starch, for example, modified starch, devoid of its anionic properties. Starch in its natural anionic state may be undesirable because it introduces instability in the foaming composition due to reaction with other components, in particular with ferrous cations, as described below, as a result of which the generation and characteristics of the foam become unsatisfactory.
Модифицированному крахмалу по настоящему изобретению можно придавать нужные характеристики, подвергая его гидроксиалкилированию, используя известные процессы. В результате этого процесса удаляются анионные характеристики крахмала. Подходящий гидроксиалкилированный крахмал легко доступен, например, он выпускается компанией National Starch (Instant Pure-Flo F) или Cerestar (Instant Gelex). В одном варианте крахмал подвергается гидроксипропилированию.The modified starch of the present invention can be given the desired characteristics by subjecting it to hydroxyalkylation using known processes. As a result of this process, the anionic characteristics of starch are removed. Suitable hydroxyalkylated starch is readily available, for example, available from National Starch (Instant Pure-Flo F) or Cerestar (Instant Gelex). In one embodiment, starch is hydroxypropylated.
Далее крахмал по настоящему изобретению желательно характеризуется наличием амилопектина, содержание которого превышает содержание амилозы, т.е. содержание амилопектина составляет по меньшей мере прибл. 75%. Желательно, крахмал содержит от прибл. 90% до прибл. 100% амилопектина и, наиболее желательно, по меньшей мере прибл. 99% амилопектина. Крахмал, содержащий соответствующее количество амилопектина, может быть получен из кукурузы восковой спелости или из зерен сорго восковой спелости и приобретен в коммерческих источниках, напр., National Starch & Chemicals или Cerestar. Далее в настоящем изобретении можно использовать смеси одного или более крахмала из этих или других источников, которые поставляют крахмал с соответствующим содержанием амилопектина. Для удобства крахмал, желательно, предварительно желатинируют, избегая обработки при высокой температуре и высоком давлении для его желатинизации и придания ему свойства растворимости.Further, the starch of the present invention is desirably characterized by the presence of amylopectin, the content of which exceeds the content of amylose, i.e. amylopectin content is at least approx. 75% Desirably, starch contains from approx. 90% to approx. 100% amylopectin and, most preferably, at least approx. 99% amylopectin. Starch containing an appropriate amount of amylopectin can be obtained from waxy maize or from waxy sorghum grains and purchased from commercial sources, such as National Starch & Chemicals or Cerestar. Further, in the present invention, mixtures of one or more starch from these or other sources that supply starch with an appropriate amylopectin content can be used. For convenience, the starch is preferably pregelatinized, avoiding processing at high temperature and high pressure to gel it and impart solubility to it.
Смесь по настоящему изобретению также может содержать компонент в форме ионов двухвалентного железа. Ионы двухвалентного железа могут иметь форму сульфата железа (FeSO4). Сульфат железа можно получить из коммерческих источников и предпочтительно в форме гептагидрата сульфата железа (FeSO4·7H2O). По желанию можно использовать другие источники ионов двухвалентного железа или сульфата железа.The mixture of the present invention may also contain a component in the form of ferrous ions. Ferrous ions can be in the form of iron sulfate (FeSO 4 ). Ferrous sulfate can be obtained from commercial sources and preferably in the form of ferrous sulfate heptahydrate (FeSO 4 · 7H 2 O). If desired, other sources of ferrous ions or iron sulfate can be used.
Факультативно можно добавлять диспергаторы для усиления дисперсии ингредиентов. Такие диспергаторы хорошо известны специалистам и не требуют описания. Примеры подходящих диспергаторов включают лигносульфонат натрия и лигносульфонат аммония, которые являются коммерчески доступными, например, лигносульфонат натрия выпускается под коммерческим наименованием Maraperse N-22 компанией Lignotech USA, Inc. Альтернативно, можно легко применять сухие диспергаторы.Optionally, dispersants may be added to enhance the dispersion of the ingredients. Such dispersants are well known in the art and do not require a description. Examples of suitable dispersants include sodium lignosulfonate and ammonium lignosulfonate, which are commercially available, for example, sodium lignosulfonate is sold under the trade name Maraperse N-22 by Lignotech USA, Inc. Alternatively, dry dispersants can be easily used.
При желании можно добавлять одорант, чтобы замаскировать запах белка, используемого в смеси. Одним примером одоранта является корица, которую можно использовать в форме коричного масла, диспергированного на твердой подложке, например, полимерных гранулах. Такой одорант является коммерчески доступным, например, выпускается компанией Horizon Chemical, Newark, Del. (каталожный номер 2620). Специалист может легко найти и использовать другие подходящие одоранты, не оказывающие вредного влияния на характеристики пены.If desired, an odorant can be added to mask the smell of the protein used in the mixture. One example of an odorant is cinnamon, which can be used in the form of cinnamon oil dispersed on a solid support, for example, polymer granules. Such an odorant is commercially available, for example, manufactured by Horizon Chemical, Newark, Del. (catalog number 2620). The specialist can easily find and use other suitable odorants that do not adversely affect the characteristics of the foam.
Композиция также может содержать некоторое количество модификатора водородного показателя, достаточное для получения концентрата, пенообразующего раствора и пены с pH от прибл. 6,25 до прибл. 7, и более предпочтительно, около 6,5. Как и другие описанные ингредиенты, модификатор водородного показателя может быть легко найден специалистом и добавлен в сухой или в жидкой форме в описанную выше смесь. Подходящим модификатором водородного показателя является гидроксид аммония.The composition may also contain a certain amount of a hydrogen modifier sufficient to produce a concentrate, a foaming solution and foam with a pH of approx. 6.25 to approx. 7, and more preferably about 6.5. Like the other ingredients described, a pH modifier can be easily found by a person skilled in the art and added in dry or liquid form to the mixture described above. A suitable pH modifier is ammonium hydroxide.
Факультативно, можно добавлять биоцид, для предотвращения разложения смеси или концентрата бактериями. Можно использовать любое количество биоцидов, например, Kathon (Rohm and Haas, Co.), Nipacide BK, Nipacide BCP или Nipacide MX (Nipa Laboratories). Специалист легко может определить и подобрать подходящее количество биоцида.Optionally, a biocide may be added to prevent decomposition of the mixture or concentrate by bacteria. Any number of biocides can be used, for example, Kathon (Rohm and Haas, Co.), Nipacide BK, Nipacide BCP or Nipacide MX (Nipa Laboratories). The specialist can easily determine and select the appropriate amount of biocide.
При желании можно модифицировать характеристики потока пены, добавив небольшое количество пенообразователя (foam booster), чтобы некоторые варианты применения осуществлялись более плавно и более эффективно, но без ухудшения характеристик старения. Подходящие пенообразователи известны и легко могут быть подобраны специалистами. Например, модификатор может содержать эфиры гликоля, многие из которых известны специалистам и примером которых является диэтиленгликоль-монобутил-эфир.If desired, the characteristics of the foam flow can be modified by adding a small amount of foam booster, so that some applications are carried out more smoothly and more efficiently, but without deterioration of the aging characteristics. Suitable blowing agents are known and can easily be selected by specialists. For example, the modifier may contain glycol ethers, many of which are known to those skilled in the art and exemplified by diethylene glycol monobutyl ether.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается сухая смесь, которая при разбавлении может использоваться для производства концентрата по настоящему изобретению. Альтернативно, сухую смесь по настоящему изобретению можно разбавлять и использовать непосредственно для генерирования пены по настоящему изобретению. Такая сухая смесь имеет разнообразные преимущества. Например, сухая смесь требует меньших объемов для хранения и затраты на ее транспортировку меньше, чем для разбавленных композиций.According to one aspect of the present invention, there is provided a dry mix which, when diluted, can be used to produce the concentrate of the present invention. Alternatively, the dry mix of the present invention can be diluted and used directly to generate the foam of the present invention. Such a dry mixture has various advantages. For example, a dry mix requires less storage and transportation costs are less than for diluted compositions.
