Відділення фізики гірничих процесів Інституту геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України
початок | новини | про інститут | структура | навчання | адреси | різне

Ukr Eng Назад

Кінетика самонагрівання вуглепородних відвалів

Л.І .Стефанович^1*, Е.П. Фельдман¹

¹Відділення фізики гірничих процесів Інституту геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України, м. Дніпро, Україна

^*Відповідальний автор: e-mail: listef2591@gmail.com

Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва, 2023, (25), 31-41.

https://doi.org/10.37101/ftpgv25.01.003

full text (pdf)

ABSTRACT (IN UKRAINIAN)

Мета. Вивчення кінетики самонагрівання та самозаймання вуглепородних відвалів в умовах вільного доступу кисню всередину відвалу, а також з’ясування впливу процесу вигорання вугільної компоненти відвалу на його температурний режим.

Методика. У роботі використані методи фізичної та хімічної кінетики, а також методи чисельного рішення системи еволюційних рівнянь.

Результати. Побудовано математичну модель самонагрівання вуглепородного відвалу, яка дає можливість отримати залежність середньої температури відвалу від часу. Виявлено багатостадійність теплового режиму відвалу. Теоретично оцінено температурний поріг виникнення стадії самозаймання відвалу, який корелює з відомими експериментальними результатами.

Наукова новизна. Побудована в роботі фізико-математична модель процесу показує, що незалежно від початкового вмісту вугільної компоненти (у діапазоні значень від 5% до 7%), процес еволюції середньої температури відвалу можна розділити на 3 різні стадії, а саме: перша стадія пов’язана з повільним самонагріванням відвалу до деякої критичної температури, друга стадія настає після перевищення критичної температури і носить різкий (вибуховий) характер, що відповідає самозайманню відвалу. І, нарешті, після вигоряння вугільної компоненти відвалу настає третя стадія надзвичайно повільного остигання відвалу, яка може тривати роками.

Практична значимість. Результати, які отримані в роботі, можуть бути корисними для оцінки температурних режимів вуглепородних відвалів, залежно від вихідного вмісту вугільної компоненти. Вони можуть бути використані для прогнозу пожежонебезпечності відвалів шахтних порід.

Ключові слова: вуглепородний відвал, самонагрівання, самозаймання, вигоряння вугільної складової відвалу.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Греков С.П., Орликова В.П. (2015). Особенности теплоотдачи при очаговом самонагревании органических материалов. Уголь Украины, (6), 40-43.
2. Зинченко И.Н., Пашковский О.П., Глушенко К.В. (2017). Численный метод решения задачи об очаговом самонагревании шахтной породы. Материалы XII Международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности предприятий в промышленно развитых регионах», 1-14.
3. Веселовский В.С., Виноградова Л.П., Орлеанская Г.Л. (1987) Физические основы самовозгорания угля и руд. М.: Наука, 197 с.
4. Веселовский В.С. (1964) Самовозгорание промышленных материалов M.: Недра, 247 с.
5. Греков С.П., Пашковский П.С., Орликова В.П. (2014) Тепловой эффект окисления углей и эндогенная пожароопасность. Уголь Украины. (10), 46-50.
6. Бабаев В.В, Будымка В.Ф., Домбровский М.А., Сергеева Т.А. (1987) Теплофизические свойства горных пород. М.: Недра, 156 с.
7. Щербань А.Н., Кремнев О.А. (1951) Исследование коэффициентов теплоотдачи в моделях горных выработок. К.: Изд. АН УССР, 77 с.
8. Пашковский П.С., Греков С.П., Орликова В.П. (2016) Критические параметры самовозгорания угля. Уголь Украины (1), 23-27.

	Design by ... ...