PL94930B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zapobiegania samozajplonowi wegla, zwlaszcza w kopalniach pod ziemia za pomoca srodka, skladajacego sie glównie z chlorku wapnia lub chlorku magnezu i zawierajacego 0,5 — 5% wagowych niejonowych zwilzaczy, stanowiacych zwlaszcza dwualkilowofenylowe etery glikolu poliety¬ lenowego o 5—20 rodnikach glikolu w ugrupowaniu eteru glikolu i o grupach alkilowych zawierajacych 1—9 atomów wegla lub mieszanine dwualkilowofenylowych eterów glikolu polietylenowego o 5-20 rodnikach glikolu w ugrupowaniu eteru i o grupach alkilowych zawierajacych 1—9 atomów wegla z innymi alkilowymi, arylowymi lub alkiloarylowymi eterami glikolu polietylenowego oraz ewentualnie zawierajacego dodatkowo 0,1 - 5,0 czesci wagowych drobnoziarnistej substancji obojetnej na 1 czesc.soli higroskopijnej.Mimo nanoszenia tego srodka tylko na powierzchnie wegla, dzialanie jego nie ogranicza sie do obszaru powierzchni. Dzieki pochlanianiu wilgoci z powietrza przez higroskopijny chlorek wapnia lub magnezu zawarty w stosowanym srodku, juz wciagu krótkiego okresu czasu po jego naniesieniu wytowrzony zostaje stezony roztwór, wnikajacy dzieki obecnosci substancji powierzchniowo czynnej przez najmniejsze pory i rysy równiez do wnetrza zloza weglowego. W zaleznosci od porowatosci wegla i liczby przeprowadzonych procesów nanosze¬ nia srodka wedlug wynalazku, glebokosc wnikania osiaga jednak tylko okolo 20—100 cm.Warstwa zwilzona i nasycona tym sposobem moze hamowac proces samozaplonu wegla dopóty, dopóki jej struktura pozostaje nienaruszona i nie posiada luk. Jesli jednakowoz warstwa ta zostanie wskutek oddzialywan zewnetrznych miejscami usunieta lub gdy w poddanym obróbce sposobem wedlug wynalazku wegla wystepuja¬ cym na powierzchnie powstanie pod cisnieniem górotworu wieksza liczba nowych rys i szczelin siegajacych do litego wegla, to nowoutworzona powierzchnia wegla musi byc zawsze ponownie traktowana srodkiem przeciw¬ dzialajacym Samozaplonowi. Tylko ta droga mozna zapewnic przedluzenie efektu zabezpieczenia przed samoza¬ plonem. W takim przypadku nieodzowny jest staly nadzór i zwykle wielokrotne nanoszenie srodka w zagrozo¬ nych miejscach. Wiaze sie to ze znacznymi kosztami.2 94 930 Celem wynalazku bylo znalezienie sposobu umozliwiajacego powazne zmniejszenie kosztów wynikajacych z koniecznosci nadzoru i wielokrotnej obróbki powierzchni wegla.Cel ten osiagnieto przez opracowanie sposobu polegajacego wedlug wynalazku na tym, ze omówiony wyzej srodek w postaci wodnego roztworu o stezeniu 25—35% wagowych tego srodka wtlacza sie przez otwory wiertni¬ cze w sciane weglowa.Roztwory wodne zawierajace 25—35% wagowych omówionego srodka mozna wprowadzac w sciane wegla przy pomocy nawilznic, np. takich jakie stosuje sie do zraszania ociosu weglowego. Roztwór powinien byc wtlaczany do odpowiednich otworów wiertniczych pod cisnieniem wystarczajacym jedynie dla pokonania przeciwcisnienia w weglu. Ta droga unika sie niepotrzebnego wytwarzania dodatkowych rys zwiekszajacych powierzchnie wegla, a tym samym i niebezpieczenstwo samozaplonu. Chociaz wystepujace w weglu przeciwci¬ snienia moga byc rózne, to korzystnie jest prowadzic proces sposobem wedlug wynalazku nie dokonujac na biezaco zmian csnienia tloczenia, lecz przetlaczajac stala ilosc, to jest okolo 3—61 roztworu na 1 minute dó otworu wiertniczego w ociosie weglowym. W czasie przetlaczania moga przy tym wystepowac cisnienia pomp okolo 50—300 atn. Ilosc uzytego roztworu w podanym wyzej zakresie zalezy kazdorazowo od porowatosci i uzaleznionej od niej pochlanialnosci wegla.Wodny roztwór srodka do traktowania wegla sposobem wedlug wynalazku sporzadzac mozna róznymi sposobami. Gotowy do uzytku roztwór wytwarza sie najprosciej przez rozpuszczenie w odpowiednim mieszal¬ niku srodka omówionego w glównym opisie patentowym w.odpowiedniej ilosci wody, a nastepnie doprowadza z tego zbiornika wprost do pompy nawilznicy. Przy wiekszym zapotrzebowaniu na roztwory do nasycania korzystniejszym moze okazac sie sporzadzanie znacznie bardziej stezonego roztworu srodka i dodawanie okreslo¬ nych ilosci tego roztworu przy pomocy pomp dozujacych do przeplywajacej wody pompowanej przez pompe nawilznicy zasilana z sieci wodociagowej.Mozliwym jest równiez sporzadzanie mieszanin z ladunków impregnacyjnych