Levels of possible self-heating of coalagainst current research

• Autorzy: Trenczek S.

Warianty tytułu

PL

Poziom potencjalnego samozagrzewania węgla w świetle badań

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper refers to model characteristics that describe the process of coal self-heating in the context of standardized parameters of the ignition temperature and the Graham's coefficient. Based on investigation of coal sampIes taken ITom selected coal seams, different in parameters, this study outlines graphics that correspond to non-standard values of mutual correlations between temperatures and Graham 's coefficients that are typical for the samples. The stress was put on importance of such differences for correct evaluation of hazards and the research made it possible to define a correcting factor enabling mapping the results of laboratory examination of coal oxidation onto real oxidation in coal seams. Additionally, the coefficient that reflects vulnerability of coal to self-ignition was developed with account to inconsistency of the coal oxidation process. Finally, a new method for assessment of hazard level is suggested, i.e. the method that takes advantage of the index of possible self-heating of coal that is a merge of coal seam breakdown by groups of self-ignition tendency that is currently in use and the index of coal vulnerability to self-ignition. Verification of the new evaluation method is carried out with use offires that had occurred in examined coal seams.

PL

Jednym z elementów zapobiegania pożarom endogenicznym jest rozpoznanie skłonności węgla do samozapalenia. O sklasyfikowaniu pokładu do odpowiedniej grupy samozapalności decydują wartości wyznaczanych w czasie badań: wskaźnika samozapalności węgla [...] oraz energii aktywacji utleniania węgla [...]. Klasyfikacja ta informuje, jakie jest prawdopodobieństwo uaktywnienie procesu samozagrzewania danego węgla w sprzyjających temu uwarunkowaniach. Nie może ona jednak stanowić kryterium ostatecznego, gdyż w rzeczywistości występowały i nadal występują pożary w pokładach węgla, sklasyfikowanych zarówno do V, jak i do I grupy skłonności do samozapalenia. Świadczą o tym między innymi pożary endogeniczne z ostatniego dziesięciolecia (rys. I, tabl. 1), z których ponad połowa (51%) zaistniała w pokładach węgla o bardzo małej i małej skłonności do samozapalenia (grupa I i II). Można więc postawić tezę, że taki sposób klasyfikacji pokładów węgla nie oddaje w pełni poziomu potencjalnego zagrożenia samozagrzewaniem.

Słowa kluczowe

EN

mining industry; hard coal; hazard of endogenous fires; coal oxidation; self-ignition vulnerability; index of possible self-heating of coal

PL

górnictwo; węgiel kamienny; zagrożenie pożarami endogenicznymi; utlenianie węgla; samozapalność; indeks potencjalnego poziomu samozagrzewania

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 53, no 2
• Strony: 293--317
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Trenczek S.

• Centre For Electrification and Automation Control in the Mining Industry EMAG, ul. Leopolda 31, 40-189 Katowice,

