Исследование физико-химических факторов самовозгорания углей и профилактика эндогенных пожаров в условиях криолитозоны : На примере Кангаласского буроугольного месторождения

• Автор: Федорова, Светлана Егоровна
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 132 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ФИЗИКОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УГЛЕЙ И СКЛОННОСТЬ ИХ К САМОВОЗГОРАНИЮ

1.1 Физикохимическая характеристика углей

1.2 Основные стадии самовозгорания угля.

1.3 Анализ методов профилактики самовозгорания

2 ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ

ФАКТОРОВ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА УГЛЕЙ ПРИ

.

ЗНАК1ЕРЕМЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

2.2 Методика исследований

2.3 Результаты лабораторных исследований
2.3 Результаты исследования влияния знакопеременной температуры на химическую активность углей и определение критической
температуры самовозгорания.
2.4 Определение инкубационного периода самонагревания
кангаласских углей.
Выводы.
3 РЕЗУЛЬТАТЫ НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДШ1АМИКИ САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЕЙ
3.1 Исследование влияния пустотностн скопления угля на процесс
самонагревания.
3.2 Исследование динамики процесса самовозгорания многолетнемерзлых
Выводы.
4 РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПРОФИЛАКТИКИ САМОВОЗГОРАНИЯ
4.1 Выбор антипирогенов.
4.2 Траншейный способ хранения угля.
4.3 Способ изоляции штабеля угля.
4.4 Рациональная технология складирования угля.
4.5 Определение критической массы угля.
4.6 Экологоэкономические результаты.
Заключение.
Список использованной литературы


Выбор способов и средств борьбы с самовозгоранием для каждого конкретного предприятия осуществляется с учетом местных условий и экономической целесообразности. Опыт эксплуатации угольного разреза «Кангаласский» ГУП «Якутуголь», расположенного в км от г. Якутска, показывает целесообразность и эффективность разработки угольного месторождения в условиях многолетней мерзлоты открытым способом. Уголь разреза является надежным источником топлива для предприятий г. Якутска и близлежащих районов. Одним из факторов, осложняющих работу разреза, является окисление и самовозгорание углей при их складировании. Специфика северо-востока страны, где основным видом транспорта для доставки угля является водный, который функционирует в течение 4 месяцев в году, предполагает длительное хранение угля в штабелях, при этом появляется реальная возможность возникновения эндогенных пожаров. Опыт эксплуатации угольных складов показываем частые случаи их самовозгорания, что приносит большие убытки предприятию. В связи с этим разработка способов предупреждения эндогенных пожаров является актуальной задачей. Диссертация выполнена в соответствии с планами НИР Института горного цела Севера СО РАН (тема 3. П-/ «Разработка рекомендации по профилактике самовозгорания углей на складах». Цель работы - разработка эффективных способов предупреждения самовозгорания углей при складировании на предприятиях Крайнего Севера. Идея работы состоит в использовании знакопеременных температур окружающей среды для обоснования способов предупреждения самовозгорания угля в условиях криолитозоны. Методы исследований. ЫНЦ^НРО. Кангаласский». РФ №5). Реализация работы. Научные положения и практические результаты работы переданы в виде рекомендаций разрезу «Кангаласский» ГУН «Якутуголь» и используются на практике. Внедрение рекомендаций в условиях Кангалас-ского угольного разреза обеспечивает экономический эффект 0 тыс. Апробация работы. Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» ( г. Технология и комплексная механизация горных предприятий» и «Горные машины» Якутского государственного университета ( г. Ученого совета Института горного дела Севера СО РАН ( г. Научно-практической конференции «Горнодобывающая промышленность Республики Саха (Якутия). Проблемы и перспективы» ( г. Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 5 научных статей, имеется патент на изобретение. Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 8 наименований, содержит 0 страниц машинописного текста, рисунка, таблиц. Автор выражает благодарность сотрудникам ИГДС СО РАН В. Р.Ларионову, А. Б.Малышсву, К. Н.Иванову; П. НИИОГР (г. Челябинск) за помощь, оказанную в проведении исследований, П. Н.Васильеву, А. П.Ефремову - за методическую и консультативную помощь в работе над диссертацией. Физико-химическая характеристика углей В нашей стране и за рубежом выполнен большой объем научно-исследовательских работ по изысканию мер профилактики самовозгорания углей. Большой вклад в решение проблемы профилактики эндогенных пожаров внесли B. C.Веселовский, Л. Н.Виноградова. Г.Н. Орлеанская (ИГД им. А.А. Ско-чннского). В.М. Маевская, Л. П.Белавенцев (ВостНИИ, Кемерово), В. И. Саранчук (Институт Углехимни, Украина), II. А.Бурков. А.И. Чиркин (НИИОГР, Челябинск), В. Г.Игншев (ВНИИГД), В. К.К>ренчанин, Е. Н.Чемезов. H.A. Быков (ИГД Севера СО РАН) и др. Общепринятое в настоящее время направление решения проблемы борьбы с эндогенными пожарами, при котором самовозгорание угля рассматривается как химический процесс, протекающий в оптимальных физических условиях, предусматривает необходимость изучения химической и теплофнзиче-ской стороны процесса. Первая из них, химическая, состоит в выяснении механизма взаимодействия кислорода и влаги с органическим веществом угля и минеральными примесями, а вторая, теплофизическая, включает составление теплового баланса угольного скопления и оценку влияния горно-геологических и горнотехнических факторов.