Способ тушения породного отвала Советский патент 1991 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для тушения горящих породных отвалов угольных шахт и обогатительных фабрик

Цель изобретения - повышение эффективности тушения горящих породных отвалов путем прекращения доступа воздуха к очагам горения через нижние проницаемые слои.

На фиг.1 изображен породный отвал, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - схема расположения скважин в плане основания породного отвала; на фиг.4 - схема заиливания слоев: на фиг.5-схема нагнетания пульпы через скважину.

Способ осуществляют следующим образом

С охлажденных горизонтальных площадок 1 и 2 (фиг 1), сформированных предварительно на вершине и хребте породного отвала, или с террас бурят скважины на всю его высоту В первую очередь проходят вертикальные скважины 3. расположенные в центральной части отвала (фиг 1 -3) а затем скважины 4, 5 и т д располагают в шахматном порядке в последовательности от центра к периферии отвала с таким расчетом, чтобы была образована сетка скважин, обеспечивающая достаточную плотность заиливания породной массы, находящейся между скважинами Расстояние а между скважинами (фиг.1) определяется пористоО

&

Ј

СО

стью пород и вязкостью нагнетаемой пульпы и ориентировочно составляет 8-10 м.

Каждую скважину обсаживают перфорированными трубами 6 (фиг.5). В перфорированные трубы устанавливают нагнетательные трубы 7, через которые в породный отвал под давлением подают заиловочную пульпу, На конце каждой нагнетательной трубы монтируют пакер 8, предназначенный для предотвращения выдавливания пульпы в зазор между обсадной и нагнетательной трубами. Глубина опускания нагнетательных труб в скважину соответствует положению пакера на отметке верхней границы 9 слоя заиливания, высота которого зависит от внутренней структуры отвала и проницаемости пульпы по микротрещинам. После насыщения пульпой нижележащего слоя нагнетательные трубы поднимают по скважинам, пакеры устанавливают на отметке верхней границы следующего слоя и производят его заиливание.

Заиливание начинают с самого нижнего наиболее проницаемого слоя 10 (фиг.4) через скважины, пробуренные в его центральной части, затем последовательно через скважины, расположенные в направлении от центра к периферии. После заиловки самого нижнего слоя производят последовательно заиловку последующих слоев в восходящем порядке.

Для обеспечения благоприятных условий по рекультивации породного отвала путем его озеленения при заиливании каждого слоя в скважины, расположенные на периферии со стороны откоса, нагнетают пульпу, обогащенную плодородным составом.

П р и м е р. На вершине, хребте и на боковых откосах породного отвала формируют горизонтальные площадки 1 и 2 (фиг. 1) путем размыва породы гидромонитором. Размеры площадки обеспечивают возможность размещения оборудования для бурения скважин и нагнетания пульпы в соответствии с разработанным паспортом.

Бурение скважин производят передвижной буровой установкой, обеспечивающей проходку как вертикальных, так и наклонных скважин на всю высоту породного отвала. Количество скважин, направление и глубина их бурения определяются из расчета обеспечения достаточной плотности заиливания породной массы, находящейся между скважинами. Расстояние между скважинами определяется пористостью породного отвала и вязкостью нагнетаемой пульпы. Расстояние а (фиг.1) между

скважинами по подошве породного отвала составляет 8-20 м.

После окончания бурения до проектной отметки каждую скважину заполняют густой

жирной глиной и опускают в йее обсадную перфорированную трубу 6. Глина, выдавленная в затрубное пространство, герметизирует кольцевой зазор между стенками скважины и обсадной трубой.

0 Продолжительность затвердевания глины в затрубном пространстве составляет 16-24 ч в зависимости от температуры окружающих пород. После затвердевания глины производят очистку скважины повторным

5 бурением с промывкой на всю глубину. Каротаж скважины цементным раствором не допускается. Нагнетание заиловочной пульпы в скважину производят через нагнетательную трубу 7 (фиг.5), установленную

0 внутри обсадной трубы 6. На конце нагнетательной трубы смонтирован пакер 8, предназначенный для предотвращения выдавливания пульпы в зазор между обсадной и нагнетательной трубами. Глубина опу5 екания нагнетательной трубы в скважину соответствует положению пакера на отметке верхней границы 9 слоя заиливания, высота которого зависит от внутренней структуры отвала и проницаемости пульпы

0 по микротрещинам.

При подаче под давлением заиловочная пульпа через перфорацию в стенках обсадной трубы заполняет пустоты и трещины в породной массе отвала между скважинами,

5 обеспечивая прекращение доступа воздуха в очаги горения, а также тушение огня водой, содержащейся в пульпе, и паром, образующимся при тушении нижележащих слоев. Выход пара на поверхность породно0 го отвала осуществляется по тем же открытым каналам, по которым до заиловки поступает воздух и выходят в атмосферу продукты сгорания, а также через соседние скважины

5

Заиливание каждого слоя производят в последовательности от центра к периферии породного отвала.

После насыщения пульпой самого ниж0 него слоя нагнетательные трубы поднимают по скважинам, пакеры устанавливают на отметке верхней границы следующего слоя и производят его заиливание и так далее в восходящем порядке до вершины отвала.

5Для обеспечения благоприятных условий для рекультивации породного отвала путем его озеленения в скважины, расположенные на периферии отвала, нагнетают пульпу, обогащенную плодородным составом.

Формула изобретения 1, Способ тушения породного отвала, включающий бурение скважин с поверхности отвала, подачу заиловочной пульпы в скважины и заиливание отвала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности тушения путем прекращения доступа воздуха к очагам горения через нижележащие проницаемые слои, подачу пульпы в скважины производят порциями, сначала нагнетают пульпу через скважины центральной части отвала, а затем в после

довательном порядке от центральной части к периферии, причем заиливание отвала производят послойно по всей площадке и в восходящем порядке от основания до вершины отвала.

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что, с целью обеспечения благоприятных условий для последующей рекультивации породного отвала путем его озеленения, в скважины, расположенные на периферии отвала, нагнетают илистую пульпу, обогащенную плодородным составом

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для тушения горящих породных отвалов угольных шахт и обогатительных фабрик Цель - повышение эффективности тушения путем прекращения доступа воздуха к очагам горения через нижележащие проницаемые слои С поверхности отвала бурят вертикальные скважины Бурение осуществляют в шахматном порядке по сетке с шагом около 10 м Каждую скважину обсаживают перфорированными трубами Подачу пульпы осуществляют через нагнетательные трубы оснащенные пакерами Заиливание отвала осуществляют послойно снизу вверх и от центра отвала к его периферии Послойное нагнетание обеспечивается перемещением труб и пакеров в скважинах Для обеспечения благоприятных условий для последующего озеленения отвала в периферийные скважины нагнетают пульпу обогащенную плодородным составом 1 з п ф-лы 5 ил 00 С

Фиг.1

Фиг.1

Фиг.З

Фиг 4