Устройство для подземной газификация углей Советский патент 1940 года по МПК C10J5/00 

Изобретение касается устройства .для подземной газификации углей с .применением скважин, пробуренных между штреками в плоскости пласта. Согласно настоящему изобретению, .предлагается эти скважины располагать в виде «елочки, т. е. параллель-Ными рядами, каждый из которых выполнен из двух сходящихся под углом в сере ди1не прямых или кривых скважин, не сообщающихся между собой. Это дает возможность последовательного автоматИ1Ческого ввода скважин в газификацию по мере выгорания целика.

В видоизмененном устройстве пред.лагается ряд приспособлений дл;я управлеиия вводом скважия в газификацию с поверхности.

На фиг. 1 ч1ергежа изображена схема предлагаемого устройства с авггоматическим вводом скважин; на фиг. 2 -раэрез по АВ фиг. 1; на фиг. 3 - деталь оборудования устьев -скважин в дутьевом штгреке при прйнудительно;М вводе скважин в газифи-Кацию с поверхности; яа фиг. 4 - разрез ПО) CD фиг. 3; иа фиг. 5 - схема комплексного использ01вания прута .для последовательного включения цепи

снирали розжига, открьгоания крышки и включения цени пирометра.

Как показано на фиг. 1 чертежа, каждый целик угля разбуравливается TOipH3OHTajibHbiMH: юкважинами по углю. Скважины бурятся со штрека, Например колонковым элект юсверлом;, под углом 60° к линии штрека. Расстояние между скважина ми предварительно определяется из допущения условия ра|в.номерного i прогораний внутреннего сечения скважин до кровли пласта с непременным оставлением некоторого целика угля между стенками новой и соседней, ранее прогоревшей, скважины для защить новой скважины от завала из соседней скважины.

Скважины располагаются в каждой полупанели в форме «елачки, пересекаясь в середине целика под углом в 120°. Такая форма расположекия скважин, приближающаяся к естественному выгоранию целика, дает возможность поддерживать приблизительно постоянные расстояния между соседними скважинами во время газификации.

Вв(д скважин в газификацию осущ:ествляется автоматически, по мере выгорания предыдущих скважин при

устранении запирающей в середине скважины пробки. Пробка, закрывающая подачу дутья в скважину и- этим консервирующая ее от гази|фикации, может вывалиться только после того, как предьвдуплая скважина, выгазифИЦИруясь, захватит очагом горения середину окважийы, в которую заложена несгораемая пробка. Пробка преяставляет собой глиняный citepжень, затрамбованный в угольную с;кважину на середину целика угля. Пробка закладывается только в том случае, если- скважины сбились между собой. В противном: слу|Чае надобность в пробке отпадает, так как стремление горящего забоя принять прямую линию неяременно захватит очагом разгара выдающиеся вперед перекрещивающиеся концы следующей скважины, и этим введет скважину в газификацию.

Сообщение каждой скважины с магистральной трубой, проложенной по штреку, осуществляется при помощи тройников.

По среднему щтреку тройники укладываются вразбежку чередованием, сначала для левой скваж1ины, затем для правой скважины, в; связи с чем магистральная труба укладывается по середине щтрека.

Магистральные выработки (треки) с трубами, уложенными по штреку, после промазки и укладки глиносоломенных жгутов в трубах, а после проверки укладки труб, забучиваются породой (глина с песком), доставляемой с поверхности, после чего начинается холодное испытание генераторов и затем розжиг.

Розжиг панели ведется с поверхности при помощи замыкания электрической цеш1 в спиралях накала.

Для того, чтобы полностью овладеть управлением процесса газификации углей под землей, необходимо уаметь изменять сопротивления в подземном газогенераторе, уметь вести постоянный розжиг, уметь замерять температуру подземного газогенератора. Очевидно, что иметь определенные сопротивления для подземрюго газогенератора можно только тогда, .когда имеется возможность с поверхности ввести в газификацию в определенные промежутки времени очередную скважину или пучок скважин (созда1ва1я этим определенный предел максимально допустимого сопротивле:иия. Этот заранее за цанный нредел сопр0|тивления обеопечивает применение для дутья и отсоса газа при газификации таких дуггье1вых средств, как .вентиляторы высокого давле1ния илИ1 турбовоздуходувки , применение которых, по сравнению с компрессорами,, снижает В громадной Meipe удельный расход электроэнергии на 1 м газа. Управляемый ввод скважин предопределяет также, для гарантии непрерывности процесса, индивидуальный розжиг скважины (или пуска скважин). Кроме того знание температур по пути хода процесса в значительной степени помогает дать правильную оценку ведения процесса. Для греализации вышеуказанных положений в условиях подземной газификации углей неприменимы ни электромагниты, ни пружины, ни сжатый врздух и даже ни да1вление водьг, ,так: как температурные и химические, воздействия среды сводят на-нет применение приборов, основанных на использовании указанных факторов.

Характер предлагаемого управления - повторяемость на всей длине ;гаЗИ фиц|ируемого угля - (создает возможность применения своеобразного «телединамического управления с использованием такого верного фактора, как сила тяжести, для ввода .в газификацию скважин путем открытия крышек у каждой скважины с поОледовательньЦм розжигом скважины. Это достигается следующим o6ipfa30M. Каждая скважина оборуд уется железньцм латрубком d с iKp&aiкой с (фиг. 3), закрывающей под углом в 45° вход в скважину и этим сохраняющей скважину в состоянии консервации до планомерного ввода ее в газвфикацию. Крючок-защелка крышки покоится на железном пруте f, просзнутом для защиты от хими Чбского воздействия в газовую трубу g, укладываемую в кирпичной кладке (фиг.. 3, 4).

