№69-06
Вплив вмісту кисню на прояв небезпечних властивостей вугільних шахтопластів
Є.С. Руднєв1, М.І. Антощенко1, Е.М. Філатьєва1, М.В. Філатьєв1
1 Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, Сєвєродонецьк, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2022, 69:71-82
https://doi.org/10.33271/crpnmu/69.071
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Для вдосконалення нормативної бази з безпечного ведення гірничих робіт встановити вплив мінеральних домішок та вологи на точність визначення вмісту кисню в умовах, наближених до умов відпрацювання вугільних шахтопластів.
Методика дослідження заснована на тому, що практично для всіх шахтопластів Донбасу та Львівсько-Волинського басейну встановлено показники споживчих якостей твердого палива, але вони характеризують лише одну органічну (горючу) частину на сухий беззольний стан. В даному випадку не враховується вплив мінеральних домішок (їх вміст для багатьох пластів перевищує 30-40%) та вологи на зміну вмісту кисню. Від співвідношення вмісту кисню з іншими компонентами органічної маси та мінеральних домішок залежить прояв багатьох небезпечних властивостей шахтопластів. Для приведення показників якості вугілля до стану, близького до умов ведення гірничих робіт, проведено їх перерахунок для кожного пласту з урахуванням фактичного виходу золи та загальної вологи.
Результати дослідження. Застосовуваний у нормативних документах щодо безпечного ведення гірничих робіт показник виходу летких речовин для оцінки метаморфічних перетворень шахтопластів не встановлює тип вугілля за його відновленістю. Відновленість визначає властивості органічної маси на підставі співвідношення кисню з іншими її основними компонентами. Крім органічної маси на сухий беззольний стан до складу твердого палива входять мінеральні домішки та волога. Вони суттєво впливають на зміну співвідношення між основними компонентами. Вміст вуглецю в органічній (горючій) масі є більш інформативним порівняно з виходом летких речовин, показником. Він функціонально контролює суму інших компонентів - водню, азоту, сірки та кисню. У меншій мірі, але досить висока тіснота кореляційної взаємозалежності встановлена між вмістом кисню та вуглецю на сухий беззольний стан палива. Така взаємозалежність повністю усувається при розгляді палива на його робочий стан, що свідчить про випадковий характер співвідношення між основними компонентами органічної маси та мінеральних домішок, у тому числі і вологи для кожного шахтопласту.
Наукова новизна. Вперше на підставі статистичної обробки експериментальних даних про якість вугілля практично для всіх шахтопластів Донбасу та Львівсько-Волинського басейнів встановлено можливі межі вмісту кисню на робочий стан палива, що дозволяє індивідуально розглядати для кожного шахтопласту співвідношення між основними компонентами органічної маси та мінеральних домішок.
Практичне значення. Результати досліджень дозволяють розробити пропозиції щодо вдосконалення нормативної бази у частині прогнозу небезпечних властивостей шахтопластів при веденні гірничих робіт.
Ключові слова: вугілля, метаморфізм, відновленість, кисень, маса, органічна, мінеральні домішки, сухе, беззольне, робоче, шахтопласти, безпека, нормативна база, удосконалення.
Перелік посилань
1.ГОСТ 17070-2014. Межгосударственный стандарт. Угли. Термины и определения Издание официальное.(2015). Стандартинформ.
2.Козловский, Е.А. (1987). Горная энциклопедия. Т.3: Кенган-Орт. Советскаяэнциклопедия.
3.Геолого-углехимическая карта Донецкого бассейна.(1954). Углетехиздат.
4.Козловский, Е.А. (1984). Горная энциклопедия. Т.1: Аа-лава-Геосистема. Советская энциклопедия.
5.ГОСТ 25543-2013. Межгосударственный стандарт. Угли бурые, каменные и антрациты. Классификация по генетическим и технологическим параметрам. Издание официальное.(2014). Стандартинформ.
6.Авгушевич,И.В., Сидорук, Е.И., & Броновец,Т.М. (2019). Стандартные методы испытания углей. Классификации углей.«Реклама мастер».
7.Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах. (1979). Недра.
8.СОУ 10.1.00174088.011–2005. Правила ведення гірничих робіт на пластах, схильних до га-зодинамічних явищ: [Чинний від 2005-12-01]. Видання офіційне. (2005). Мінвуглепром України.
9.Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. (1994). Основа.
10.КД 12.01.402–2000. Руководство по предупреждению и тушению эндогенных пожаров на угольных шахтах Украины. (2000). НИИГД.
11.Инструкция по прогнозу и предупреждению внезапных прорывов метана из почвы горных выработок. (1987). МакНИИ.
12.СОУ-П 10.1.00174088.016:2009. Правила визначення ефективності випереджального захисту пластів, схильних до газодинамічних явищ. Видання офіційне. (2009). Мінвуглепром України.
13.Каталог динамических разломов горных пород на угольных шахтах. (1983). М-во угольной промышленности СССР, ВНИИ горной геомеханики и маркшейдерского дела.
14.КД 12.01.401-96. Эндогенные пожары на угольных шахтах Донбасса. Предупреждение и тушение. Инструкция. Издание официальное.(1997). НИИГД.
15.СОУ 10.1.0017-4088.011-2004. Дегазация угольных шахт. Требования к способам и схемы дегазации. Издание официальное. (2004). Минтопэнерго Украины.
16.Схеми та способи керування газовиділенням на виїмкових дільницях вугільних шахт. Державний нормативний акт про охорону праці. (2006). Державний департамент промислової безпеки, охорони праці й гірничого нагляду.
17.Справочник по качеству и обогатимости каменных углей и антрацитов Украинской ССР (Донбасс в границах УССР, Львовско-Волынский бассейн). Характеристика качества каменных углей и антрацитов Украинской ССР. (1965). Недра.
18.Справочник по качеству каменных углей и антрацитов Донецкого и Львовско-Волынского бассейнов. Донецкий научно-исследовательский угольный институт. (1972). Недра.
19.ГОСТ 27313-95 (ИСО 1170-77) Межгосударственный стандарт. Топливо твердое минеральное Обозначения показателей качества и формулы пересчета результатов анализа для различных состояний топлива. Издание официальное. (2003). Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации.
20.Antoshchenko, M., Tarasov, V., Zaika, R., Zakharova, A., & KukotaO. (2020). Moisture and organic mass components as indicators of metamorphism and dangerous properties of coal seams. Modern engineering and innovative technologies, 13 (3), 60-75.
