Устройство для подземной газификация углей

 

СССР

¹ 57763

Класс 24 е, З,з Ф

В ° 1 - и .; -: ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана при СНК СССР

К. Л. Кол ояров.

Устройство для подземной газификации угле!

1 С, ;.

1 !

4 а,, Заявлено 13 февраля 1938 года в НКУголь за № 14486, с присоединением заявки от 21 февраля 1938 года за М 14765, Опубликовано 31 августа 1940 года.

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

В видоизмененном устройстве пред.лагается ряд приспособлений для управления вводом скважин в газификац ию с поверхности.

На фиг. 1 чертежа изображена схема предлагаемого устройства с автоматическим вводом скважин; на

:фиг. 2 — разрез по Ав фиг. 1; на фиг. 3 — деталь оборудования устьев .скважин в дутьевом шнеке при принудительном вводе скважин в газификацию с поверхности; на фиг. 4— разрез no CD фиг. 3; на фиг. 5 — схема комплексного использования прута для последовательного включения цепи спирали розжига, открывания крышки и включения цепи пирометра.

Как показано на фиг. 1 чертежа, каждый целик угля разбуравливается горизонтальными скважинами по угл1о. Скважины бурятся со штрека, например колонковым электросве рлом, под углом 60 к линии штрека. Расстоян ие между скважинами предварительно определяется из допущения условия ра1вномерного l прогорани я внутреннего сечения скважин до кровли пласта с непременным оставлением некоторого целика угля между стенками новой и соседней, ранее прогоревшей, скважины для защиты новой скважины от завала из соседней скважины.

Скважины располага1отся в каждой полу панели в форме «елочки», пересекаясь в середине целика под углом в 120 . Такая форма расположения скважин, приближающаяся к естественному выгоранию целика, дает возможность поддерживать приблизительно постоянные расстояния между соседними скважинами во время газификации.

Ввод скважин .в газификацию осуществляется автоматически, по мере выгорания предыдущих скважин при устранении запирающей в середине скважины пробки. Пробка, закрывающая подачу, дутья в скважину и этим консервирующая ее от газификации, может вывалиться только после того, как предыдущая скважина, вьп азифицируясь, захватит очагом горения середину скважины, в которую заложена не:гораемая пробка. Пробка представляет собой глиняный ст ержень, затрамбов анны и в угольную скважину на середину целика угля.

Пробка закладывается только в том случае, если ск важи ны сбились между собой. В противном случае надобность в пробке отпадает, так как стремление горящего забоя принять прямую линию непременно захватит очагом разгара выдающиеся вперед перекрещивающиеся концы следующей скважины, и этим введет скважину в газификацию.

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

По среднему штреку тройники укладываются вразбежку чередованием, сначала для левой скважины, затем для правой скважины, в связи с чем магистральная труба укладываегся по середине штрека.

Магистральные выработки (треки) с трубами, уложеш ы ми по штреку, после промазки и укладки глиносоломенных жгутов в трубах, а также 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 цепи в спиралях накала.

Для того, чтобы полностью овладеть управлением процесса газификации углей под землей, необходимо уметь изменять сопротивления в подземном газогенераторе, уметь вести постоянный розжиг, уметь замерять температуру подземного газогенератора. Очевидно, что иметь определенные сопротивления для подземного газогенератора:можно только тогда, .когда имеется возможность с поверхности ввести в газификацию в опре,деленные промежутки времени оче— редкую скважину или пуч ок скважин,. создавай этим определенный предел максимально допустимого сопротивления. Этот заранее заданный предел сопротивления обеспечивает применение для дутья и .отсоса га за при газификации таких дутьевых средств, как вентиляторы высокого давления или турбовоздуходувки, применение которых, по сравнению с компрессорами, снижает в громадной мере удельный расход электроэнергии на 1 л газа..

Управляемый ввод скважин предопределяет также, для полной гарантии непрерывности процесса, индиви,дуальный розжиг скважины (или пуска. скважин). Кроме гого знание температур по пути хода процесса в значительной степени помогает дать правильную оценку ведения гроцесса.

Для;реализации вышеуказанных положений в условиях подземной гази фиксации углей неприменимы ни электромагниты, ни пружины, ни сжатый воздух и даже ни давление воды,,так. как температурные и химические воздействия среды сводят на-нет применение приборов, основанных на использовании указанных факторов.