Bibliografia

• Adamus A., 2004. Náchylnost sloji OKR k samovzniceni. (Vulnerability of coal seams in OKR to self-ignition) Sbornik vědeckých praci Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava. Řada hornicko-geologická. Monografie 13.
• Adamus A., 2007. Dynamika samovzněcovaciho procesu uhli v OKR. (Dynamics of coal's self-ignition in OKR) Materiały Mezinárodni konference "Vétráni, degazace, klimatizace a bánské zachranáŕstvi". Ostravice, Sepetná, 11-12, zárň 2007, pŕednáška 9.
• Bałtajtis W.J., Markowicz J.M., Pietrow P.P., 1968. Oprjedjelienije stadii i skorosti rozwija pożara po zostawu pożarnych gazow. (Determination of level and velocity the fire progress on the grounds of gas composition) Razrab. miestoroż. poljez. iskop., 14, Rudn. went. i tjech. bezop. Izd. Tjechnika, Kijew.
• Branny M., Cygankiewicz J., Wacławik J., 1995. Jednowymiarowy model pożaru endogenicznego w zrobach lub szczelinach węglowych. (One - dimensional model of endogenous fires in goafs of coal fissures) Archiwum Górnictwa, t. 40, z. 1.
• Budryk W., 1956. Pożary podziemne. (Underground fires) WGH, Katowice.
• Bystroń H., 1977. Stan pożaru, zapalenie i wybuch gazów podczas aktywnego i pasywnego gaszenia pożarów. (Status of the fire, gas ignition and explosion during active and passive extinguishing of fires) Archiwum Górnictwa, t. 42, z. 1.
• Chamberlain E.A.C., Hall P.A., Thilaway J.T., 1970. The Ambient Temperature Oxidation of Coal in Relation to the Earlu Detection of Spontaneous Heatings. The Mining Engineer v. 130, no. 121.
• Cygankiewicz J., 1994. Oznaczanie skłonności węgla do samozapalenia metodą kalorymetryczną. (Determination of coal vulnerability to self-ignition with the use of the calorimetric method) Materiały Międzynarodowej Konferencji nt. Najnowsze osiągnięcia w zakresie przewietrzania kopalń oraz zwalczania zagrożeń pożarowych, gazowych i klimatycznych. Szczyrk, kwiecień 1994 r. Wyd. GIG, Katowice, s. 173-190.
• Cygankiewicz J., 1996. Ocena rozwoju ogniska samozagrzewania na podstawie precyzyjnej analizy chemicznej prób powietrza kopalnianego. (Assessment of the self-heating centre expansion on the basis of accurate chemical analysis of mining air samples) Materiały Konferencji Naukowo-Technicznej nt. "Zagrożenia metanowe i pożarowe w górnictwie, wykorzystanie metanu z pokładów węgla". Wyd. GIG, Katowice, s. 505-530.
• Cygankiewicz J., 2006. Modelowanie emisji gazów z zagrzewającego się złoża węgla. (Modelling of gas emission from a self-heating coal seam) Materiały 4. Szkoły Aerologii Górniczej, Kraków 10-13 październik 2006, Wyd. CEiAG EMAG, Katowice, s. 65-77.
• Dziurzyński W., Tracz J., 1994. Dynamika ogniska pożaru w świetle badań eksperymentalnych (Dynamics of fire centres in the aspect of experimental tests). Archiwum Górnictwa, t. 39, z. 4.
• Holek S. at al., 1991a. Analiza warunków geologiczno-górniczych mających wpływ na zaistniałe pożary endogeniczne w latach 1971-1990. (Analysis of mining and geological conditions that affect the past endogenous fires over the years 1971-1990) Cz. I dokumentacji nr 0109030F6, GIG Katowice.
• Holek S. at al., 1991b. Zmodyfikowana metoda wyznaczania wskaźnika oceny zagrożenia pokładu węgla pożarami endogenicznymi. (The modified method for determination of factors for evaluation of coal bed hazards due to endogenous fires) Cz. II dokumentacji nr 0109030F6, GIG Katowice .
• Karcz H., Kordylewski W., Rybak W., 1983. Charakterystyki spalania węgla. (Characteristics of coal burning) Archiwum Termodynamiki, vol. 4.
• Kłosińska J., Lasoń M., Olpiński W., 1967. Porównawcze badania nad oznaczeniem skłonności węgli do samozapalenia. (Comparative researches on determination of coal vulnerability to self-ignition) Archiwum Górnictwa, z. 2.
• Konopko W. at al., 2006. Raport roczny o stanie podstawowych zagrożeń naturalnych i technicznych w górnictwie węgla kamiennego. (Annual report on status of basic natural and technical hazards in the hard coal mining industry) Wyd. GIG, Katowice.
• Kowalewicz A., 2000. Podstawy procesów spalania. (Base of burning processes) WNT, Warszawa.
• Maciejasz Z., 1956. Badania stopnia przygotowania węgla do samozapalenia metodą sztucznego utleniania. (Research on the degree of coal readiness to self-ignition by means of the artificial oxidation method) Archiwum Górnictwa, z. 1.
• Maciejasz Z., 1959. Wskaźniki skłonności węgli do samozapalenia. (Indices of coal vulnerability to self-ignition) Archives of Mining Industry, vol. 4, book 1-2.
