SU1270166A1 - Method of gasifying coal-like waste dump - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и позвол ет интенсифицировать газификацию отвала и повысить эффективность охраны окружающей среды . Способ включает покрытие поверхности углистого отвала термопрочным материалом, на котором формируют проемы дл  засоса воздуха и нефтепродуктов. Затем пропитывают отвал нефтепродуктами, например гудроном . Одновременно с этим включают вакуум-насос и осуществл ют подачу окислител . Дл  газификации шахтной породы производ т роЗжиг массива в основании. Процессы газификации пропитанной нефтепродуктами породы и утилизации тепла выгазованного гор чего пространства ведут при давлении в отвале ниже атмосферного, например 0,035-0,09 МПа. Это давление в отвале создают путем отсоса проS дуктов горени  из отвала. Вакууми (Л рование внутреннего пространства отвала предотвращает выбросы вредных газов в атмосферу на всех стади х процесса. 1 з.п. ф-лы, ,1 ил.The invention relates to mining and allows to intensify the dump gasification and to increase the efficiency of environmental protection. The method includes coating the surface of the carbon heap with a thermally strong material on which openings for the suction of air and oil products are formed. Then the heap is impregnated with oil products, such as tar. At the same time, the vacuum pump is turned on and the oxidant is supplied. For gasification of the mine rock, an array is ignited at the base. The processes of gasification of the rock impregnated with oil products and the utilization of heat of the gassed hot space are carried out at a pressure in the dump below atmospheric, for example, 0.035-0.09 MPa. This pressure in the heap is created by suctioning the combustion products from the heap. Vacuum (formation of the internal space of the blade prevents emissions of harmful gases into the atmosphere at all stages of the process. 1 Cp f-crystals,, 1 sludge.

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для газификации горючих компонентов, содержащихся в породных отвалах, склонных к самовозгоранию.The invention relates to mining and can be used for gasification of combustible components contained in rock dumps, prone to spontaneous combustion.

Цель изобретения - интенсификация газификации отвала и повышение эффективности охраны окружающей среды.The purpose of the invention is the intensification of gasification of the blade and improving the efficiency of environmental protection.

На чертеже представлен разрез породного отвала и схема его газификации.The drawing shows a section of the waste dump and the scheme of its gasification.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Поверхность углистого породного отвала 1, сложенного, например, кусками диктионемового сланца, теплота сгорания которого 1200 ₍1400 ккал/кг, орошают быстротвердеющей глинисто-известняковой пульпой. Подача пульпы на отвал производится серийно выпускаемым насосом 2, например 9 М Гр, по пульпопроводу 3 через перфорированные шпуры-инъекторы 4, предварительно введенные в отвал по всей его поверхности на глубину до 0,5 м. Таким образом осуществляют покрытие внешней поверхности отвала, причем термопрочная корка 5 толщиной менее 0,5м, образованная в результате сцепления породы и глинисто-известняковой пульпы, имеет в некоторых местах проемы 6, которые формируют при покрытии отвального массива. Это значительно разряжает сетку шпуров-инъекторов, экономит покровный материал и энергозатраты на его нагнетание и, в свою очередь, эффективно сказывается на последующем процессе газификации.The surface of the carbonaceous rock dump 1, folded, for example, by pieces of dictioneem shale, the heat of combustion of which is 1200 ₍ 1400 kcal / kg), is irrigated with quick-hardening clay-limestone pulp. The pulp is fed to the dump by a commercially available pump 2, for example 9 M Gr, via slurry pipe 3 through perforated boreholes-injectors 4, previously introduced into the blade on its entire surface to a depth of 0.5 m. Thus, the outer surface of the blade is coated, and heat-resistant crust 5 with a thickness of less than 0.5 m formed in the cut In addition to the adhesion of the rock and clay-limestone pulp, it has openings in some places 6 that form when covering the dump mass, which significantly discharges the grid of injection holes, saves the coating material and energy consumption for its injection, and, in turn, effectively affects the subsequent process gasification.

После покрытия углистого породного отвала массив через ранее пробуренные скважины 7 пропитывают, например, гудроном, который для уменьшения его вязкости подогревают. В это время включают вакуум-насос 8, например ВВН-50, вакууметрическое давление на входе которого составляет 0,035-0,045 МПа, что исключает выделение в атмосферу вредных газов от термического разложения гудрона в отвале и, кроме того, способству₍ ет более качественной пропитке массива.After coating the carbonaceous waste dump, the array is impregnated through previously drilled wells 7, for example, with tar, which is heated to reduce its viscosity. At this time, include a vacuum pump 8, for example, VVN-50, the vacuum pressure at the inlet of which is 0.035-0.045 MPa, which eliminates the emission of harmful gases into the atmosphere from thermal decomposition of tar in the dump and, in addition, to the method _{(it has} better impregnation of the array .

