CC BY
45
УДК 622.33:622.822.22
СКЛОННОСТЬ УГЛЕЙ К НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМУ ОКИСЛЕНИЮ И МОНИТОРИНГ ЭНДОГЕННОЙ ПОЖАРООПАСНОСТИ ШАХТ
М.В. Грязев, Н.М. Качурин, Е.И. Захаров, A.B. Волберг
Доказано, что при окислении углей интервале температур 60- 100 °С образуется незначительное количество газообразных продуктов и основная масса сорбированного кислорода необратимо реагирует с угольным веществом. Процесс низкотемпературного окисления углей можно представить в виде последовательности макрокинетических стадий: внешний перенос кислорода к сорбирующим объемам угольного скопления посредством фильтрации или диффузии по трещинам и макропорам; внутри-диффузионный перенос кислорода к реагирующим поверхностям угольных пор; физико-химическое взаимодействие кислорода с углем, а также теплопередача. Таким образом, вычислительный эксперимент, проведенный на основе информации о склонности углей к низкотемпературному окислению, позволяет определить пожаробезопасные условия ведения горных работ.
Ключевые слова: уголь, кислород, низкотемпературное окисление, эндогенный пожар, пожаробезопасные условия, вычислительный эксперимент.
Статистический анализ возникновения подземных пожаров в угольных шахтах показывает, что эффективность существующих методов для прогнозирования риска эндогенных пожаров, обусловленных самовозгоранием угля, физическая модель и математическое описание угрозы возникновения пожароопасных ситуаций в горных выработках и выработанных пространствах очистных участков угольных шахт является неудовлетворительной. Это наглядно иллюстрирует динамика подземных пожаров и их экономических последствий на угольных шахтах Кузбасса, представленная на рис. 1, 2 [1 - 4].
Поэтому необходимо развивать системные принципы технологии снижения риска эндогенных пожаров в угольных шахтах, которые основываются на моделировании риска по физико-химическому и теплофизиче-скому факторам, а также моделировании низкотемпературного окисления при появлении предвестников самовозгорания угля [5 - 8].
Следовательно, установление закономерностей тепломассообмена при низкотемпературном окислении углей пожароопасных шахт позволит создать инновационный технологический комплекс распознавания пожароопасных ситуаций и локализации последствий низкотемпературного окисления углей, обеспечивающий высокий уровень безопасности по фактору самовозгорания углей при ведении горных работ на угольных шахтах с высокой нагрузкой на очистные забои. С изменением экономических условий и реструктуризацией угольной промышленности вопросы безопасного ведения горных работ приобрели особую актуальность [9 - 10].
I ¡1
Р 1
1
1
1
1
1
й Эндогенные пожары ш Экзогенные пожары
I
1
1
I г
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Годы
Рис. 1. Количество подземных пожаров в Кузбассе
70000
60000
50000
о 40000
л
О- 30000 3"
20000 +1
10000 о
Й р
Р Р Р
Ж
й Ущэрб от эндогенных пожаров ЕЭ Ущэрб от экзогенных пожаров
-Ш
к
1
1
1
-N<0 Д ЛЬ г»
/ ^ $ / £ / & ^
Годы
Рис. 2. Ущерб от подземных пожаров в Кузбассе
В складывающей ситуации важно, чтобы технологические и организационные решения принимались с учетом фактора безопасности на основе научно-обоснованных подходов. Одним из наиболее частых видов аварий являются эндогенные пожары, обусловленные самовозгоранием угля. Многолетняя практика борьбы с этими авариями показала, что затраты на профилактику и ликвидацию эндогенных пожаров не достаточно эффективны. Такое положение объясняется, прежде всего, тем, что очаги самовозгораний угля в массивах и скоплениях угля, как правило, выявляются на стадии эндогенного пожара, а не на начальном этапе развития самонагревания угля. Кроме того, выбор способов, средств и сроков проведения профилактических работ осуществлялся без должной оценки опасности самонагревания угля и анализа эффективности планируемых мероприятий.