Сухая смесь по настоящему изобретению содержит описанные выше компоненты. Гидролизат белка кератина присутствует в количестве от прибл. 15% до прибл. 20% по весу, и, более желательно, прибл. 19% по весу от смеси. Модифицированный крахмал присутствует в количество от прибл. 25% до прибл. 50% по весу и, более предпочтительно, прибл. 30% по весу. Компонент ионов двухвалентного железа присутствует в количестве от прибл. 6% до прибл. 8% по весу. Специалисты при необходимости могут легко подобрать соответствующие процентные соотношения в зависимости от источника ионов двухвалентного железа. Например, когда источником является гептагидрат сульфата железа, оно может присутствовать в количестве от прибл. 30% до прибл. 40% по весу и, более предпочтительно, прибл. 37% по весу. По существу диспергатор присутствует в сухой смеси в количестве от прибл. 10% до прибл. 15% по весу. Количество диспергатора, однако, можно легко регулировать в зависимости от выбранного соединения или соединений. Например, если в качестве диспергатора используется лигносульфонат аммония или лигносульфонат натрия, диспергатор предпочтительно присутствует в количестве прибл. 12% по весу.The dry mixture of the present invention contains the components described above. Keratin protein hydrolyzate is present in an amount of approx. 15% to approx. 20% by weight, and more preferably approx. 19% by weight of the mixture. Modified starch is present in an amount of approx. 25% to approx. 50% by weight and more preferably approx. 30% by weight. The ferrous ion component is present in an amount of from approx. 6% to approx. 8% by weight. If necessary, specialists can easily select the appropriate percentages depending on the source of ferrous ions. For example, when the source is iron sulfate heptahydrate, it may be present in an amount of from approx. 30% to approx. 40% by weight and more preferably approx. 37% by weight. Essentially a dispersant is present in the dry mixture in an amount of from approx. 10% to approx. 15% by weight. The amount of dispersant, however, can be easily adjusted depending on the selected compound or compounds. For example, if ammonium lignosulfonate or sodium lignosulfonate is used as the dispersant, the dispersant is preferably present in an amount of approx. 12% by weight.
Специалисты могут легко определить соответствующие количества описанных выше факультативных ингредиентов сухой смеси по настоящему изобретению. Альтернативно, один или более из этих факультативных компонентов, например, гликолевый эфир, можно добавлять по желанию после разведения сухой смеси.Those skilled in the art can readily determine the appropriate amounts of the optional dry mix ingredients of the present invention described above. Alternatively, one or more of these optional components, for example glycol ether, can be added as desired after reconstitution of the dry mixture.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предлагается водный концентрат, который после разбавления водой дает пенообразующий раствор, полезный для генерирования пены по настоящему изобретению. Компонент модифицированного крахмала, при использовании в водном концентрате по настоящему изобретению, действует как защитный коллоид, помогающий защищать компонент ионов двухвалентного железа от окисления при транспортировке и хранении, даже при контакте с атмосферным воздухом. Таким образом, концентрат по настоящему изобретению является стабильным и хорошо приспособленным к транспортировке и хранению в водной форме.According to a further aspect of the present invention, there is provided an aqueous concentrate which, upon dilution with water, provides a foaming solution useful for generating the foam of the present invention. The modified starch component, when used in the aqueous concentrate of the present invention, acts as a protective colloid to help protect the ferrous ion component from oxidation during transport and storage, even in contact with atmospheric air. Thus, the concentrate of the present invention is stable and well adapted for transportation and storage in aqueous form.
Концентрат по настоящему изобретению содержит как минимум от прибл. 2% до прибл. 8% по весу модифицированного крахмала, как описано выше; от прибл. 1% до прибл. 4% по весу ионов двухвалентного железа; и от прибл. 1% до прибл. 10% по весу диспергатора, и воду. Специалисты могут легко подобрать эти соотношения в зависимости от источника компонента. Компонентом ионов двухвалентного железа является гептагидрат сульфата железа в количестве от прибл. 5% до прибл. 20% по весу. Концентрат далее содержит достаточное количество модификатора водородного показателя для того, чтобы водородный показатель концентрата составлял от прибл. 6,5 до прибл. 7,0, а также другие желательные компоненты, описанные выше.The concentrate of the present invention contains at least approx. 2% to approx. 8% by weight of modified starch, as described above; from approx. 1% to approx. 4% by weight of ferrous ions; and from approx. 1% to approx. 10% by weight of dispersant, and water. Specialists can easily select these ratios depending on the source of the component. The component of ferrous ions is iron sulfate heptahydrate in an amount of approx. 5% to approx. 20% by weight. The concentrate further contains a sufficient amount of a hydrogen index modifier so that the hydrogen index of the concentrate is between approx. 6.5 to approx. 7.0, as well as other desirable components described above.
Например, если в концентрате используется одорант, он присутствует в количестве до прибл. 1% по весу, а биоцид присутствует в количестве от прибл. 0,1% до прибл. 1,0% по весу от концентрата. По существу, если в концентрате присутствуют какие-либо пенообразователи, их количество составляет до прибл. 2% по весу и, наиболее желательно, от прибл. 0,75% до прибл. 2% по весу. Специалисты при необходимости легко могут регулировать эти количества.For example, if an odorant is used in the concentrate, it is present in an amount up to approx. 1% by weight, and the biocide is present in an amount of from approx. 0.1% to approx. 1.0% by weight of the concentrate. Essentially, if any blowing agents are present in the concentrate, their amount is up to approx. 2% by weight and, most preferably, from approx. 0.75% to approx. 2% by weight. Specialists can easily adjust these amounts if necessary.
Для приготовления пенообразующего раствора сухую смесь или, альтернативно, концентрат, разводят соответствующим количеством воды. При желании, состав сухой смеси или концентрата можно регулировать в соответствии со степенью разбавления, применяемой заказчиком при генерировании пены по настоящему изобретению. По существу концентрат по настоящему изобретению для получения пенообразующего раствора, имеющего концентрацию действующих веществ от прибл. 1% до прибл. 5% по весу и, предпочтительно от прибл. 2% до прибл. 4% по весу, разводится в соотношении от 3 до 10 частей по весу воды на 1 часть по весу концентрата. Специалисты легко могут приготовить другие требуемые концентрации и растворы, используя приведенные диапазоны и описанные принципы.To prepare a foaming solution, the dry mixture or, alternatively, the concentrate, is diluted with an appropriate amount of water. If desired, the composition of the dry mix or concentrate can be adjusted in accordance with the degree of dilution used by the customer in the generation of the foam of the present invention. Essentially the concentrate of the present invention to obtain a foaming solution having an active substance concentration of from approx. 1% to approx. 5% by weight and preferably from approx. 2% to approx. 4% by weight, diluted in a ratio of 3 to 10 parts by weight of water per 1 part by weight of the concentrate. Specialists can easily prepare other required concentrations and solutions using the ranges and principles described.
В одном варианте концентрат по настоящему изобретению разбавляют в соотношении прибл. 6,5 частей воды на 1 часть концентрата, получая пенообразующий раствор по настоящему изобретению. В другом варианте тот же концентрат разбавляют в соотношении 3,75 части воды на 1 часть концентрата.In one embodiment, the concentrate of the present invention is diluted in a ratio of approx. 6.5 parts water to 1 part concentrate, obtaining a foaming solution of the present invention. In another embodiment, the same concentrate is diluted in the ratio of 3.75 parts of water to 1 part of the concentrate.
Другим примером композиции, которая может быть полезной в настоящем изобретении, является смесь в воде, которая содержит (А) сульфонат натрия общей формулы:Another example of a composition that may be useful in the present invention is a mixture in water that contains (A) sodium sulfonate of the general formula:
где R - алкильная, алкиленовая или алкарильная группа, содержащая от 10 до 20 атомов углерода, (В) карбоновую кислоту R1 COOH, где R1 - алкильная группа, содержащая от 8 до 30 атомов углерода; (С) гидроксид калия; (D) силикат калия, так, чтобы соотношение (С) и (D) было достаточным для по существу полной нейтрализации для формирования калийной соли (В), а соотношение (В) и (А) давало молевое соотношение больше, чем 1:1, и до прибл. 2:1; (Е) неионный, твердый органический растворимый в воде материал, такой как сахароза или мочевина, и (F) гидроксильный растворитель для калийной соли (В). Если используется жесткая вода, можно включить кондиционер (G), например триполифосфат калия.where R is an alkyl, alkylene or alkaryl group containing from 10 to 20 carbon atoms, (B) a carboxylic acid R 1 COOH, where R 1 is an alkyl group containing from 8 to 30 carbon atoms; (C) potassium hydroxide; (D) potassium silicate, so that the ratio of (C) and (D) is sufficient for essentially complete neutralization to form the potassium salt (B), and the ratio of (B) and (A) gives a molar ratio of more than 1: 1 up to approx. 2: 1; (E) a non-ionic, solid organic water-soluble material, such as sucrose or urea, and (F) a hydroxyl solvent for potassium salt (B). If hard water is used, air conditioning (G), such as potassium tripolyphosphate, may be included.
