ГОРНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА
Оригинальная статья
УДК 551.1/.4 (571 + 574) © Н.И. Акулов, С.А. Прокопьев, Е.С. Прокопьев, О.Л. Алексеева, 2022
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № S12-2022 /1162/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2022-S12-53-59
Название
Самовозгорание техногенно-переотложенных угленосных отложений Кузбасса
Авторы
Акулов Н.И., доктор геол.-мин. наук, ведущий научный сотрудник ФГБУН «Институт земной коры СО РАН», 664033, г. Иркутск, Россия, e-mail: akulov@crust.irk.ru
Прокопьев С.А., канд. тех. наук, руководитель отдела комплексного использования минерального сырья,
ФГБУН «Институт земной коры СО РАН», генеральный директор ООО НПК «Спирит»,664033, г. Иркутск, Россия, e-mail: psa@spirit-irk.ru
Прокопьев Е.С., ведущий инженер отдела комплексного использования минерального сырья ФГБУН «Институт земной коры СО РАН», 664033, г. Иркутск, Россия, е-mail: prokopyeves@mail.ru
Алексеева О.Л., ведущий инженер отдела комплексного использования минерального сырья ФГБУН «Институт земной коры СО РАН», 664033, г. Иркутск, Россия, е-mail: RSSm38@yandex.ru
Аннотация
В статье рассмотрен один из интереснейших природных процессов – самовозгорание техногенно-переотложенных угленосных отложений на Осинниковском месторождении каменных углей. Основываясь на изучении литолого-геохимических особенностей пиролизно измененных угленосных отложений терриконов, авторами сделаны следующие выводы: эпигенез угленосных пород сопровождается экзотермическим процессом, в результате которого происходит низкотемпературный пиролиз; пиролиз способствует метасоматическим преобразованиям пород, заключающимся в активном выносе из угленосной массы таких компонентов как S–С–N и др.; в процессе струйного газового массопереноса через фумарольные каналы происходит конденсация газообразных продуктов пиролиза; большое скопление в приповерхностной части и на поверхности терриконов высокомолекулярных углеводородных соединений в форме асфальтенов, смол и серы способствует самовозгоранию и пирогенезу (горению) пород.
Ключевые слова
Самовозгорание, угленосная толща, террикон, биохимический очаг, сера, мягкий пиролиз.
Список литературы
1. Обручев В.А. По горам и пустыням Средней Азии. М.: Изд-во АН СССР, 1948. 243 с.
2. Bentor Y.K., Kastner M. Combustion metamorphism in Southern California // Science. 1976. No 193. P. 486-488.
3. Lindqvist J., Hatherton T., Mumme T. Magnetic anomalies resulting from baked sediments over burnt coal seams in southern New Zealand // N.Z. J. Geol. Geophys. 1985. No 28. P. 405-412.
4. Акулов Н.И. Конкреции в угленосных отложениях южной части Тунгусского бассейна // Литология и полезные ископаемые. 2006. № 1. С. 83-95.
5. Нигматулина В.А., Нигматулина Е.Н. Пирогенные железные руды
древних угольных пожаров Кузбасса // Записки РМО. 2009. № 1. С. 52-68.
6. Estimation of Annual CO2 Emission from Coal Fires in Majiliang Mine, Datong, Northen China Using UAVs Thermal Infrared Remote Sensing Technology / F. Li, A. Qian, G. Sun et al. // IEEE. 2018. No 18. P. 1-4.
7. Application of unmanned aerial vehicle (UAV) thermal infrared remote sensing to identify coal fires in the Huojitu coal mine in Shenmu city, China. / X. He, X. Yang, Z. Luo et al. // Sci. Rep. 2020. No 10. P. 13895.
8. Underground Coal Fire Detection and Monitoring Based on Landsat-8 and Sentinel-1 Data Sets in Miquan Fire Area, XinJiang / J.L. Liu, Y.J. Wang, S.Y. Yan et al. // Remote Sens. 2021. No 13. P. 1141.
9. Detection, extinguishing, and monitoring of a coal fire in Xinjiang, China. Environ. Sci. / Z. Shao, X. Jia, X. Zhong et al. // Pollut. Res. 2018. No 25. P. 26603-26616.
10. The Method of Combating Coal Spontaneous Combustion Hazard in Goafs – A Case Study / D. Szurgacz, M. Tutak, J. Brodny et al. // Energies. 2020. No 13. P. 4538.
11. Three-dimensional-imaging thermal surfaces of coal fires based on UAV thermal infrared data / Z. Shao, Y. Li, R. Deng et al. // IJRS. 2021. No 42. P. 672-692.
12. Biswal S.S., Raval S., Gorai A.K. Delineation and mapping of coal mine fire using remote sensing data – A review // IJRS. 2019. No 40. P. 6499-6529.
13. Biswal S.S., Gorai A.K. Change detection analysis in coverage area of coal fire from 2009 to 2019 in Jharia Coalfield using remote sensing data // IJRS. 2020. No 41. P. 9545-9564.
14. Akulov N.I., Akulova V.V., Khudonogova E.V. Pyrogenic metamorphism of the carbonaceous rocks in the south of the Siberian platform / Coal Combustion Research, Editors: Christopher T. Grace. New York: Nova Science Publ. Inc., 2010. P. 219-234.
15. Ревенко А.Г., Худоногова Е.В. Рентгенофлуоресцентное определение содержаний неосновных и следовых элементов в различных типах горных пород, почв и отложений с использованием спектрометра S4 PIONEER // Украинский химический журнал. 2005. Т. 71. № 9-10. С. 39-45.
16. Калабин Г.А., Каницкая Л.В., Кушнарев Д.Ф. Количественная спектроскопия ЯМР природного органического сырья и продуктов его переработки. М.: Химия, 2000. 408 с.
17. Кузнецов Б.Н. Катализ химических превращений угля и биомассы. Новосибирск: Наука, 1990. 301 с.
18. Юровский А.З. Сера каменных углей. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 295 с.
19. Кизильштейн Л.Я. Генезис серы в углях. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та, 1975. 198 с.
20. Зборщик М.П., Осокин В.В. Предотвращение самовозгорания горных пород. Киев: Изд-во Техника, 1990. 176 с.
21. Лазаренко Е.К., Орлов О.М., Панов Б.С. Современное минералообразование в Донецком бассейне // Минералогический сборник. 1973. Вып. 3. № 27. С. 254-262.
22. Чесноков Б.В., Щербакова Е.П. Минералогия горелых отвалов Челябинского угольного бассейна (опыт минералогии техногенеза). М.: Наука, 1991. 152 с.
Поддержка
Исследование проведено при финансовой поддержке комплексной научно-технической программы «Разработка и внедрение комплекса технологий в области разведки и добычи твердых полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения» утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 11 мая 2022 г., № 1144-р, г. Москва.
Для цитирования
Самовозгорание техногенно-переотложенных угленосных отложений Кузбасса / Н.И. Акулов, С.А. Прокопьев, Е.С. Прокопьев и др. // Уголь. 2022. № S12. С. 53-59. DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2022-S12-53-59.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 01.11.2022
Одобрена рецензентами:15.11.2022
Принята к публикации: 30.11.2022
