В Норильске испытали напыляемую теплоизоляцию для глубоких рудников
Испытания прошли на действующем руднике Норильского промышленного района. О результатах разработки рассказала аспирант Института технической химии УрО РАН Александра Санникова на IX Всероссийской конференции «Техническая химия. От теории к практике» в Перми.
Разработка предназначена для глубоких рудников, где по мере углубления горных работ растет температура окружающего породного массива и увеличивается тепловая нагрузка. На глубинах около 2 км температура пород может превышать +50 °С.
Пермские ученые предлагают формировать теплоизоляционный слой непосредственно на стенках горной выработки методом аэрозольного напыления. В отличие от этого, традиционные волокнистые материалы, в том числе стекловолокно и минеральная вата, требуют дополнительного крепления, что может быть технологически сложно из-за неровной поверхности выработок.
Разрабатываемая неорганическая композиция должна сочетать теплоизоляционные свойства с негорючестью, устойчивостью к агрессивной среде и повышенной влажности, а также быть пригодной для нанесения в шахтных условиях.
«Наша задача — не просто получить материал с хорошими теплоизоляционными свойствами, он должен одновременно отвечать требованиям шахтных условий: быть негорючим, устойчивым к агрессивной среде и повышенной влажности, быть удобным для нанесения. Поэтому мы поэтапно подбираем состав и свойства композиции, необходимые для конкретных условий его эксплуатации», — отметил заместитель директора по научной работе, заведующий лабораторией многофазных дисперсных систем Института технической химии УрО РАН Виктор Вальцифер.
Идея теплоизоляции горных выработок уже применяется при разработке вечномерзлых пород для защиты от растепления. Однако существующие технологии, по словам разработчиков, оказались непригодны для высоких температур на больших глубинах. Одной из основных задач при создании нового состава стало сочетание теплоизоляционных свойств с достаточной адгезией и прочностью покрытия.
«Сама идея теплоизоляции горных выработок не нова и находила свое успешное применение при разработке вечномерзлых горных пород и защите их от растепления. Однако имеющиеся технологии и решения оказались не пригодными для условий высоких температур на больших глубинах. Технически задача очень сложная – необходимо одновременно обеспечить и высокие теплоизоляционные свойства материала, и достаточные адгезионные и прочностные характеристики для его сохранности в горных выработках. Выполненные испытания в шахте – один из промежуточных этапов работы, на котором показали подтверждение лабораторных свойств материала в шахтных условиях. Дальнейшая задача – показать горнякам улучшение микроклимата горных выработок», — рассказал заместитель директора по научной работе, заведующий лабораторией развития горного производства Горного института УрО РАН Артем Зайцев.
Сейчас исследователи продолжают оптимизировать состав и технологические характеристики композиции. В дальнейшем планируется создать линейку материалов для разных условий эксплуатации с учетом температуры, характеристик среды и технологии нанесения.
Институт технической химии УрО РАН и Горный институт УрО РАН входят в Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН.
Здесь я намеренно заменил в лиде «предназначенной для снижения теплопритока» на чуть более осторожное «для глубоких горных выработок», а назначение объяснил следующим предложением. Пока испытания подтвердили именно лабораторные свойства состава; фактическое улучшение микроклимата еще предстоит продемонстрировать — это прямо говорит Зайцев. Поэтому лучше не создавать впечатление, что эффективность теплоизоляции в реальном руднике уже доказана.