Результаты проведенных исследований привели к более обоснованным действиям по предупреждению и борьбе с самовозгоранием угля в шахтах. Однако оставался не решенным главный вопрос - понимание природы самонагревания угля и его перехода в самовозгорание. Среди исследователей практически не вызывает разногласий тезис о том, что начиная с некоторой температуры, определяющую роль в развитии самонагревания играют процессы тепломассообмена. Вместе с тем предметом дискуссии остается вопрос об инициировании самонагревания, той «спичке», которая является первопричиной и «запускает» процесс самонагревания угля. Этот вопрос представляет интерес, как с научной, так и с методической точки зрения, поскольку определяет обоснование подхода к решению проблемы предупреждения пожаров при разработке угольных месторождений [11 -12].
В результате теоретического обобщения результатов исследований, посвященных изучению низкотемпературного окисления углей, установлено, что склонность углей к самовозгоранию определяет их свойства, способствующие реализации вырожденного радикально цепного механизма. Обобщенным показателем склонности углей к самовозгоранию является константа скорости сорбции кислорода углем. В общем случае эта величина определяется из уравнения Аррениуса. Скорость поглощения кислорода углями в шахтах определяется по формуле: и(/) = Кск^), где
II - скорость поглощения кислорода единичной массой угля; ск - концентрация кислорода в угле; / - время. Из этой формулы следует, что скорость сорбции кислорода углями в шахтах, а, следовательно, и скорость генерации тепла при окислении, с одной стороны, зависит от характера протекания процесса фильтрации воздуха или диффузии кислорода по трещинам и макропорам, а с другой определяется свойствами угля и его состоянием в массиве. Исследование этой проблемы показало, что поле концентрации кислорода в целике угля становится стационарным спустя нескольких часов, а порой и через несколько месяцев. Процесс протекает тем быстрее,
чем больше сорбционная активность угля. Глубина зоны окисления при этом колеблется в широких пределах от 0,3 до 44 м в зависимости от сорб-ционной активности угля и скорости фильтрации воздуха через целик.
С учетом экспериментальных данных, свидетельствующих о том, что при окислении углей интервале температур 60 - 100 °С образуется незначительное количество газообразных продуктов и основная масса сорбированного кислорода необратимо реагирует с угольным веществом, процесс низкотемпературного окисления углей можно представить в виде последовательности следующих макрокинетических стадий: внешний перенос кислорода из выработки к сорбирующим объемам угольного скопления посредством фильтрации или диффузии по трещинам и макропорам; внутри диффузионный перенос кислорода к реагирующим поверхностям угольных пор; физико-химическое взаимодействие кислорода с углем, а также теплопередача. Таким образом, для определения интенсивности низкотемпературного окисления углей как источника их самовозгорания необходимо в соответствии с макрокинетическим подходом экспериментально исследовать кинетику взаимодействия углей с кислородом, не осложненную влиянием диффузионных процессов, и диффузию кислорода в порах углей, не искаженную хемосорбцией и внешним массопереносом. Затем аналитически исследовать влияние внешнего и внутреннего массо-переноса на скорость окисления с целью определения интенсивности самонагревания углей в реальных условиях [13 - 14].
Для исследования кинетики взаимодействия углей с кислородом разработан способ исследования низкотемпературного окисления углей, отличительными особенностями которого являются устранение влияния диффузионных процессов на интенсивность взаимодействия углей с кислородом, высокая чувствительность, автоматизация контроля заданных условий исследования и измерение скорости окисления.
Сущность способа исследования химической активности углей заключается в определении константы скорости сорбции кислорода частицами угля фракции 0,1...0,3 мм, находящимися в «кипящем» слое в восходящем потоке воздуха, непрерывно циркулирующего по замкнутому каналу, или же перемещающимися в реакторе адсорбера закрытого типа. Скорость потребления кислорода в процессе химического взаимодействия с углем определяется по расходу газа из дополнительной емкости в реакционный объем для поддержания заданной концентрации кислорода или же по концентрации кислорода в реакторе адсорбера закрытого типа.
