Opublikowano: 20.XI.1972 66262 KI. 5a,43/28 MKP E21b 43/28 Wspóltwórcy wynalazku: Alojzy Kosun, Tadeusz Szyperko, Stanislaw Jekot, Ryszard Gorycki, Bronislaw Blachut Wlasciciel patentu: Kopalnie i Zaklady Przetwórcze Siarki im. M. No¬ wotki, Machów (Polska) Sposób podziemnego wytapiania siarki metoda wodno-parowa i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób podziemnego wytapiania siarki metoda wodno-parowa, wyko¬ rzystujacy wode z odprezania zloza lub wode nie- uzdatniona i urzadzenie do stosowania tego spo¬ sobu. 5 Dotychczas znany sposób podziemnego wytapia¬ nia siarki, polega na wtlaczaniu do otworu eks¬ ploatacyjnego wody podgrzanej do odpowiedniej temperatury w kotlach, z równoczesnym podawa¬ niem powietrza sprezonego celem przejsciowego 10 zmniejszenia ciezaru wlasciwego wytopionej siar¬ ki i wytransportowania tym sposobem plynnej siarki na zewnatrz otworu.Wydobywanie siarki tym sposobem charaktery¬ zuje sie duzymi trudnosciami eksploatacyjnymi ze 3 5 wzgledu na brak regulacji podstawowego parame¬ tru — temperatury wody technologicznej. Prowa¬ dzi to do przegrzania siarki w otworach eksploata¬ cyjnych, co w efekcie trwale zmienia jej kolor.Równoczesnie duze cisnienie dyspozycyjne wody 20 technologicznej zwiazane nierozerwalnie z koniecz¬ noscia podawania do otworów eksploatacyjnych czynnika energetycznego, jednorodnego — wody goracej o okreslonej temperaturze prowadzi do powstania w zlozu kierunków przeplywu uprzywi- 25 lejowanych, zwiekszajacych jednostkowe zuzycie ciepla na produkcje siarki.Celem wynalazku jest zwiekszenie sprawnosci energetycznej podziemnego wytapiania siarki me¬ toda otworowa poprzez wykorzystanie wody z od- &o prezania zloza oraz umozliwienie zastosowania me¬ tody podziemnego wytapiania dla zlóz plytko za¬ legajacych.Zadaniem wynalazku jest stworzenie ukladu otworu eksploatacyjnego w celu umozliwienia wtla¬ czania zimnej wody nieuzdatnionej i pary dla wy¬ korzystania wody z odprezania zloza i zastosowa¬ nia podziemnego wytapiania do zlóz plytko zale¬ gajacych.Zagadnienie to zostalo rozwiazane poprzez wtla¬ czanie do otworów eksploatacyjnych oddzielnymi przestrzeniami pierscieniowymi wody i pary oraz mieszanie obu czynników wewnatrz otworu. Utwo¬ rzona tym sposobem poduszka parowa nad lustrem podgrzewanej wody zabezpiecza utrzymanie w zlo¬ zu temperatury i cisnienia na stalym poziomie.Woda technologiczna cyrkluje wiec w ukladzie zamknietym i wedruje z otworów odprezajacych poprzez pompy strumienicowe do zbiorników. Ze zbiorników podawana jest bezposrednio do otwo¬ rów eksploatacyjnych przy stalym cisnieniu. Pom¬ powanie wytopionej siarki odbywa sie srodkowa kolumna rur otworu eksploatacyjnego, która usy¬ tuowana centrycznie wewnatrz rury powietrznej tworzy na calej dlugosci wyplywu siarki pierscie¬ niowa przestrzen dla wtloczonego^ powietrza.Zastosowanie sposobu wg wynalazku pozwala na ponowne wykorzystanie w obiegu zamknietym du¬ zej ilosci wody z odprezania zloza i w niej zawar¬ tej energii cieplnej przy równoczesnym zwiekszo- 662623 66262 4 nym stopniu wykorzystania zloza i mozliwosci za¬ stosowania podziemnego Wytapiania w odniesieniu do zlóz plytko zalegajacych. Utrzymanie stalej temperatury odbywa sie poprzez utrzymanie stale¬ go , cisnienia przestrzeni parowej regulowanego automatycznie doplywem pary poprzez zawór o na¬ pedzie elektrycznym. Podgrzewanie wody wewnatrz otworów eksploatacyjnych swieza para pomija uciazliwe i kosztowne uzdatnianie i podgrzewanie w kotlach wody technologicznej.Urzadzenie wg wynalazku uwidocznione jest na zalaczonych rysunkach, na których figura 1 przed¬ stawia schemat uzbrojenia otworu i technologii eksploatacji siarki, natomiast figura 2 przedstawia schemat obiegu wody przy wykorzystaniu wód z odprezania zloza do procesu wytapiania siarki.W odwierconym nadkladzie zloza 14 zacemento¬ wane sa kolejno dwie rury oslonowe, rura 1 dla odciecia wód gruntowych nadkladu czwartorzedo¬ wego 13 i rura 2 z króccem wystajacym ponad te¬ ren zaopatrzona w pokrywe czolowa, do której za¬ mocowane sa trzy kolumny rur wspólsrodkowych, parowych 3 z perforacja 22, powietrznych 4, siar¬ kowych 5 z perforacja 16. Kolumna rur powietrz¬ nych 4 w glebi otworu ma przytwierdzony filtr denny 18 wsparty w otworze na spagu 21 zloza siarkonosnego 15. Koncówka dolna filtru dennego 18 posiada czolowa zaslepke 19 zaopatrzona w ostrze oporowe 20 sztywno tkwiace w spagu zloza.Kolumny wewnetrznego uzbrojenia otworu tworza trzy wspólsrodkowe przestrzenie pierscieniowe z kolumna rur siarkowych 5 w srodku.Przestrzen pierscieniowa powietrzna 24 utworzo¬ na jest kolumna rur powietrznych 4 i siarkowych 5, która w dolnej czesci posiada