БЕЗОПАСНОСТЬ
Оригинальная статья
УДК 622.807 © Б.П. Пернебек, И.О. Федоткин, М.А. Рассолова, А.А. Андреев, Е.А. Степанов, Н.М. Чикалин, Д.А. Нежельская, 2024
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 09-2024 /1184/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-9-70-75
Название
Исследование процесса седиментации частиц бурого угля
Авторы
Пернебек Б.П. аспирант, НИТУ МИСИС, 119049, г. Москва, Россия, e-mail: pbektur@mail.ru
Федоткин И.О. аспирант НИТУ МИСИС, 119049, г. Москва, Россия, e-mail: fedotkin.iliya@gmail.com
Рассолова М.А. аспирант, НИТУ МИСИС, 119049, г. Москва, Россия, e-mail: rassolova.ma@misis.ru
Андреев А.А. магистр, НИТУ МИСИС, 119049, г. Москва, Россия, e-mail: andreev.3a@mail.ru
Степанов Е.А. магистр, НИТУ МИСИС, 119049, г. Москва, Россия, e-mail: tangen1916@mail.ru
Чикалин Н.М. магистр, НИТУ МИСИС, 119049, г. Москва, Россия, e-mail: nik.chikalin@mail.ru
Нежельская Д.А. магистр, НИТУ МИСИС, 119049, г. Москва, Россия, e-mail: nezhelskayadarya@yandex.r
Аннотация
Бурый уголь остается важным источником энергии в России и азиатских странах. В данной статье рассматривается вопрос влияния различных концентраций сма чивателя на процесс седиментации. Основное внимание уделяется исследованию седиментации частиц бурого угля, что является важным этапом в процессе его до бычи. Правильное использование смачивателей способствует не только повышению эффективности процесса, но и снижению рисков, связанных с профзаболеваниями работников. Седиментация частиц бурого угля является важным процессом в горной и химической индустрии, а также в области экологии и охраны окружающей среды. В данной статье рассматриваются механика седиментации, факторы, влияющие на скорость и эффективность осаждения, а также методы повышения стабильности су спензий бурого угля. Актуальность проблемы определяется необходимостью совер шенствования средств и способов пылеподавления при отработке угольных пластов, сопровождающейся значительным пылеобразованием и пылевыделением. Описан механизм седиментации частиц бурого угля. Установлено, что резкое уменьшение времени смачивания тонкодисперсных фракций пыли бурых углей происходит при концентрациях раствора смачивателя СП-01 от 0,3 до 0,5%.
Ключевые слова
Пыль, дисперсный состав, бурый уголь, седиментация, гравитация, поверхностно-активные вещества, концентрация смачивателя, критическая концентрация мицеллообразования.
Список литературы
1. Агафонов В.В., Оганесян А.С., Абрамкин Н.И. Оценка хозяйственных рисков при реализации технологий угледобычи в современных условиях недропользования // Устойчивое развитие горных территорий. 2024. Т. 16. № 2. С. 441-452. dOI: 10.21177/1998-45022024-16-2-441-452. agafonov V.V., Oganesyan a.S., abramkin N.I. assessment of economic risks in implementing coal mining technologies in modern conditions of subsoil use. Sustainable Development of Mountain Territories. 2024;16(2):441-452. (In russ.). dOI: 10.21177/1998-45022024-16-2-441-452.
2. Оценкапрогнознойзапыленностивзабояхугольныхшахтсучетомособенностейсмачиваемостиугольнойпыли / А.В. Корнев, Н.В. Ледяев, Е.И. Кабановидр. // Горныйинформационноаналитическийбюллетень (научно-техническийжурнал). 2022. № 6-2. С. 115-134. dOI: 10.25018/0236-1493-2022-62-0-115. Kornev a.V., ledyaev N.V., Kabanov E.I., Korneva M.V. Estimation of predictive dust content in the faces of coal mines taking into account the peculiarities of the wettability of coal dust. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2022;(6-2):115-134. (In russ.). dOI: 10.25018/0236-1493-202262-0-115.
