Оценка мер по предупреждению эндогенных пожаров в угольных шахтах

Работы по добыче полезных ископаемых отличаются повышенной опасностью возникновения аварий из-за воздействия опасных и вредных факторов. Согласно проведенному анализу наиболее распространенной аварией в угольных шахтах России являются пожары. Наибольший экономический ущерб угольным шахтам наносят эндогенные пожары, возникающие от самовозгорания угля. Для повышения безопасности и экономической эффективности горных работ необходимо проведение мероприятий, позволяющих предотвратить процессы самовозгорания угля в шахтах. Оценка эффективности существующих способов воздействия на процесс самовозгорания показала, что применение водных составов антипирогенов снижает скорость сорбции кислорода углем в 1,6–2,0 раза, что позволяет увеличить длительность инкубационного периода самовозгорания в 2,0–2,4 раза. Существенно замедляет процесс самовозгорания снижение концентрации кислорода в воздухе, поступающем в скопление угля. Так, уменьшение концентрации кислорода в воздухе до 5% путем подачи инертного газа приводит к росту длительности инкубационного периода самовозгорания в 4 раза. Менее значимыми факторами по влиянию на процесс самовозгорания оказались влажность угля и снижение его начальной температуры. При охлаждении на 100 градусов инкубационный период возрос в 1,7 раза, а при увлажнении угля с 5% до 10% — только в 1,4 раза.

Портола В. А., Овчинников А. Е., Жданов А. Н. Оценка мер по предупреждению эндогенных пожаров в угольных шахтах // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2019. – № 12. – С. 205–214. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-12-0-205-214.

Портола Вячеслав Алексеевич — д-р техн. наук, профессор,
Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева,
e-mail: portola2@yandex.ru,
Овчинников Антон Евгеньевич¹ — главный инженер, шахта «Комсомолец»,
Жданов Александр Николаевич¹ — зам. начальника технического управления,
¹ АО «СУЭК-Кузбасс», e-mail: suek-kuzbass@suek.ru.

Портола В.А., e-mail: portola2@yandex.ru.

1. Каледина Н. О., Кобылкин С. С. Моделирование процессов вентиляции шахт для обеспечения метанобезопасности горных работ // Горный журнал. — 2011. — № 7. — С. 101—103.
2. Каледина Н. О., Малашкина В. А. Резервы повышения эффективности подземной дегазации угольных пластов с целью улучшения условий труда шахтеров // Горный журнал. — 2017. — № 6. — С. 86—89.
3. Шинкевич М. В., Козырева Е. Н. Проветривание выемочного участка при интенсивном метановыделении из отрабатываемого пласта // Вестник КузГТУ. — 2017. — № 2. — С. 51—59.
4. Каледина Н. О., Рыжков А. В., Вальц В. А. Совершенствование проветривания высокогазообильных выемочных участков (опыт шахты «Распадская») // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2007. — S 13. — С. 436—445.
5. Li X. L., Wang E. Y., Li Z. H., Liu Z. T., Song D. Z., Qiu L. M. Rock burst monitoring by integrated microseismic and electromagnetic radiation methods // Rock Mechanics & Rock Engineering. 2016;49(11):4393—4406.
6. Качурин Н. М., Борщевич А. М., Качурина О. Н. Системный подход к снижению риска и локализации последствий взрывов метана в угольных шахтах // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2010. — № 4. — С. 19—24.
7. Портола В. А. Оценка концентрационных пределов взрывчатости угольной пыли // Вестник КузГТУ. — 2016. — № 5. — С. 16—21
8. Черданцев С. В., Хи Ун Ли, Филатов Ю. М., Ботвенко Д. В., Шлапаков П. А., Колыхалов В. В. Горение мелкодисперсных пылегазовоздушных смесей в горных выработках // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2018. — № 2. — С. 172—180.
9. Вершинина К. Ю., Глушков Д. О., Кузнецов Г. В., Стрижак П. А. Экспериментальное исследование зажигания одиночных капель угольных суспензий и частиц угля в потоке окислителя // Инженерно-физический журнал. — 2017. — Т. 90. — № 1. — С. 209—217.
10. Zhang L., Qin B. Rheological characteristics of foamed gel for mine fire control // Fire and Materials. 2016;40(2):246—260.
11. Portola V. A. Assessment of the effect of some factors on spontaneous coal combustion // Journal of Mining Science. 1996;32(6):536—541.
12. Lin Q., Wang S., Song S., Liang Y., Ren T. Analytical prediction of coal spontaneous combustion tendency: velocity range with possibility of selfignition // Fuel Processing Technology. 2017;159:38—47.
13. Deng J., Zhao J.-Y., Zhang Y.-N., Wang C.-R., Huang A.-C., Shu C.-M. Thermal behavior and microcharacterization analysis of second-oxidized coal // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2017;127(1):439—448.
14. Portola V., Bobrovnikova A., Shirokolobova A. Detecting coal selfheating by condensation aerosol content in the air(Conference Paper) / E3S Web of Conference, 105, 01037 (2019), IVth International Innovative Mining Symposium, 21 June 2019.
15. Каледина Н. О. Инженерная подготовка горноспасателей // Горный журнал. — 2018. — № 5. — С. 86—89.
16. Портола В. А., Галсанов Н. Л., Шевченко М. В., Луговцова Н. Ю. Эндогенная пожароопасность шахт Кузбасса // Вестник КузГТУ. — 2012. — № 2. — С. 44—47.
17. Син С. А., Портола В. А., Игишев В. Г. Повышение безопасности и эффективности использования азота для борьбы с самовозгоранием угля в выработанном пространстве шахт // Уголь. — 2019. — № 2. — С. 11—14.
18. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Инструкция по определению инкубационного периода самовозгорания угля». Серия 05. Выпуск 38. — М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности». — 2013. — 24 с.
19. Веселовский В. С., Алексеева Н. Д., Виноградова Л. Н., Орлеанская Г. Л., Терпогосова Е. А. Самовозгорания промышленных материалов. — М.: Наука, 1964. — 246 с.