E21C43 - Експлуатація шахт і кар'єрів
C10J5 - Виробництво генраторного газу, водяного газу, синтез-газу або сумішей, що містять ці гази, з твердих вуглецевмісних речовин (отримання синтез-газу з рідких або газоподібних вуглеводнів C01B; підземна газифікація мінералів E21B 43/295); карбюрація повітря або інших газів
Винахід відноситься до утилізації відходів сланцевих і вугільних шахт і дозволяє підвищити ефективність переробки відвалів за рахунок зниження втрат рідких цільових продуктів переробки і збільшення вилучення корисних компонентів з відвалу. Спосіб включає формування в масиві відвалу технологічних свердловин. Поверхня відвалу покривають Термоміцністі матеріалом. У підставі відвалу створюють дренуючих шар з гідроізоляційним підставою шляхом випалу і подальшого закачування в нижню частину шару тампонирующего розчину. Відвальний масив просочують горючими відходами нафтохімічного виробництва і у верхній його частині здійснюють розпал. Потім відвал газифікують. періодично заповнюють його масив витравлюють розчином і відкачують продуктивні розчини. З дренирующего шару відводять цільові продукти газифікації і продуктивні розчини. Проведені заходи не тільки повищают вихід смоляних продуктів і продуктивного витравлюють розчину, але одночасно ефективно рещают і екологічні питання. 2 з.п. ф-ли, 1 мул. i (Л ОС 4 ПРО5
ÄÄSUÄÄ 1314067 (ц 4 Е 21 С 43 00 С 1О .1 5 00
ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ СРСР
У СПРАВАХ ВИНАХОДІВ І ВІДКРИТТІВ
Г1оверхность відвалу покривають Термоміцністі матеріалом. У підставі відвалу створюють дренуючих шар з гідроізоляційним підставою шляхом випалу і подальшого закачування в нижню частину шару тампонирующего розчину. Відвальний масив просочують горючими відходами нафтохімічного виробництва і у верхній його частині здійснюють розпал. Потім відвал газифікують, періодично заповнюють його масив витравлюють розчином і відкачують продуктивні розчини. З дренирующего шару відводять цільові продукти газифікації і продуктивні розчини. Проведені заходи не тільки підвищують вихід смоляних продуктів і продуктивного витравлюють розчину, але одноврененно ефективно ешвют і екологічні д питання. 2 з.п. ф-ли, 1 мул.
Винахід відноситься до гірничої справи, а саме до способів переробки породних відвалів сланцевих і вугільних шахт, а також збагачувальних фабрик, і може бути використане при переробці углеродсодержащих відвальних масивів, схильних до самозаймання, на місці їх розміщення.
Мета винаходу †"підвищення ефективності переробки відвалів за рахунок зниження втрат рідких цільових продуктів переробки і збільшення вилучення корисних компонентів з відвалів.
На кресленні показаний вуглистий породний відвал, вертикальний розріз.
Спосіб здійснюють наступним чином.
У підставі і по периметру углистого породного відвалу 1, складеного, наприклад, шматками діктіонемового сланцю теплотою згоряння 1200 †"1400 ккал / кг, на висоті 3 м від поверхні землі бурять ряд горизонтальних експлуатаційних свердловин 2, а на відстані 3 вЂ" 5 м від цієї сітки свердловин формують другий ярус таких же свердловин 3, утворюючи таким чином систему свердловин, що використовуються в подальшому для створення дренирующего шару 4 з гідроізоляційної підстилкою 5 і для відводу цільових продуктів газифікації та вилуговування. Одночасно вгорі відвального масиву бурят одну, або більше, вертикальну нагнетательную свердловину 6 для підведення реагентів. Для більш повного охоплення відвалу процесом газифікації і вилуговування бурять також сітку додаткових нагнітальних свердловин 7.
Потім приступають до покриття поверхні відвального масиву газонепроникним Термоміцністі матеріалом, наприклад, обробляючи його поверхню сумішшю вапняної суспензії і рідкого скла, яка добре зчіплюється з породою і швидко перетворюється в міцну кірку 8.
