БЕЗОПАСНОСТЬ


УДК 622.822.222:622.693.2:621.796:622.33 © В.А. Портола, А.Н Жданов, А.А. Бобровникова, 2019

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 4-2019 /1117/

 

Название

Перспектива применения антипирогенов для предотвращения самовозгорания складов угля

 

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2019-4-14-19

 

Авторы

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

Жданов А.Н., заместитель начальника управления АО «СУЭК-Кузбасс», 652507, г. Ленинск-Кузнецкий, Россия, тел.: +7 (38456) 9-33-11, e-mail: suek-kuzbass@suek.ru

Бобровникова А.А., канд. хим. наук, доцент кафедры химии, технологии неорганических веществ и наноматериалов КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева, 650000, г. Кемерово, Россия, тел.: +7 (913) 307-66-38, e-mail: bobrownickowa.al@yandex.ru

 

Аннотация

Очаги самовозгорания, возникающие на угольных складах при длительном хранении угля, наносят большой экономический ущерб предприятиям, угрожают жизни и здоровью людей. Проведенные лабораторные исследования показали, что для предотвращения развития эндогенных пожаров можно управлять длительностью инкубационного периода самовозгорания угля. Применение водных растворов антипирогенов уменьшает скорость сорбции кислорода углем, что позволяет замедлить процесс самовозгорания за счет снижения количества выделяющегося тепла. Одновременно увеличиваются потери тепла на нагревание и испарение жидкости. Исследованные антипирогены уменьшают константу скорости сорбции кислорода в 1,5-2 раза, а количество влаги увеличивается на 5-10%, что позволяет увеличить длительность инкубационного периода в 2-2,5 раза. Проведенные расчеты показывают, что доля хранимого на складе угля, обрабатываемого раствором антипирогена, существенно снижается с увеличением высоты угольного склада. В меньшей степени снижается доля обрабатываемого угля с ростом площади основания угольного склада. Количество антипирогена, необходимого для предотвращения эндогенного пожара на складе угля, может составлять несколько десятков тонн.

Иллюстрации:

Рис. 1. Изменение константы скорости сорбции кислорода в зависимости от количества внесенного антипирогена

Рис. 2. Схема угольного склада

Рис. 3. Эндогенный пожар на угольном складе

 

Ключевые слова

Самовозгорание угля, угольный склад, антипироген, сорбционная активность угля по отношению к кислороду, инкубационный период самовозгорания, предупреждение эндогенных пожаров.

 

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

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

6. Wang Q.S., Guo S.D., Sun J.H. Spontaneous Combustion Prediction of Coal by C80 and ARC Techniques // Energy and Fuels. 2009. Vol. 23(10). Р. 4871-4876.

7. Zhang L., Qin B. Rheological characteristics of foamed gel for mine fire control // Fire and Materials. 2016. Vol. 40(2). P. 246-260.

8. Portola V., Galsanov N. Inert compositions for underground fire fighting in mines / Chinese Coal in the XXI Century: Mining 2014. Taishan Academic Forum – Project on Vine Disaster Prevention and Control. Mining, Green and Safety, October 17-20, 2014. Qingdao, China, Atlantis press, Amsterdam – Paris – Beijing, 2014. P. 356-360.

9. 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: 15.03.2019).

10. Егошин В.В., Кухаренко Е.В., Александрович И.Ф. Предупреждение и тушение эндогенных пожаров на шахтах Кузбасса. Кемерово: Кемеровское книжное издательство, 1994. 354 с.

11. Portola V., Bobrovnikova A., Murko E. Open pits automobile transport impact on the environment and labor safety / The 9th Russian-Chinese Symposium. Coal in the 21st Century: Mining, Intelligent Equipment and Environmental Protection, China, Qingdao, 18–21 October 2018. Paris: Atlantis Press, 2018. P. 345–347.

12. Аэродинамика породных отвалов и пылегазовые выбросы в атмосферу / Н.М. Качурин, В.И. Ефимов, А.Д. Левин, В.Л. Рыбак // Уголь. 2016. № 2. С. 96-99. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/022016.pdf (дата обращения: 15.03.2019).

13. Portola V.A., Torosyan E.S., Antufeyev V.K. Radon Emission from Coal Mines of Kuzbass Region / IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 127: Urgent Problems of Modern Mechanical Engineering. 5 p. [Electronic resource]. URL: http://dx.doi.org/10.1088/1757-899X/127/1/012021 (дата обращения: 15.03.2019).

14. Линденау Н.И., Маевская В.М., Крылов В.Ф. Происхождение, профилактика и тушение эндогенных пожаров. М.: Недра, 1977. 319 с.

15. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Инструкция по определению инкубационного периода самовозгорания угля». Серия 05. Выпуск 38. М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2013. 24 с.

16. Развитие процесса самонагревания в скоплениях угля под действием молекулярной диффузии кислорода / Е.П. Ютяев, В.А. Портола, А.А. Мешков и др. // Уголь. 2018. № 10. С. 42–46. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/102018.pdf (дата обращения 15.03.2019).

 

Свежий выпуск
Партнеры