Przedmiotem wynalazku jest sposób zagospoda¬ rowania wydzielajacego sie do wyrobisk górni¬ czych kopaln wegla kamiennego dwutlenku wegla o koncentracji n'e mniejszej niz 60%.W praktyce górnictwa wegla kamiennego znane sa kopalnie, w których eksploatuje sie poklady za¬ wierajace dwutlenek wegla w ilosci 25 m */t we¬ gla. Eksploatacja takich pokladów przebiega przy regularnym powolnym wyplywie do wyrobisk gór¬ niczych 50—80 m'/imn dwutlenku wegla, wzgled¬ nie naglego wzmozonego wyplywu polaczonego z wyrzutem skal w ilogci do 800 tysiecy metrów szesciennych w ciagu zaledwie kilku minut.Obecnosc w kopalni tak duzych ilosci dwutlenku wegla stanowi dla jej zalogi — szczególnie w wa¬ runkach powstajacych wyrzutów — powazne za¬ grozenie i do tej pory rozpatrywana zawsze byla pod tym katem widzenia.Stosowane i wypróbowane dotychczas w prakty¬ ce metody zwalczania zagrozen wyrzutowych mo¬ zna podzielic na metody aktywne obnizajace za¬ grozenie lub je likwidujace i metody pasywne po¬ wodujace kontrolowane wyrzuty.W warunkach kopaln dolnoslaskich, srednia do¬ bowa gazowosc pola liczona w odniesieniu do do¬ bowego wydobycia brutto dochodzi do 40—6D m* COj/twd, a w robotach przygotowawczych i eksplo¬ atacyjnych w pokladach odprezajacych do 120— 130 m» C(tytwd.Zgodnie z dotychczasowym stanem techniki, przy 10 15 20 tak duzym dobowym nasyceniu pola dwutlenkiem wegla, celem przeciwdzialania istniejacemu stale zagrozeniu wyrzutowemu przeprowadzane sa próby depresyjnego odsysania, poprzez wlasciwie wyko¬ nane otwory drenazowe, C02 w wyrobiskach scianowych. Stosowane zazwyczaj o. srednicy 48 lub 65 mm otwory drenazowe wykonywane sa w zlozu, liczac od plaszczyzny poziomej, pod katem 55°.Znane sa próby przewidujace zastosowanie do odgazowania górotworu ssaw podlaczonych do ru¬ rociagu 0 300 mm, przy czym do celu wytworze¬ nia depresji stosowane sa pompy wodokrezne o wydajnosci 25 m*/min. Wydajnosc ruchowa za¬ stosowanej pompy wodokreznej przy cisnieniu na kolektorze ssacym o wysokosci 0,6 • 10* N/ml wy¬ nosi okolo 15 m* C02 lacznie z powietrzem na minute (Kozlowski B.: Zagrozenie wyrzutami ga¬ zów i skal w górnictwie weglowym. PWN. 1980.Warszawa — Kraków, s. 139 rys. 8.5 oraz s. 141 w. 3—11). ' Znane sa równiez badania nad depresyjna meto¬ da obnizania potencjalu C02 w weglu, polegajace na wytworzeniu depresji w odizolowanym od at¬ mosfery koncowym odcinku otworu drenazowego.W efekcie dzialania depresji potencjal gazowy obniza sie, gdyz czesc COs wolnego i absorbowa¬ nego przemieszcza sie w kierunku komory depre¬ syjnej wytworzonej w koncowym odcinku otwo¬ ru drenazowego (Kozlowski B.: Zagrozenie wy- 132 5253 rzutami gazów i skal w górnictwie weglowym.PWN.„ 1980. Warszawa — Kraków, s. 141 w. 12— 17).Mimo tego, ze znane sa sposoby skraplania me¬ tanu i wyzszych weglowodorów np. z gazu ziem¬ nego oraz urzadzenia do ich stosowania (PL opis patentowy nr 77519 w Int. Cl.« F 25 J 3/06), dwu¬ tlenek wegla odsysany z wyrobisk górniczych ko¬ paln wegla kamiennego dotychczas metoda wymu¬ szenia (Kozlowski B.: Zagrozenie wyrzutami ga¬ zów i skal w górnictwie weglowym. PWN. 1980.Warszawa — Kraków, s. 139—141), jako gaz o od¬ miennych wlasciwosciach fizyko-chemicznych niz metan i gaz ziemny, wymaga znacznej modyfika¬ cji samego procesu zagospodarowujacego go do po¬ trzeb gospodarczych.W warunkach obecnych, odsysany (wymuszenie) ze zloza C02 odprowadzony jest do dróg wentyla¬ cyjnych kopalni (Kozlowski B.: Zagrozenie wy¬ rzutami gazów i skal w górnictwie weglowym.PWN. 