У разі необхідності на цьому етапі робіт виробляють гасіння відвала одним з відомих, способів, наприклад до горизонтальних свердловин 2, 3 підключають витяжний вентилятор 9 типу ВВН-50, який відсмоктує гази, утворені в результаге самозаймання породи. Таке вакуумирование внутрішнього обсягу відвалу, крім гасіння, дає можливість зробити повітряну збійки свердловин 2, 3 зі свердловиною 6, чим покращують пористість і газопром ніцаемость масиву для подальшої його газифікації.
Покриття відвального масиву переважно створювати зверху, а після завершення цих робіт приступають до створення дренирующего шару з гідроізоляційної підстилкою.
На цій стадії робіт в свердловини 2, 3 поміщають газовоздушні пальника 10 і виробляють випал породи в нижній частині відвального масиву при 600 †"900 С. Цим до5
55 Біван повного вигоряння горючих компонентів породи в цій частині відвалу, підвищують одночасно механічну міцність і капілярність шару. Гази випалу породи виводять через свердловину 6, при цьому по шляху проходження за рахунок свого тепла вони виробляють термічну підготовку верхніх вуглистих порід до газифікації.
Після створення дренирующего шару завтовшки приблизно 5 †"10 м газові пальники 10 виймають і в перфораційні горизонтальні свердловини 2 нижнього ярусу подають тампонується розчин, отриманий на основі подрібнених горілих порід з добавками природного гіпсу 5Я по масі і рідкого скла в кількості до 10я. Для цієї мети можна використовувати і інші суміші, приготовані, наприклад, на основі високодисперсних глинистих речовин з добавками, що сприяють термостійкості покриття гідроізоляційної підстилки 5 і прискорюють процес твердіння.
Після закінчення робіт по формуванню дренирующего шару з підстилкою виробляють закачування в відвальний масив через свердловини 6 †"7 холодні нафтопродукти 11, які підігріваються за рахунок тепла, що накопичився в відвалі при випалюванні його заснування, ніж усувають додаткові енерговитрати на їх попередній підігрів, необхідний, наприклад , при просочуванні відвального масиву грузлими відходами нафтопереробної промисловості.
В результаті нагріті в відвалі нафтопродукти легко просочуються в масив, насичуючи при цьому породи аж до гідроізоляційної підстилки. При подальшому спалюванні такої породи виділяється тепла приблизно на 18я більше, ніж при спалюванні породи, ненасиченої нафтопродуктами.
На стадії газифікації, коли відвальний масив рівномірно просочений нафтопродуктами (переважно горючими відходами нафтохімічного виробництва), про що судять по наявності останніх в свердловинах 2, 3, приступають до розпалювання вуглецевмісної породи у верхній частині відвалу. Для цього в свердловину 6 поміщають в газоповітряну пальник 12, яку після сформування зони горіння 13 з температурою 600†"
1000 С прибирають і надалі в цю свердловину компресором 14 нагнітають окислювач, наприклад повітря. Регулюючи подачу і витрата повітря в свердловинах 6, 7, домагаються переміщення вогнища горіння всередині відвалу як вертикально, так і в горизонтальному напрямку, охоплюючи процесом практично весь масив. В якості окислювача можна використовувати також пар з
55 повітрям або кисень з водою, або інші кисневмісні реагенти як газоподібні, так і рідкі, наприклад 3 / ву перекис водню, які економічно виправдані для отримання необхідного складу цільового газу.
Відбирають продукти газифікації через свердловини 2, 3. У результаті спрямованого руху одержуваних гарячих газів зверху відвалу до його основи відбувається нагрівання нижчих вуглистих порід, що сприяє їх термопідготовки до подальшої газифікації і виділенню з них смол і летючих компонентів. Таким чином відбувається переміщення вогнища горіння і впереділежащей зони смоловиделенія, при цьому отримані продуктивні гази, що містять в основному СО, Н, СО, СН4 та ін. Виводять через свердловини 3 верхнього ярусу сітки горизонтальних свердловин, а смоли, що просочилися через дреніруюшій шар 4, відбирають через свердловини нижнього ярусу сітки горизонтальних свердловин 2, для чого в останні попередньо поміщають відомі свердловин насоси 15, які відсмоктують смоли, що накопичилися у гідроізоляційної підстилки 5. Остання в пропонованому способі гра т і охоронно-зашитную роль, оскільки запобігає забрудненню ґрунтових вод токсичними продуктами газифікації.