nawiercenia skie¬ rowane wlotem ku srodkowi w celu zwiekszenia powierzchni styku powietrza z siarka i nadawania powietrzu odpowiedniego kierunku. Przestrzen pierscieniowo-parowa 23, utworzona jest poprzez kolumne rur powietrznych 4 i parowych 3, posia¬ dajacych w dolnej czesci perforacje w postaci na¬ wiercen skierowanych skosnie na zewnatrz do przestrzeni wodnej 25.Wspólsrodkowe posadowienie kolumn rur uzbro¬ jenia otworu podyktowane jest wzgledami tech¬ nologicznymi, z których wynika, ze siarka wyply¬ wajaca calym przekrojem rury srodkowej ma naj¬ mniejszy obwód zwilzania, a wiec najmniejsze opo¬ ry przeplywu. Przestrzen pierscieniowa powietrza 24 zabezpiecza przed przegrzaniem sie siarki w kolumnie rur siarkowych 5., Kolumna rur siarko¬ wych zakonczona jest w górnej czesci seperatorem powietrza 10. W dalszej czesci seperatora znajduje sie przylacze rurowe z zaworem siarkowym z ko¬ szulka parowa 11, w górnej króciec kolnierzowy 9, który do momentu rozpoczecia pompowania siarki zamykany jest szczelnie zaslepka, a po rozpocze¬ ciu montuje sie odpowietrzenie 8. Do otworu w czesci nadziemnej doprowadza sie wode rurocia¬ giem 12, pare rurociagiem 6 i sprezone powietrze rurociagiem 7.Przedstawiony na fig 2 schemat ideowy calego urzadzenia wg wynalazku sklada sie z szeregu otworów wydobywczych (fig. 1), zlokalizowanych na przeznaczonym do eksploatacji wycinku zloza i szeregu otworów odprezajacych usytuowanych w okreslonej odleglosci od rejonu otworów wydobyw¬ czych. Obieg wody w zlozu zaznaczono strzalka 28.W otworach odprezajacych 29 zamontowane sa strumienice wodne 30 zanurzone pod ustalone do odpompowywania zwierciadlo wody, która tloczy sie rurociagami wody odprezajacej 27 do zbiorni¬ ków 32.Przy zbiornikach ustawione sa dwie grupy pomp, z których pompy 33 zassana wode ze zbiorników tlocza pod stalym cisnieniem rurociagami 12 do otworów eksploatacyjnych 2, a pompy 31 sluza do napedu strumienie 30, do których tlocza pewna ilosc wody rurociagami 26 oraz do zrzutu czesci wody do oczyszczania rurociagiem 35. Rurociag 34 sluzy do uzupelniania obiegu przy rozruchu lub wymianie pewnej ilosci wody.Wynalazek ma zastosowanie w metodzie otwo¬ rowej wydobycia siarki sposobem podziemnego wytapiania dla zlóz zarówno glebokich jak i plyt¬ ko zalegajacych. PL PLPublished: 20.XI.1972 66262 IC. 5a, 43/28 MKP E21b 43/28 Inventors of the invention: Alojzy Kosun, Tadeusz Szyperko, Stanislaw Jekot, Ryszard Gorycki, Bronislaw Blachut. The owner of the patent: Kopalnie i Zaklady Przetwórcze Siarka im. M. Nowotka, Machów (Poland) The method of underground smelting of sulfur by the water-steam method and a device for the application of this method. The subject of the invention is the method of underground smelting of sulfur by the steam-water method, using water from depressurization of the bed or untreated water and a device for using this method. The hitherto known method of underground sulfur smelting consists in injecting into the production port of water heated to the appropriate temperature in the boilers, with the simultaneous supply of compressed air in order to temporarily reduce the specific weight of the molten sulfur and thus transport the liquid sulfur to the The extraction of sulfur in this way is characterized by great operating difficulties due to the lack of regulation of the basic parameter - process water temperature. This leads to overheating of the sulfur in the service holes, which in effect permanently changes its color. At the same time, the high available pressure of the process water, inextricably linked with the need to supply the service holes with a homogeneous energy factor - hot water of a certain temperature, leads to the creation of privileged flow directions in the deposit, increasing the unit heat consumption for sulfur production. The aim of the invention is to increase the energy efficiency of underground sulfur smelting - the borehole method by using water from the deposit de-burring and enabling the application of the underground smelting method for deposits The object of the invention is to create an arrangement of the exploitation hole in order to allow the injection of cold untreated water and steam to utilize the water from the depressurization of the bed and the application of underground smelting to the beds of shallow lagging. This problem has been solved by by injecting water and steam into the production holes with separate ring spaces and mixing both factors inside the hole. The steam cushion created in this way above the surface of the heated water ensures that the temperature and pressure in the bed are kept at a constant level. The process water circulates