Эта композиция образуется в результате смешивания компонентов с (А) по (F) включительно в воде так, что в полученной композиции идентичность некоторых из компонентов может быть утеряна, например, в результате обмена ионами и нейтрализации. Компонент А является сульфонатом натрия, имеющим определенную формулу. Он является поверхностно-активным вспенивающим агентом. Предпочтительно, компонент А является альфаолефиновым сульфонатом натрия, содержащим от 10 до 20 атомов углерода, особенно смесью, содержащей в принципе 14 и 16 атомов углерода.This composition is formed by mixing components (A) through (F) inclusively in water so that in the resulting composition the identity of some of the components can be lost, for example, as a result of ion exchange and neutralization. Component A is sodium sulfonate having a specific formula. It is a surface active blowing agent. Preferably, component A is sodium alpha-olefin sulfonate containing from 10 to 20 carbon atoms, especially a mixture containing in
Карбоновая кислота (компонент В) дает после нейтрализации до калийной соли мыльный вспенивающий агент. R является алкильной группой с прямой цепочкой, содержащей от 8 до 20 атомов углерода, особенно, стеариновой и пальмитиновой кислотой. В такой смеси относительные пропорции стеариновой кислоты и пальмитиновой кислоты могут составлять от прибл. 45% до прибл. 55% по весу первой к прибл. 55% до прибл. 45% по весу последней, предпочтительно, прибл. 50:50.Carboxylic acid (component B) gives a soap blowing agent after neutralization to potassium salt. R is a straight chain alkyl group containing from 8 to 20 carbon atoms, especially stearic and palmitic acid. In such a mixture, the relative proportions of stearic acid and palmitic acid may be from approx. 45% to approx. 55% by weight of the first to approx. 55% to approx. 45% by weight of the latter, preferably approx. 50:50.
Для формирования требуемого содержания ионов калия можно использовать два источника: компонент С, гидроксид калия, и компонент D, силикат калия. Например, силикат необходим для минимизации выпадения соли карбоновой кислоты. Однако, если в качестве источника нейтрализующих ионов калия используется силикат калия, возникает выпадение силикатного комплекса. Как указано выше, соотношение С плюс D к карбоновой кислоте (В) достаточно для по существу полной нейтрализации для образования калийной соли карбоновой кислоты (компонента В). Однако, пропорция С к D будет такой, чтобы получить от прибл. 50% до прибл. 90% калийного основания из гидроксида калия (С) и от прибл. 50% до прибл. 10% калийного основания из силиката калия (В). Предпочтительно молевое отношение составляет 4 моля калийного основания из гидроксида калия (С) к 1 молю калийного основания из силиката калия (D).Two sources can be used to form the desired potassium ion content: component C, potassium hydroxide, and component D, potassium silicate. For example, silicate is necessary to minimize the precipitation of a carboxylic acid salt. However, if potassium silicate is used as a source of neutralizing potassium ions, precipitation of the silicate complex occurs. As indicated above, the ratio of C plus D to carboxylic acid (B) is sufficient for substantially complete neutralization to form the potassium salt of the carboxylic acid (component B). However, the proportion of C to D will be such as to obtain from approx. 50% to approx. 90% potassium base from potassium hydroxide (C) and from approx. 50% to approx. 10% potassium base from potassium silicate (B). Preferably, the molar ratio is 4 moles of potassium base from potassium hydroxide (C) to 1 mole of potassium base from potassium silicate (D).
Для повышения прочности полученной пены за счет увеличения содержания твердых веществ без нарушения ионного равновесия композиции, можно вводить твердый неионный растворимый в воде материал, такой как сахароза или мочевина (компонент Е). Предпочтительной является сахароза благодаря времени выдержки, физическим свойствам концентрата и прочности пены.To increase the strength of the resulting foam by increasing the solids content without violating the ionic equilibrium of the composition, a solid non-ionic water-soluble material such as sucrose or urea (component E) can be added. Sucrose is preferred because of the exposure time, the physical properties of the concentrate and the strength of the foam.
Вязкость концентрата предпочтительно составляет 200-300 сантипуаз при 30°С, поэтому им можно легко манипулировать при хранении в резервуарах или при разбавлении. Поэтому в него введен компонент F, растворитель соли калия карбоновой кислоты (В). Обычно это гидроксильный растворитель, такой как метиловый спирт, изопропиловый спирт, этиленгликоль, пропиленгликоль, гликолевые эфиры и т.п. Из них предпочтительными являются гликолевые эфиры, особенно этиленгликоль-монобутил-эфир и диэтиленгликоль-монобутил-эфир, особенно последний.The viscosity of the concentrate is preferably 200-300 centipoise at 30 ° C; therefore, it can be easily manipulated when stored in tanks or when diluted. Therefore, component F, a solvent of the potassium salt of the carboxylic acid (B), is introduced therein. It is usually a hydroxyl solvent such as methyl alcohol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, glycol ethers, and the like. Of these, glycol ethers, especially ethylene glycol monobutyl ether and diethylene glycol monobutyl ether, especially the latter, are preferred.
Жесткость воды, используемой для получения композиции, как в концентрированной, так и в разбавленной форме, может влиять на стойкость и качество полученной пены. Для того, чтобы использовать любую имеющуюся воду разной жесткости из разных источников, в композицию введен умягчитель, компонент G. Можно использовать такие умягчители, как этилендиаминтетрауксусная кислота или фосфаты калия, но предпочтительным является известный диспергатор триполифосфат калия, поскольку он улучшает физические характеристики концентрата. При подготовке концентрата умягчитель (G) предпочтительно добавляют в воду сразу после добавления альфаолифинсульфоната натрия (А).The hardness of the water used to obtain the composition, both in concentrated and diluted form, can affect the durability and quality of the resulting foam. In order to use any available water of different hardness from different sources, a softener, component G, is introduced into the composition. Softeners such as ethylenediaminetetraacetic acid or potassium phosphates can be used, but the known dispersant potassium tripolyphosphate is preferred because it improves the physical characteristics of the concentrate. In preparing the concentrate, a softener (G) is preferably added to water immediately after the addition of sodium alpha-olifin sulfonate (A).
Выше было указано соотношение различных компонентов. По существу пропорции компонентов на безводной основе и в процентах по весу на основе суммарного веса компонентов с (А) по (F) включительно, таковы: (А) - от прибл. 15% до прибл. 20%, предпочтительно 18-19%, (В) - от прибл. 25% до прибл. 35%, предпочтительно, прибл. 30-32%, (С) - от прибл. 2% до прибл. 8%, предпочтительно, прибл. 5-6%, (D) - от прибл. 2% до прибл. 5%, предпочтительно, 3-4%, (Е) - от прибл. 15% до прибл. 30%, предпочтительно 23-24%, и (F) - от прибл. 10% до прибл. 15%, предпочтительно 13-14%.The ratio of various components was indicated above. In essence, the proportions of the components on an anhydrous basis and in percent by weight based on the total weight of the components (A) through (F) inclusive, are as follows: (A) from approx. 15% to approx. 20%, preferably 18-19%, (B) - from approx. 25% to approx. 35%, preferably approx. 30-32%, (C) - from approx. 2% to approx. 8%, preferably approx. 5-6%, (D) - from approx. 2% to approx. 5%, preferably 3-4%, (E) - from approx. 15% to approx. 30%, preferably 23-24%, and (F) from approx. 10% to approx. 15%, preferably 13-14%.