1980. Warszawa — Kraków, s. 141), stwa¬ rzajac przez to wieksze zagazowanie powietrza ko¬ palnianego, co tym samym pogarsza bezpieczen¬ stwo zalogi oraz uniemozliwia jego wykorzystanie do celów gospodarczych.Zgodnie z istota wynalazku, wydzielajacy sie do wyrobisk górniczych kopaln wegla kamiennego dwutlenek wegla o koncentracji nie mniejszej niz 60% w mieszaninie z powietrzem splywa samo¬ czynnie, poprzez wlasciwie usytuowane w uprzed¬ nio odprezonym zlozu otwory wiertnicze, do zabu¬ dowanych w przekopie kolektorów, skad rurocia¬ giem dodatkowo zaopatrzonym w przeplywomierz przesylany jest do instalacji skraplajacej, której wysokocisnieniowy separator wyposazony jest na wylocie C02 bezposrednio w stanowisko do lado¬ wania butli. Otwory odprowadzajace ze zloza C02 usytuowane sa w stropie chodnika podscianowego, liczac od plaszczyzny poziomej, w strefie katowej 60°—105° i kierunku od pokladu, a otwory w stro¬ pie chodnika nadscianowego, liczac równiez od plaszczyzny poziomej, w strefie katowej 45°—75° i kierunku ku pokladowi.Ujecie zgodnie z istota wynalazku dwutlenku wegla wydzielajacego sie ze zloza do wyrobisk ko¬ palnianych pozwoli nie tylko na zmniejszenie za¬ grozenia gazowego i poprawe atmosfery w wyro¬ biskach górniczych, co wplynie, na zwiekszenie stanu bezpieczenstwa pracy zalóg górniczych, ale pozwoli na uzyteczne zagospodarowanie z jednej tylko kopalni okolo 20 ton . dwutlenku wegla na dobe do celów gospodarczych.Celem pelnego zrozumienia przedmiotu wynalaz¬ ku zostaje on blizej wyjasniony na przykladzie uwidocznionym na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia schemat rozmieszczenia otworów odprowa¬ dzajacych C02 ze zloza weglowego w widoku z góry, fig. 2 przekrój poprzeczny tego schematu wzdluz osi A—A uwzgledniajacy katowe rozmie¬ szczenie otworów odprowadzajacych, fig. 3 sche¬ mat instalacji C02 wyplywajacego ze zloza, fig. 4 schemat instalacji skraplania C02 i fig. 5 sche¬ mat separatora do wydzielania cieklego C02 z mieszaniny z powietrzem.Zastosowany w przedmiocie rozwiazania sposób 525 4 ujecia i zagospodarowania CQ2 wykorzystuje zja¬ wisko nadcisnienia znajdujacego sie, w wyniku de¬ sorpcji w porach i szczelinach odprezanego pokla*- du wegla, wolnego C02 oraz róznice w ciezarze 5 wlasciwym CO£ i powietrza.Wyloty otworów odprowadzajacych C02 I, II, III, IV, I', II', HF z pokladu górnego 1, zwanego odprezanym, w chodnikach podscianowym 2 i nad- scianowym 3 pokladu dolnego 4, zwanego odpreza¬ ja jacym, podlaczone sa do odpowiednich kolektorów 5, 6 polaczonych zbiorczym rurociagiem 7, wyposa¬ zonym kolejno w filtr 8, ©dwadniacz 9,. przeplywo¬ mierz 10 i manometr 11, który rurociagiem tran¬ sportowym 12 laczy sie poprzez sprezarke 13, chlo- 15 dnice 14 i skraplacz 15 z wysokocisnieniowym se¬ paratorem 16, do którego rurociagiem 17 podlaczo¬ ne jest stanowisko ladowania czystym C02 butli stalowych 18. Wysokocisnieniowy separator 16 stanowi ustawiony w pozycji pionowej cylindrycz- M ny zbiornik wysokocisnieniowy 19, który wyposazo¬ ny jest na doplywie mieszaniny cieklego C02 z po¬ wietrzem w króciec 20 zakonczony w czesci wew- netrzej skierowanym ku dolowi kolankiem 21 oraz w umieszczone odpowiednio w najwyzszej je- 25 go czesci króciec 22 do odprowadzenia do atmosfe¬ ry powietrza w stanie gazowym i króciec 23 do zamocowania zaworu bezpieczenstwa, a w najniz¬ szej czesci w króciec 24 sluzacy do odprowadze¬ nia cieklego C02. Pobocznica wysokocisnieniowego 30 cylindrycznego zbiornika 19 dodatkowo wyposazo¬ na