Способ тушения горящих отвалов

Способ тушения горящих отвалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ТУШЕНИЯ ГОРЯЩИХ ОТВА ЛОВ , включающий обработку горной маесы известковой суспензией, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения эффективности тушения пород и снижения загрязнения окружающей среды, однойременно с обработкой известковой суспензией производят вакуумирование межкускового пространства отвала и изолированный отвод газов и паров в накопительную емкость.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

WUNIMCI

РЕСПУБЛИК

69} 01}

1"ОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 а

Ф (21) 3566934/22-03 (22) 24.03.83 (46) 23.05 ° 84, Бюл. 9 19 (72) М.П. Зборщик, В.В. Осокин, А.М. Рудь, E.Ì. Варакин и В.Г. Лавp_#_K (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 622.822(088.8) (56) 1. Веселовский В.С. и др. Самовозгорание промышленных материалов.

M., "Наука", 1964, с. 214-218.

2. Зборщик M.Ï, и др. Предотврацение самонагревания пород и тушение горящих отвалов. — "Уголь Украины", 1982, У 4, с. 7-9 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ТУШЕНИЯ ГОРЯЩИХ ОТВАЛОВ, включающий обработку горной мас- сы известковой суспенэией, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности тушения пород и снижения загрязнения окружающей среды, одновременно с обработкой известковой суспензией производят ва куумирование межкускового пространства отвала и.изолированный отвод гаэов и паров в накопительную емкость.

1093824

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для тушения пород в скоплениях и отвалах, а также угля на складах.

Известен способ тушения пород путем заиливания их пульпой, представляющей собой смесь глины с песком Ц

Однако тушить таким способом можно только плоские отвалы. Причем при тушении таких породных отвалов в Дон-1О бассе расход пульпы нередко составляет до 307. от массы складируемой породы. Это приводит к значительному увеличению объемов отвалов и занимаео мых ими площадей. Пульпа не взаимодействует с газами и парами и не нейтрализует их. Эффективность такого способа тушения отвалов низкая: в них остаются скрытые очаги горения, иэ которых нередко иод большим давлепием прорываются наружу газы и пары, Известен способ тушения горящих отвалов путем нагнетания в горную массу известковой суспензяи через инъекторы (2 .

Недостатком известного способа является малая эффективность в зонах внутри отвала, куда не проникла из"вестковая суспензия, дпительное время могут еще протекать реакции окис- ЗО ления растительных остатков при участии кислорода, Зтс вызывает необходимость повторных обработок горной массы, что приводит к увеличению продолжительности тушения отвалов. Эф- 35 фективность тушения отвалов даже после повторных обработск их известковой суспенэий не превышает 70 -757.

Кроме того, при известном способе тушения горной массы большая часть 40 продуктов горения и пары воды выде" ляются в атмосферу и загрязняют ее.

Целью изобретения является повышение эффективности тушения пород .и снижение загрязнения окружающей среды.

Всасывающая система состоит из вакуум- асоса 5, например, типа ВВН-50, предназначенного для вакуумирования породного отвала, всасывающего пат55 рубка n — отрезка трубы с перфорацией, служащего для отвода газов и паров из отвалов, всасывающего магистрального трубопровода 7, который

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу тушения горящих отвалов, включающему обработку горной массы известковой суспензией, оцновременно с обработкой горной массы известковой суспензией производят вакуумирование межкускового пространства отвала и изолированный отвод газов и паров в накопительную емкость, Принципиальное отличие предлагаемого способа от существующих состоит в том, что тушение горной массы производится путем нагнетания известковой суспензии снаружи отвала и одновременного вакуумирования межкускового пространства внутри его ° Создание вакуума внутри отвала способст" вует,перемещению туда известковой суспензии, паров воды и газообразных продуктов горения, Благодаря этому обеспечивается проникновение известковой суспензии на требуемую глубину породного отвала и исключается выделение. газов и паров в атмосферу, Вакуумирование внутренней части отвала способствует также прекращению окислительных процессов в той его ч;:"=òè, куда не проникла известковая суспензия, Образующийся в межкусковом пространстве поверхностного слоя отвала СаСО.„ исключает подсосы и проникновение атмосферного воздуха и влаги внутрь отвала.

На чертеже представлена установка для тушения горящего отвала. установка состоит из двух систем: нагнетательной — для обработки горной массы известковой суспензией и всасывающей — для вакуумирования породного отвала. Нагнетательная система состоит из смесительной емкости ), в которой путем перемешивания извести в воде приготавливают

Г 7

5Л-,ную известковую суспенэию, насоса

2 типа 1В-20, который .подает под давлением известковую суспензию из смесительной емкости 1 к месту тушения торно=. массы, нагнетательного трубопровода 3, предназначенного для транспортировки известковой .суспензии на отвал, инъекторов 4 — отрезков труб диаметром 40-45 мм и длиной 2,53 и с перфорацией на концах, которые служат для нагнетания известковой суспензии в горную массу. Все элементы нагнетательной системы гидравлически связаны между собой:инъекторы