Особенностью взаимодействия кислорода с углем в «кипящем» слое или в реакторе адсорбера закрытого типа является равнодоступность для газа угольных частиц вследствие интенсивного внешнего массопере-носа. Выбором для исследования угольной фракции 0,1...0,3 мм обеспечивается равномерность окисления внутренних поверхностей зерен угля, поскольку окисление частиц угля размерами менее 0,5 мм не лимитируется
внутренней диффузией кислорода. Таким образом, созданием «кипящего» слоя мелких зерен угля или перемещением частиц угля в реакторе адсорбера закрытого типа обеспечивается протекание окисления в кинетической области, что позволяет исследовать кинетику взаимодействия углей с кислородом определять их окислительную активность по константе скорости поглощения кислорода.
Результаты экспериментальных данных свидетельствуют о том, что склонность углей к окислению зависит от их петрографического состава (табл. 1).
Таблица 1
Зависимость константы скорости низкотемпературного окисления угольно-породных смесей от их петрографического состава
Петрографический тип Содержание витринита, % Константа скорости низкотемпературного окисления угольно-породной смеси 10 К, 1/с
Максимальное значение Среднее значение
Кларены 68 ... 80 2,03 0,76
Дюрено-кларены 55 ... 62 1,23 0,65
Кларено-дюрены 48 ... 51 1,73 0,45
Дюрены 43 ... 54 1,33 0,32
Химическая активность клареновых углей, как правило, выше, чем дюреновых и кеннелей, что еще раз подтверждают данные исследований, выполненных ранее. Это указывает на существование связи химической активности углей и содержания в них микрокомпонентов группы витрини-та. Так, химическая активность клареновых углей с содержанием витрини-та 68...80 % в среднем в 2 - 3 раза выше, чем дюреновых углей с содержанием витринита 43...54 % и кеннелей. Также следует отметить связь константы скорости окисления углей концентрацией в них кислородсодержащих групп (табл. 2).
Этот факт находится в соответствии с кинетической теорией химических реакций, согласно которой окислительная активность угля в любой момент времени определяется соотношением концентраций активных центров и продуктов окисления.
Таким образом, склонность углей к низкотемпературному окислению характеризуется константой скорости этого процесса. А оценку опасности возникновения эндогенных пожаров получают из решения системы уравнений тепломассопереноса в угольном пласте или угольном скоплении. Анализ данных, полученных в результате вычислительных экспериментов, показал, что предложенная модель развития возникшего очага самонагревания отражает все возможные направления протекания процесса.
Таблица 2
Зависимость константы скорости низкотемпературного окисления угольно-породных смесей от содержания в них фенольных
и карбоксильных групп
№ п.п. Концентрация кислородосодержащих групп, мг-экв/г Константа скорости окисления угольно-по низкотемпературного родной смеси 1/с
Максимальное значение Среднее значение
1 3,40 ... 4,25 1,95 0,83
2 4,26 ... 5,10 1,89 0,84
3 5,11 ... 5,95 1,38 0,63
4 5,96 ... 6,80 1,09 0,37
Еще раз подтверждены закономерности самонагревания угля, в частности:
характерные расчетные профили полей температур совпадают с получаемыми на практике при обнаружении очагов самонагревания угля:
продолжительность развития самонагревания угля может составлять от нескольких суток до нескольких месяцев;
внешние условия, определяемые геологическими и технологическими факторами, оказывают существенное влияние на характер развития самонагревания;
при отсутствии достаточного количества притока кислорода температура угля при самонагревании может повышаться до 100... 150 оС без перехода в самовозгорание.Поля концентраций кислорода и температуры в массиве (скоплении) угля взаимосвязаны, поэтому использование вместо системы уравнений тепломассопереноса одного уравнения теплового баланса с заданным распределением концентрации кислорода при описании источника будет, скорее всего, некорректным. Местоположение и размер очага самонагревания угля в массиве (или угольном скоплении) оказывают влияние на динамику развития процесса самонагревания.
Следовательно, вычислительный эксперимент, проведенный на основе информации о склонности углей к низкотемпературному окислению, позволяет определить пожаробезопасные условия ведения горных работ, в том числе и условия пожаробезопасного хранения угля на складах. В целом подход к решению рассмотренной задачи должен отвечать требованию использования всей базы знаний о самовозгорании угля без потери информации о закономерностях процесса на этапе его формализации. Основную роль в инициировании самонагревания угля играют реакции, протекающие на уровне взаимодействия отдельных функциональных групп угля. Это определяет содержание базы данных о свойствах углей, необходимой для решения задачи. Также следует отметить тот факт, что природа
процесса самонагревания угля обуславливает существование значительной части знаний о нем на уровне качественных суждений. Поэтому способы и форма представления знаний, а также используемый математический аппарат должен допускать оперирование такого рода информацией.
