Przedmiotem wynalazku jest sposób eksploatacji zlóz siarki o przepuszczalnej warstwie stropowej serii chemicznej metoda podziemnego wytapiania.Sposób eksploatacji zlóz siarki powinien zapewniac maksymalne wydobycie surowca ze zloza a takze minimalne zuzycie ciepla okreslonego bilansem cieplnym wytopu.Sposób dotychczasowy polega na wytapianiu siarki bezposrednio w zlozu w wyniku doprowadzenia do niego ciepla. Nosnikiem ciepla jest goraca woda zwana technologiczna, wtlaczana do zloza otworami wiertni¬ czymi. Wydobywanie wytapianej siarki na powierzchnie odbywa sie przy pomocy pompowania podnosnikiem powietrznym- Wtlaczana goraca woda przekazuje zawarte w niej cieplo otaczajacym skalom.Z uwagi na znaczna porowatosc warstw stropowych serii chemicznej charakteryzujacych sie wiekszym wspólczynnikiem filtracji niz samo zloze, glówny przeplyw wody odbywa sie w tych warstwach, czemu sprzyja równiez fakt mniejszego ciezaru wlasciwego zdemineralizowanej wody goracej — technologicznej w stosunku do ciezaru wlasciwego silnie zmineralizowanej wody zlozowej.W tych warunkach woda goraca zatlaczana do otworów wiertniczych przenosi bardzo szybko zasadnicza ilosc ciepla w ta warstwe a nastepnie odprowadza go bezproduktywnie poza rejon eksploatacji.Wynikiem tak prowadzonej eksploatacji jest male wydobycie siarki ze zloza a takze nadmierne zuzycie ciepla w postaci goracej wody technologicznej.Polepszenie tych parametrów eksploatacji zaproponowano sposobem wedlug polskiego opisu patentowego Nr 68 558. Sposobem tym do eksploatowanego zloza wtlacza sie poprzez przestrzen zawarta pomiedzy okladzi¬ nowymi rurami a rurami doprowadzajacymi goraca wode, partiami sprezone powietrze, które tworzy w górnej czesci zloza izolacyjna poduszke powietrzna, przy czym zwiekszenie zasiegu wytopu siarki od warstw przystro- powych w kierunku warstw przyspagowyehjest okreslone izotermami wytopu, z których izoterma najnizej usytu¬ owana w przyspagowej warstwie zloza jest nachylona pod katem równym katowi naturalnego splywu plynnej siarki. Tak wiec w zaleznosci od ilosci wtlaczanego powietrza i stworzonego cisnienia sposób ten ma zapewnic wytopienie siarki z przestrzeni znajdujacej sie ponizej izolacyjnej poduszki.1 120583 Rozwiazanie to jak dotychczas nie znalazlo praktycznego zastosowania przy eksploatacji zlóz siarki o prze¬ puszczalnej warstwie stropowej metoda podziemnego wytapiania, posiada bowiem wiele wad. Jedna z najwazniej¬ szych to potrzeba uzycia duzych ilosci powietrza i koniecznosc instalowania wydajnych sprezarek. Inna wada jest nieskutecznosc metody z uwagi na ucieczki duzych ilosci powietrza szczelinami i spekaniami.Znany jest równiez inny sposób zwiekszenia wydobycia siarki ze zloza i zmniejszenie zuzycia ciepla wedlug polskiego opisu patentowego Nr 70 610.Sposób ten polega na wyprzedzajacym ogrzaniu calej miazszosci zloza w czasie poprzedzajacym jego wlasciwa eksploatacje, przy czym cieplo potrzebne do wstepnego ogrzania zloza w rejonie eksploatacji jest wprowadzane do warstw podspagowych.W zdepresjonowane warstwy podzlozowe otworami tlocznymi wtlacza sie nosnik ciepla o temperaturze nizszej od temperatury topnienia siarki. Nosnik ciepla przeplywajac w warstwach podzlozowych oddaje cieplo, które poprzez przewodzenie, konwekcje cieplna i migracje, wstepnie ogrzewa zloze. Intensywnosc tego prze¬ plywu jest regulowana iloscia wtlaczanego nosnika ciepla, rozstawem otworów oraz wielkoscia depresjonowania.Po wstepnym ogrzaniu zloza przystepuje sie do wlasciwej eksploatacji wtlaczajac goraca wode technologiczna o temperaturze wyzszej od temperatury topnienia siarki do zloza otworami wiertniczymi. Zasadnicza wada tego sposobu jest to, ze wprawdzie zapewnia zwiekszony wytop siarki ze zloza zwlaszcza zjego partii srodkowych i dolnych, lecz powoduje równiez znaczne bezproduktywne ucieczki wody goracej w przepuszczalnej warstwie podzlozowej w czasie wstepnego ogrzewania a takze ucieczki goracej wody technologicznej w.warstwy stropowe w czasie wlasciwej eksploatacji. Ponadto wstepne ogrzewanie zloza mozliwe jest tylko w przypadku istnienia stosunkowo cienkiej warstwy slabo przepuszczalnych utworów podzlozowych oddzielajacych zloze od przepu¬ szczalnych warstw podzlozowych.Istota wynalazku polega na tym, ze przy eksploatacji zlóz siarki o przepuszczalnej warstwie stropowej serii chemicznej co najmniej w czesci przepuszczalnej warstwy stropowej tworzy sie mechaniczna warstwe uszczelnia¬ jaca poprzez zatloczenie w te warstwy mieszaniny uszczelniajacej. Jako mieszanine uszczelniajaca stosuje sie zaczyn cementowy.Inna mieszanine uszczelniajaca stosuje sie jako pluczke ilowa z dodatkiem cementu. W zaleznosci od charakteru skal warstwy stropowej serii zlozowej