TRANSPARENT FLUID FOR CONVEYING COAL FROM A LOW LEVEL

Abstract: 1. A conveying liquid for transporting coal from deep seams to the surface, consisting of a concentrated aqueous salt solution having a density of not less than 1.39 g/cm**3 , wherein substances which have a large number of hydroxyl groups in the molecule are added to the concentrated salt solution, the said substances immobilizing the remaining water molecules not associated with the salts, so that penetration of the remaining water into slate or clay slate strata adjacent to the coal seams is prevented.

Description: Förderflüssigkeit zum Transport von Kohle aus grossen Tiefen Die Erfindung bezieht sich auf eine Förderflüssigkeit zum Transport von Kohle aus tiefliegenden Flözen an die Erdoberfläche, bestehend aus einer konzentrierten wässrigen Salzlösung einer Dichte von mindestens 1,39 g/cm . In der Patentanmeldung P 31 08 425.7 ist ein Verfahren zur Erschliessung und Förderung von Kohle sehr tief liegender Flöze beschrieben, bei dem diese über ein oder mehrere Bohrlöcher von Flüssigkeit durchströmt werden und mittels der Flüssigkeit einerseits Sprengstoff an die Flöze herangeführt und andererseits die durch Sprengung gebrochene und zerkleinerte Kohle zur Erdoberfläche gefördert wird. Bei der Flüssigkeit handelt es sich um eine konzentrierte wässrige Salzlösung, vorzugsweise um eine Kalziumchloridlösung mit einer Dichte von etwa 1,40 g/cm , die schwerer als die Kohle, aber leichter als das Gebirge ist, in welchem die Kohle eingebettet ist. Durch Kreisführung der konzentrierten Salzlösung zwischen Unter- und Übertage wird die Förderung der in der Lösung aufschwimmenden Kohle bewerkstelligt. Das einem Kohleflöz benachbarte Hangende und Liegende wird in der Regel durch mehr oder weniger starke Schichten aus Schiefer oder Tonschiefer gebildet. Durch das Herausbrechen und Abtransportieren der Kohle bildet sich im Flöz eine mit wässriger Lösung gefüllte Kaverne, die wie das ursprüngliche Flöz vom Hangenden und Liegenden begrenzet wird. Im Kontakt mit Wasser neigen Schieferschichten, insbesondere wegen der eingelagerten Tonschichten, zur Wasseraufrahme, wodurch die zwischengelagerten Tonschichten anquellen und den Schiefer in tafelförmige Platten aufsprengen. Durch die zum Losbrechen der Kohle benötigten Sprengstoff Sp/P detonationen können solche im Hangenden gelockerte Platten schliesslich herabbrechen und durch Haldenbildung in der Kaverne den weiteren Kohleabbau erschweren. Es stellte sich daher die Aufgabe, Massnahmen zu treffen, durch die das Eindringen von Wasser in die ein Kohleflöz begrenzenden Schieferschichten verhindert wird, um dadurch ein Herabbrechen von Platten aus dem Hangenden möglichst zu unterbinden. Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, dass der Fürderflüssig keit aus einer konzentrierten Salzlösung Stoffe zugesetzt werden, die die restlichen von den Salzen nicht erfassten Wassermoleküle immobilisieren. Hierfür sind Stoffe geeignet, die eine grosse Anzahl von Hydroxylgruppen im Molekül tragen. Die erfindungsgemässe Lösung ist am Beispiel einer Förderflüssigkeit aus konzentrierter Kalziumchlorid-Lösung im weiteren kurz als CaCl2-Lösung bezeichnet - nachstehend näher erläutert. Es ist zu beobachten, dass in Wasser eingelegte Schieferstücke bereits nach relativ kurzer Zeit - schon nach 10 bis 15 Minuten - in kleinere, plattenartige Teilstücke zerlegt werden. Hingegen tritt in einer konzentrierten CaCl2-Lösung - und zwar je nach dem Grad der Konzentration - erst nach erheblich längeren Zeiten - etwa nach 4 bis 8 Stunden - eine Rissbildung an Schieferstücken in Erscheinung. Eine konzentrierte CaCl2-Lösung verändert infolge ihrer Hygroskopizität beim Stehen an der Luft allerdings nach und nach ihre Konzentration. Mit zunehmendem Wassergehalt der Lösung nimmt aber auch die Mobilität der Wassermoleküle in der Lösung stetig zu. So lässt sich durch Sättigen, z.B. mit wasserfreiem CaCl2, eine wässrige Lösung einer Dichte von 1,393 g/cm herstellen. Beim Stehen unter Abschluss von der atmosphärischen Luft kristallisiert ein festes Produkt der Dichte 1,417 g/cm3 aus, wobei praktisch alles vorhandene Wasser als Hydratwasser (CaCl2 6 H20) gebunden wird. Bei einer solchen hochkonzentrierten bzw. gesättigten Lösung unterbleibt ein Eindringen von Flüssigkeit - insbesondere von Wasser in angrenzenden Schiefer. Wegen der Hygroskopizität dieser Lösung kann jedoch beim offenen Einsatz als Förderflüssigkeit ein Eindringen von Wasser in die Schieferschichten nicht vermieden werden. Setzt man nun der CaCl < -Lösung Stoffe zu, die eine grosse Anzahl von Hydroxylgruppen im Molekül tragen, wie beispielsweise verschiedene Zuckerarten oder Stärke oder auch Polyvinylalkohole, so ist überraschenderweise selbst nach vielen.Tagen keinerlei Eindringen von Wasser in die Schiefer- bzw. die darin eingelagerten Tonschichten zu beobachten. Beim Einsatz derartiger Förderflüssigkeiten werden somit keine Störungen durch herabbrechendes Gestein infolge quellender Schiefer- bzw. Tonschichten ausgelöst. Als Zusatzstoff erweist sich in einer hochkonzentrierten CaCl2-Lösung besonders Rohrzucker als sehr gut löslich. So können in einer in Bezug auf die CaCi2-Konzentration etwa 40-prozentigen (Gewicht) Lösung (Dichte 1,39 g/cm3) noch gut 40 Prozent (Gewicht) Rohrzucker gelöst werden. Die Dichte einer solchen Lösung liegt dann bei etwa 1,42 g/cm . Dabei ist Rohrzucker ein die Umwelt nicht be lastender und beliebig sowie wirtschaftlich erzeugbarer Rohstoff.

Claims: Patentansprüche 1. Förderflüssigkeit zum Transport von Kohle aus tiefliegen den Flözen an die Erdoberfläche, bestehend aus einer konzentrierten wässrigen Salzlösung einer Dichte von min destens 1,39 g/cm , dadurch gekennzeichnet ,dass der konzentrierten Salzlösung Stoffe zugesetzt sind, die die restlichen, von den Salzen nicht erfassten Wasser moleküle immobilisieren, so dass ein Eindringen des rest lichen Wassers in den Kohleflözen benachbarte Schiefer bzw. Tonschieferschichten verhindert wird. 2. Förderflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der konzentrierten Salzlösung Stoffe zugesetzt sind, die eine grosse Anzahl von Hydroxylgruppen im Molekül tra gen. 3. Förderflüssigkeit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass als Zusatzstoff Rohrzucker verwendet wird.

Inventors: WISSEROTH, KARL, DR.
Applicants: BASF AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: E21F13
IPC codes: E21B43, B65G53