Авторизация:
Логин:
Пароль:
  



АНОНС
ГОРМАШ-2018 в «Экспоцентре»
20 – 21 ноября 2018 года в  «Экспоцентре»  состоится Национальная научно-практическая конференция по вопросам развития горного машиностроения. 
ХVII Всероссийский Конгресс «Государственное регулирование недропользования 2018 Зима»
04-05 декабря 2018 года в отеле «Арарат Парк Хаятт» состоится ХVII Всероссийский Конгресс «Государственное регулирование недропользования 2018 Зима». ...
ОБЗОР
ЗАЯВИТЕЛЬНЫЙ ПРИНЦИП СЕГОДНЯ И ЗАВТРА
Издательство «Горная книга» обратилось к экспертам отрасли с вопросом о том, что, на их взгляд, мешает развитию заявительного принципа пользования недрами в России.
ГДЕ ПРОИЗВОДСТВО, ТАМ И НАУКА
На Ставровском карьере по добыче щебня, расположенном в Калужской области, планируется организовать работу научно-исследовательских коллективов. Руководство карьера стремится предложить им...

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

 

ВЛИЯНИЕ ЦИКЛИЧЕСКОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ-РАЗМОРАЖИВАНИЯ УГЛЕЙ НА ПОКАЗАТЕЛИ ИХ КАЧЕСТВА



Рассмотрены климатические условия добычи и транспортировки углей в регионах Арктики и Крайнего Севера. Показано, что в весенний и осенний периоды угли могут подвергаться неоднократным воздействиям замораживания и размораживания, что определяет возможность изменения их структуры, и механических свойств и качества в целом. Проведены экспериментальные исследования влияния циклического замораживания-размораживания (ЦЗР) на показатели качества углей разных видов и их трещиновато-пористую структуру. Условия ЦЗР: минимальная температура воздействия –40 °С, максимальная +5 °С, относительная влажность 70%, количество циклов обработки от 1 до 4. Показано, что в заданных условиях циклических воздействий происходит изменение трещиновато-пористой структуры бурого и каменных углей. Отмечено, что при увеличении количества циклов ЦЗР происходит изменение высшей теплоты сгорания (на сухое беззольное состояние топлива) углей по сравнению с исходным углем. Установлено, что циклическое замораживание и размораживание бурого угля приводит к уменьшению содержания в нем общей и особенно аналитической влаги. При этом отмечено существенное увеличение низшей теплоты сгорания бурого угля, что, в самом общем случае, может быть связано со снижением в нем содержания влаги.

Благодарность: Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 18-05-70002).

Для цитирования: Эпштейн С.А., Никитина И.М., Агарков К.В., Нестерова В.Г., Минаев В.И. Влияние циклического замораживания-размораживания углей на показатели их качества // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2019. – №6. – С. 5–18. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-06-0-5-18.



Номер: 6
Год: 2019
ISBN: 0236-1493
УДК: 552.57+54.03
DOI: 10.25018/0236-1493-2019-06-0-5-18
Авторы: Эпштейн С. А., Никитина И. М., Агарков К. В. и др.

Информация об авторах:
Эпштейн Светлана Абрамовна — д-р техн. наук, старший научный сотрудник,
зав. лабораторией, e-mail: apshtein@yandex.ru,
Никитина Изабелла Михайловна — канд. техн. наук, ведущий инженер,
Агарков Кирилл Владимирович — инженер,
Нестерова Валерия Георгиевна — канд. техн. наук, ведущий инженер,
Минаев Владимир Иванович — канд. техн. наук, ведущий инженер,
НИТУ «МИСиС», научно-учебная испытательная лаборатория «Физико-химия углей».

Для контактов: Эпштейн С.А., e-mail: apshtein@yandex.ru.

Ключевые слова:
Уголь, криогенное выветривание, цикл замораживания-разморозки, качество, трещиноватость.

Библиографический список:

1. Scibioh M. A., Viswanathan B. CO2 — Capture and Storage // Carbon Dioxide to Chemicals and Fuels, Elsevier, 2018, pp. 61—130. DOI: 10.1016/B978-0-444-63996-7.00003-1.


2. Wen H., Li Z., Deng J., Shu C. M., Laiwang B., Wang Q., Ma L. Influence on coal pore structure during liquid CO2-ECBM process for CO2 utilization // Journal of CO2 Utilization, 2017. Vol. 21, pp. 543—552. DOI: 10.1016/j.jcou.2017.09.002.


3. Qu H., Liu J., Chen Z., Wang J., Pan Z., Connell L., Elsworth D. Complex evolution of coal permeability during CO 2 injection under variable temperatures // International Journal of Greenhouse Gas Control, 2012. Vol. 9, pp. 281—293. DOI: 10.1016/j.ijggc.2012.04.003.


4. Xu J., Zhai C., Liu S., Qin L., Wu S. Pore variation of three different metamorphic coals by multiple freezing-thawing cycles of liquid CO2 injection for coalbed methane recovery // Fuel, 2017. Vol. 208, pp. 41—51. DOI: 10.1016/j.fuel.2017.07.006.


5. Astakhov A. V., Belyj A. A., Shirochin D. L. Study of coal structure by swelling technique // Химия твердого топлива. — 2002. — № 2. — С. 3—10.