Прут в газовой для К)рючка защелки является опорным мостиком, при удалении которого крышка открыБается, попутно своим ударом замыкает контакты электри:ческой цепи спирадтей розжига этой скважкяы; и этим вводит в газификацию скважину. Один такой прут обслуживает последовательно целый ряд скважин и является надежным и безотказным средством ввода скважин в газификацию во все время хода процесса. Пропустив его через вертикальную скважиЬу, можно управиять процессом с поверхности, причем для обеспечения надежного действия цепи розжига подводящие голые медные необхо ди1мо подводить также в газовых трубах с пропуском их через ролики, служащие для изоляции голых проводов (|р«оль изоляционных фарфор01вых бус). Эти трубы можно укладывать в почву па1нельного штрека для лучшей защиты от тем1пера турных и химических воздействий раскалённой газовой среды.

Управйе вие крышка|мй сосредоточивается на среднем панельном штреке, закрепленном огнеупорным кирпичом. Отходящие провода опирали выполняются алюминиевыми для разъединения при оканчайни розжига перегоранием их. Таким же образом вводятся в газификацию и следующие скважины.

Розжиг сюважины можно вести как одновременно с открытием крышки, так и поочередно, например, сначала розжиг с те-млературным наблюдением, а потом открытие крьппки скважины.

Это достигается одним пруто-М: в газовой трубе, проложенным в почве щтрека (на глуби1ну 0,5-0,75 м). Данный прут € газовой трубой соединяет собой ряд желеЗ(Ных герметичных коробок, служащих для контактировайия ИЛИ для разъедийения.

Например, чтобы разжечь скважину, необходимо вытянуть с поверхности прут из газовой трубы на определенную длину, производя этим опускание контактирующего стержня, включая этим в цепь розжига нихромОВую спираль, находящуюся в скважине.

Таким же образом вво1д1ит1ся в цепь пирометров, выполняемую из константановой проволоки, пирометр сапротивления. Сам парометр выполняетсяиз калиброванной тугоплавкой прово;ло1КИ1, (Меняющей |(со1пр« т)ивл1ение пропорционально изменениям температур. Для загциты проволоки пирометра от высоких температур она укладывается в дугообразный герметичный отрезок, газовой трубы, причем проволока, как. и везде, пропускается через ролики.. . Для розжига дальнейших скважин и для измерения темпе1ратур в других точках необходимы коробки разъедийения, действия которых основаны на вытаскивании прута, являющегося для. них опорным мостиком и последующем опускании разъединяющего стержня: под действием груза. Опускаясь, стержень с грузом размыкает соединительные контакты, производя этим отсоединения предыдущей спирали розжига, или пирометра, смотря по тому, в какую цепь разъединительная коробка будет включена.

При ПОМОЩИ данных коробок МОЖ(НО

обслуживать индивидуально каждую ,по следОвателъно ра1сположенную скважину, подготавливая и вводя ее в процесс газиф.икаци.И|.

На фиг. 5 чертежа изображено таkoe комилекс.ное и1опо яьзов ание1 прута. Прут уже вытащен с поверхности на; ошределенную длину, № /Вследствие этого замкнулась цепь спирали розжига при помощи контактной коробки k, а крышка патрубка с открылась и заняла нижнее положение, давая этим доступ дутью.

При дальнейшем выдергивании прута замкнется при помощи контактной коробки k пирометр, и с поверхности, при помощи мостика Уитстона, можно следить за изменением сопротивления пирометра, определяя по соответствующей переводной щкале температуру среды, Б которую помещен пирометр.

На фиг. б изображена деталь газовой трубы с прутом,, который пропущен через проушины контактирующего (или размыкающего) стержня 1 и рукоятки п крышкц патрубка угольной скважины.

На фиг. 7 и 8 изображена в двух П1ровкциях деталь ко;робки включения, в которой при опускании стерншя / замыкаются контакты т, вводя таким: образом спираль или пирометр.

Коробки включения и выключения выполняются из листового железа толщиной 2 Мм.

При подаоединении труб с прутом и проводами герметичность как тех, так и других не должна нарушаться, для чего -перед укладкой в почву штрека места стыков промазывают асбоцементной массой.

Предмет изобретения.

1. Устройство для подзе.мной газификации углей с применеиием сива.жин, пробуренных между штреками в -ПЛОСКОСТИ пласта, отличающееся тем, что, в целях последовательного автоматического ввода скважиа в газификацию по мере выгорания целика, скважины расположены параллельными рядами, каждый из которых вылолнен из двух сходящихся под углом в середине панели прямых или кривых скважин а, Ь, не сообщающихся между собой.

2.Видоизменение устройства по п. 1, отличающееся Tejn, что, с целью уггравления вводом скважин в газификацию с паверХНости, устья скважин снабжены патрубками с кр-Ы:шка м.н с, открываемыми силой собственной тяжести при выдвигании Прута /.

3.Форма выполнения устройства по п. 2, с применением для розжига спиралей, нагреваемых электрическим током, отличающаяся тем, что контактные коробки для замыкания цепей спиралей расположены- под крышками с с целью автоматического включения апи1ралей при открывании крышек.

4.Видоиз.мвнение устройства по . 2 и 3, отличающееся тем, что, в целях замыкания контактов цепей спиралей розжига и включения пирометров для замера температур до открывания крыщек с, .применены подвижные грузы h, освобождаемые при выдвигании прута /.

фиг. 1 ЙЭННЕН Н

«ежь

Symtie

фиг4

со

CD

сб

P5

Оц

05

н

.

м

А 1

D EH Ф « Р5 О

э

о Е

Оч О Н

PQ

со