В предпочтительном концентрате триполифосфат калия (G) также включен в количестве от прибл. 3% до прибл. 7%, предпочтительно, прибл. 5-6%, на основе суммарного веса компонентов А-G.In a preferred concentrate, potassium tripolyphosphate (G) is also included in an amount of from approx. 3% to approx. 7%, preferably approx. 5-6%, based on the total weight of components A-G.
Также упоминалось приготовление композиции в форме концентрата с последующим разбавлением водой, обычно на месте использования, для генерирования пены. Концентрат может иметь концентрацию компонентов с А по F включительно по весу на безводной основе от прибл. 10% до прибл. 40%, предпочтительно, 23-31%, на основе совокупного веса концентрата. Для генерирования пены такой концентрат можно разводить примерно 7-9 объемами воды на 1 объем концентрата для получения концентрации компонентов А-F включительно по весу на безводной основе от 1 до 6%, предпочтительно 3-4%, на основе совокупного веса разбавленной композиции.Also mentioned was the preparation of the composition in the form of a concentrate, followed by dilution with water, usually at the place of use, to generate foam. The concentrate may have a concentration of components A through F, inclusive, by weight on an anhydrous basis from approx. 10% to approx. 40%, preferably 23-31%, based on the total weight of the concentrate. To generate foam, such a concentrate can be diluted with about 7-9 volumes of water per 1 volume of concentrate to obtain a concentration of components A-F, inclusive by weight on an anhydrous basis of from 1 to 6%, preferably 3-4%, based on the total weight of the diluted composition.
Пена генерируется из разведенной композиции путем перемешивания в присутствии газа, желательно инертного газа, такого как азот, как описано выше.Foam is generated from the diluted composition by mixing in the presence of a gas, preferably an inert gas, such as nitrogen, as described above.
Другим примером пенообразующей композиции, которую можно использовать в связи с предлагаемым способом, является тиксотропная композиция, которая содержит поверхностно-активное вещество на основе анионного сульфоната или сульфата, жирную кислоту, тиксотропный загуститель, полимер акриловой кислоты и основание. Такая композиция факультативно содержит умягчитель.Another example of a foaming composition that can be used in connection with the proposed method is a thixotropic composition, which contains a surfactant based on anionic sulfonate or sulfate, a fatty acid, a thixotropic thickener, an acrylic acid polymer and a base. Such a composition optionally contains a softener.
Анионными поверхностно-активными веществами являются алкил, алкилен, алкарил и алкилполиэфирные сульфонаты и сульфаты, описанные выше. Жирные кислоты - это кислоты, имеющие от 14 до 18 атомов углерода. Тиксотропными загустителями являются загустители, состоящие из акриловой кислоты - алкоксилированных метакрилатных эфиров, и основаниями являются алканоламины.Anionic surfactants are alkyl, alkylene, alkaryl and alkylpolyether sulfonates and sulfates described above. Fatty acids are acids having from 14 to 18 carbon atoms. Thixotropic thickeners are thickeners consisting of acrylic acid - alkoxylated methacrylate esters, and alkanolamines are bases.
Компонент, являющийся жирной кислотой, работает в комбинации с поверхностно-активным веществом для создания вспенивающей активности. К таким жирным кислотам могут относиться любые из жирных кислот, имеющих от прибл. 8 до прибл. 30 атомов углерода. По существу, желательно применять жирные кислоты, содержащие 10-20 атомов углерода и, предпочтительно, 14-18 атомов углерода. Типичными жирными кислотами, которые желательно использовать в настоящем изобретении, являются декановая кислота, лауриновая кислота, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота и стеариновая кислота. Также в настоящем изобретении можно использовать комбинации жирных кислот, имеющих вышеуказанное количество атомов углерода. Особенно предпочтительной жирной кислотой является коммерческий сорт стеариновой кислоты, который является смесью жирных кислот и преимущественно смесью пальмитиновой и стеариновой кислот.The fatty acid component works in combination with a surfactant to create a foaming activity. Such fatty acids may include any of the fatty acids having from approx. 8 to approx. 30 carbon atoms. Essentially, it is desirable to use fatty acids containing 10-20 carbon atoms and, preferably, 14-18 carbon atoms. Typical fatty acids that it is desirable to use in the present invention are decanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid and stearic acid. Also in the present invention, combinations of fatty acids having the above number of carbon atoms can be used. A particularly preferred fatty acid is the commercial grade of stearic acid, which is a mixture of fatty acids and preferably a mixture of palmitic and stearic acids.
Жирная кислота присутствует в композиции по настоящему изобретению в концентрациях по меньшей мере 5% и может присутствовать в количествах до 30%, на основе совокупного сухого веса композиции. Концентрация жирной кислоты предпочтительно составляет от 5% до 25% по весу и, наиболее предпочтительно, в диапазоне 10-20% по весу от совокупного сухого веса композиции.Fatty acid is present in the composition of the present invention in concentrations of at least 5% and may be present in amounts of up to 30%, based on the total dry weight of the composition. The concentration of the fatty acid is preferably from 5% to 25% by weight and, most preferably, in the range of 10-20% by weight of the total dry weight of the composition.
Тиксотропный загуститель присутствует для придания композиции способности создания тиксотропной пены, т.е. пены, которую можно легко прокачивать, но которая не течет или не дает значительного провисания в стоячем положении. По существу в настоящем изобретении можно использовать любой имеющийся на рынке полимерный тиксотропный загуститель. Однако предпочтительными тиксотропными загустителями являются те, которые содержат значительное количество акриловой структуры и которые растворимы в водных щелочных растворах. Подходящие тиксотропные загустители включают сополимеры акриловой кислоты и акриловых эфиров. Предпочтительным акриловым полимерным загустителем является сополимер акриловой кислоты и метакрилового эфира, такого как алкоксолированного метакрилового эфира. Наиболее предпочтительными тиксотропными загустителями являются загустители, содержащие акриловую кислоту и этоксилированный метакриловый эфир, в котором эфирный компонент имеет прибл. 12-30 этоксильных групп, а этоксильная связь заканчивается алкильной группой, имеющей 12-20 атомов углерода. Молярное отношение единиц акриловой кислоты к единицам этоксилированного метакрилового эфира в таких композициях желательно составляет 6-10:1. Коммерчески доступным тиксотропным загустителем, соответствующим вышеприведенному описанию, является Acrycol™ ISC-1.A thixotropic thickener is present to give the composition the ability to create a thixotropic foam, i.e. foam, which can be easily pumped, but which does not flow or does not significantly sag in the upright position. As such, any commercially available polymer thixotropic thickener can be used in the present invention. However, preferred thixotropic thickeners are those that contain a significant amount of acrylic structure and which are soluble in aqueous alkaline solutions. Suitable thixotropic thickeners include copolymers of acrylic acid and acrylic esters. A preferred acrylic polymer thickener is a copolymer of acrylic acid and methacrylic ester, such as alkoxylated methacrylic ester. The most preferred thixotropic thickeners are thickeners containing acrylic acid and ethoxylated methacrylic ester, in which the ether component has approx. 12-30 ethoxyl groups, and the ethoxyl bond ends with an alkyl group having 12-20 carbon atoms. The molar ratio of units of acrylic acid to units of ethoxylated methacrylic ester in such compositions is desirably 6-10: 1. A commercially available thixotropic thickener as described above is Acrycol ™ ISC-1.
Тиксотропный загуститель присутствует в композициях по настоящему изобретению в относительно высоких концентрациях. Он может составлять по меньшей мере 5% и вплоть до 25% по весу на основе совокупного сухого веса композиции. В предпочтительных вариантах настоящего изобретения тиксотропный загуститель присутствует в количестве 10-20% по весу на основе совокупного сухого веса композиции.A thixotropic thickener is present in the compositions of the present invention in relatively high concentrations. It can be at least 5% and up to 25% by weight based on the total dry weight of the composition. In preferred embodiments of the present invention, a thixotropic thickener is present in an amount of 10-20% by weight based on the total dry weight of the composition.