Дренуючих шар 4, крім прямого призначення, запобігає також дожигание скупчилися в підставі відвалів смол, оскільки процес газифікації припиняють, коли рухомий осередок горіння 13 переміститься до верхньої межі дренирующего шару, раніше вигазованного. Про закінчення процесу газифікації судять за складом газу, в якому відсутні продукти горіння.
Таким чином, процес газифікації відвального масиву, проведений по вищеописаному наприклад, ефективно позначається на продуктивності подальшого процесу вилуговування. В результаті газифікації відбувається збагачення відвального масиву рідкісними і іншими цінними елементами, а наявність високих температур вигазованного простору порядку 400†"
800 С і створення на стадії газифікації дреніруюгцего шару з гідроізоляційної підстилкою сприяють поліпшенню проникнення продуктивних розчинів, забезпечення їх накопичення біля основи відвалу перед відкачуванням.
На цьому етапі робіт через нагнітальні свердловини 6, 7 в гаряче вигазованное простір подають розчинник, яким витравлюють з золи цінні еле5
Після того, як продуктивна збагачена цінними елементами парогазова суміш почне виходить через експлуатаційні свердловини 3, 2, припиняють подачу витравлюють реагенту і закривають одночасно всі свердловини 2, 3, 6, 7. При падінні тиску в вигазованном просторі, про що судять за показаннями встановлених в свердловинах датчиків тиску, відкривають нагнітальні свердловини 6, 7 і додатково просочують відвальний масив витравлюють реагентом, який подається під тиском вище тиску всередині відвалу. Потім через деякий час свердловини 6, 7 повторно закривають і відвальний масив витримують в такому стані при закритих нагнітальних і експлуатаційних свердловинах деякий час, необхідне і достатнє для протікання процесу.
У разі необхідності, наприклад коли тиск всередині відвалу перевищить допустиму величину, відкривають свердловини 2, 3 і продуктивний водний розчин або парогазову суміш відводять в накопичувальну ємність 16, де обробляють суміш і витягають корисні елементи. Частина невироблена розчинника доцільно закачувати повторно на вилуговування через свердловину 6. Крім того, процес вилуговування в відвальних масиві можна інтенсифікувати іншими відомими способами, наприклад накладенням на відвальний масив високочастотних струмів.
Процес вилуговування контролюють по концентрації цінних речовин і продуктивному розчині на вході в накопичувальну ємність 16 і при необхідності припиняють.
1. Спосіб переробки породних відвалів, що включає формування в масиві відвалу технологічних свердловин, покриття поверхні відвалу Термоміцністі матеріалом, розпал відвалу, газифікацію порід і відведення цільових продуктів газифікації, отлічаюі ійся тим, що, з метою підвищення ефективності переробки відвалів за рахунок зниження втрат рідких цільових продуктів переробки і збільшення вилучення корисних компонентів з відвалів, після ізоляції поверхні відвалу в його підставі створюють дренуючих шар з гідроізоляційним підставою шляхом бжіга і подальшого закачування в нижню частину шару тампоніруюшего розчину, а після газифікації відвалу здійснюють періодичне
«) Ьан> с)<> схрс 1. 13;! З (. Оскна,) До 3З), I;. н> ск; i> i наб. i. (К) (I1) ран гi! I, м Ужгоро i, л. ((Роек гн!>. 4
РВ l l I I C.1 а H B cl IO I l l H!
II POÄ), Ê I IIÁ них P «OTBOPO) 3 ОС> LIIOСТВ. (Я (01 ІЗ
1 () 0 Il H ()), Н) І! ЙОГО ШАРУ.
2. CII000 (l але ll. 1, 0ттлі. Спосоо з футболу. 1, який відрізняється тим, що, з метою збільшення виходу смолЯ.II Ix продуктів ((ри газифікації, троянд) КІГ про (зводу у верхній частині відвалу.