Выполненные аналитические и экспериментальные исследования дали возможность оценить развитие процесса самонагревания углей во времени. Анализ результатов этих исследований позволил сделать вывод о том, что опасность самовозгорания углей целесообразно характеризовать временем достижения в процессе самонагревания угля критической температуры.
Использование в качестве показателя опасности самовозгорания углей именно времени достижения критической температуры является физически обоснованным. Время достижения критической температуры непосредственно характеризует скорость разогрева угля в начальной стадии самовозгорания, которая в значительной мере предопределяет характер развития самонагревания угля на всех последующих стадиях и его исход. Чем меньше время достижения критической температуры и, следовательно, выше интенсивность разогрева угля, тем выше опасность его самовозгорания.
Если критическая температура угля не достигается, то есть самонагревание стабилизируется на стадии низкотемпературного окисления, то такие скопления угля в выработанном пространстве, целики и пачки угля являются неопасными по фактору эндогенного пожара.
Время достижения критической температуры в отличие от показателей пожароопасности в виде, различных параметров скоплений угля непосредственно характеризует степень опасности их самовозгорания, а его относительные изменения - изменения степени пожароопасности скоплений.
В отличие от известных показателей, предлагаемый показатель пожароопасности является динамическим, учитывающим фактор времени. Этим объясняется его практическое значение. Время достижения критической температуры непосредственно показывает, как долго процесс самонагревания угля может оставаться управляемым, то есть в течение какого времени применение профилактических мероприятий наиболее целесообразно и эффективно
Оценка степени опасности самовозгорания углей по времени достижения критической температуры дает возможность установить практически обоснованные категории пожароопасности. Исходя из времени, отведенного на проведение профилактических работ, можно обосновать очередность принятия мер по профилактике самовозгорания углей в шахтах.
В связи с этим предложено классифицировать целики, пачки и скопления угля на три категории пожароопасности. Чем меньше время до-
стижения критической температуры и, следовательно, выше интенсивность разогрева угля, тем выше опасность его самовозгорания.
Оценка степени опасности самовозгорания углей по времени достижения критической температуры дает возможность установить практически обоснованные категории пожароопасности, исходя из отведенного времени на проведение профилактических работ, и на этой основе обосновать очередность принятия мер по предупреждению самовозгорания углей в шахтах.
В связи с этим предложено классифицировать целики, пачки и скопления угля на следующие три категории пожароопасности (табл. 3).
Сущность предлагаемого метода прогноза самовозгорания углей в шахтах заключается в определении времени достижения критической температуры угля по результатам численного моделирования пространственно-временного распределения температуры в зависимости от комплекса горно-геологических и горнотехнических факторов. В основу предлагаемого метода оценки положена разработанная математическая модель самонагревания угля в шахтах.
Представление результатов расчета тепловых полей в качестве зависимостей явного вида, связывающих время достижения критической температуры с различными параметрами процесса, весьма сложно. Интерпретация расчетных зависимостей в виде, удобном для оперативных инженерных расчетов, сопряжена со снижением точности результатов прогноза.
Таблица 3
Классификация скоплений угля по степени пожароопасности
Категория Степень Время достижения критической
пожароопасности температуры
А Чрезвычайно опасно Менее 1 года
В Опасно От 1 года до 5 лет
С Неопасно Более 5 лет
Поэтому предусмотрены два варианта метода оценки по степени опасности самовозгорания углей, отличающиеся по своим задачам и возможностям:
оценка самовозгорания углей, основанная на автоматизации расчета времени достижения критической температуры и определений категории опасности самовозгорания углей;
оценка степени опасности самовозгорания углей с применением зависимостей времени достижения критической температуры от горногеологических и горнотехнических факторов, полученных в результате аппроксимации расчетных данных.