zawierajacych staly chlorek wapnia lub chlorku magnezu oraz srodek powierzchniowo czynny. Ladunki te mozna umieszczac badz to w otworze wiertniczym, gdzie sa one powoli rozpuszczane we wtlaczanej wodzie impregnacyjnej, badz tez w pojemniku, przez który przepuszcza sie calosc lub czesc wody impregnacyjnej? W kazdym przypadku nalezy powierzchnie ladunku uksztaltowac w taki sposób, aby mozna bylo ustalac predkosc rozpuszczania zapewniaja¬ ca powstanie cieczy impregnacyjnej o podanym stezeniu.Podane nizej przyklady objasniaja blizej sposób wedlug wynalazku.Przyklad I. W przykladzie o miazszosci 2,50 m pozostawiono z przyczyn eksploatacyjnych filar opo¬ rowy o dlugosci 40 m i glebokosci 60 m. Wciagu calego okresu eksploatacji pola wybierkowego filar ten byl napowietrzony. Wskutek wzrastajacego cisnienia górotworu na filar grozilo to samozaplonem w rozluznionym weglu. Powierzchnie zewnetrzne filaru weglowego potraktowano najpierw Srodkiem omówionym w glównym opisie patentowym, a nastepnie w weglu wywiercono w odstepach 4—6m otwory o glebokosci 8—12m. Do kazdego otworu wtloczono nastepnie roztwór wodny zawierajacy 30% wagowych CaClj i 0,5% wagowych han¬ dlowego preparatu powierzchniowo czynnego o skladzie podanym w zastrzezeniu patentowym. Ilosc roztworu w przeliczeniu na 1 otwór wiertniczy wynosila srednio 4001, czas nawilzania wynosil kazdorazowo 90 minut.Prowadzone w ciagu 10 miesiecy obserwacje nie wykazaly uchwytnego wzrostu zawartosci CO w powie¬ trzu kopalnianym, mogacego swiadczyc o inicjacji procesu samozaplonu w tej czesci wyrobiska.Przyklad II. Na polu wybierkowym rozpoczeto wyrab nowego poziomu wydobywczego systemem eksploatacji od pola. Dawniejszy chodnik nadscianowy polozonego nizej poziomu wydobywczego sluzyl przy tym jako chodnik podstawowy dla nowego wybierania. Z uwagi na pozostale w dolnym poziomie wydobywczym filary weglowe, przy eksploatacji dolnego poziomu poddano torkretyzacji chodnik dla zapobiezenia przeciekom powietrza. W miare postepu eksploatacji nowego poziomu wydobywczego obudowa aktualnego chodnika podsta¬ wowego ulegla rabunkowi, wskutek czego uszczelnienie przestalo byc nieprzepuszczalne dla powietrza.Nalezalo sie liczyc z tym, ze pod wplywem cisnienia górotworu wyzwalanego w czasie eksploatacji dolne¬ go poziomu wydobywczego, pozostawione filary weglowe ulegac beda coraz silniejszemu rozgniataniu. Ze wzgledu na fakt, ze poklady wegla koksujacego zagrozone sa niebezpieczenstwem pozaru nawet w warunkach normalnych, nalezalo w powstalej sytuacji liczyc sie z mozliwoscia samozaplonu.Wskutek poddania chodnika torkretyzacji nie bylo mozliwosci zastosowania innego znanego sposobu.Przed eksploatacja wykonano wiec poprzez warstwe torkretu otwory wiertnicze w wystepujacych na powie¬ rzchnie filarach weglowych. Otwory te rozmieszczone byly w odstepach okolo 10 metrowych i siegaly przynaj^ mniej do polowy glebokosci filarów weglowych.Do otworów wtloczono srodek w postaci wodnego roztworu zawierajacego chlorek wapnia z dodatkiem srodka powierzchniowo czynnego. Zuzycie roztworu wynosilo okolo*5 1 na 1 m3 wegla. Równiez w tym przy¬ padku obserwacje prowadzone w ciagu 10 miesiecy nie wykazaly nienormalnego przyrostu zawartosci CO w po¬ wietrzu.94930 3 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób zapobiegania samozaplonowi wegla, zwlaszcza w kopalniach pod ziemia, za pomoca srodka skladajacego sie glównie z chlorku wapnia lub chlorku magnezu i zawierajacego 0,5-5% wagowych niejonowych zwilzaczy, stanowiacych zwlaszcza dwualkilofenylowe etery glikolu polietylenowego o 5-20 rodnikach glikolu w ugrupowaniu eteru glikolu i o grupacli alkilowych zawierajacych 1 —9 atomów wegla, lub mieszanine dwualki- lofenylowych eterów glikolu polietylenowego o 5—20 rodnikach glikolu w ugrupowaniu eteru glikolu i o grupach alkilowych zawierajacych 1—9 atomów wegla z innymi alkilowymi, arylowymi lub alkiloarylowymi eterami glikolu polietylenowego, znamienny tym, ze srodek w postaci wodnego roztworu o stezeniu 25-35% wagowych tego srodka wtlacza sie przez otwory wiertnicze w sciane weglowa,
2. 2. Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze wtlaczanie roztworu do otworów wiertniczych przeprowadza sie pod cisnieniem, pod którym sciana weglowa wchlania 3—5 litrów roztworu na 1 otwór wiertni¬ czy w ciagu 1 minuty. PL