Для газификации шахтной породы при помощи газовоздушной горелки 9 πρό8 к скважинам 7, а компрессор 10 при необходимости - к скважинам I 1 (для интенсификации процесса розжига) , причем внутри отвального масси5 ва все время поддерживают давление.For gasification of mine rock by means of a gas-air burner 9 πρό8 to wells 7, and compressor 10, if necessary, to wells I 1 (to intensify the ignition process), and inside the dump mass of 5 va pressure is maintained all the time.

ниже атмосферного, например, 0,0350,09 МПа.below atmospheric, for example, 0.0350.09 MPa.

Благодаря этому обеспечивается проникновение атмосферного возду10 ха и влаги через проемы 6 в отвальный массив. Воздух и влага, засасываемые в отвал, инициируют процесс самовозгорания породы и интенсифицируют перемещение основного очага 15 горения 12 по отвалу. По мере того как очаг горения перемещается вверх, регулируют процесс газификации путем перевода некоторых скважин 7 из режима отсоса газов на режим засоса. 2® окислителя.This ensures the penetration of atmospheric air and moisture through openings 6 into the dump mass. Air and moisture, sucked into the dump, initiate the process of spontaneous combustion of the rock and intensify the movement of the main focus 15 of combustion 12 along the dump. As the combustion zone moves upward, the gasification process is regulated by transferring some wells 7 from the gas suction mode to the suction mode. 2® oxidizing agent.

Контролируют процесс по контрольно-измерительной аппаратуре, установленной на забое скважин, при этом ос25 новные параметры контроля процесса газификгудии, такие как температура, давление и теплота сгорания газа, поступают на диспетчерский пункт 13 для обработки. Полученный продуктивный газ, содержащий в основном СО, Н₂, С0_г, Ν₂ и СНц, с теплотой сгорания не менее 10 МДж/м , поступают в газоприемник 14 на очистку, откуда его подают потребителю.The process is monitored by instrumentation installed at the bottom of the wells, while the main parameters of the gas control process, such as temperature, pressure and calorific value of gas, are sent to the control room 13 for processing. The resulting productive gas, which contains mainly CO, H ₂ , C0 _g , Ν ₂ and SNc, with a calorific value of at least 10 MJ / m, is fed to the gas receiver 14 for purification, from where it is supplied to the consumer.

После газификации отвального мас35 сива приступают к утилизации тепла выгазованного горячего пространства. При включенных вакуум-насосах 8 в скважины 7 в верхней части отвала подают воду, а пар с температу⁴® рой 300-350°С отсасывают через пробуренные ниже скважины 7 и 11. Оканчивают утилизацию.тепла при температуре воды на выходе порядка 5О-8О°С, пригодной для отопления помещений и зданий.After gasification of the dumping mass, they begin to utilize the heat of the degassed hot space. With the vacuum pumps 8 turned on, water is supplied to the wells 7 in the upper part of the dump, and steam with a temperature of ⁴ ® swarm of 300-350 ° C is sucked out through the wells 7 and 11 drilled below. Heat recovery is terminated at the outlet water temperature of about 5O-8O ° C, suitable for heating rooms and buildings.

Таким образом, осуществление предлагаемого способа способствует перемещение внутрь отвала атмосферного воздуха и влаги, инициирующих про⁵® цесс самовозгорания породы, чем интенсифицируется процесс газификации. Выбросы вредных газов в атмосферу при этом исключаются.Thus, the implementation of the method facilitates inward movement of the blade air and moisture, about ⁵ ® initiating auto-ignition process of rock than intensified gasification process. Emissions of harmful gases into the atmosphere are excluded.

Кроме того, такой процесс не тре55 бует значительных затрат на покры- — изводят розжиг массива в основании до температуры 1000-1200 С. Одновременно с этим подключают вакуум-насос тие отвального массива, упрощает его и устраняет опасности, возникаю щие при разгерметизации покрытия.In addition, such a process does not require significant coating costs — they ignite the massif ignition in the base to a temperature of 1000-1200 ° C. At the same time, the vacuum pumping of the dump mass is connected, simplifies it and eliminates the dangers arising from depressurization of the coating.

