Способ тушения горящих отвалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХОЙИЦЙФМевипРЕСПУБЛИК ОЮ 01) 1"ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(54) (57) СПОСОБ ТУШЕНИЯ ГО ЛОВ, включающий обработку сы известковой суспенэией, ч а ю щ и й с я тем, что, повышения эффективности туш и снижения загрязнения окр среды, одновременно с обра вестковой суспензией произкуумирование межкускового ва отвала и.изолированный эов и паров в накопитель(71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) 1. Веселовский В.С. и др. Само" возгорание промьппленных материалов. М., "Наука", 1964, с. 214-218,2. Зборщик М.П, и др. Предотврацение самонагревания пород и тушение горящих отвалов. - "Уголь Украины", 1982, У 4, с. 7-9 (прототип) . ЯЩИХ ОТВАорной мас-о тлис цельюения породухающейоткой изодят ва- ространсттвод ганую емкость,1093824 Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для тушения пород в скоплениях и отвалах, а также угля на складах.Известен способ тушения пород пу тем заиливания их пульпой, представляющей собой смесь глины с песком 11Однако тушитЬ таким способом можно только плоские отвалы. Причем при тушении таких породных отвалов в ДонО бассе расход пульпы нередко составляет до 307, от массы складируемой породы. Это приводит к значительному увеличению объемов отвалов и занимаеомых ими площадей. Пульпа не взаимодействует с газами и парами и не нейтрализует их. Эффективность такого способа тушения отвалов низкая. "в них остаются скрытые очагц горения, иэ которых нередко иод большим давлепием прорываются наружу газы и пары,Известен способ тушения горящих отвалов путем нагнетания в горную массу известковой суспензяи через инъекторы 21 .25Недостатком известного способа является малая эффективность в зонах внутри отвала, куда не проникла из"вестковая суспензия, дпительное время могут еще протекать реакции окис- ЗО ления растительных остатков при учас. тии кислорода, Зтс вызывает необходимость повторных обработок горной мас. сы, что приводит к увеличению продолжительности тушения отвалов, Эф фективность тушения отвалов даже после повторных обработск их иэвест . ковой суспенэий не превышает 70 -757, Кроме того, при известном способе тушения горной массы большая часть 40 продуктов горения и пары воды выде"ляются в атмосферу и загрязняют ее.Целью изобретения является повышение эффективности тушения пород .и снижение загрязнения окружающей среды. Всасывающая система состоит из вакуум-пасоса 5, например, типа ВВН, предназначенного для вакуумирования породного отвала, всасывающего патрубка и - отрезка трубы с перфорацией, служащего для отвода газов и паров из отвалов, всасывающего магистрального трубопровода 7, который Поставленная цель достигается тем,что согласно способу тушения горящихотвалов, включающему обработку горной массы известковой суспензией, оцновременно с обработкой горной массыизвестковой суспензией производятвакуумирование межкускового пространства отвала и изолированный отводгазов и паров в накопительную емкость,Принципиальное отличие предлагаемого способа от существующих состоит в том, что тушение горной массы производится путем нагнетания известковой суспензии снаружи отвала и одновременного вакуумирования межкускового пространства внутри егоСоздание вакуума внутри отвала способст"вует,перемещению туда известковойсуспензии, паров воды и газообразныхпродуктов горения, Благодаря этомуобеспечивается проникновение известковой суспензии на требуемую глубинупородного отвала и исключается выделение, газов и паров в атмосферу,Вакуумирование внутренней части отвала способствует также прекращениюокислительных процессов в той егочасти, куда не проникла известковаясуспензия, Образующийся в межкусковом пространстве поверхностного слояотвала СаСО. исключает подсосы ипроникновение атмосферного воздухаи влаги внутрь отвала.1 а чертеже представлена установка для тушения горящего отвала.установка состоит из двух систем:нагнетательной - для обработки горной массы известковой суспензиейи всасывающей - для вакуумированияпородного отвала, Нагнетательнаясистема состоит из смесительной емкости 1, в которой путем перемешивания извести в воде приготавливают07.зЛ-;ную известковую суспенэию, насоса2 типа 13-20, который .подает под дав.лением известковую суспензию из смесительной емкости 1 к месту тушенияторной массы, нагнетательного трубопровода 3, предназначенного для транспортировки известковой .