Композиции могут содержать полимер акриловой кислоты. Хотя функции и способ работы этого компонента на вполне понятны, оказывается, что полимер акриловой кислоты служит технологической присадкой и позволяет ввести очень высокие концентрации тиксотропного загустителя в состав композиции без образования геля. Предпочтительными полимерами акриловой кислоты являются гомополимер акриловой кислоты и сополимеры акриловой кислоты, в которых основной составляющей является акриловая кислота. В настоящем изобретении находят соответствующее применение полиакриловые кислоты, имеющие средний молекулярный вес, т.е. молекулярный вес в диапазоне от 30000 до 100000, определенный средневзвешенным способом, и, предпочтительно, в диапазоне прибл. 40000-70000. Наиболее предпочтительными полиакриловыми кислотами являются те из них, которые имеют средний молекулярный вес в диапазоне прибл. 50000-60000. Полимер акриловой кислоты по существу присутствует в концентрации прибл. 5-20% и предпочтительно 5-15% по весу на основе совокупного сухого веса композиции.The composition may contain an acrylic acid polymer. Although the functions and method of operation of this component are not completely understood, it turns out that the polymer of acrylic acid serves as a technological additive and allows the introduction of very high concentrations of a thixotropic thickener in the composition without gel formation. Preferred acrylic acid polymers are acrylic acid homopolymer and acrylic acid copolymers in which acrylic acid is the main component. In the present invention, polyacrylic acids having an average molecular weight, i.e. molecular weight in the range of 30,000 to 100,000, determined by the weighted average method, and preferably in the range of approx. 40000-70000. The most preferred polyacrylic acids are those which have an average molecular weight in the range of approx. 50000-60000. The acrylic acid polymer is substantially present at a concentration of approx. 5-20% and preferably 5-15% by weight based on the total dry weight of the composition.
Основание, присутствующее в композиции, также играет свою роль. Поскольку компоненты по настоящему изобретению работают в щелочной среде, желательно добавить достаточное количество основания для нейтрализации кислых компонентов, т.е. кислую функцию жирных кислот, тиксотропного загустителя и полимера акриловой кислоты.The base present in the composition also plays a role. Since the components of the present invention operate in an alkaline environment, it is desirable to add a sufficient amount of base to neutralize the acidic components, i.e. acid function of fatty acids, thixotropic thickener and acrylic acid polymer.
Основание может быть растворимым в воде основанием, которое не оказывает вредного влияния на эксплуатационные характеристики композиции. Подходящими основаниями являются растворимые в воде одновалентные основания, включая гидроксиды щелочных металлов, гидроксид аммония, амины и алканоламины. Полезные основания включают гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид лития, гидроксид аммония, первичные, вторичные и третичные амины, в которых алкильные группы имеют 1-3 атома углерода, и моно-, ди- и триалканоламины с 2-3 атомами углерода в каждой алканольной группе. Примеры подходящих аминов включают метиламин, диэтиламин, триэтиламин, изопропиламин, бутиламин и пр. Примеры алканоламинов, полезных в настоящем изобретении, включают диэтаноламин, триэтаноламин, моноизопропаноламин и пр. В настоящем изобретении также можно использовать смеси этих соединений. Подходящими основаниями для использования в настоящем изобретении являются аммоний и низшие алканоламины, такие как моно-, ди- и триэтаноламины. Например, подходящее основание включает триэтаноламин и смесь, содержащую 75-95% по весу триэтаноламина и 5-25% по весу диэтаноламина.The base may be a water soluble base that does not adversely affect the performance of the composition. Suitable bases are water soluble monovalent bases, including alkali metal hydroxides, ammonium hydroxide, amines and alkanolamines. Useful bases include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonium hydroxide, primary, secondary and tertiary amines in which the alkyl groups have 1-3 carbon atoms, and mono-, di- and trialkanolamines with 2-3 carbon atoms in each alkanol group. Examples of suitable amines include methylamine, diethylamine, triethylamine, isopropylamine, butylamine, etc. Examples of alkanolamines useful in the present invention include diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, etc. Mixtures of these compounds can also be used in the present invention. Suitable bases for use in the present invention are ammonium and lower alkanolamines, such as mono-, di- and triethanolamines. For example, a suitable base includes triethanolamine and a mixture containing 75-95% by weight of triethanolamine and 5-25% by weight of diethanolamine.
Основание по существу присутствует в количестве, достаточном для нейтрализации всех кислых компонентов состава, и повышает водородный показатель композиции до величины по меньшей мере прибл. 7,5 и, предпочтительно, до величины прибл. 8-10.The base is substantially present in an amount sufficient to neutralize all acidic components of the composition, and increases the pH of the composition to at least about 7.5 and preferably up to approx. 8-10.
Вода, имеющаяся для разбавления пенообразующих концентратов, часто бывает жесткой из-за присутствия солей кальция и магния. В этом случае может быть желательным включить в композицию умягчитель, чтобы регулировать жесткость воды. Хотя можно использовать любой обычный умягчитель, было обнаружено, что для использования в композиции по настоящему изобретению наиболее подходят полифосфатные соли. Предпочтительными полифосфатными солями являются полифосфатные соли щелочных металлов и аммония. Особо предпочтительным умягчителем является триполифосфат калия, поскольку он способен работать при низких температурах, например, встречающихся при работе с холодной водой в зимних условиях. Количество умягчителя воды зависит от жесткости воды, используемой для получения пены. Умягчитель по существу присутствует в количестве, достаточном для соответствующего устранения жесткости воды.The water available for diluting foaming concentrates is often harsh due to the presence of calcium and magnesium salts. In this case, it may be desirable to include a softener in the composition to control the hardness of the water. Although any conventional emollient can be used, it has been found that polyphosphate salts are most suitable for use in the compositions of the present invention. Preferred polyphosphate salts are polyphosphate salts of alkali metals and ammonium. A particularly preferred emollient is potassium tripolyphosphate, since it is able to work at low temperatures, such as those encountered when working with cold water in winter conditions. The amount of water softener depends on the hardness of the water used to produce the foam. The softener is essentially present in an amount sufficient to adequately eliminate water hardness.
При производстве концентрата обычно предпочтительно избегать включения в состав избыточно больших количеств воды, поскольку это приводит к росту расходов на хранение и транспортировку. В концентрированных составах вода по существу присутствует в количестве 40-90% от совокупного веса концентрата. При разбавлении концентрата для использования для генерирования пены, в концентрат добавляют достаточное количество воды, чтобы получить композицию, желательно содержащую от 95% до 99% воды и от 1% до 5% других компонентов.In the production of concentrate, it is usually preferable to avoid the inclusion of excessively large amounts of water, since this leads to an increase in storage and transportation costs. In concentrated formulations, water is substantially present in an amount of 40-90% of the total weight of the concentrate. When diluting the concentrate for use to generate foam, sufficient water is added to the concentrate to obtain a composition, preferably containing from 95% to 99% water and from 1% to 5% of the other components.
Пенообразующие композиции по настоящему изобретению можно приготовить как концентраты и смешивать их с водой для применения. Спешивание осуществляется путем соединения концентрата с водой в циркуляционной системе и в принудительном пропускании смеси через трубопровод, имеющий небольшую площадь сечения, с относительно высокой линейной скоростью. Чтобы избежать преждевременного пенообразования, смесь выпускают из трубопровода с малой площадью сечения в трубопровод, имеющий увеличенную площадь сечения, тем самым снижая скорость потока перед повторным введением в основной объем воды, находящейся в смешивающем сосуде.The foaming compositions of the present invention can be prepared as concentrates and mixed with water for use. The dismounting is carried out by combining the concentrate with water in the circulating system and in forcing the mixture through a pipeline having a small cross-sectional area with a relatively high linear velocity. To avoid premature foaming, the mixture is discharged from a pipeline with a small cross-sectional area into a pipeline having an increased cross-sectional area, thereby reducing the flow rate before re-introducing into the main volume of water in the mixing vessel.