6. Qin L., Zhai C., Liu S., Xu J. Factors controlling the mechanical properties degradation and permeability of coal subjected to liquid nitrogen freeze-thaw // Scientific Reports, 2017. Vol. 7, no 1, pp. 3675. DOI: 10.1038/s41598-017-04019-7.


7. Cai C., Li G., Huang Z., Tian S., Shen Z., Fu X. Experiment of coal damage due to supercooling with liquid nitrogen // Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2015. Vol. 22, pp. 42—48. DOI: 10.1016/j.jngse.2014.11.016.


8. Cai C., Gao F., Li G., Huang Z., Hou P. Evaluation of coal damage and cracking characteristics due to liquid nitrogen cooling on the basis of the energy evolution laws // Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2016. Vol. 29, pp. 30—36. DOI: 10.1016/j.jngse.2015.12.041.


9. Qin L., Zhai C., Liu S., Xu J., Yu G., Sun Y. Changes in the petrophysical properties of coal subjected to liquid nitrogen freeze-thaw . A nuclear magnetic resonance investigation // Fuel, 2017. Vol. 194, pp. 102—114. DOI: 10.1016/j.fuel.2017.01.005.


10. Zhai C., Wu S., Liu S., Qin L., Xu J. Experimental study on coal pore structure deterioration under freeze—thaw cycles // Environmental Earth Sciences, 2017. Vol. 76, no 15, pp. 507. DOI: 10.1007/s12665-017-6829-9.


11. Liu S. Q., Sang S. X., Liu H. H., Zhu Q. P. Growth characteristics and genetic types of pores and fractures in a high-rank coal reservoir of the southern Qinshui basin // Ore Geology Reviews, 2015. Vol. 64, no 1, pp. 140—151. DOI: 10.1016/j.oregeorev.2014.06.018.


12. Yu Y., Liang W., Hu Y., Meng Q. Study of micro-pores development in lean coal with temperature // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2012. Vol. 51, pp. 91—96. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2012.01.010.


13. Sun Y., Zhai C., Qin L., Xu J., Yu G. Coal pore characteristics at different freezing temperatures under conditions of freezing—thawing cycles // Environmental Earth Sciences, 2018.Vol. 77, no 13, pp. 525. DOI: 10.1007/s12665-018-7693-y.


14. Singh V., Saxena V. K., Raj R., Venugopal R. Artificial weathering of coal to enhance milling performance // Fuel, 2015. Vol. 142, pp. 117—120. DOI: 10.1016/j.fuel.2014.11.016.


15. Угольная база России / Под ред. А. А. Тимофеева и др. Т. 1—6. — М.: Геоинформцентр, 2001.


16. «Расписание Погоды» [Электронный ресурс]. URL: rp5.ru.


17. Федорова С. Е. Проблемы пожарной и экологической безопасности разработки угольных месторождений криолитозоны // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2009. — № S12. — С. 329—333.


18. Федорова С. Е. Прогноз и профилактика эндогенной пожароопасности угольных месторождений криолитозоны // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2007. — № S14. — С. 206—209.


19. Deng J., Xiao Y., Li Q., Lu J., Wen H. Experimental studies of spontaneous combustion and anaerobic cooling of coal // Fuel, 2015. Vol. 157, pp. 261—269. DOI: 10.1016/j.fuel.2015.04.063.


20. Новиков Е. А., Шкуратник В. Л., Эпштейн С. А., Нестерова В. Г., Добрякова Н. Н. О возможности оценки окисленности угля по акустической эмиссии, стимулированной в нем термоударным воздействием // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2013. — № 8. — С. 90—96.


21. Новиков Е. А., Добрякова Н. Н., Шкуратник В. Л., Эпштейн С. А. Методы оценки окисленности углей // Горный журнал. — 2015. — Т. 2015. — № 5. — С. 30—36. DOI: 10.17580/gzh.2015.05.06.


22. Логинов М. И., Гордеев И. В., Микерова В. Н., Старокожева Г. И. Состояние, проблемы развития и перспективы освоения угольной сырьевой базы // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. — 2017. — № 3. — С. 52—61.


23. Никулин А. А. Проблемы национальной стратегии // Полезные ископаемые Арктической зоны России: потенциал и перспективы освоения. — 2017. — № 1. — С. 163—187.


24. Разовский Ю. В., Горенкова Е. Ю., Киселева С. П., Косякова И. В., Маколова Л. В. Угольный Арктический доход: классификация и методология оценки // Уголь. — 2018. — № 7. — С. 42—44.


25. Агарков С. А., Козьменко С. Ю., Матвиишин Д. А. Экономическое освоение арктических месторождений угля: особенности морской транспортировки // Известия Санкт-Петербургского государственного экономического университета. — 2018. — № 5. — С. 105—112.


26. Рязанова Н. Е., Соломатов А. С., Сазонов А. А., Никольский Н. В., Колодкин П. А., Кукушкин В. М., Куликов М. Е. Натурные гидрометеорологические исследования в экспедиционных условиях в Арктической зоне // Комплексная научно-образовательная экспедиция «Арктический плавучий университет-2016», 2016. — С. 24—37.


вернуться назад
Карта сайта