БЕЗОПАСНОСТЬ


УДК 622.822.82.22 © С.А. Син, В.А. Портола, В.Г. Игишев, 2018

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 5-2018 /1106/

 

Название

Повышение эффективности применения азота для борьбы с самовозгоранием угля в шахтах

 

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2018-5-51-57

 

Авторы

Син С.А., генеральный директор ООО «Эгида Сервис», 650000, г. Кемерово, Россия, тел.: +7 (913) 280-11-11, e-mail: egidaservice@mail.ru

Портола В.А., доктор техн. наук, профессор, профессор кафедры аэрологии, охраны труда и природы КузГТУ, 650000, г. Кемерово, Россия, тел.: +7 (905) 913-74-29, e-mail: portola2@yandex.ru

Игишев В.Г., доктор техн. наук, профессор, научный консультант АО «НЦ ВостНИИ», 65002, г. Кемерово, Россия, тел.: +7 (3842) 64-30-99, e-mail: main@nc-vostnii.ru

 

Аннотация

Рассмотрены условия развития процессов самовозгорания угля и способы борьбы с эндогенными пожарами, большинство которых возникает в выработанном пространстве шахт. Увеличение объемов выработанного пространства и глубины горных работ, а также отсутствие точных методов определения местонахождения очагов пожаров, снизило эффективность борьбы с самовозгоранием подачей таких жидких составов, как вода и глинистая пульпа, стекающих по почве пласта. Для предупреждения и подавления очагов самовозгорания все шире используется азот, подача которого производит объемную обработку обрушенной массы и позволяет снизить концентрацию кислорода в выработанном пространстве. Проведенные исследования показали, что обработка газообразным азотом, получаемым традиционными способами, активизирует сорбционную активность не окисленного угля за счет интенсификации процесса испарения содержащейся в угле влаги. Предложено увлажнять подаваемый в шахту газообразный азот путем распыления воды. Установлено, что насыщенный влагой азот снижает сорбционную активность по отношению к кислороду не окисленного и предварительно разогретого угля. Математическое моделирование показало, что снижение концентрации кислорода в воздухе до 10-15% позволяет предотвратить появление эндогенных пожаров. После обработки угля увлажненным азотом процесс самонагревания в скоплениях замедляется в 1,5 раза.

 

Ключевые слова

Самовозгорание, уголь, эндогенный пожар, шахта, выработанное пространство, азот, сорбционная активность угля по отношению к кислороду.

 

Список литературы

1. Скочинский А.А., Огиевский В.М. Рудничные пожары. М.: Издательство «Горное дело» ООО «Киммерийский центр», 2011. 375 с.

2. Самовозгорания промышленных материалов / В.С. Веселовский, Н.Д. Алексеева, Л.Н. Виноградова и др. М.: Наука, 1964. 246 с.

3. Игишев В.Г. Борьба с самовозгоранием угля в шахтах. М.: Недра, 1987. 176 с.

4. Игишев В.Г., Син С.А. Современное состояние проблемы с эндогенными пожарами в шахтах Кузбасса // Уголь. 2012. № 7. С. 36–38. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/072012.pdf (дата обращения: 15.04.2018).

5. Портола В.А. Обоснование и разработка способов обнаружения, локации и контроля за ходом тушения очагов самовозгорания угля в шахтах: дис. … доктора техн. наук. Кемерово, 2002. 317 с.

6. Lin Q., Wang S., Song S., Liang Y., Ren T. Analytical prediction of coal spontaneous combustion tendency: velocity range with possibility of self-ignition // Fuel Processing Technology. 2017. N 159. P. 38-47.

7. Banerjee S.C. Spontaneous Fire Risk Estimation and its Prevention. Prevention and Combating Mine Fires (2000), P. 119.

8. Tarafadar M.N., Guha D. Application of Wet Oxidation Processes for the Assessment of the Spontaneous Heating of Coal // Fuel. 1989. N 68. P. 315.

9. Nimaje D.S., Tripathy D.P. Thermal Studies on Spontaneous Heating of Coal // The Indian Mining & Engineering Journal. 2010. P. 10.

10. Portola V.A. Assessment of the effect of some factors on spontaneous coal combustion // Journal of Mining Science. 1996. N 32(6). P. 536-541.

11. Маевская В.М. Современное состояние предупреждения и тушения эндогенных пожаров в Донецкой области. М.: Углетехиздат, 1947. С. 36–38.

12. A conceptual approach to prevention of fire in coal benches / Sharma A., Banerjee D.D. // Mining. Sci. and Technol. 1989. N 8 (2). P. 133–143.

13. Чернов О.И., Пузырев В.Н. Изучение возможности использования профилактических жидкостей для снижения самовозгораемости угля // Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. 1968. №9. С. 39–45.

14. Портола В.А. Влияние профилактического увлажнения на процесс самовозгорания угля // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1984. №3. С. 108–110.

15. Куглер У., Шеве А. Ликвидация пожара в шахте «Osterfeld» с применением азота // Глюкауф. 1975. №10. С. 467-472.

16. Леман Г. Инертные газы для борьбы с подземными пожарами // Глюкауф. 1979. №8. С. 407-411.

17. Берг Х. Результаты Международной конференции по научным исследованиям в области безопасности работ в горной промышленности в Пекине // Глюкауф. 1989. №3/4 С. 4-12.

18. Бот В., Линдберг Б. Ликвидация рудничных пожаров методом инертизации на шахтах, входящих в зону обслуживания Главной горноспасательной станции в Эссене, с 1974 по 1989 г. // Глюкауф. 1990. № 5/6. С. 49-52.

19. Син С.А. Защита выемочных полей шахт Кузбасса от самовозгорания угля способом инертизации выработанных пространств // Уголь. 2010. №6. С. 16–19. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/062010.pdf (дата обращения: 15.04.2018).

20. Син С.А. Применение азота для борьбы с самовозгорания угля в шахтах // Вестник КузГТУ. 2015. №1. С. 167–171.

 

Свежий выпуск
Партнеры