Пенообразующими композициями, полезными в настоящем изобретении, могут быть любые из множества типов пористых вспененных смол. Типичными смолами, которые можно вспенивать, являются стирол, акрилонитрилбутадиенстирол, полиолефины, фенольные смолы, силиконы, уретаны и винилы. Этот перечень, разумеется, не является ограничивающим и приведен просто для иллюстрации. Описания вспениваемых смол широко представлены в литературе; в частности, в 1970-1971 Modern Plastics Encyclopedia, начиная со стр. 272. Два других типа смолы, представляющие интерес, это изоцинураты (описаны в патенте США №3,814,659) и карбодиимиды (описанные в патентах США №№3,502,722 и 3,891,578). Можно использовать вспененные смолы как с закрытыми, так и с открытыми порами. Принимая во внимание знания специалистов и многочисленные источники в литературе, более подробного описания других смол не требуется.The foaming compositions useful in the present invention may be any of a variety of types of porous foamed resins. Typical foaming resins are styrene, acrylonitrile butadiene styrene, polyolefins, phenolic resins, silicones, urethanes and vinyls. This list, of course, is not limiting and is given merely for illustration. Descriptions of expandable resins are widely represented in the literature; in particular, 1970-1971 Modern Plastics Encyclopedia, starting on page 272. Two other types of resins of interest are isocinurates (described in US Pat. No. 3,814,659) and carbodiimides (described in US Pat. Nos. 3,502,722 and 3,891,578). Foamed resins can be used with both closed and open pores. Taking into account the knowledge of specialists and numerous sources in the literature, a more detailed description of other resins is not required.
Каждая из пенообразующих композиций, описанных выше, может содержать агент, удаляющий или регулирующий содержание сероводорода. Таким агентом для удаления или регулирования сероводорода может быть соединение железа, например, ион трехвалентного или двухвалентного железа, координированный с анионным лигандом, например, полиаминокарбоновой кислотой, например гидролизат белка, являющийся компонентом пены, этилендиаминтетрауксусная кислота, гидроксиэтилэтилендиаминтетрауксусная кислота, диэтилентриаминпентауксусная кислота или нитрилотриуксусная кислота. Можно также использовать другие агенты, регулирующие содержание сероводорода, такие как азотные основания (амины).Each of the foaming compositions described above may contain an agent that removes or regulates the content of hydrogen sulfide. Such an agent for removing or regulating hydrogen sulfide may be an iron compound, for example, a ferric or divalent iron ion coordinated with an anionic ligand, for example, polyaminocarboxylic acid, for example a protein hydrolyzate, which is a component of the foam, ethylenediaminetetraacetic acid, hydroxyethylethylenediaminetetraacetic acid, di-acid. Other hydrogen sulfide control agents may also be used, such as nitrogen bases (amines).
Хотя выше были описаны некоторые пенообразующие композиции, считается, что существуют и другие пенообразующие композиции, которые могут быть полезными для реализации способов по настоящему изобретению. Другие пенообразующие композиции должны быть такими, чтобы их можно было легко поставлять, они должны иметь достаточно длительное время выдержки, они должны обладать достаточной прочностью, чтобы пена покрывала вертикальные (и по существу вертикальные) поверхности материала выработанного пространства или уплотняющего материала, они должны в достаточной степени выдерживать превалирующие условия окружающей среды в течение соответствующего периода времени и должны создавать достаточный барьер для потока газа.Although some foaming compositions have been described above, it is believed that there are other foaming compositions that may be useful for implementing the methods of the present invention. Other foaming compositions must be such that they can be easily delivered, they must have a sufficiently long exposure time, they must be strong enough to foam cover the vertical (and essentially vertical) surfaces of the material of the worked-out space or the sealing material, they must be sufficient degrees withstand prevailing environmental conditions for an appropriate period of time and should create a sufficient barrier to gas flow.
В настоящем изобретении также предусматривается использование вышеописанных пен для защиты от взрыва. В этом случае пену можно доставлять в зоны, расположенные рядом с защитными структурами, например, шахтными уплотнениями, для обеспечения физического разделения нежелательных газов, возникших в результате взрыва, от защитной структуры. Предусматривается, что наличие пены в таких местах может снижать взрывную нагрузку на защитную структуру путем снижения давления взрыва.The present invention also contemplates the use of the above foams for protection against explosion. In this case, the foam can be delivered to areas adjacent to the protective structures, for example, shaft seals, to ensure the physical separation of the unwanted gases resulting from the explosion from the protective structure. It is envisaged that the presence of foam in such places can reduce the explosive load on the protective structure by reducing the pressure of the explosion.
Ниже приводятся неограничивающие примеры настоящего изобретения.The following are non-limiting examples of the present invention.
Пример 1Example 1
Квершлаг заполнялся уплотнением в форме панели Кеннеди без дверей для создания пустого пространства объемом прибл. 4000 куб. футов (113,2674 куб.м). С помощью газообразного азота создавали пенообразующую композицию по настоящему изобретению, которую нагнетали в пустое пространство. Уровень кислорода в головном пространстве измеряли во время операции заполнения и по мере разрушения пены. В начале заполнения содержание кислорода, как и ожидалось, составляло 21%. Когда пустое пространство было заполнено пеной прибл. на 80%, содержание кислорода снизилось до прибл. 10%, а когда пустота была заполнена, содержание кислорода снизилось до прибл. 0%. Через 200 часов в пустом пространстве еще сохранялось прибл. 50% первоначального объема пены.The crosshairs were filled with a seal in the form of a Kennedy panel without doors to create an empty space of approx. 4000 cu ft (113.2674 cubic meters). Using gaseous nitrogen, a foaming composition of the present invention was created, which was pumped into an empty space. The oxygen level in the head space was measured during the filling operation and as the foam collapses. At the beginning of filling, the oxygen content, as expected, was 21%. When the empty space was filled with foam approx. by 80%, the oxygen content decreased to approx. 10%, and when the void was filled, the oxygen content decreased to approx. 0% After 200 hours, approx. 50% of the initial volume of foam.
Пример 2Example 2
Далее исследуется применение пены по настоящему изобретению на головном штреке. Барометрическое давление в течение данного периода времени изменяется, что является типичным, поэтому в течение полных суток происходит изменение от максимума к минимуму, что на месте испытаний происходило между 08:00 и 11:00 и между 15:00 и 19:00 соответственно. В результате объем метана в шахте типично падает с увеличением барометрического давления и наоборот. Типично, объем азота непрерывно пропускается от головного штрека к хвостовому штреку в количестве, зависящем от барометрического давления, для снижения количества кислорода, проходящего сквозь уплотнения.Next, the use of the foam of the present invention on a head drift is investigated. The barometric pressure changes over a given period of time, which is typical, therefore, over the course of a full day, a change occurs from maximum to minimum, which at the test site occurred between 08:00 and 11:00 and between 15:00 and 19:00, respectively. As a result, the methane volume in the mine typically decreases with increasing barometric pressure and vice versa. Typically, a volume of nitrogen is continuously passed from the head drift to the tail drift in an amount dependent on barometric pressure to reduce the amount of oxygen passing through the seals.
Пену подавали отдельными операциями на головном штреке, начиная с 09:30, когда барометрическое давление было близким к максимальному. Содержание метана измеряли на ISO (хвостовой штрек). Как показано на фиг.6, несмотря на то, что барометр начал отказывать прибл. в 10:00, поток азота продолжался до прибл. 12:30. К этому времени датчик метана ISO показывал увеличение, и в ответ на подачу азота начинал показывать уменьшение. Видно, что поток азота был достаточно велик для доминирования в потоке и при массовой транспортировке на датчике ISO, и никакого влияния подачи пены на головной штрек не обнаруживается.Foam was applied in separate operations on the head drift, starting at 09:30, when the barometric pressure was close to the maximum. Methane content was measured at ISO (tail drift). As shown in FIG. 6, even though the barometer began to fail for approx. at 10:00, nitrogen flow continued until approx. 12:30 a.m. By this time, the ISO methane sensor showed an increase, and in response to the supply of nitrogen began to show a decrease. It can be seen that the nitrogen flow was large enough to dominate the flow and during mass transportation at the ISO sensor, and no effect of the foam supply on the head drift was detected.
Однако, после уменьшения потока азота и добавления пены в 16:00 и прибл. в 18:00, видно, что датчик ISO почти немедленно зарегистрировал уменьшение метана на прибл. 0,6% и независимо от положения срезания (именуемого щитом, где режущие головки находятся на одном конце или на другом, когда отложенные точки находятся на максимуме или на минимуме).However, after reducing the flow of nitrogen and adding foam at 16:00 and approx. at 18:00, it can be seen that the ISO sensor almost immediately detected a methane decrease of approx. 0.6% and regardless of the cutting position (referred to as a shield, where the cutting heads are at one end or the other when the deferred points are at maximum or minimum).