3. rodionov V., Skripnik I., Ksenofontov yu., Kaverzneva t., Idrisova J., alibekova I. determination of kinetic parameters and conditions of the spontaneous combustion of coal during its transportation. aIP Conference Proceedings. 2022;2467:080004. dOI: 10.1063/5.0093906.
4. Карпенко С.М. Имитационное моделирование режимов работы оборудования комплексно-механизированного забоя угольной шахты / С.С. Кубрин, С.Н. Решетняк, И.М. Закоршменный и др. // Устойчивое развитие горных территорий. 2022. Т.14. № 2. С. 286294. dOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-2-286-294. Kubrin S.S., reshetnyak S.N., Zakorshmenny I.M., Karpenko S.M. Simulation modeling of equipment operating modes of complex mechanized coal mine face. Sustainable Development of Mountain Territories. 2022;14(2):286-294. (In russ.). dOI: 10.21177/1998-45022022-14-2-286-294.
5. Wang h., Xu l., Qin Z., li X., Cao X., han yu., li S., Ma yu., gao S., du l., yang f. Experimental study on the impact of “IdS + JfCS” complex wetting agent on the characteristics of coal bodies. Scientific Reports. 2024;(14):7163. dOI: 10.1038/s41598-024-57443-x.
6. liu r., li S., ling y., Zhao y., liu W. research on Mechanism of Surfactant Improving Wettability of Coking Coal Based on Molecular dynamics. Processes. 2024;12(6):1271. dOI: 10.3390/pr12061271.
7. huang r., tao y., Chen J., li S., Wang S. review on dust Control technologies in Coal Mines of China. Sustainability. 2024;16(10):4038. dOI: 10.3390/su16104038.
8. Оценка влияния пульсирующей вентиляции на пылеосаждение орошением в горнодобывающем и перерабатывающем производстве / А.Э. Филин, И.Ю. Курносов, С.В. Тертычная и др. // Уголь. 2023. № 11. С. 120-124. dOI: 10.18796/0041-5790-2023-11-120-124. filin a.E., Kurnosov I.yu., tertychnaya S.V., Kolesnikova l.a. assessment of the effect of pulsed ventilation on irrigation dust deposition in mining and processing production. Ugol’. 2023;(11):120-124. (In russ.). dOI: 10.18796/0041-5790-2023-11-120-124.
9. Курносов И.Ю. Оценка влияния параметров орошения на скорость пылеосаждения в горных выработках // Горный информационноаналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2023. № 3. С. 150-162. dOI: 10.25018/0236-1493-2023-3-0-150. Kurnosov I.y. Effect of operational parameters of spraying on dust suppression rate in roadways. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2023;(3):150-162. (In russ.). dOI: 10.25018/0236-1493-2023-3-0-150.
10. Zheng l., li d., Xu Sh. Experimental study on the influence of wetting agent addition on the water adsorption and impact crushing dust generation of coal. Journal of Surfactants and Detergents. 2022;25(5):613-619. dOI: 10.1002/jsde.12593.
11. РыбичевА.А., ПернебекБ.П. Оценкаэффективностипылеподавлениясиспользованиемсмачивающихрастворов // Уголь. 2023. №. 12. С. 60-63. dOI: 10.18796/0041-5790-2023-12-60-63. rybichev a.a., Pernebek B.P. Evaluation of the efficiency of dust suppression with the use of wet solutions. Ugol’. 2023;(12):60-63. (In russ.). dOI: 10.18796/0041-5790-2023-12-60-63.
12. Павленко М.В., Скопинцева О.В. О роли капиллярных сил при вибровоздействии на гидравлически обработанный газонасыщен? ный угольный массив // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2019. № 3. С. 43-50. dOI: 10.25018/0236-1493-2019-03-0-43-50. Pavlenko M.V., Skopintseva O.V. role of capillary forces in vibratory action on hydraulically treated gas-saturated coal. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2019;(3):43–50. (In russ.). dOI: 10.25018/0236-1493-201903-0-43-50.