1270166 41270166 4

Предлагаемый способ позволит обеспечить газификацию углистых породных отвалов с наибольшей экономической эффективностью и повысить надежность процесса. 5The proposed method will provide gasification of carbonaceous waste dumps with the greatest economic efficiency and increase the reliability of the process. 5

Claims (2)

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  газификации горючих компонентов, содержащихс  в породных отвалах, склонных к самовозгоранию. Цель изобретени  - интенсификаци  газификации отвала и повыпение эффективности охраны окружающей среды, На чертеже представлен разрез породного отвала и схема его газификации . Способ осуществл ют следующим образом. Поверхность углистого породного отвала , сложенного, например, кусками диктионемового сланца, теплота сгорани  которого I200 1400 ккал/кг, орошают быстротвердеющей глинисто-известн ковой пульпой Подача пульпы на отвал производитс  серийно выпускаемым насосом 2, напри мер 9 М Гр, по пульпопроводу 3 через перфорированные гапуры-инъекторы 4, предварительно введенные в отвал по всей его поверхности на глубину до 0,5 м. Таким образом осуществл ют покрытие внешней поверхности отвала причем термопрочна  корка 5 толщиной менее 0,5 м, образованна  в результа те сцеплени  породы и глинисто-известн ковой пульпы, имеет в некоторы местах проемы 6, которые формируют при покрытии отвального массива. Это значительно разр жает сетку шпуров-инъекторов, зкономит покровный материал и энергозатраты на его нагнетание и, в свою очередь, эффективно сказываетс  на последующем процессе газификации. После покрыти  углистого породного отвала массив через ранее пробуренные скважины 7 пропитывают, напри мер, гудроном, который дл  уменьшени  его в зкости подогревают. В это .врем  включают вакуум-насос 8, например ВВН-50, вакууметрическое давление на входе которого составл ет 0,035-0,045 МПа, что исключает выделение в атмосферу вредных газов от термического разложени  гудрона в отвале и, кроме того, спосо(3ствует более качественной пропитке масг сива. Дл  газ1«|)икации шахтной породы п помощи газовоздушной горелки 9 про извод т розжиг массива в основании до температуры 1000-1200 С. Одновре менно с этим подключают вакуум-насос 662 8 к скважинам 7, а компрессор 10 при необходимости - к скважинам I1 (дл  интенсификации процесса розжига ) , причем внутри отвального массива все врем  поддерживают давление, ниже атмосферного, например, 0,0350 ,09 МПа. Благодар  этому обеспечиваетс  проникновение атмосферного воздуха и влаги через проемы 6 в отвальный массив. Воздух и влага, засасываемые в отвал, инициируют процесс самовозгорани  породы и интенсифицируют перемещение основного очага горени  12 по отвалу. По мере того как очаг горени  перемещаетс  вверх, регулируют процесс газификации путем перевода некоторых скважин 7 из режима отсоса, газов на режим засос а. окислител . I Контролируют процесс по контрольно-измерительной аппаратуре, установленной на забое скважин при этом основные параметры .контрол  процесса газификгудии , такие как температура, давление и теплота сгорани  газа, поступают на диспетчерский пункт 13 дл  обработки. Полученный продуктивный газ, содержащий в основном СО, Hj, СО, N и СНц, с теплотой сгорани  не менее 10 МДж/м , поступают в газоприемник 14 на очистку, откуда его подают потребителю. После газификации отвального массива приступают к утилизации тепла выгазованного гор чего пространства . При вкотюченных вакуум-насосах 8 в скважины 7 в верхней части отвала подают воду, а пар с температурой 300-350 С отсасывают через пробуренные Hiixe скв,ажины 7 и 1 1 . Оканчивают утилизацию.тепла при температуре воды на выходе пор дка 50-80°С пригодной дл  отоплени  помещений и зданий. Таким образом, осуществление предлагаемого способа способствует перемещение внутрь отвала атмосферного воздуха и влаги, инициирующих процесс самовозгорани  породы, чем интенсифицируетс  процесс газификации . Выбросы вредных газов в атмосферу при этом исключаютс . Кроме того, такой процесс не требует значительных затрат на покры- тие отвального массива, упрощает его и устран ет опасности, возникающие при разгерметизации покрыти . 31 Предлагаемый способ позволит обеспечить газификацию углистых породных отвалов с наибольшей экономической эффективностью и повысить надежность процесса. Формула изобретени  1. Способ газификации углистых породных отвалов, включающий пропитку отвального массива нефтепродуктами , покрытие поверхности отвала термопрочным материалом, подачу окис-, лител , розжиг породы, отвод газа и утилизацию тепла выгазованного гор  чего пространства, о тлич ающий 664 с   тем, что, с целью интенсификации газификации отвала и повышени  эффективности охраны окружающей среды , при покрытии поверхности отвала формируют проемы дл  засоса воздуха и нефтепродуктов, после чего процессы пропитки отвала нефтепродуктами газификации породы ч утилизации тепла ведут при давлении в отвале ниже атмосферного. The invention