На фиг.7 показаны те же данные, за исключением того, что использовалась удлиненная абсцисса.7 shows the same data, except that an elongated abscissa was used.
Пример 3Example 3
На фиг.8 и 9 показывается сравнительный день, когда пена не применялась, и последующий день, когда пену наносили и в головной штрек, и в хвостовой штрек, соответственно. Как показано на фиг.8, поток азота сохранялся слишком долго и уровень метана повысился. Видно также, что барометрическое давление снизилось, напр., прибл. в 18:00, уровень метана повысился, даже когда горные работы не проводились. На фиг.9 показано, что применение пены и на головном штреке, и на хвостовом штреке дает выраженный эффект на уровень метана, даже при падении барометрического давления, т.е. между прибл. 12:00 и прибл. 5:30, когда начались горные работы. Более того, видно, что уровень метана оставался относительно постоянным даже после начала горных работ и прекращения подачи пены, что свидетельствует о том, что время выдержки пены достаточно для создания барьера потоку газа и для снижения уровня метана.Figures 8 and 9 show the comparative day when the foam was not applied, and the next day when the foam was applied to both the head drift and the tail drift, respectively. As shown in FIG. 8, the nitrogen flow was maintained for too long and the methane level increased. It can also be seen that the barometric pressure has decreased, e.g., approx. at 18:00, methane levels rose even when mining was not carried out. Figure 9 shows that the use of foam on the head drift and on the tail drift gives a pronounced effect on the methane level, even with a drop in barometric pressure, i.e. between approx. 12:00 and approx. 5:30 when mining began. Moreover, it can be seen that the level of methane remained relatively constant even after the start of mining operations and the cessation of foam supply, which indicates that the foam holding time is sufficient to create a barrier to gas flow and to reduce methane levels.
Пример 4Example 4
Как показано на фиг.10 и 11, где фиг.11 относится к той же дате, но имеет удлиненную абсциссу, на протяжение всего дня нагнеталось очень небольшое количество азота. Пена подавалась в головной штрек (HG) c 02:30, и подача продолжалась с часовыми интервалами до прибл. 11:30. Дополнительно, пена подавалась на хвостовой штрек (TG), начиная прибл. с 04:30, и подача продолжалась с часовыми интервалами до прибл. 11:30. Видно, что когда пена подавалась и в головной штрек, и в хвостовой штрек, уровень метана был снижен. Неожиданно, во время довольно активных горных работ, в отсутствии азота, в отсутствии подачи пены и при падении барометрического давления, уровень метана оставался низким, ниже предельно допустимых норм. Это демонстрирует положительные результаты, достигнутые с помощью настоящего изобретения.As shown in FIGS. 10 and 11, where FIG. 11 refers to the same date but has an elongated abscissa, a very small amount of nitrogen was pumped throughout the day. Foam was fed into the head drift (HG) from 02:30, and the flow continued at hourly intervals to approx. 11:30 a.m. Additionally, foam was applied to the tail drift (TG), starting at approx. from 04:30, and the feed continued at hourly intervals until approx. 11:30 a.m. It can be seen that when the foam was supplied to both the head drift and the tail drift, the methane level was reduced. Unexpectedly, during fairly active mining operations, in the absence of nitrogen, in the absence of foam supply and with a drop in barometric pressure, the methane level remained low, below the maximum permissible norms. This demonstrates the positive results achieved by the present invention.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылками на конкретные варианты, следует понимать, что настоящее изобретение предусматривает и другие варианты применения и способы. Из настоящего описания специалистам будут очевидны другие варианты настоящего изобретения. Таким образом, настоящее описание должно считаться иллюстративным, а не ограничивающимся конкретными описанными вариантами.Although the present invention has been described with reference to specific options, it should be understood that the present invention provides other applications and methods. Other variations of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the present description. Thus, the present description should be considered illustrative, and not limited to the specific options described.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US95294607P | 2007-07-31 | 2007-07-31 | |
| US60/952,946 | 2007-07-31 | ||
| PCT/US2008/071788 WO2009018458A1 (en) | 2007-07-31 | 2008-07-31 | Use of foam to increase resistance to gas flow in mine applications and apparatus for delivering same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010107179A RU2010107179A (en) | 2011-09-10 |
| RU2476677C2 true RU2476677C2 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=40029296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010107179/03A RU2476677C2 (en) | 2007-07-31 | 2008-07-31 | Method to increase resistance to gas flow in shaft (versions) |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090033140A1 (en) |
| CN (1) | CN101809250A (en) |
| AU (1) | AU2008282110A1 (en) |
| BR (1) | BRPI0815066A2 (en) |
| DE (1) | DE112008002078T5 (en) |
| PL (1) | PL390417A1 (en) |
| RU (1) | RU2476677C2 (en) |
| UA (1) | UA99732C2 (en) |
| WO (1) | WO2009018458A1 (en) |
| ZA (1) | ZA201000402B (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AR046890A1 (en) | 2003-12-15 | 2005-12-28 | Alcon Inc | [1,4] OXAZINO [2,3-G] SUBSTITUTED INDAZOLS FOR THE TREATMENT OF GLAUCOMA. |
| JP5457021B2 (en) * | 2008-12-22 | 2014-04-02 | 東京エレクトロン株式会社 | Mixed gas supply method and mixed gas supply device |
| CN102061917A (en) * | 2010-12-03 | 2011-05-18 | 煤炭科学研究总院太原研究院 | Heading machine-mounted foam dedusting system |
| RU2468206C1 (en) * | 2011-07-26 | 2012-11-27 | Открытое Акционерное Общество "Уральский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Галургии" (Оао "Галургия") | Method for secondary treatment of salt bed |
| US8985699B2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-03-24 | Seneca Industries Inc. | Mining methods and equipment |
| US11111786B2 (en) * | 2014-10-24 | 2021-09-07 | Imerys Usa, Inc. | Moisture tolerant rock dust and methods of application thereof |
| CN113294198B (en) * | 2021-05-20 | 2024-01-23 | 太原理工大学 | Soluble slow-release temperature-sensitive stopping agent and preparation method thereof |
| CN115992730B (en) * | 2023-02-11 | 2023-08-01 | 安徽牛山矿业股份有限公司 | Safety protection device for underground operation |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3892442A (en) * | 1973-08-16 | 1975-07-01 | Atlantic Richfield Co | Mining method |
| US5474129A (en) * | 1994-11-07 | 1995-12-12 | Atlantic Richfield Company | Cavity induced stimulation of coal degasification wells using foam |
| RU2100611C1 (en) * | 1995-05-12 | 1997-12-27 | Шахта "Воркутинская" с обогатительной фабрикой Воркутинского производственного объединения по добыче угля "Воркутауголь" | Method of control of gas emission from worked-out space |
| RU2100612C1 (en) * | 1995-12-26 | 1997-12-27 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова (технический университет) | Method for prevention of gas explosion in mine worked-out space |
| RU2203425C1 (en) * | 2001-10-22 | 2003-04-27 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Process preventing gas blasts in worked-out space of breakage face in coal mines |
| RU50839U1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-01-27 | Открытое Акционерное Общество "Шахта Зиминка" (ОАО "Шахта Зиминка") | INTEGRATED SYSTEM FOR CREATING A MINESTER IN A MINING FROM A FOAMED COMBINED SUSPENSION |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB602406A (en) * | 1945-10-15 | 1948-05-26 | Pyrene Co Ltd | Improvements relating to coal cutting |
| DE1156401B (en) | 1960-05-24 | 1963-10-31 | Bayer Ag | Process for the preparation of carbodiimides |