Первый вариант разработанного метода оценки самовозгорания углей в шахтах позволяет решить следующие задачи:
рассчитать время достижения критической температуры по данным о горно-геологических и горнотехнических факторах;
определить категорию пожароопасности целиков и пачек угля;
дать характеристику шахты по пожарной опасности; определить удаленность зоны наибольшего разогрева целиков и пачек угля.
Определение значений исходных параметров для расчета времени достижения критической температуры угля - сорбционной активности угля, коэффициентов теплопроводности и температуропроводности угля и пород, геометрических размеров целиков и пачек угля, концентрации кислорода в газовой смеси, фильтрующейся через отработанный участок, скорости фильтрации воздуха в целике, коэффициентов теплоотдачи со стенок выработки - требует проведения экспериментальных исследований. При такой постановке осуществление оценки самовозгорания углей значительно усложняется.
В программе расчета степени пожароопасности использован подход к определению названных параметров. Известно, что параметры являются производными и зависят от горно-геологических и горнотехнических факторов. Эти закономерности были изучены и выражены в виде простых расчетных формул, корреляционных соотношений, справочных данных. Поэтому в практический алгоритм включены аналитические и эмпирические соотношения, табличные данные, позволяющие определить исходные параметры модели по данным о горно-геологических и горнотехнических факторах.
Оценка самовозгорания углей с использованием вычислительных экспериментов предполагает проведение анализа пожароопасности шахт вычислительными центрами объединений с последующей выдачей итоговой информации.
Анализ результатов исследований, проведенных по разработанному способу оценки, показал, что данный способ дает достаточно надежные результаты для шахт, разрабатывающих угли с невысокой природной влажностью. Для углей с высокой влажностью с течением времени естественная влажность уменьшается. Это, в свою очередь, приводит к изменению целого ряда сильно зависящих от влажности параметров, входящих в математическую модель: сорбционной активности углей, их теплофизиче-ских свойств. Например, при изменении влажности угля с 10% до 30% сорбционная активность угля может уменьшиться в 5... 10 раз, теплофизи-ческие свойства меняются в 3. ..5 раз. Влажность угля, оставшегося в шахте в течение срока ее службы, может меняться во времени, причем в зависимости от горно-геологических и горнотехнических условий скорость изменения влажности может составлять от долей процента 2...4 % в год. Многочисленные исследования доказали, что для углей с повышенной влажностью именно их постепенное осушение является основной причиной самовозгорания: угли с влажностью 20 % практически не горят, а там,
где возникают очаги пожаров, влажность угля составляет, как правило, 12... 15 % и ниже. Поэтому для углей с высокой природной влажностью (более 20 %) необходимо учитывать эти изменения влажности угля в процессе мониторинга пожароопасности.
Список литературы
1. Риск самовозгорания угля и опасность эндогенных пожаров на шахтах Кузбасса / Г.В. Стась, А.В. Волберг, Е.В. Смирнова, М.П. Ганин // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2017. №3. С. 93 - 104.
2. Травматизм и профессиональная заболеваемость при добыче полезных ископаемых / Н.М. Качурин, В.И. Ефимов, Коклянов Е.Б., И.П. Корначев, А.Н. Никанов // Тула. Изд-во ТулГУ. 2012. 356 с.
3. Прогноз метановой опасности угольных шахт при интенсивной отработке угольных пластов / Н.М. Качурин, В.И. Клишин, A.M. Борще-вич, А.Н. Качурин // Тула - Кемерово, Изд-во ТулГУ. 2013. 219 с.
4. Захаров Е.И., Качурин Н.М., Комиссаров М.С. Самовозгорание углей. Тула: Изд-во ТулГУ. 2010. 318 с.
5. Грязев М.В., Качурин Н.М., Захаров Е.И. Горнодобывающая отрасль в экономике Тульской области. Состояние и перспективы// Известия Тульского государственного университета. Сер. Науки о Земле. 2015. Вып. 2. С. 57-66.
6. Качурин Н.М., Фатуев В.А., Шейнкман Л.Э. Прогнозная оценка вероятности возникновения аварий в шахтах Подмосковного бассейна// Известия Тульского государственного университета. Сер. Науки о Земле. 2011. Вып. 1. С. 134.