13. Баловцев С.В., Скопинцева О.В. Критерии опасности и уязвимо? сти в структуре рангов аэрологических рисков угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень (научнотехнический журнал). 2022. № 10. С. 153-165. dOI: 10.25018/02361493-2022-10-0-153. Balovtsev S.V., Skopintseva O.V. hazard and vulnerability criteria in the rank structure of aerological risks in coal mines. MIaB. Mining Inf. anal. Bull. 2022;(10):153-165. (In russ.). dOI: 10.25018/0236-14932022-10-0-153.
14. РыбичевА.А. Квопросуоценкивлияниятяжелыхуглеводородовнавзрывчатостьпылеметановоздушныхсмесей // Уголь. 2023. № 2. С. 41-44. dOI: 10.18796/0041-5790-2023-2-41-44. rybichev a.a. On the question of evaluation of the influence of heavy hydrocarbons on the explosibility of dust-methane-air mixtures. Ugol’. 2023;(2):41-44. (In russ.). dOI: 10.18796/0041-5790-2023-24144.
15. Баловцев С.В., Скопинцева О.В., Коликов К.С. Управление аэрологическими рисками в подготовительных выработках угольных шахт // Устойчивое развитие горных территорий. 2022. Т. 14. № 1. С. 107-116. dOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-1-107-116. Balovtsev S.V., Skopintseva O.V., Kolikov K.S. aerological risk management in preparation mining of coal mines. Sustainable Development of Mountain Territories. 2022;14(1):107-116. (In russ). dOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-1-107-116.
16. ФедоткинИ.О., ФедоткинД.В. Проблемыпожароввугольныхшахтахиобзорсовременныхподходовкихмоделированию // Уголь. 2024. № 2. С. 69-73. dOI: 10.18796/0041-5790-2024-2-69-73. fedotkin I.O., fedotkin d.V. the problems of fires in coal mines and a review of modern approaches to their modelling. Ugol’. 2024;(2):69-73. (In russ.). dOI: 10.18796/0041-5790-2024-2-69-73.
17. Sun l., ge Sh., liu Sh., Jing d., Chen Xi. Experimental and Molecular dynamics Simulation Study for Preferring Coal dust Wet? ting agents. ACS Omega. 2022;7(21):17593-17599. dOI: 10.1021/ acsomega.2c00038.
18. Исследование физико-химических свойств гидрогеля как средства пылевзрывозащиты и снижения запыленности в угольных шахтах / А.В. Корнев, А.А. Спицын, Л.А. Займенцева и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научнотехнический журнал). 2023. № 9-1. С. 180-198. dOI: 10.25018/02361493-2023-91-0-180. Kornev a.V., Spitsyn a.a., Zaimentseva l.a., Zubko M.V. research of the physico-chemical properties of hydrogel as a means of dust
explosion protection and dust reduction in coal mines. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2023;(9-1):180-198. (In russ.). dOI: 10.25018/02361493-2023-91-0-180.
19. Оптимизация процессов пылеподавления при ведении подземных горных работ на основе данных натурных экспериментов и моделирования в программе aNSyS fluent / С.Я. Жихарев, В.Д. Цыганков, В.А. Родионов и др. // Горный журнал. 2023. № 11. С. 70-75. dOI: 10.17580/gzh.2023.11.11. Zhikharev S.ya., tsygankov V.d., rodionov V.a., Isaevich a.g. Optimization of dust suppression processes during underground mining based on full-scale experimentation and aNSyS fluent simulation. Gornyi Zhurnal. 2023;(11):70-75. (In russ.). dOI: 10.17580/ gzh.2023.11.11.
20. Jiang J., Wang P., Pei y., liu r., liu l., he yu. Preparation and performance analysis of a coking coal dust suppressant spray. International Journal of Coal Science & Technology. 2021;8(5):1003-1014. dOI: 10.1007/s40789-021-00406-8.
Для цитирования
Исследованиепроцессаседиментациичастицбурогоугля / Б.П. Пернебек, И.О. Федоткин, М.А. Рассоловаидр. // Уголь. 2024;(9):70-75. dOI: 10.18796/0041-5790-2024-9-70-75.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 28.07.2024
Поступила после рецензирования: 15.08.2024
Принята к публикации: 26.08.2024
