PL184509B1 - Mieszanina do wypełniania zrobów poeksploatacyjnych - Google Patents

Abstract

1. Mieszanina do wypełniania zrobów poeksploatacyjnych składająca się z odpadów poprodukcyjnych z elektrowni oraz wody, znamienna tym, że stanowiąją gips z mokrego odsiarczania gazów z elektrowni w ilości 5-95%, lotny popiół z elektrowni i/lub elektrociepłowni otrzymany na drodze suchego i/lub półsuchego odsiarczania spalin w ilości 5-95% oraz surowa odpadowa woda kopalniana, w ilości gwarantującej mieszaninie konsystencję ciekłą lub ciekło-plastyczną

Description

Przedmiotem wynalazku jest mieszanina do wypełniania (uszczelniania) zrobów poeksploatacyjnych w kopalniach.

Znane sposoby likwidacji zrobów lub zabezpieczenia pustek podziemnych powstałych w sposób naturalny lub w wyniku działalności człowieka polegają na celowym doprowadzeniu do nich podsadzki suchej lub hydraulicznej.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 83 748 sposób wypełniania podziemnych wyrobisk górniczych polega na tym, że jako środek wdmuchuje się popiół lotny na sucho do wyrobiska górniczego pod ciśnieniem 2-10 kg/cm², a następnie wprowadza się wodę w takiej ilości, aby nawilgocenie masy popiołów lotnych wynosiło około 25% części wagowych.

Opisany sposób przebiega dwuetapowo. W pierwszym etapie środek wdmuchuje się na sucho przy użyciu sprężonego powietrza do likwidowanych kawern, pustek poeksploatacyjnych i/lub podziemnych wyrobisk górniczych, przez umieszczoną w otworze wiertniczym rurę albo przewód podsadzkowy. Następnie w drugim etapie wprowadza się dodatkowo ilość wody lub pary wodnej w celu zwilżenia i przyśpieszenia procesu utwardzania masy popiołów lotnych.

Niedogodnością opisanego sposobu jest to, że jest on nie do zastosowania przy likwidacji i zabezpieczeniu wyrobisk podziemnych, a szczególnie zrobów w czynnych kopalniach, gdyż nie można zbudować dostatecznie szczelnych tam podsadzkowych, które nie przepuszczałyby wdmuchiwanego środka - pyłu, a jednocześnie nie można jako nośnika użyć wody ponieważ pył wypływa na powierzchnię i wynoszony przez wodę przepływa przez tamę podsadzkową zamulając ścieżki i osadniki, powodując wtórne zapylenie i zanieczyszczenie czynnych wyrobisk, co jest szkodliwe dla ludzi tam pracujących i niezgodne z normami bhp.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 92 605 materiał wieloskładnikowy do podsadzania pustek poeksploatacyjnych w górnictwie podziemnym, w którym środkiem są popioły lotne o określonym składzie chemicznym i uziarnieniu i pyły dymnicowe o określonym składzie chemicznym w ilości co najmniej 8% z dodatkiem przyśpieszenia wiązania np. w postaci szkła wodnego w mieszaninie z wodą.

Również znana jest z polskiego opisu patentowego nr 124 412 zawiesina sporządzona z suchych popiołów lotnych i wody w stosunku masowym od 1 do 3 części popiołów lotnych na 1 część wody. Sporządzone w ten sposób zawiesiny miesza się z dowolnym ciałem stałym w ilości do 40% masy w stosunku do przygotowywanych popiołów lotnych.

Z zagranicznych rozwiązań w zakresie mieszanin podsadzkowych, wymienić należy patent niemiecki nr 2 724599, którego istota polega na masie złożonej z 50-90% lotnych

184 509 popiołów, 10-20% wapna i 0,05-1% proszku glinowego, zmieszanej z wodą w stosunku woda/ciało stałe równym 0,5-0,8. Jednocześnie z francuskiego opisu patentowego nr 2 457954 znany jest sposób stabilizacji chodników i ścian w kopalniach węgla kamiennego przy wykorzystaniu iniekcji niepalnej, szybkowiążącej żywicy.

Wadą opisanych mieszanin jest ich długotrwały proces tężenia, utwardzania i zeskalania się, który trwa około 2 lat. Opisane wyżej mieszaniny są niejednorodne co powoduje, że w wyrobiskach osiadają powoli, warstwami o różnej ziarnistości, w zależności od rodzaju i składu frakcyjnego używanych do tego celu materiałów.

Okazało się nieoczekiwanie, że można uniknąć dotychczasowych niedogodności i uzyskać podsadzkową mieszaninę o małej ściśliwości, łatwo transportowalną przy użyciu typowych instalacji, dającąjednorodnąi nie rozdzielającą się podsadzkę.

Istota wynalazku polega na tym, że do uszczelniania zrobów poeksploatacyjnych zastosowano mieszaninę o konsystencji płynnej lub płynno-plastycznej składającą się z gipsu z mokrego odsiarczania gazów z elektrowni w ilości 5-95%, popiołu lotnego z elektrowni i/lub elektrociepłowni otrzymanego na drodze suchego i/lub półsuchego odsiarczania spalin w ilości 5-95% oraz słonej wody kopalnianej w ilości gwarantującej mieszaninie konsystencję ciekłą lub ciekło-plastyczną. Płynność mieszaniny w momencie wypełniania zrobów umożliwia ich całkowite i szczelne wypełnienie. Zestalanie i tężenie mieszaniny w zrobach następuje z równoczesnym wiązaniem słonej wody. Ewentualny odciek nadmiaru wody charakteryzuje się mniejszym stężeniem soli niż woda użyta do sporządzenia mieszaniny. Nieoczekiwanym efektem stosowania mieszaniny według wynalazku jest to, że wszystkie komponenty są odpadami produkcyjnymi i kopalnianymi trudnymi do zagospodarowania. Stanowią je lotne popioły po odsiarczeniu suchym i/lub półsuchym w elektrowniach i elektrociepłowniach, wyłapywane ze spalin przez elektrofiltry, gipsy odpadowe z procesu mokrego odsiarczania spalin, których składowanie na powierzchni terenu jest kosztowne i może spowodować poważne zanieczyszczenie środowiska a także woda kopalniana która stanowi uciążliwy odpad kopalniany, gdyż zanieczyszcza środowisko i konieczne jest jej czyszczenie w osadnikach jak i stosowanie filtrów.

Mieszanina według wynalazku lokowana w pustki i zroby podziemne poprawia bezpieczeństwo pracy przez:

- uszczelnienie które zmniejsza przemieszczanie (deformacje) górotworu i powierzchni wraz; ze znajdującymi się na niej obiektami - czyli wyprzedzająca likwidacja szkód górniczych,

- eliminowanie ucieczek powietrza,

- przeciwdziałanie niekontrolowanej migracji gazów (np. metanu),

- przeciwdziałanie przepływom wód oraz tworzeniu zbiorników wodnych,

- gaszenie pożarów i profilaktykę przeciwpożarową.

Mieszanina według wynalazku jest przygotowywana na powierzchni najkorzystniej w specjalnych instalacjach w sposób ciągły. Układ urządzeń do wytwarzania mieszaniny składa się ze zbiorników na komponenty, dozowników najkorzystniej wagowych i mieszarki połączonych ze sobą grawitacyjnie. Mieszanie odbywa się w cyklu ciągłym a transport mieszaniny do zrobów - spływ grawitacyjny następuje rurociągiem pionowym.

Przykład I. Mieszanina do wypełniania zrobów poeksploatacyjnych.

części wagowy ch gipsu z mokrego odsiarczania części wagowych popiołu po suchym odsiarczaniu z Elektrowni Rybnik części wagowych wody dołowej z kopalni Marcel o zasoleniu 100 g jonów chlorkowych i siarczanowych.

Wymienione składniki mieszaniny po zadozowaniu miesza się w cyklu ciągłym, a masę płynną podaje się grawitacyjnie bezpośrednio do rur podających do zrobów i pustek poeksploatacyjnych w kopalni.

184 509

Przykład II. Mieszanina do wypełniania zrobów poeksploatacyjnych.

części wagowych gipsu z mokrego odsiarczania c^^^i^ci wagowych popiołu. po półsuchym odsiarczaniu z Elektrowni Łaziska części wagowych wody dołowej z k^iip^alni Szczyglowice.

Sposób wytwarzania mieszaniny jak w przykładzie I.

Zastosowanie w kopalniach mieszaniny według wynalazku rozwiązuje zagadnienie podziemnego składowania odpadów elektrownianych z wykorzystaniem odpadowej słonej wody kopalnianej co ma istotne znaczenie dla całokształtu ekonomicznej gospodarki odpadami.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mieszanina do wypełniania zrobów poeksploatacyjnych składająca się z odpadów poprodukcyjnych z elektrowni oraz wody, znamienna tym, że stanowią ją gips z mokrego odsiarczania gazów z elektrowni w ilości 5-95%, lotny popiół z elektrowni i/lub elektrociepłowni otrzymany na drodze suchego i/lub półsuchego odsiarczania spalin w ilości 5-95% oraz surowa odpadowa woda kopalniana, w ilości gwarantującej mieszaninie konsystencję ciekłą lub ciekło-plastyczną.
2. 2. Mieszanina według zastrz. 1, znamienna tym, że mieszanie jej komponentów odbywa się na powierzchni w procesie ciągłym, zaś konsystencja mieszaniny umożliwia jej transport grawitacyjny do podziemi.