7. Качурин Н.М., Захаров Е.И. К вопросу об оценке условий: способствующих возникновению эндогенных пожаров в шахтах Подмосковного бассейна. Геология и разведка угльных месторождений//Сб. ст. Тул-ПИ/ Тула, 1980. С. 35-40.
8. Основные направления исследований по снижению эндогенной пожароопасности шахт Подмосковного бассейна / Н.М. Качурин, Е.И. Захаров, Н.В. Бухтий, А.П. Саламатин // Деп. в ЦНИЭИуголь, 19.08.81, № 22-9.4 с.
9. Качурин Н.М., Захаров Е.И. Температура угольного слоя в аэродинамически активной зоне обрушения// Известия вузов. Горный журнал. 1982. №9. С. 61-65.
10. Поглощение кислорода воздуха в подземных камерах различного типа / Н.М. Качурин, Л.Э. Шейкман, Г.В. Стась, И.И. Агеев // Известия Тульского государственного университета. Сер. Науки о Земле. 2010. Вып. 1. С. 92-96.
11. Выбросы углекислого газа в атмосферу при подземной добыче угля/ Э.М.Соколов, Н.М. Качурин, В.И. Сарычев, А.А. Маликов// Известия Тульского государственного университета. Сер. Науки о Земле. 2014. Вып. 3. С. 35-50.
12. Соколов Э.М., Качурин Н.М., Рыжикова Н.Г. Газообмен между угольным пластом и рудничным воздухом на углекислотообильных шахтах// Известия вузов. Горный журнал. 1991. № 1. С. 41-43.
13. Склонность углей к низкотемпературному окислению и оценка опасности возникновения эндогенных пожаров/ Н.М. Качурин, А.Ю. Ермаков, В.И. Ефимов, А.В. Волберг // Безопасность труда в промышленности. 2016. № 4. С. 36-39.
14. Определение местоположения очага самовозгорания в угольном массиве/ Н.М. Качурин, А.Ю. Ермаков, В.И. Ефимов, А.В. Волберг // Безопасность труда в промышленности. 2016. № 3. С. 44-46.
Грязев Михаил Васильевич, д-р техн. наук, проф., ректор, ecology tsu tula®, mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Качурин Николай Михайлович, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, ecology tsu tula®, mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Захаров Евгений Иванович, д-р техн. наук, проф., ecology tsu tula®, mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Волберг Александр Владимирович, директор, ecology®,tsu.tula.ru, Россия, Москва, Сибирский НИИ Углеобогагцения
INCLINATION OF COALS ТО LOW-TEMPERATURE OXIDATION AND MONITORING ENDOGENOUS FIRE DANGER
M. V. Griyzev, N.M. Kachurin, E.I. Zaharov, A. V. Volberg
It's proved that by oxidation of coals for temperature 60 - 100 °C arising small quantity of gas subjects and main mass of fixed oxygen react coal subject irreversibly. Low-temperature oxidation process can be produced as succession of follow macro-kinetics of physical-chemical reactions: transfer of oxygen to sorption coal values by filtration or diffusion on cracks and macropores; diffusion transfer of oxygen to reaction surface of coal pores; physical-chemical interacting oxygen with coal and heat-transfer process. Thus calculation experiment with using information about inclination of coals to low-temperature oxidation allows determining fare safety conditions of mining.
Key words: coal, oxygen, low-temperature oxidation, endogenous fire, fare safety conditions, calculation experiment.
Griyzev Mihail Vasilievich, Doctor of Sciences, Full Professor, Rector, ecology tsu tula@ mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Kachurin Nikolai Michailovich, Doctor of Sciences, Full Professor, Head of a Chair, ecology tsu tula® mail, ru, Russia, Tula, Tula State University,
H3BecTH5i Tyjiry. HayKH o 3eMjie. 2017. Bbin. 4
Zaharov Evgenyi Ivanovich, Doctor of Sciences, Full Professor, ecology tsii tiila(di mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Volberg Alexander Vladimirovich, Director, ecology'ajsu. tula.ru, Russia, Moscow, Siberian Coal Benefication Institute
Reference
1. Risk samovozgoranija uglja i opasnost' jendogennyh pozharov na shahtah Kuzbas-sa / G.V. Stas', A.V. Volberg, E.V. Smirnova, M.P. Ganin // Izvestija Tul'skogo gosudar-stvennogo universiteta. Nauki o Zemle. 2017. № 3. S. 93 - 104.