• Maciejasz Z., Kruk F., 1977. Pożary podziemne w kopalniach. (Underground fires in mines) Cz. I, Wyd. Śląsk, Katowice.
• Olpiński W. at al., 1958. Wpływ czynników górniczych na powstawanie pożarów endogenicznych na tle badań pokładu 510. (Effect of mining factors onto blowing up of endogenous fires on the basis of investigations for the 510 coal bed) Prace GIG, Komunikat 204, Katowice, niepublikowany.
• Pawiński J., Roszkowski J., Strzemiński J., 1995. Przewietrzanie kopalń. (Ventilation of mines) Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice.
• Polish Standard PN-93/G-04501 - Węgiel kamienny. Próbki pokładowe. Pobieranie i przygotowanie do analizy chemicznej. (Hard coal. Samples from coal beds. Sampling and preparation of chemical analysis).
• Polish Standard PN-93/G-04502 - Węgiel kamienny i brunatny. Metody pobierania i przygotowanie próbek do badań laboratoryjnych (Hard and brown coal. Sampling methods and preparation of samples for laboratory tests).
• Polish Standard PN-93/G-04511 - Paliwa stałe. Oznaczenie zawartości wilgoci. (Fossil fuels. Determination of moisture content).
• Polish Standard PN-93/G-04512 - Paliwa stałe. Oznaczenie zawartości popiołu metodą wagową. (Fossil fuels. Determination of ash content by weighting).
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych. (Regulation of the Minister of Economy of 28th June 2002 on occupational health and safety, mining operations and specialized f re-protection measures in underground mining enterprises) Dz. U. z 2002 r., Nr 139, poz. 1169, z późn. zm.
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 9 czerwca 2006 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych.(Regulation of the Minister of Economy of 9th June 2006 to amend the regulation on occupational health and safety, mining operations and specialized fi re-protection measures in underground mining enterprises) Dz. U z 2006 r., Nr 124, poz. 863.
• Strumiński A., 1987. Zwalczanie pożarów podziemnych w kopalniach. (Fighting underground fires in mines) Wyd. PAN, Zakład Narodowy im. Ossolińskich, Wrocław.
• Strumiński A., 1996. Zwalczanie pożarów w kopalniach głębinowych. (Fire prevention and f re fighting in underground coal mines) Wyd. Śląsk, Katowice.
• Trenczek S., 2006a. Rola czynników wewnętrznych i zewnętrznych w stymulacji procesu samozagrzewania węgla. (Role of internal and external factors in the process of coal self-heating) Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, nr 7, s. 17-25.
• Trenczek S., 2006b. Rys historyczny pożarów podziemnych w ostatnim 60-leciu polskiego górnictwa. (Historical outline of underground fires in the recent 60 years of the Polish Mining Industry) Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, Seria: Studia i Materiały - nr 32, Wrocław, s. 315-325.
• Trenczek S., 2006c. Wybrane zagadnienia i uwagi dotyczące uaktywniania procesu samozagrzewania węgla. (Selected issues and remarks related to activation of coal self-heating process) Wiadomości Górnicze, nr 5, s. 275-281.
• Trenczek S., 2007. Niestandardowość różnotemperaturowego utleniania próbek węgla. (Non-standard properties of coal samples oxidation at various temperatures) Prace Naukowe GIG - Górnictwo i Środowisko. Wydanie Specjalne. Polski Kongres Górniczy, Kraków 19-21.09.2007. Sesja 6 - Wentylacja i Klimatyzacja Kopalń. Wyd. GIG Katowice 2007 r., s. 389-397.
• Wacławik J., Branny M., Cygankiewicz J., 1995. O pewnych zagadnieniach samozapalności. (On some issues of self-ignition) Materiały Szkoły Eksploatacji Podziemnej. Wyd. CPPGSMiE PAN, Kraków, s. 173-183.
• Wystemp E., 2004. Endogeniczne efekty energetyczne poprzedzające proces samozagrzewania węgla. (Endogenous energetic phenomena preceding the coal self-heating process - theory and practice) Materiały Seminarium nt. "Zwalczanie zagrożenia pożarowego w kopalniach - teoria i praktyka". Rybnik 27.10.2004 r., Wyd. IGGG i ETP WGiG Pol. Śl., Gliwice.
• Załącznik nr 5 - Zwalczanie zagrożeń. Załączniki z dnia 2 września 2002 r. do Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych. Dz. U. Nr 139 z 2002 r., poz. 1169 z późn. zm. (Exhibit No 5 - Fighting hazards. Exhibits of 2nd September 2002 to the Regulation of the Minister of Economy of 28th June 2002 on occupational health and safety, mining operations and specialized fire-protection measures in underground mining enterprises. OJ No 139 of 2002, pos. 1169 with further amendments).