relates to mining and can be used for the gasification of combustible components contained in waste dumps prone to spontaneous combustion. The purpose of the invention is to intensify the gasification of the blade and increase the efficiency of environmental protection. The drawing shows a section of the waste blade and a diagram of its gasification. The method is carried out as follows. The surface of a carbonaceous waste dump composed of, for example, pieces of dictationary shale, the heat of combustion of which I200 is 1400 kcal / kg, is irrigated with a rapidly hardening clay-limestone pulp. Hapura-injectors 4, previously introduced into the dump over its entire surface to a depth of up to 0.5 m. Thus, the outer surface of the blade is coated, the thermal crust 5 with a thickness of less than 0.5 m being formed in ulta those engaging rock and clay-limestone slurry has in some locations openings 6, which is formed by coating the dump array. This significantly discharges the grid of bore-hole injectors, saves cover material and energy costs for its injection and, in turn, effectively affects the subsequent gasification process. After the carbonaceous waste heap has been coated, the array through the previously drilled wells 7 is impregnated, for example, with tar, which is heated to reduce its viscosity. The vacuum pump 8, for example BBH-50, is included in this time, the inlet pressure at the inlet of which is 0.035-0.045 MPa, which eliminates the release into the atmosphere of harmful gases from thermal decomposition of tar in the dump and, moreover, impregnation of the gas generator. For gas1 |) the mining of mine rock and gas-air burner 9, the array in the base is ignited to a temperature of 1000-1200 ° C. At the same time, the vacuum pump 662 8 is connected to the wells 7, and the compressor 10 if necessary - to I1 wells (for intensification of Mass of ignition), and inside the waste massif all the time the pressure is kept below the atmospheric pressure, for example, 0.0350, 09 MPa. Due to this, the penetration of atmospheric air and moisture through the openings 6 into the dump array is ensured. Air and moisture, sucked into the dump, initiate the process of spontaneous combustion of the rock and intensify the movement of the main combustion chamber 12 along the dump. As the combustion chamber moves upwards, the gasification process is regulated by transferring some wells 7 from the suction mode, gases to the suction mode. oxidizing agent I Monitor the process by instrumentation installed at the bottom of a well, while the main parameters of the control of the gasification process, such as temperature, pressure and heat of combustion of the gas, are sent to dispatch station 13 for processing. The resulting production gas, containing mainly CO, Hj, CO, N, and CHc, with a heat of combustion of at least 10 MJ / m, goes to the gas receiver 14 for cleaning, from where it is supplied to the consumer. After the gasification of the waste massif, they proceed to the utilization of the heat of the gassed hot space. When vkopyuchennyh vacuum pumps 8 in the wells 7 in the upper part of the blade serves water, and steam with a temperature of 300-350 With sucked through drilled Hiixe SLE, azhin 7 and 1 1. End recycling. Heat at an outlet water temperature of about 50-80 ° C suitable for heating rooms and buildings. Thus, the implementation of the proposed method contributes to the movement inside the dump of atmospheric air and moisture, initiating the process of spontaneous combustion of the rock, which intensifies the gasification process. Emissions of harmful gases into the atmosphere are excluded. In addition, such a process does not require significant costs for covering the dump array, simplifies it and eliminates the dangers arising from depressurization of the coating. 31 The proposed method will allow gasification of carbonaceous waste heaps with the highest economic efficiency and increase the reliability of the process. Claim 1. Gasification of carbonaceous waste heaps, including impregnation of an array of waste with petroleum products, coating the surface of the blade with thermally stable material, supplying oxide and litter, igniting the rock, removing gas and disposing of heat from a hot, hot space, which is 664 in order to intensify the gasification of the blade and increase the efficiency of environmental protection, when covering the surface of the blade, openings for air and oil products are formed, after which the processes of impregnation of the oil product dump Ktami gasification of rocks and heat recovery is carried out at a pressure in the dump below atmospheric. 2. Способ по п., отличающийс  тем, что давление в отвале ниже атмосферного создают путем отсоса продуктов горени  из отвала .2. A method according to claim, characterized in that the pressure in the dump below atmospheric is created by suctioning the combustion products from the dump.