2. Travmatizm i professional'naja zabolevaemost' pri dobyche poleznyh iskopaemyh / N.M. Kachurin, V.I. Efimov, Kokljanov E.B., I.P. Kornachev, A.N. Nikanov // Tula. Izd-vo TulGU. 2012. 356 s.
3. Prognoz metanovoj opasnosti ugol'nyh shaht pri intensivnoj otrabotke ugol'nyh plastov / N.M. Kachurin, V.I. Klishin, A.M. Borshhevich, A.N. Kachurin // Tula - Kemerovo, Izd-vo TulGU. 2013. 219 s.
4. Zaharov E.I., Kachurin N.M., Komissarov M.S. Samovozgoranie uglej. Tula: Izd-vo TulGU. 2010. 318 s.
5. Grjazev M.V., Kachurin N.M., Zaharov E.I. Gornodobyvajushhaja otrasl' v jekonomike Tul'skoj oblasti. Sostojanie i perspektivy// Izvestija Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Nauki o Zemle. 2015. Vyp. 2. S. 57-66.
6. Kachurin N.M., Fatuev V.A., Shejnkman L.Je. Prognoznaja ocenka verojatnosti vozniknovenija avarij v shahtah Podmoskovnogo bassejna// Izvestija Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Nauki o Zemle. 2011. Vyp. 1. S. 134.
7. Kachurin N.M., Zaharov E.I. K voprosu ob ocenke uslovij: sposobstvujushhih vozniknoveniju jendogennyh pozharov v shahtah Podmoskovnogo bassejna. Geologija i razvedka ugl'nyh mestorozhdenij//Sb. st. TulPI/Tula, 1980. S. 35-40.
8. Osnovnye napravlenija issledovanij po snizheniju jendogennoj pozharoopasnosti shaht Podmoskovnogo bassejna / N.M. Kachurin, E.I. Zaharov, N. V. Buhtij, A.P. Salamatin // Dep. v CNIJelugol', 19.08.81, № 22-9. 4 c.
9. Kachurin N.M., Zaharov E.I. Temperatura ugol'nogo sloja v ajerodinamicheski ak-tivnoj zone obrushenija// Izvestija vuzov. Gornyj zhurnal. 1982. № 9. S. 61- 65.
10. Pogloshhenie kisloroda vozduha v podzemnyh kamerah razlichnogo tipa / N.M. Kachurin, L.Je. Shejkman, G.V. Stas', I.I. Ageev // Izvestija Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Nauki o Zemle. 2010. Vyp. 1. S. 92-96.
11. Vybrosy uglekislogo gaza v atmosferu pri podzemnoj dobyche uglja/ Je.M.Sokolov, N.M. Kachurin, V.I. Sarychev, A.A. Malikov// Izvestija Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Nauki o Zemle. 2014. Vyp. 3. S. 35-50.
12. Sokolov Je.M., Kachurin N.M., Ryzhikova N.G. Gazoobmen mezhdu ugol'nym plastom i rudnichnym vozduhom na uglekislotoobil'nyh shahtah// Izvestija vuzov. Gornyj zhurnal. 1991. № 1. S. 41-43.
13. Sklonnost' uglej k nizkotemperaturnomu okisleniju i ocenka opasnosti vozniknovenija jendogennyh pozharov/N.M. Kachurin, A.Ju. Ermakov, V.I. Efimov, A.V. Volberg // Bezopasnost' truda v promyshlennosti. 2016. № 4. S. 36-39.
14. Opredelenie mestopolozhenija ochaga samovozgoranija v ugol'nom massive/ N.M. Kachurin, A.Ju. Ermakov, V.I. Efimov, A.V. Volberg // Bezopasnost' truda v promyshlennosti. 2016. №3. S. 44-46.
