Результаты исследований самовозгораемости углей в условиях многолетней мерзлоты Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

© С.Е. Фелорова Е.Н. Чемезов, 2003

УЛК 622.822:541.128.24

С.Е. Фелорова Е.Н. Чемезов

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕЛОВАНИЙ САМОВОЗГОРАЕМОСТИ УГЛЕЙ В УСЛОВИЯХ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ

Исследования по определению химической активности углей области распространения многолетней мерзлоты проводились нами при различных температурах (отрицательных и положительных). В качестве показателя химической активности углей была принята кинетическая константа скорости сорбции кислорода [1].

Исследования сорбционной способности кислорода углями проводили на мерзлых образцах углей шахт при различных температурах по методике ИГД им. А.А. Скочинского [1]. Полученные значения кинетической константы скорости сорбции кислорода приведены в табл. 1.

Таблица 1

ЗАВИСИМОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ УГЛЕЙ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

Из приведенных данных видно, что у исследованных мерзлых углей с повышением температуры увеличивается кинетическая константа скорости

сорбции кислорода из воздуха. Наибольшее значение скорости сорбции кислорода проявляют угли шахты Анадырской и Кангаласского разреза, наименьшее - угли пластов «Сложный» и «Логовой» шахты «Сангар-ская». Угли шахты «Кадыкчанская» № 10 имеют более высокое значение кинетической константы скорости сорбции кислорода при этих температурах по сравнению с углями шахты «Джебарики-Хая».

На рис. 1 приведены показатели химической активности исследованных углей в зависимости от температуры.

Согласно классификации [1], при температуре ниже +2 оС угли шахты «Сангарская» относятся к малоактивным, а угли шахты «Джебарики-Хая» переходят к умеренно активным уже при температуре -3 оС.

Угли шахты «Анадырская» и Кангаласского разреза относятся к умеренно активным даже при отрицательной температуре и соответственно при температуре выше +7, +12 оС переходят к активным, что свидетельствует об их высокой химической активности при положительном значении температуры окружающей среды. Для исследованных углей определены температурные коэффициенты скорости сорбции кислорода из воздуха. По результатам рассчитаны эффективные энергии активации Е, характеризующие химическую активность углей при их разогреве до + 25 оС и значения кинетической константа сорбции кислорода углем за 24 ч (К).

Их приведенных в табл. 2 данных также видно, что наибольшей способностью к окислению обладают угли Анадырской шахты и Кангаласского разреза. Наименьшую химическую активность проявляют угли Сан-гарской шахты (пласты «Сложный», «Логовой»).

Результаты исследований показывают, что химическая активность мерзлых углей увеличивается с повышением температуры окружающей среды. Следовательно, путем выбора оптимального температурного режима можно предотвратить окисли-

Таблица 2

ПОКАЗАТЕЛИ ХИМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ УГЛЕЙ

Шахта Температура, °С Среднее значение константы, и мл/г-ч

Анадырская 25 0,125

20 0,104

12 0,081

2 0,072

- 4 0,044

- 7 0,038

Разрез Кан-галасский 25 0,093

18 0,088

4 0,061

2 0,055

- 2 0,051

- 4 0,039

Кадыкчанская № 10 21 0,055

4 0,039

- 2 0,022

Джебарики- Хая 25 0,045

5 0,031

4 0,030

2 0,021

- 4 0,013

Сангарская пласт «Сложный» 25 0,025

20 0,020

18 0,019

4 0,014

- 4 0,011

Сангарская пласт «Лого-вой» 25 0,020

4 0,013

2 0,010

- 4 0,005

Шахта 1, оС К, мп/г-ч Е, кал/моль, оС

Анадырская - 2 0,162 4321

25 0,300

Разрез Канга-ласский - 3 0,223 4228

25 0,470

Кадыкчанская № 10 - 5 0,058 5300

25 0,160

Джебарики-Хая - 5 0,043 5066

20 0,096

Сангарская пласт «Сложный» - 3 0,037 5871

21 0,070

Сангарская пласт «Логовой» 0 0,021 6090

22 0,048

Зависимость химической активности различных углей от температуры в шахтах: 1 - Анадырской;, 3 - Кадыкчанской №10, 4 - Джебарики-Хая;, 5 - Сангар-ской, пласт «Сложный»; 6 - Сангарской, пласт «Логовой»; 2 - Кангаласский разрез

На основе выполненных теоретических, лабораторных и натурных исследований влияния физико-химических факторов на процесс самовозгорания углей при знакопеременных температурах предложено научное обоснование новых технических решений обеспечивающих предупреждение

мовозгорания углей в условиях многолетней мерзлоты, применение которого внесет значительный вклад в повышение пожарной и безопасности на угольных предпри-

--------------------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Веселовский B.C., Виноградова Л.П, Орлеанская Г.Л, Терпогосова КА. КА. Физические основы самовозгорания угля и руд. - М.: Наука, 1972. с.36-56.

-Ю -5 О 5 Ю 15 20 25

тельные процессы и возникновение эндогенных промышленной

пожаров на угольных шахтах и разрезах Севера. ятиях Севера.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ --------------------------------------------------------------------------------------

Федорова С.Е. - доцент, кандидат технических наук, Якутский государственный университет.

Чемезов Е.Н. - профессор, доктор технических наук, действительный член АГН, Якутский государственный университет.

© Ю.Ф. Булгаков, И.H. Кузык,

ВМ. Артамонов, О.В. Скопиниева, 2003

УЛК 666.76

Ю.Ф. Булгаков, И.H. Кузык, В.H. Артамонов, О.В. Скопиниева УПРABЛEHИE OXРAHOЙ ТРУЛА HA ПРЕЛПРИЯТИЯХ С ПOBЫШEHHOЙ ОПА^ОС^Ю РАБОТ

Реализация конституционного права граждан на охрану их жизни и здоровья в процессе трудовой деятельности становится одной из главных

проблем современного производственного процесса. Особо это касается предприятий с повышенной опасностью работ. К таким предприятиям следует от-

нести горнодобывающие, горно-перерабатывающие, металлургические, химические и др.

Закон устанавливает приоритет жизни и здоровья работников по отношению к результатам производственной деятельности предприятия. В этом случае в первую очередь необходимо придерживаться требований нормативных актов по охране труда и создать необходимые условия чтобы работники не получили травм в процессе операций производственного цикла, не получили ухудшение состояния здоровья, профессиональных заболеваний