in a closed system and flows from the relief holes through jet pumps to the tanks. From the tanks, it is fed directly to the production holes under constant pressure. The molten sulfur is pumped through the central column of pipes of the exploitation hole, which, placed centrally inside the air pipe, creates a ring-shaped space for the blown air over the entire length of the sulfur outflow. The application of the method according to the invention allows for reuse of large amounts in a closed circuit. the amount of water from the depressurization of the deposit and its contained thermal energy, with a simultaneous increase in the degree of deposit utilization and the possibility of applying underground smelting to shallow-lagging deposits. Maintaining a constant temperature is carried out by maintaining a constant pressure of the steam space, automatically regulated by the flow of steam through an electrically driven valve. Heating the water inside the service openings with fresh steam ignores the cumbersome and costly treatment and heating of process water in boilers. The device according to the invention is shown in the attached drawings, where Figure 1 shows a diagram of the hole equipment and the technology of sulfur exploitation, while Figure 2 shows a diagram of the water circulation with the use of water from depressurization of the bed for the process of sulfur smelting. In the drilled overlay of the bed 14, two casing pipes are cemented in succession, a pipe 1 for cutting off the groundwater of the Quaternary head 13 and a pipe 2 with a stub protruding above the ground, provided with a front cover to which are attached three columns of concentric pipes, steam 3 with perforation 22, air 4, sulfur 5 with perforation 16. The column of air pipes 4 in the depth of the opening has a bottom filter 18 supported in the opening on the spag 21 bed sulfarkonosnego 15. The bottom end of the bottom filter 18 has a front end cap 19 provided with a thrust blade 20 rigidly stuck in the bed's spout. The columns of the internal reinforcement of the bore form three concentric ring spaces with a column of sulfur pipes 5 in the center. The air ring space 24 is formed by a column of air pipes 4 and sulfur pipes 5, which in the lower part has slotted holes. torn with the inlet towards the center in order to increase the contact surface of air with sulfur and to give the air the right direction. The ring-steam space 23 is formed by columns of air pipes 4 and steam 3, with perforations in the lower part in the form of drilled holes directed diagonally outward into the water space 25. The concentric positioning of the columns of the borehole reinforcement pipes is dictated by technical considerations. From the environmental point of view, it follows that the sulfur flowing through the entire cross section of the central tube has the smallest wetting circumference, and therefore the lowest flow resistance. The ring space of the air 24 protects against overheating of the sulfur in the column of sulfur tubes 5. The column of sulfur tubes ends in the upper part with an air separator 10. In the further part of the separator there is a pipe connection with a sulfur valve with a steam tube 11, in the upper part flanged stub pipe 9, which until the commencement of pumping sulfur is closed tightly with a plug, and after commencement, a vent 8 is installed. Water is supplied to the opening in the aboveground part through a pipeline 12, a few pipelines 6 and compressed air through a pipeline 7. 2, the schematic diagram of the entire device according to the invention consists of a series of production holes (Fig. 1), located on the section of the deposit to be exploited, and a series of relieving holes located at a certain distance from the area of the production holes. The water circuit in the reservoir is marked with arrow 28. In the relief holes 29 there are water jets 30 immersed under the water table set for pumping, which is pressed through the drain water pipelines 27 to the reservoirs 32. Two groups of pumps are set next to the reservoirs, of which pumps 33 water was sucked in from the piston tanks under constant pressure through pipelines 12 to the service openings 2, and pumps 31 are used to drive the streams 30 to which it pumps a certain amount of water through pipelines 26 and to discharge part of the cleaning water through the pipeline 35. Pipeline 34 serves to supplement the circuit at start-up or the exchange of a certain amount of water. The invention is applicable to the well-extraction method of sulfur extraction by underground smelting for both deep and lagging deposits. PL PL