162497. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széntelepek gazdaságos leművelésére
162497 Az első eljárásnál a külszínről egymáshoz 10— 20 m közelségben mélyítettek fúrólyukakat, hogy a fúrólyukak között minimális légáramlás legyen. A légáramlást tervszerű ferde fúrásokkal vagy elektromos árammal létrehozott átégetési zónával 5 igyekeztek javítani. Ennél az eljárásnál minden második fúrólyuk a friss levegő vagy oxigénben dúsított levegő befúvására, míg a szomszédos fúrólyuk az égéstermék elszívására szolgált. A kapott égéstermék 800—1300 kcal/N m3 -es gáz volt, 10 amihez a felmelegedési hő energiája hozzájárult, így a mező széntartalmának mintegy 40%-a volt a veszteség. Ez az eredmény azonban még számos feltétel biztosítását kívánta meg, amiből az eljárás igen korlátozott alkalmazhatósága is kö- 15 vetkezik: a) kis primer kőzetnyomás, hogy az omlás ne akadályozhassa az égési front haladását, b) szilárd mellékkőzet és zavartalan geológiai település, mert a vetők megállapítják az égési folyamatot, c) a szén porozitása nagy legyen, hogy a szomszédos függőleges fúrólyukak között a levegő áramolhasson, „_ d) végül a nedvességtartalom ne haladja meg a 15—20%-ot, mert akkor a párolgási hő elvonása szünteti meg az égést. Föld alatti elgázosítás másik ismert módszere szerint szokásosan jutottak el a telephez, amely- 30 ben egymástól 40—50 m távolságban, párhuzamosan két vágatot hajtottak ki. Ezt követően, a gázosítási terület határán ezeket egy vágattal összekötötték, és innen indították el a telep begyújtását. Itt helyezték el a gyújtóanyagot, és 35 ezután levegő vagy oxigénben dúsított levegő áramoltatásával biztosították az égési front előrehaladását. Ennek az eljárásnak az a gyengéje, hogy a kialakult tűzfront folyamatos előrehaladása nem biztosítható, mert a beomlás az égést 40 és ezzel a gáztermelést megszünteti. Az eddigi kísérletek szerint ezzel a módszerrel gyakorlatilag a teljes mező elvesztésével kellett számolni, mert a már megindított, majd megszűnt égést ismét beindítani nem lehet, illetőleg igen veszélyes. 45 Azt találtuk, hogy a széntelep gazdaságosan leművelhető, ha a szén kitermelését két egymás után következő lépésben végezzük. Az első lépés a már ismert, perforációs leművelés, amikor emberi jelenléttel gépfúrással történik a jövesztés A mező e módszerrel történt teljes perforálása után mind az emberi, mind a gépi erő eltávolítandó, és ezután kezdődik a második lépés, a folyamatos gázosítás. „r A gazdaságos leművelés érdekében számos problémára kellett megoldást találni, amelyek együttes alkalmazása biztosíthatja csak az eddig el nem ért eredményt. A folyamatos gázosítás érdekében vastagabb 60 telepek esetében a perforációs furatokat eddig nem alkalmazott újszerű módon, a térben elhelyezhetően és egymástól távolabb készítjük. A találmány szerint újszerű járulékos műveletként az égés és a tűzfront elősegítésére és a gázo- 65 50 sítás folyamatosságának biztosítására, főképpen ha a szén kalóriája alacsony, akár a meddőtartalom, akár a szén nedvességtartalma miatt, a perforációs leművelést követően a furatok felületét kíméletes repesztessél fellazítjuk. Akár a már ismert, akár a fent említett, módosított perforációs eljárást alkalmazzuk első lépésként, az elgázosítás égési folyamatát minden esetben az elgázosításra előkészített mező szakaszolásával, a földfelszínről irányítva tesszük folytonossá. A perforált mező szakaszolását több eljárással lehet biztosítani, amelyeket mind a perforálásos leművelés közben, mind a leművelést befejezően lehet végrehajtani. Anélkül, hogy az eljárás alkalmazhatóságát korlátoznánk, csak példaképpen említjük meg, hogy vastagabb széntelepek esetében az elkészült furatokat iszaptömedékeljük. Az elgázosítás beindítása után felülről lefelé haladva a furatokból az iszaptömedéket folyamatosan kimosatjuk, és ezzel a tűzfront előrehaladását szabályozzuk. Ilyen megoldás előnye, hogy a tömedékelt perforációs furat védett marad és ezzel csökken vagy megszűnik a nem kívánt külszíni mozgás is. Egy másik példaképpeni eljárás a tűzfront szabályozására, hogy a fúrólyukakat és a vágatokat tömlő-, deszka-, vagy lemezgátakkal zárjuk le, még a perforációs leművelés alatt vagy után, amely gátak a felszínről semmisíthetők meg (pl. tömlőgát esetén) illetőleg, amelyek az égés előrehaladásával fokozatosan elégve nyitják meg az újabb furatot, ahol az égési folyamat tovább tud haladni még akkor is, ha a korábban égő furatok esetleg beomlottak. A föld alatti égés folyamata követhető; például a gáz elemzésével. Lehetséges a föld alatti furatok szakaszolására — és ezzel együtt az égés irányíthatóságára — az eljárások együttes alkalmazása is. A tűzfront terjedési sebességét az égést tápláló befúvott gáz nyomásának és az elszívás nyomásának különbségével szabályozzuk. A hő átadásának javítására és ezzel a tűzfront sebességének növelésére egy ionizáló berendezés beiktatásával a széntelepbe bevezetett égést tápláló gázt ionizálhatjuk olyan mértékig, hogy az ionizáció foka 10~8 értéket érje el. A találmány szerinti eljárást, annak foganatosítási példáit szemléltető, csatolt rajzokkal kapcsolatos alábbi leírás ismerteti még bővebben. Az 1. ábra fúrásos jövesztéssel leművelt széntelep vízszintes metszetét, az la ábra pedig ahhoz tartozó A—A síkbani keresztmetszetet mutat, a 2. és 3. ábrák a perforált mező furatainak lezárását mutatják, a 4., 4a és 4b ábrák a gázosítandó mező lezárását szemléltetik, az 5—7. ábrák vastag szénmezőt szemléltetnek, fúrásos jövesztés után, alaprajzi elrendezésben és két hozzátartozó metszetben. Az 1. és la ábrákon látható, maximálisan 3,5 m vastag fúrásos jövesztéssel leművelendő szén-
