Мінєєв С.П., Дякун І.Л., Ященко І.О. Вплив виходу летких речовин на визначення вибуховості вугільного пилу
- Деталі
- Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2018
- Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-142
ВПЛИВ ВИХОДУ ЛЕТКИХ РЕЧОВИН НА ВИЗНАЧЕННЯ ВИБУХОВОСТІ ВУГІЛЬНОГО ПИЛУ
Мінєєв С.П., Дякун І.Л., Ященко І.О.
Автори:
Мінєєв С.П. д-р техн. наук, проф. (ІГТМ НАН України)
Дякун І.Л.,канд. техн. наук, ст. наук. співроб. (ІГТМ НАН України)
Ященко І.О. канд. техн. наук (ІГТМ НАН України)
УДК 622.814:622.411.52
Мова: Українська
Анотація.
Щорічно на шахтах України відбуваються аварії, які пов'язані з вибухами метаноповітряної суміші та вугільного пилу. В наслідок інтенсифікації технологічного процесу видобутку вугілля, а також під час очисних та підготовчих робіт в гірничих виробках все більш глибоких горизонтів спостерігається різке зростання пилоутворення і газоносності шахт, що сприяє підвищенню небезпеки вибухів. Вибуховість вугільного пилу визначається фізико-хімічними властивостями шахтного пласта, що розробляється, і гірничо-технічними умовами при яких можливо протікання вибуху. Показано, що одним з основних факторів, що характеризують схильність пилу до вибуху, є вихід летких речовин при термічному розкладанні вугілля без доступу повітря. Для вугілля з виходом летких речовин до 30 % простежується строга закономірність між вмістом метану в продуктах піролізу і ступенем вибуховості пилу, що використовується для відповідної класифікації вугільних пластів. Розглянуто поняття виходу летких речовин. Приведено методику визначення виходу летких речовин, суть якої полягає в прокалюванні наважки аналітичної (повітряно-сухої) проби палива в муфельній печі без доступу повітря при температурі (900 ± 5) ºС протягом 7 хв. При нагріванні твердого палива відбувається розкладання термічно нестійких молекул органічних речовин горючої маси і вуглеводистих з'єднань. Виділяються при цьому горючі (СH4, СО, H2) і негорючі (СО2, O2, N2 та ін.) гази. Головними компонентами в складі летких речовин, що зумовлюють вибуховість пилу, є смолисті сполуки і важкі вуглеводні. Основними горючими складовими летючих речовин є метан, водень, окис вуглецю, вуглекислий газ, етан, важкі вуглеводні і ін. Стверджується, що основним компонентом газоподібних продуктів термічного впливу, який визначає вибуховість вугільного пилу – метан. Запропонована аналітична залежність нижньої межі вибуховості вугільного пилу від виходу летких речовин.
Ключові слова:
вихід летких речовин, проба, вугільний пил, вибуховість.
Список літератури:
1. Минеев С.П. О предупреждении аварий, связанных со взрывами метана в угольных шахтах / Уголь Украины. 2018. № 1-2. С. 50-59.
2. Пат. України № 124544, МПК E21 F5/00. Спосіб визначення нижньої межі вибухонебезпечності вугільного пилу / А.Ф. Булат, І.О. Ященко, С.П. Мінєєв, А.М. Селезньов, С.В. Дрозд, заявник і патентовласник Ін-т геотехн. мех. НАН України. - № u201711457; заявл. 23.11.2017, опубл. 10.04.2018, Бюл. №7/2018 – 4с.
3. ГОСТ 6382-91 (ИСО 562-81). Топливо твердое минеральное. Методы определения выхода летучих веществ: межгосударственный стандарт. - введ. 1993-01-01.– М.: Издательство стандартов, 1992. – 10 с.
4. ГОСТ 27314-91 (ИСО 589-81). Топливо твердое минеральное. Методы определения влаги: межгосударственный стандарт. - введ. 1993-01-01.– М.: Стандартинформ, 2007. – 11 с.
5. ГОСТ 11022-95 (ИСО 1171-97). Топливо твердое минеральное. Методы определения зольности: межгосударственный стандарт. - введ. 1997-01-01.– М.: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1996. – 11 с.
6. Правила безпеки у вугільних шахтах: НПАОП 10.0-1.01-10 / Держгірпромнагляд України. – К.: Охорона праці, 2010. 430 с.
7. Предупреждение и локализация взрывов в подземных условиях / А.Е. Умнов, А.С. Голик, Д.Ю. Палеев [и др.]. - М.: Недра, 1990. 286 с.
8. Горные работы в сложных условиях на выбросоопасных пластах / С.П.Минеев, А.А.Рубинский, О.В.Витушко [и др.]. – Донецк: Східний видавничий дім, 2010. 604 с.
9. Збірник інструкцій до правил безпеки у вугільних шахтах: в 2 т. - К.: Основа, 1996. – Т. 1. – 425 с.
10. ДСТУ ISO 602:2015. Вугілля. Визначення мінеральних речовин. – введ. 2016-01-01. – К.: ДЕРЖбуд УКРАЇНИ, 2015. - 13 с.
11. Пат. України № 122296, МПК E21 F5/00. Спосіб оцінки вибухонебезпечності вугільного пилу поблизу прохідницьких робіт / С.П. Мінєєв, А.М. Селезньов, І.О. Ященко, Д.Ю. Самохвалов, заявник і патентовласник Ін-т геотехн. мех. НАН України. - № u201708486; заявл. 18.08.2017, опубл. 26.12.2017, Бюл. №24/2017 – 4с.
12. Пат. України № 121783, МПК E21 F5/02. Спосіб обезпилювання гірничих виробок / С.П. Мінєєв, А.М. Селезньов, І.О. Ященко, Д.Ю. Самохвалов, заявник і патентовласник Ін-т геотехн. мех. НАН України. - № u201707665; заявл. 19.07.2017, опубл. 11.12.2017, Бюл. №23/2017 – 4с.
13. Пат. України № 120572, МПК E21 F5/00. Спосіб зниження вибухонебезпечності вугільного пилу при добуванні вугілля / С.П. Мінєєв, А.М. Селезньов, заявник і патентовласник Ін-т геотехн. мех. НАН України. - № u201708486; заявл. 17.05.2017, опубл. 10.11.2017, Бюл. №21/2017 – 3с.
14. Пат. України № 123465, МПК E21 F5/08. Спосіб захисту від вибухонебезпечності вугільного пилу / С.П. Мінєєв, А.М. Селезньов, І.О. Ященко, О.С. Янжула, Д.Ю. Самохвалов, заявник і патентовласник Ін-т геотехн. мех. НАН України. - № u201709747; заявл. 06.10.2017, опубл. 26.02.2018, Бюл. №4/2018 – 3с.
Об авторах:
Мінєєв Сергій Павлович,доктор технічних наук, професор, завідуючий відділу управління динамічними проявами гірського тиску, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України (ІГТМ НАНУ), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Дякун Інна Леонідівна,кандидат технічних наук, старший науковий співробітник відділу проблем шахтних енергетичних комплексів, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України (ІГТМ НАНУ), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Ященко Ігор Олексійович, кандидат технічних наук, заступник начальника департаменту охорони праці Міністерства енергетики та вугільної промисловості України, Київ, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.