| US3648614A (en) * | 1969-03-18 | 1972-03-14 | Dynamit Nobel Ag | Method for increasing the safety against firedamp ignitions during blasting in underground mining and blasting elements used for said purpose |
| US3814659A (en) | 1971-02-01 | 1974-06-04 | Upjohn Co | Novel compositions |
| US3814480A (en) * | 1973-03-23 | 1974-06-04 | Continental Oil Co | Method of controlling gas accumulation in underground mines |
| US3891578A (en) | 1973-12-17 | 1975-06-24 | Basf Wyandotte Corp | Carbodiimide-isocyanurate foams containing urethane linkages |
| DE2623346C2 (en) * | 1976-05-25 | 1978-07-13 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Method for consolidating geological formations and two-chamber cartridge |
| US4253703A (en) * | 1979-12-05 | 1981-03-03 | Conoco, Inc. | Method for mining coal using ammonia and nitrifying bacteria |
| US4391327A (en) * | 1981-05-11 | 1983-07-05 | Conoco Inc. | Solvent foam stimulation of coal degasification well |
| US4483238A (en) * | 1982-10-01 | 1984-11-20 | Conoco Inc. | Dust control in longwall mining |
| US4561905A (en) * | 1984-07-20 | 1985-12-31 | Paul A. Kittle | Method for suppressing coal dust |
| DE3441386A1 (en) * | 1984-11-13 | 1986-05-15 | Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, 4670 Lünen | Method and device for suppressing dust at selective-cut heading machines |
| US4874641A (en) * | 1987-11-24 | 1989-10-17 | Rusmar Incorporated | Method of providing a barrier between a substrate and the atmosphere and compositions therefor |
| DE3815947C1 (en) * | 1988-05-10 | 1989-10-05 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen, De | |
| US4990373A (en) * | 1989-09-29 | 1991-02-05 | Rusmar Incorporated | Membrane-forming foam composition and method |
| US5096616A (en) * | 1989-09-29 | 1992-03-17 | Rusmar Incorporated | Method of providing a foam barrier between a substrate and the atmosphere and compositions therefor |
| US5066428A (en) * | 1990-08-08 | 1991-11-19 | Rusmar Incorporated | Foam generating apparatus |
| US5011330A (en) * | 1990-08-08 | 1991-04-30 | Rusmar Incorporated | Foam distribution apparatus |
| US5215786A (en) * | 1991-08-20 | 1993-06-01 | Rusmar Incorporated | Composition for providing a foam barrier between a substrate and the atmosphere and the method of use |
| US5853050A (en) * | 1997-05-07 | 1998-12-29 | Rusmar Incorporated | Composition and method for generating a foam barrier and methods of use thereof |
| US6586484B1 (en) * | 1997-12-10 | 2003-07-01 | Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. | Phenol foam |
| US6164871A (en) * | 1998-11-09 | 2000-12-26 | Jack Kennedy Metal Products & Buildings, Inc. | Mine stopping having a swinging door |
| US6913321B2 (en) * | 2002-06-26 | 2005-07-05 | Cleco Corporation | Mining system |
| CN1411876A (en) * | 2002-12-02 | 2003-04-23 | 中国矿业大学 | Technique for resisting coal self-combustion and extinguishing fire |
| DE10393864D2 (en) * | 2002-12-17 | 2005-08-18 | Tiefenbach Control Sys Gmbh | Longwall construction in a mine |
| US6929423B2 (en) * | 2003-01-16 | 2005-08-16 | Paul A. Kittle | Gas recovery from landfills using aqueous foam |
-
2008
- 2008-07-31 WO PCT/US2008/071788 patent/WO2009018458A1/en active Application Filing
- 2008-07-31 UA UAA201002184A patent/UA99732C2/en unknown
- 2008-07-31 BR BRPI0815066A patent/BRPI0815066A2/en not_active IP Right Cessation
- 2008-07-31 RU RU2010107179/03A patent/RU2476677C2/en not_active IP Right Cessation
- 2008-07-31 DE DE112008002078T patent/DE112008002078T5/en not_active Withdrawn
- 2008-07-31 PL PL390417A patent/PL390417A1/en not_active Application Discontinuation
- 2008-07-31 CN CN200880108925A patent/CN101809250A/en active Pending
- 2008-07-31 US US12/183,774 patent/US20090033140A1/en not_active Abandoned
- 2008-07-31 AU AU2008282110A patent/AU2008282110A1/en not_active Abandoned
-
2010
- 2010-01-20 ZA ZA201000402A patent/ZA201000402B/en unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3892442A (en) * | 1973-08-16 | 1975-07-01 | Atlantic Richfield Co | Mining method |
| US5474129A (en) * | 1994-11-07 | 1995-12-12 | Atlantic Richfield Company | Cavity induced stimulation of coal degasification wells using foam |
| RU2100611C1 (en) * | 1995-05-12 | 1997-12-27 | Шахта "Воркутинская" с обогатительной фабрикой Воркутинского производственного объединения по добыче угля "Воркутауголь" | Method of control of gas emission from worked-out space |
| RU2100612C1 (en) * | 1995-12-26 | 1997-12-27 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова (технический университет) | Method for prevention of gas explosion in mine worked-out space |
| RU2203425C1 (en) * | 2001-10-22 | 2003-04-27 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Process preventing gas blasts in worked-out space of breakage face in coal mines |
| RU50839U1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-01-27 | Открытое Акционерное Общество "Шахта Зиминка" (ОАО "Шахта Зиминка") | INTEGRATED SYSTEM FOR CREATING A MINESTER IN A MINING FROM A FOAMED COMBINED SUSPENSION |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA201000402B (en) | 2010-10-27 |
| CN101809250A (en) | 2010-08-18 |
| WO2009018458A1 (en) | 2009-02-05 |
| UA99732C2 (en) | 2012-09-25 |
| RU2010107179A (en) | 2011-09-10 |
| AU2008282110A1 (en) | 2009-02-05 |
| BRPI0815066A2 (en) | 2017-05-23 |
| US20090033140A1 (en) | 2009-02-05 |
| DE112008002078T5 (en) | 2010-10-28 |
| PL390417A1 (en) | 2010-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2476677C2 (en) | Method to increase resistance to gas flow in shaft (versions) | |
| CN103867225B (en) | A kind ofly prevent colliery from containing spontaneous combustion of coal seam and remove the filling exploitation method of hydrogen sulfide | |
| RU2283431C1 (en) | Method for thick steep mineral seam mining along with goaf filling | |
| US5614473A (en) | Use of high purity imidazoline based amphoacetate surfactant as foaming agent in oil wells | |
| US20170021207A1 (en) | Terminating Expansion Of Underground Coal Fires And Protecting The Environment | |
| CN103711467A (en) | Formula for improving recovery ratio of authigenic CO2 | |
| ES2240122T3 (en) | TUNNEL PERFORATION METHOD. | |
| US20140367096A1 (en) | Composition and method for enhanced hydrocarbon recovery | |
| US5273682A (en) | Viscosity control additives for foaming mixtures | |
| Kazanin et al. | Decrease in coal losses during mining of contiguous seams in the near-bottom part at Vorkuta deposit | |
| US5000262A (en) | Viscosity control additives for foaming mixtures | |
| ZA200502039B (en) | Method and composition for reducing wear in a cutting head of a tunnel boring machine. | |
| Sinha | Mine fires in Indian coalfields | |
| ES2915834T3 (en) | Use of a foam transformation additive to condition the soil in the presence of a mechanized excavation for the construction of a tunnel | |
| CN112245856A (en) | Mining inhibition foam solid foaming agent and preparation method thereof | |
| CN104531073A (en) | Dust suppressant for enhancing effect of permeating and wetting dust particles and coal bodies | |
| US11697768B2 (en) | Foaming additive with low ecotoxicological impact for soil conditioning in the presence of mechanised excavation | |
| Vasilyeva et al. | Nature-like equipment for backfilling the mine chambers to reduce the risks of technogenic seismic impact | |
| Hudeček et al. | Elimination of safety risks at mined Coal faces in the paskov mine, Staříč plant-OKD, as Czech Republic. | |
| SU746123A1 (en) | Method of reducing the endogeneous flame hazard of excavated space | |
| RU29095U1 (en) | The system of protection against endogenous fires in a mechanized face at the existing site | |
| RU29559U1 (en) | Endogenous Fire Prevention Device | |
| PL224401B1 (en) | Method for preventing endogenous fires in coal mines | |
| PL192105B1 (en) | Method of restoring normal service conditions in underground mine working | |
| SU112434A1 (en) | A continuous development system for thin and medium thickness steeply-dipping seams with recess stripes in the fall and the use of mobile lining |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130801 |