Самовозгорание угля
Самовозгорание - воспламенение угля в результате непрерывных окислительных реакций в самом веществе. Уголь поглощает (адсорбирует) кислород воздуха, который вступает в химическое взаимодействие с веществом угля, образуя перекиси. Реакция идёт с выделением тепла - в результате окисления угля вначале происходит повышение температуры (самонагревание). Если образовавшееся при этом тепло не рассеивается достаточно быстро, то температура может достигнуть критической, при которой уголь загорается.
Опасность самовозгорания в шахтах увеличивается, если время отработки выемочного участка больше инкубационного периода самовозгорания полезных ископаемых, если имеются утечки воздуха через выработанное пространство, раздавленные целики, скопления разрыхлённого угля, руды или горючих вмещающих пород и т.п. Особо опасны скопления измельчённого материала.
Склонность угля шахтопласта к самовозгоранию - это один из основных факторов потенциальной опасности возникновения эндогенных пожаров в конкретных горно-геологических и горнотехнических условиях отработки шахтного поля.
Группы углей | Название угля | Классы и марки |
1. Устойчивые | ||
Антрацит | Кроме АШ и АРШ | |
Каменный уголь | Т | |
2. Средней устойчивости | ||
Антрацит | АШ, АРШ | |
Каменный уголь | ПС, ПЖ, К, Г | |
3. Неустойчивые | ||
Каменный уголь | Д | |
Бурые угли | Б | |
4. Наиболее подверженные самовозгоранию | Бурые угли | Б |
5. Подверженные особо быстрому самовозгоранию | Бурые угли | Б |
Рудничные пожары, особенно эндогенного происхождения, возникающие в выработанном пространстве, очень сложно тушить из-за отсутствия достоверной информации о состоянии и местонахождении очага. В большинстве случаев эндогенные пожары изолируют, что ведет к огромному экономическому ущербу,
обусловленному потерей дорогостоящей угледобывающей техники, подготовленных к выемке запасов угля, горных выработок, а также затратами на тушение пожара и восстановление горных выработок после ликвидации аварии.
Профилактические мероприятия по предотвращению самовозгорания делятся на горнотехнические и специальные. Специальные мероприятия предусматривают уменьшение притока воздуха в выработанное пространство.
К специальным мероприятиям относится заполнение выработанных пространств инертными газами.
Инертная газовая смесь на основе азота, с концентрацией азота не менее 97%, закачивается по дегазационным скважинам в выработанное пространство шахты для его инертизации, что позволяет существенно повысить уровень пожарной безопасности на пластах, склонных к самовозгоранию.
Газообразный азот производится станциями ТГА® непосредственно на месте эксплуатации - из окружающего воздуха, путем его разделения на кислород и азот. Принцип разделения основан на применении половолоконных мембран: с помощью компрессора воздух под необходимым давлением подаётся на мембраны, где из-за различной скорости проникновения газов через полимерную мембрану под действием перепада парциальных давлений происходит его разделение.
Установки азотного пожаротушения не только очень эффективны, но также неприхотливы и надёжны в эксплуатации. Во многих случаях они представляют собой единственный тип оборудования, применимый для тушения труднодоступных очагов пожара, обеспечивая надежное объемное тушение труднодоступных очагов. Азотные станции ТГА позволяют всего за несколько часов создать в аварийном участке шахты инертную среду на основе азота, в которой процесс горения полностью прекращается.
Кроме этого, азотные станции ТГА не наносит никакого вреда объектам. Шахты пригодны для дальнейшей выработки, шахтное оборудование остаётся в целости и сохранности.