Способ устранения пожаро- и взрывоопасности породных отвалов Советский патент 1988 года по МПК E21F5/00 

114

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для устранения пожаро- и взрывоопасности горящих породных отвалов угольных шахт и обогатительных фабрик.

Целью изобретения является повьше ние эффективности профилактических работ и полное использование заключенных в породах энергетических ресурсов.

Сущность способа .состоит в том, что устранение пожаро- и взрывоопасности породных отвалов достигается путем управления высокотемпературными процессами в очагах горения, расположением воздухоподающих и газоот- водящих труб соответственно ниже и вьше каждой зоны высокотемпературных

С учетом небольшой по отношению к воздуху плотности горючих газов - продуктов реакции в породных отвалах и наличия в них тепловой депрессии воздухоподаю1цие и газоотводящие трубы располагают Соответственно ниже и выше очагов горения.

На чертеже представлена схема устранения пожаро- и взрывоопасности породных отвалов и соответствующее оборудование.

Оборудование содержит воздухопода- ющие трубы 1, соединенные с компрес- сором 2, инъектор 3, подключенный к водяному насосу 4, газоотводящие трубы S, которые присоединены магистральным трубопроводом 6 через дымосос 7 к котлу-утилизатору 8. Инъектор

Изобретение относится к горному делу, в частности к снижению пожарной и взрывной опасности горящих породных отвалов. Цель - повьшение эффективности профилактических работ и полное использование заключенных в породах энергетических ресурсов. Для контролируемого выжигания горючих компонентов в горную массу породного отвала 9 вводят перфорированные трубы 1 для подачи воздуха, которые размещают ниже очага 10 пожара. Перфорированные трубы 5 для отсоса пожарных газов размещают выше очага 10 пожара. Отсос пожарных газов осуществляют при помощи газоотсасывающей установки. Затем направляют их в котел-утилизатор 8. При температуре в очаге пожара не менее 900 С в его центр при помощи вибратора внедряют перфорированные трубы (инъектор) 3, через которые подают воду. Вместо воды в очаг пожара может подаваться водная суспензия высокозольного угольного шлама. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 9 / (Л 7 8

окислительных процессов с учетом спе-20 3, воздухоподающие 1 и газоотводящие

цифических особенностей самих процессов горения и движения газов и паров ,в скоплениях породы, а также инъек- тированием в очаги горения воды, позволяющим получать водяной газ про- 25 пожаро- и взрывоопасности породного

дукт высокотемпературного разложения воды. Все это дает возможность быстро и полно осуществить газификацию горных пород в отвале,утилизироватьвыра- батываемые газы в качестве топлива, исключить неуправляемое горение или взрыв газов как в период осуществления профилактических работ, так и в .последующее время.

При горении и естественной газифи-.с труб 1 в зону отвала 9 ниже очага 10

кации горных пород в отвалах протекают следующие основные реакции:

2C+0, С+С02.2СО; 2CO+Oi CH4+202 C02+2H,j,0; 2FeS2 2FeS+S,; 2FeS+30,2FeO+2SOj.

Вследствие дренирования естественной и атмосферной влаги в зоны высокотемпературных процессов имеют место следующие реакции:

С+Н2 0 СО+Н2;

С+2Н2 СН4; СО+Н,0 С02+Н,,; СО+2Н2 СН + + HI);

2CO+2Hj CH +CO ; 3FeO+H O Fe, СН4+2Н50 СО,+4Н.

40

45

50

55

горения. Под действием тепловой де- прессиии и создаваемого дымососом 7 вблизи труб 5 разрежения атмосферный воздух, подаваемый в отвал 9 из труб 1, поступает в oчa 10 горения и интенсифицирует высокотемпературные окислительные процессы. Продукты горения поступают в трубы 5, расположенные на пути восходящих газовоздушных потоков, и затем по магистрально му трубопроводу 6 через дымосос 7 в котел-утилизатор 8. В связи г размещением труб 1 и 5 вблизи о чага горения, соответственно под ним и вьш1е его, потери напора, а также самого воздуха и пожарных газов оказываются минимальными.

При температуре в очаге 10 горения не менее 900 С внедряют в него вибратором инъектор 3 и включают в работу насос 4. При этом вода под давлением поступает в межкусковое пространство Вследствие взаимоленстния водяного

5 трубы внедрены в отвал 9 соответственно в очаг 10 горения, ниже и выше его. -.

Перед началом работ по устранению

отвала 9 внедряют в него с помощью вибратора воздухоподающие трубы 1 ниже очага горения и газоотводящие трубы 5 выше очага горения. Способ осуществляется следующим образом.

Включают одновременно компрессор 2 и дымосос 7. Атмосферньй воздух, содержащий кислород, поступает из

0

5

0

5

горения. Под действием тепловой де- прессиии и создаваемого дымососом 7 вблизи труб 5 разрежения атмосферный воздух, подаваемый в отвал 9 из труб 1, поступает в oчa 10 горения и интенсифицирует высокотемпературные окислительные процессы. Продукты горения поступают в трубы 5, расположенные на пути восходящих газовоздушных потоков, и затем по магистральному трубопроводу 6 через дымосос 7 в котел-утилизатор 8. В связи г размещением труб 1 и 5 вблизи о чага горения, соответственно под ним и вьш1е его, потери напора, а также самого воздуха и пожарных газов оказываются минимальными.

При температуре в очаге 10 горения не менее 900 С внедряют в него вибратором инъектор 3 и включают в работу насос 4. При этом вода под давлением поступает в межкусковое пространство. Вследствие взаимоленстния водяного

пара с С, Fe, FeO, СО образуется водород. Температуру и состав газовоздушной смеси (СО, Н, N) регулируют изменением расходов воздуха и воды, подаваемых в отвал 9 через водопода- ющие трубы 1 в инъектор 3. В котле- утилизаторе 8 пожарные газы отдают тепло внешнему теплоносителю и затем после охлаждения подвергаются дожига- нию с последующей утилизацией тепла. При сжигании, например, 1 м газовоздушной смеси, содержащей 34,7% СО и 65,3% N,j, вьщеляется 1060 ккал тепла Наличие в смес и газов водорода (по данным коксохимического производства до 20%) повышает теплоту сгорания пожарных газов и снижает загрязнение атмосферного воздуха. После выгорания растительных остатков, прекраще- ния вследствие этого вьщеления СО и Н, выключают компрессор 2 и дымосос 7. Подавая в отвал 9 через инъектор 3 воду, охлаждают породу до температуры атмосферного воздуха. После пол кого охлаждения породы выключают насос 4. Затем выбирают в отвале 9 новый участок и повторяют все операции в указанной последовательности. Формула изобретения

2.Способ по П.1, отличающийся тем, что в очаг пожара подают водную суспензию высокозольного угольного шлама.