tj. porowatosci i kawernistosci, do mieszanin tych dodawany jest mechaniczny wypelniacz o granulacji 0,5 mm do 5,0 mm. Jako wypelniacz mechaniczny stosuje sie zmielone odpady produkcyjne korzystnie z tworzyw sztucznych lub gumy.W nastepstwie wtloczenia mieszaniny uszczelniajacej zostaje utworzony rodzaj platu o miazszosci uszczel¬ nianej warstwy - przykrywajacego zloze wokól otworu wiertniczego. Dzieki zastosowaniu sposobu eksploatacji siarki wedlug wynalazku zostaje zlikwidowana bezproduktywna ucieczka wody goracej technologicznej w stropo- i we warstwy serii chemicznej i wykorzystania jej na efektywne wytapianie siarki. W utworzonych nowych warun¬ kach, w wyniku uszczelnienia warstwy stropowej wymusza sie pozadane ukierunkowanie przeplywu wód techno¬ logicznych w zamknietym profilu miazszosci zloza. Profil ten ograniczony jest bowiem od góry wytworzona sztucznie stropowa warstwa uszczelniajaca, od dolu zas nieprzepuszczalna warstwa spagowa. W wyniku tego ulega poszerzeniu strefa wytopu siarki w zlozu wokól otworu wiertniczego przez zwiekszenie kata stozka wy¬ topu. Rezultatem tego jest zwiekszenie wytopu siarki ze zloza zwlaszcza z jego partii srodkowych.Zaleta wynalazku jest jego prostota. Przynosi on korzystne skutki w postaci zmniejszenia zuzycia ciepla do wydobycia siarki, zwieksza stopien wykorzystania zloza. Waznym korzystnym skutkiem wynalazku jest poprawa bezpieczenstwa pracy przy wydobyciu siarki metoda podziemnego wytapiania, zmniejsza sie bowiem ilosc prze¬ bic wód zlozowych na powierzchnie.Przedmiot wynalazku zostal podany w przykladzie zastosowania na rysunku, na którym fig. 1 oznacza przekrój geologiczny zloza wzdluz otworów eksploatacyjnych po dokonanym wczesniej zabiegu uszczelniania warstw stropowych serii chemicznej, fig. 2 oznacza rzut z góry uszczelnionej warstwy stropowej.Warstwe stropowa 4 uszczelniono w trakcie wiercenia otworu eksploatacyjnego. Bezposrednio po przewier¬ ceniu calej miazszosci warstwy stropowej 4 przepuszczalnej do stropu 5 zloza 6 i przerwaniu wiercenia zatloczo¬ no mieszanine uszczelniajaca. Uzyto mieszaniny w postaci pluczki ilowo cementowej, której 1 m3 sklada sie z840 litrów wody, 150kg ilu bentonitowego oraz 300kg cementu portlandzkiego. Winnym otworze wiert¬ niczym z uwagi na zwiekszona porowatosc warstwy stropowej 4 serii chemicznej 13 do pluczki ilowo cemento¬ wej dodano wypelniacza w postaci okruchów skalnych o granulacji od 0,5 mm do 5,0 mm. Po uszczelnieniu prowadzono dalej wiercenie otworu do spagu 8 zloza 6 nawiercajac nieco nieprzepuszczalna warstwe spagowa 11 zloza 6. Po uzbrojeniu otworu w kolumny rur wodnych, siarkowych i powietrznych otwór oddano do eksploa¬ tacji. Tak wiec otwory eksploatacyjne 1 przewiercone sa poprzez nadklad 2 silnie przepuszczalna warstwe stropowa 4 ograniczona powierzchnia stropowa 3 serii chemicznej 13 i powierzchnia stropowa 5 zloza 6. Uszczel-120583 . 3 niona w czasie wiercenia warstwa stropowa 4 tworzy mechaniczny plat uszczelniajacy w postaci warstwy stropo¬ wej doszczelnionej 14. Goraca woda technologiczna podawana jest za pomoca znanych kolumn rurowych otwo¬ rów eksploatacyjnych 1. Goraca woda wyplywajac poprzez filtr górny 9 i filtr dolny 10 w kierunkach 7 do zloza 6 nie filtruje w przepuszczalna warstwe stropowa 4 lecz zostaje ukierunkowana w zamknietym, sztucznie od góry warstwa stropowa doszczelniona 14 a od dolu przez istniejaca warstwe spagowa 11, profilu miazszosci zloza 6.Woda technologiczna ukierunkowana w tym zamknietym profilu zloza przekazuje swoje cieplo siarce roztapiajac ja.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób eksploatacji zlóz siarki o przepuszczalnej warstwie stropowej serii chemicznej metoda podziem¬ nego wytapiania, znamienny tym, ze co najmniej w czesci przepuszczalnej warstwy stropowej (4) tworzy sie mechaniczna warstwe uszczelniajaca (14) poprzez zatloczenie w te warstwy mieszaniny uszczelniajacej. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako mieszanine uszczelniajaca stosuje sie zaczyn cementowy. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako mieszanine uszczelniajaca stosuje sie zaczyn cementowy wraz z wypelniaczem mechanicznym o granulacji 0,5 mm do 5,0 mm. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako mieszanine uszczelniajaca stosuje sie pluczke ilowo-cementowa. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako mieszanine uszczelniajaca stosuje sie pluczke ilowo-cementowa z wypelniaczem mechanicznym o granulacji 0,5 mm do 5,0 mm. 6. Sposóbswedlug zastrz. 3 albo 5, znamienny tym, ze jako wypelniacz mechaniczny stosuje sie zmielone odpady produkcyjne korzystnie z tworzyw sztucznych lub gumy.120 583 A/ 21 fi* Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL