FLAMEGUARD™

Zgłoszenie patentowe w toku

Innowacja w dziedzinie chemii firmy Kodiak

Wyzwanie

Amerykańska podziemna kopalnia węgla metodą ścianową prowadziła wydobycie w pokładzie węgla, w którym w przeszłości miały miejsce zjawiska termiczne.

Badania węgla wykazały wysokie ryzyko reaktywności oraz podwyższony poziom węglowodorów — czyli dokładnie takie warunki, które mogą wywołać indukowaną reakcję termiczną.

Tradycyjne metody ograniczania skutków zdarzeń termicznych mają w dużej mierze charakter reaktywny: polegają na uszczelnianiu, monitorowaniu i reagowaniu po wystąpieniu zdarzenia.

Kopalnia potrzebowała rozwiązania, które nie było jeszcze powszechnie stosowane: sposobu na proaktywne kontrolowanie zjawisk termicznych spowodowanych gromadzeniem się węglowodorów oraz pyłu unoszącego się w powietrzu u źródła, w trybie ciągłym, bez wprowadzania pod ziemię niebezpiecznych lub trwałych w środowisku substancji chemicznych.

Rozwiązanie

Firma Kodiak opracowała FlameGuard™ jako nową klasę specjalistycznych środków chemicznych przeznaczonych do podziemnego wydobycia węgla: zastrzeżoną syntetyczną formułę biochemiczną składającą się z polimerów, środków powierzchniowo czynnych i aktywatorów biologicznych, zaprojektowaną tak, aby działała jednocześnie jako inhibitor utleniania, środek enkapsulujący węglowodory oraz środek ograniczający pylenie.

Nie jest to zmodyfikowana wersja istniejącego produktu — został on specjalnie zaprojektowany do ciągłego wtrysku niewielkich dawek bezpośrednio do systemów wodnych w kopalni: wody do zgarniarki, natrysków do młotów, natrysków do kontroli zapylenia oraz chłodzenia silników, a podawany jest za pomocą wysokociśnieniowej pompy tłokowej zamontowanej na wózku pompowym.

Nie jest substancją niebezpieczną ani korozyjną i nie zawiera PFAS, teflonu ani innych „wiecznych chemikaliów” — to innowacja, której nie można powiedzieć o większości dostępnych na tym rynku związków chemicznych.

Wyniki

Dzięki ciągłemu dozowaniu środka FlameGuard™ kopalnia działała przez trzy lata z rzędu bez żadnych zdarzeń termicznych. Węglowodory pozostawały w stanie rozproszonym, ilość pyłu unoszącego się w powietrzu na ścianie długiej spadła o 80%, a nie odnotowano żadnych przekroczeń norm dotyczących zapylenia.

Po zaprzestaniu programu dozowania w ciągu kilku miesięcy doszło do zdarzeń termicznych, co spowodowało wstrzymanie działalności kopalni na około 12 miesięcy. Podczas prac naprawczych wystąpiły kolejne zdarzenia utleniające, co wymusiło ponowne uszczelnienie i spowodowało dalsze opóźnienia.

Kiedy wznowiono wydobycie, drugie zdarzenie termiczne spowodowało ponowne zamknięcie kopalni już po wydobyciu zaledwie połowy partii.

Po ponownym zastosowaniu preparatu FlameGuard™ kopalnia powróciła do nieprzerwanej produkcji, przy rozproszonych węglowodorach i skutecznym tłumieniu pyłu — czyli osiągnęła ten sam efekt, jaki preparat ten zapewnił za pierwszym razem.

Nie jest to wynik osiągnięty tylko w jednej kopalni. System FlameGuard™ jest obecnie aktywnie wykorzystywany w czterech amerykańskich kopalniach stosujących metodę ścianową, eliminując wszelkie zdarzenia termiczne i zapewniając 80-procentową redukcję pyłu unoszonego przy zerowej liczbie przekroczeń norm pyłowych we wszystkich przypadkach. Jest to prawdziwie nowatorskie narzędzie pozwalające sprostać jednemu z najtrudniejszych wyzwań w górnictwie.