суспензиина отвал, инъекторов 4 - отрезковтруб диаметром 40-45 мм и длиной 2,53 и с перфорацией на концах, которыеслужат для нагнетания известковойсуспензии в горную массу. Все элементы нагнетательной системы гидравлически связаны между собой:инъекторы4 присоединены к нагнетательному трубопроводу 3, нагнетательный трубопровод присоединен к насосу 2, а он -к смесительной емкости 1,10 15 10 25 30 35 40 45 50 55 предназначен для транспортировкигазов и паров из отвала,. водоотделителя 8, установленного на всасывающеммагистральнбм трубопроводе 7 и предназначенного для удаления из неговлаги, накопительной емкости 9, вкоторой происходит аккумулированиепродуктов горения, отсасываемых изпородного отвала. Все элементы всасывающей системы гидравлически связаны между собой: накопительная емкость9 присоединена к вакуум-насосу 5, вакуум-насос - к всасывающему магистральному трубопроводу 7, а он - квсасывающему патрубку 6,Перед началом работ по тушениюпородного отвала 10 забивают в негона всю длину пнъекторы 4 и всасывающий патрубок 6. (см, чертеж). Дляисключения проникновения известковой суспензии во всасывающий патрубок б, ограничения подсосов атмосферного воздуха и обеспечения эффективного вакуумирования горной массывсасывающий патрубок 6 целесообразно располагать на расстоянии не менее 4-6 и от поверхности отвала.Тушение горящего породного отвала производится следующим образом,В смесительной емкости 1 приготавливают 57.-ную известковую суспенэию. Затем включают в работу насос2 (типа 1 В). Из смесительной емкости 1 насос 2 подает под давлениемдо 1 МПа известковую суспенэию понагнетательному трубопроводу 3 кдвум - четырем инъекторам 4, забитымна всю длину в отвал 10, Из отверстий в инъекторах 4 известковая суспензия проникает в межкусков.е пространство породного отвала О, Из.вестковая суспензия взаимодействуетс находящимися здесь продуктами горения растительных остатков Са(ОН) +СО =СаСОз+НО,Межкусковое йространство поверхностного слоя отвала 10 оказываетсязаполненным СаСО, что способствуетпрекращению здесь окислительных процессов, Образующаяся в этой зоне вода, испаряясь, охлаждает горную массу. Инъекторы 4 в процессе работыпереустанавливают для того, чтобыобеспечить равномерную обработку гор"ной массы по всей поверхности отвала 10,Одновременно с обработкой горноймассы известковой суспензией произ,водят вакуумирование отвала 10, Включают в работу вакуум-насос 5. Приэтом во всасывающем патрубке 6, всасывающем магистральном трубопроводе7 и в отвале 10 создается разрежение(вакууметрическое давление на всосе вакуум-насоса ВВНсоставляет0,035-0,045 МПа). Благорадя этомугазообразные продукты горения и парыперемещаются не в атмосферу, а в зону пониженного давления, т.е. внутрьотвала, к всасывающему патрубку 6,что исключает загрязнение окружающейсреды. Вакуум внутри отвала способствует распространению известковойсуспенэии, нагнетаемой в отвал 10насосом 2, на большую глубину. Образующийся в поверхностном слоем отвала 10 СаСО затрудняет подсосы атмосферного воздуха внутрь отвала 1 О,Благодаря этому происходит вакуумирование межкускового пространствав зонах отвала 10, куда не прониклаизвестковая суспензия. Недостатоккислорода и влаги приводит к затуханию здесь окислительных реакций. Газы и пары под действием вакуума, создаваемого вакуум-насосом 5 поступают во всасывающий патрубок б и всасывающий магистральный трубопровод7. Пары в трубопроводе 7 конденсируются и вода удаляется из него через водоотделитель 8. Газообразные продукты горения растительных остатков в отвале 10 поступают в накопительную емкость 9 " .отстойник шахтнойводы. При пропускании газов через воду они в ней растворяются;СО+И О=Н СО.Я 2 3Жидкость в отстойнике 9 обрабатывают известью, При этом протекает реакцияНСО 1+Са(ОН) =СаСОэ+2 НО,Твердый осадок СаСО , в котором связан продукт горения растительных остатков в отвале 10 - СО удаляютЯ 1 иэ отстойника 9. Полученное вещество может быть использовано для получения извести, которую применяют для тушения горящих отваловТаким образом, предлагаемый способ тушения породных отвалов не только прост и эффективен, но и исключает полностью загрязнение окружающей среды.Использование предлагаемого способа позволяет повысить эффективность и сократить сроки (отпадает необходимость в повторной обработке горной1093824 Составитель И, федяеваРедактор Н. Бобкова Техред А,Ач Корректор Г, ОгарЗаказ 3395728 Тираж 427 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРаущская наб, д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 массыT тушения горящих отвалов породыи складов угля, а также исключить загрязнение окружающей среды, Для вакуумирования отвалов могут быть использованы резервные вакуум-насосы 5шахтных дегазационных установок. Принебольшой длине всасывающего магистрального трубопровода, около 200300 м, и диаметре 300 мм фактическаяпроизводительность вакуум-насосов мало отличается от теоретической. Предлагаемьж способом при использованиивакуум-насоса ВВН.можно потушить горящий породный отвал коническойформы, в котором заскладировано1,5 млн. т. породы, в течение 2030 сут. Межкусковое пространство такого отвала можно отвакуумироватьв течение 20-30 ч непрерывной работывакуум-насоса. Однако в связи с необхсдикостью обработки поверхностногослоя отвала известковой суспенэиейи неизбежностью подсосов атмосферного воздуха в начальной стадии работы продолжительность тушения горноймассы может увеличиться до 20-30 сут