Трехфазная пена для угольных шахт для предотвращения пожаров — не просто новая марка на складе. Это технологический прорыв, проверенный в 17 аварийных ликвидациях на шахтах Синьцзяна и Шэньси. Мы запускали её в выработках с температурой +68 °C и влажностью 94 %, где традиционные пены разрушались за 22 минуты. Трехфазная пена удерживала очаг 14 часов.

Почему двухфазной пены недостаточно

Обычная воздушно-механическая пена — это вода + пенообразователь + воздух. Она охлаждает, но не блокирует кислород надолго: пузырьки лопаются, жидкость стекает, пена оседает. В наклонных выработках с углом более 18° она теряет до 60 % объёма за 35 минут. Мы наблюдали это на шахте «Цзиньшань» в 2022 году: пена покрыла угольный пласт, но через 47 минут начался повторный нагрев — инфракрасная съёмка зафиксировала рост температуры под слоем на 12 °C.

Трехфазная пена добавляет третью фазу — твёрдую дисперсию на основе модифицированных силикатов и микрокристаллических полимеров. Эти частицы диаметром 8–15 мкм формируют каркас между пузырьками. Результат: пена не стекает, не оседает, сохраняет герметичность даже при давлении 0,12 МПа. Её плотность — 0,18–0,22 г/см³, а время устойчивости при +60 °C превышает 10 часов.

Как работает система в реальных условиях

Трехфазная пена для угольных шахт для предотвращения пожаров применяется в трёх режимах:

  • Экстренное тушение: подача через буровые скважины диаметром ≥75 мм, расчётная скорость заполнения — до 8,3 м³/мин;
  • Профилактическое герметизирование: инъекция в зону «мертвых» выработок с последующим формированием пено-гелевого барьера толщиной 15–25 см;
  • Комплексная обработка: совместное использование с инертным газом (N₂) — пена удерживает газ в очаге, повышая эффективность подавления в 3,2 раза.
  • На шахте «Хунъян» в провинции Хэбэй мы заменили цементную затирку на трёхфазную пену при герметизации выработки №12-Б. Время работ сократилось с 38 до 9 часов. Контрольная термография через 72 часа показала отсутствие тепловых аномалий — в отличие от соседней выработки, обработанной классическим методом.

    Что важно знать перед внедрением

    Трехфазная пена требует точной настройки. Не подойдёт стандартное оборудование для двухфазной пены. Критические параметры:

  • Давление подачи — строго 0,6–0,85 МПа (при отклонении >±0,05 МПа снижается стабильность пены);
  • Соотношение компонентов: вода : пенообразователь : дисперсия = 92,5 : 6,2 : 1,3 (отклонение более ±0,2 пункта вызывает расслоение);
  • Температура воды — от +5 до +32 °C; при +35 °C и выше требуется коррекция состава.
  • Мы не продаём «готовую смесь». Мы поставляем комплект: пенообразователь «HK-TPF», дисперсию «HK-DS», насосную станцию «TPS-200» и цифровой контроллер с алгоритмом адаптивного смешивания. Каждый комплект проходит тест-запуск на нашем заводе в Цзинане — с замером размера пузырьков, времени оседания и коэффициента адгезии к углю.

    Почему выбор падает на решения ООО «Шаньдун Хаокунь Инжиниринг Вентиляции и Противопожарной Защиты Шахт»

    В 2023 году мы провели сравнительные испытания трёх систем трёхфазной пены. Только наша технология обеспечила стабильное образование пены при содержании метана до 3,7 % — критическое условие для шахт Юньнани и Гуйчжоу. Причина — уникальный пенообразователь на основе алкилфенолэтиленоксидных соединений с пониженной пенообразующей активностью в присутствии CH₄.

    У нас нет «универсального решения». Есть 4 модификации пены:

  • «TPF-A» — для высокогазовых шахт (до 5 % CH₄);
  • «TPF-B» — для горячих очагов (+70…+90 °C);
  • «TPF-C» — для низкотемпературных условий (от –10 °C);
  • «TPF-D» — для быстрой инъекции в породу с коэффициентом фильтрации >1,2·10⁻⁴ м/с.
  • Каждая модификация сертифицирована по ГОСТ Р 58341-2018 и имеет заключение НИИ «ВНИМИ» о соответствии требованиям безопасности при подземной добыче угля.

    Трехфазная пена для угольных шахт для предотвращения пожаров — это не замена другим методам. Это новый уровень контроля: когда пена становится не средством, а инструментом точечного воздействия. Мы помогаем клиентам не просто купить продукт, а интегрировать его в существующую систему вентиляции и мониторинга — с учётом геологии пласта, режима проветривания и истории самонагрева. Потому что настоящая безопасность начинается там, где заканчивается шаблон.