jest w dwa krócce 25 sluzace do zamocowania wskaznika poziomu cieklego C02.Wydzielenie C02 do wyrobisk górniczych kopaln wegla kamiennego nastepuje bezposrednio z eks- 35 ploatowanego zloza przez wykonane otwory wiert¬ nicze.Celem ujecia C02 wydzielajacego sie ze zloza prowadzi sie wyprzedzajaca eksploatacje pokladu dolnego 4, zwanego odprezajacym, sciana 26. Vf 40 stropie chodników podscianowego 2 i nadscianowe¬ go 3 odprezajacego pokladu 4 wierci sie wachla- rzowo w odstepach kilku metrowych serie otworów odpowiednio I, II, III, IV i I', H', IIT w kierun¬ ku pokladu odprezanego 1. Otwory odprowadzaja- 45 ce C02 I, II, m, IV w stropie chodnika podscia¬ nowego 2 usytuowuje sie liczac od plaszczyzny po¬ ziomej w strefie katowej 60°—105° w kierunku od pokladu, a w odniesieniu do otworów I', IT, HI' wierconych w stropie chodnika nadscianowego 3, 50 liczac od plaszczyzny poziomej, w zasiegu strefy katowej 45°—75° w kierunku ku pokladowi.Wykonujac w stropie chodników 2 13 otwory odprowadzajace na dlugosci pierwszych 6 metrów wierci sie je na. srednice 112 mm, po czym cemen- M tuje sie w nich rury obsadowe o srednicy 100 mm i dlugosci 6 metrów, a nastepnie przy zabezpiecze¬ niu glowica przeciwwyrzutowa poglebia sie je do spagu odprezanego, pokladu 1 na srednice 65 mm lub wieksza i poprzez odprezany poklad 1 sredni- M ca 42 mm, przy «zym srednice te moga byc roz- wiercane do wiekszych.Wydzielajacy sie z odprezanego pokladu 1 C02 wywierconymi w nim otworami splywa samoczyn¬ nie poprzez odpowiednio rozlokowane -kolektory 5, 65 6 i zbiorczy rurociag 7 wyposazony kolejno w filtr5 inm 6 "8, odwadniacz 9, przeplywomierz 10 i manometr 11, rurociagiem 12 do sprezarki 13, gdzie podlega sprezeniu do odpowiedniego cisnienia, skad poprzez chlodncie 14, z której czesciowo ochlodzony odply¬ wa do skraplacza 15 i nastepnie juz w postaci cieklej, ale ciagle jeszcze w mieszaninie z powie¬ trzem, doprowadzany jest do wysokocisnieniowego separatora 16, w którym nastepuje oddzielenie go od powietrza wypuszczanego króccem 22 do atmo¬ sfery. Oddzielony ciekly C02 z separatora 16 sply¬ wa do stanowiska ladowania butli stalowych 18.Wykorzystane do skraplania COs sprezarka 13, chlodnica 14, skraplacz 15, wysokocisnieniowy se¬ parator 16 oraz wyposazenie pomocnicze z stanowi¬ skiem do ladowania butli 18 zlokalizowane sa w wyrobisku na dole kopalni.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób zagospodarowywania wydzielajacego .sie do wyrobisk górniczych kopaln wegla kamien- 10 15 nego dwutlenku wegla o koncentracji nie mniej¬ szej niz 60%, znamienny tym, ze COa w mieszani¬ nie z powietrzem splywa samoczynnie, poprzez wlasciwie usytuowane w uprzednio odprezonym zlozu otwory wiertnicze, do zabudowanych w prze¬ kopie kolektorów (5, 6), skad rurociagiem (7) do¬ datkowo zaopatrzonym w przeplywomierz (10) przysylane jest do instalacji skraplajacej, której wysokocisnieniowy separator (16) wyposazony jest na wylocie C02 bezposrednio w stanowisko do la¬ dowania butli (18). 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze otwory odprowadzajace ze zloza COf usytuowane sa w stropie chodnika podscianowego (2), liczac od plaszczyzny poziomej, w strefie katowej 60°—105° i kierunku od pokladu, a otwory w stropie chod¬ nika nadscianowego (3), liczac równiez od pla¬ szczyzny poziomej, w strefie katowej 45°—75° i kierunku ku pokladowi.FIG. 2132 525 «** FIG. 5 FIG. 4 12 3. coL JrfrT MIESZANINA COt 2 POWIETRZEM FI0.5 22 25 FZGraf. Kaszadin A-324I2 100 A-4 Cena 100 ii PL