4 присоединены к нагнетательному трубопроводу 3, нагнетательный трубопровод присоединен к насосу 2, а он— к смесительной емкости 1, 1093824

f0

35

55 предназначен для транспортировки газов и паров из отвала,. нодоотделителя 8, установленного на всасывающем магистральнбм трубопроводе 7 и предназначенного для удаления из него влаги, накопительной емкости 9, в которой происходит аккумулирование продуктов горения, отсасынаемых из породного отвала. Все элементы всасывающей системы гидравлически связаны между собой: накопительная емкость

9 присоединена к вакуум-насосу 5, вакуум-насос — к всасывающему магистральному трубопроводу 7, а он — к всасывающему патрубку 6, Перед началом работ по тушению породного отвала 10 забивают н него на нсю длину пнъекторы 4 и всасывающий патрубок 6. (см. чертеж). Для исключения проникновения известковой суспензии во всасывающий патрубок б, ограничения подсосон атмосферного воздуха и обеспечения эффективного накуумирования горной массы всасывающий патрубок 6 целесообразно располагать на расстоянии не менее 4-6 и от поверхности отвала.

Тушение горящего породного отвала производится следующим образом.

В смесительной емкости 1 приготавливают 57.-ную известковую суспенэию. Затем включают в работу насос

2 (типа 1В-20). Из смесительной емкости 1 насос 2 подает под давлением до 1 ИПа известковую суспенэию по нагнетательному трубопроводу 3 к двум — четырем инъекторам 4, забитым на всю длину в отвал 10. Из отнерстий н инъекторах 4 известковая суспензия проникает н межкускон,е пространство породного отвала 10. Из . вестковая суспензия взаимодействует с находящимися здесь продуктами горения растительных остатков

Са(ОН) +СО =СаСОз+Н О, Межкусковое йространство поверхностного слоя отвала 10 оказывается заполненным СаСО, что способствует прекращению здесь окислительных процессов. Образующаяся в этой зоне вода, испаряясь, охлаждает горную массу, Инъекторы 4 н процессе работы переустананлинают для того, чтобы обеспечить равномерную обработку горной массы по всей поверхности отвала 10, Одновременно с обработкой горной массы известковой суспензией произ,водят вакуумирование отвала 10. Включают в работу вакуум-насос 5. При этом во всасывающем патрубке 6, всасывающем магистральном трубопроводе

7 и в отвале 10 создается разрежение (вакууметрическое давление на всосе вакуум-насоса ВВН-50 составляет

0,035-0,045 МПа). Благорадя этому газообразные продукты горения и пары перемещаются не в атмосферу, а в зону пониженного давления, т.е. внутрь отвала, к всасывающему патрубку 6, что исключает загрязнение окружающей среды. Вакуум внутри отвала способствует распространению известковой суспенэии, нагнетаемой в отвал 10 насосом 2, на большую глубину. Образующийся в поверхностном слоем отвала 10 СаСО затрудняет подсосы атмосферного воздуха внутрь отвала 10.

Благодаря этому происходит вакуумирование межкускового пространства в зонах отвала 10, куда не проникла известковая суспензия. Недостаток кислорода и влаги приводит к затуханию здесь окислительных реакций. Газы и пары под действием вакуума, создаваемого вакуум-насосом 51 поступают во всасывающий патрубок 6 и всасывающий магистральный трубопровод

7. Пары в трубопроводе 7 конденсируются и вода удаляется из него через водоотделитель 8. Газообразные продукты горения растительных остатков в отвале 10 поступают в накопительную емкость 9 " .отстойник шахтной воды. При пропускании газов через воду они в ней растворяются:

СО +Н О=Н СО . г г 3

Жидкость в отстойнике 9 обрабатывают известью. При этом протекает реакция

Н СО1+Са(ОН) =СаСОэ+2Н О.

Тнердый осадок CACO, в котором связан продукт горения растительных остатков в отвале 10 — CO удаляют

2у иэ отстойника 9. Полученное вещество может быть использовано для получения извести, которую применяют для тушения горящих отвалов ° Таким образом, предлагаемый способ тушения породных отвалов не только прост и эффективен, но и исключает полностью загрязнение окружающей среды.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить эффективность и сократить сроки (отпадает необходимость в повторной обработке горной

1093824

Составитель И. Федяева

Редактор Н. Бобкова Техред А.Ач Корректор Г. Orap

Заказ 3395728 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 массы тушения горящих отвалов породы и складов угля, а также исключить загрязнение окружающей среды. Для вакуумирования отвалов могут быть использованы резервные вакуум-насосы 5 шахтных дегазационных установок. При небольшой длине всасывающего магистрального трубопровода, около 200300 м, и диаметре 300 мм фактическая производительность вакуум-насосов ма- 10 ло отличается от теоретической. Предлагаемьж способом при использовании вакуум-насоса ВВН-50.можно потушить горящий породный отвал конической формы, в котором заскладировано

1,5 млн. т. породы, в течение 2030 сут. Межкусковое пространство такого отвала можно отвакуумировать в течение 20-30 ч непрерывной работы вакуум-насоса. Однако в связи с необхсдикостью обработки поверхностного слоя отвала известковой суспенэией

l и неизбежностью подсосов атмосферного воздуха в начальной стадии работы продолжительность тушения горной массы может увеличиться до 20-30 сут