Характер предлагаемого управления — повторяемость на всей длине газифицмруемого целика угля †создает возможность применения своеобразного «теледи намического» управления с использованием такого верного фактора, как сила тяжести, для ввода в газификацию скважин путем открыти я крышек у каждой скважины .с после довательнь|м розжигом окважины. Это достигается следующим: образом. Ка ждая скважина оборудуется железным патрубком d с,крышкой с (фиг. 3), закрывающей под углом в 45 вход в скважину и этим сохраняющей скважину,в состоянии кон сервации до планомерного ввода ее в газификацию. Крючок-защелка крышки ,покоится на железном пруте f, просунутом для защиты от химического воздействия в газовую трубу g, укладываемую в кирпичной кладке (фиг.

3, 4).

Прут в газовой трубе для крючка защелки является опорным мостиком, при удалении которого крышка откры— вается, попутно своим ударом замыкает контакты электрической цепи спиралей розжига этой скважины:и этим вводит в газификацию скважину. Один такой прут обслуживает последовательно целый ряд скважин и является на дежным и безотказным средством ввода скважин в газификацию во все время хода процесса.

Пропустив его через вертикальную скважину, можно управ лять процессом с поверхности, причем для обеспечения надежного действия цепи розжига подводящие голые медные провода необходимо подводить также в газовых трубах с пропуском их через ролики, служащие для изоляции голых проводов (роль изоляционных фарфоровых бус). Эти трубы можно укладывать в почву панельного штрека для лучшей защиты от температурных и химических воздействий раскаленной газовой среды.

Управ|леви е крышка ми сосре доточивает"я на среднем панельном штреке, закрепленном огнеупорным кирпичом. Отходящие провода спирали выполняются алюминиевыми: для разъединения при окончании розжига перегоранием их. Таким же образом вво-, дятся в газификацию и следующие скважины.

Розжиг скважины можно вести как одновременно с открытием прыщики, так и поочередно, например, сначала розжиг с температурнььм наблюдением, а потом открытие крышки скважины.

Это достигается одним прутом в газовой трубе, проложенным в почве штрека (на глубину 0,5 — 0,75 м). Данный прут с газовой трубой соединяет собой ряд железных герметичных коробок, служащих для контактировавия или для разъединения.

Например, чтобы разжечь скважи ну, 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 вводиться в цепь пирометров, выполняемую из константановой проволоки, пирометр сопротивления, Сам пиром етр выполняетсяиз калиброванной тугоплавкой прово „чоки, меняющей ;(соарот ивлен ие:пропорционально,изменениям температур.

Для защиты 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 темпЕратур в других точках необходимы коробки разъединения, 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 спи|рали| розжига или пирометра, смотря по тому, в какую цепь разъединительная коробка будет включена.

При помощи данных коробок можно обслуживать индивидуально каждую ,последовательно ра сположенную скважину, подготавливая и вводя ее в прс цесс газиф.икацни.

На фиг. 5 чертежа изображено та)кое комплексное Испс льзование1 прута.

Прут уже вытащен с поверхности на; оиределенную длину, и; вследствие этого замкнулась цепь спирали розжига при помощи контактной коробки А, а крышка патрубка с открылась и заняла нижнее положение, давая этим доступ дутью.

При дальнейшем выдергивании прута замкнется при помощи контактной коробки k пнрометр, и с поверхности, при помощи мостика Уитстона, можно следить за изменением сопротивления пирометра, о пределяя по соответст:вующей переводной шкале температуру среды, в которую помещен пирометр.

На фиг. 6 изображена деталь газовой трубы с прутом, который пропущен через проушины контактирующего (или размыкающего) стержня 1 и рукоятки п крышки патрубка угольной скважины.

На фиг. 7 и 8 изображена в двух проекциях деталь коробки включения, в которой при опускании стержня 1 замы каются контакты т, вводя таким: образом спираль или пирометр.

2а9

Юютм

L.1

Коробки включения и выключения выполняют си из листового железа толщиной 2 лбы.

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

Предмет изобретения.

1. Устройство для подземной газифи кации углей с примене|нием скважин, пробуренных между штреками в плоскости пласта, отличающееся тем, что, в целях последовательного автоматического ввода скважин в газификацию по мере выгорания целика, скважины расположены параллельными рядами, каждый из которых выполнен из двух сходящихся под углом а середине панели прямых или кривых скважин а, b, не сообщающихся между собой.

2. Видоизменение устройства по и. 1, отличающееся тем, что, с целью управления вводом скважин в газификацию с поверхности, устья скважин

) снабжены патрубками с крышками 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 крышка ми с с целью автоматического ,включения спиралей при открывании ,крышек.

4. Видоизменение устройства по пп. 2 и 3, отличающееся тем, что, в целях замыкания контактов цепей спиралей розжига и включения пирометров для замера температур до открывания крышек с, применены подвижные грузы К освобождаемые при выдвигании друта f.

Госпланиздат

М 28342

Отв. редактор П. В. Никитин. Техред А И Хрош

Тип. «Печатный Двор», вак, ¹ 520/75 — 575