Tytuł artykułu
Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
O oznaczaniu skłonności węgli do samozapalenia metodą testu adiabatycznego
Języki publikacji
Abstrakty
The research work on spontaneous combustion carried out in the Central Mining Institute's Ventilation Division, Katowice, has been discussed in the article. During the tests, the airflow was forced through a crushed coal sample of 520 g placed in a reaction chamber and heated up to 400'C, which caused oxidation of coal and changes of its humidity. Changes of coal temperature, humidity and oxygen consumption with time characterise the dynamics of the process of spontaneous combustion. In order to explain the nature of those changes and to determine the thermal balance of spontaneous combustion, a mathematical model of the phenomenon was elaborated, based on simplifying physical and chemical assumptions. Also, the results of tests on coal samples taken from "Borynia", "Marcel", "Andaluzja" and .Julian" mines were presented.
Skłonność do samozapalenia zależy od szeregu czynników, przede wszystkim od następujących jego własności: stopnia metamorfizmu (typu węgla), zawartości siarki pirytowej, wilgotności, zawartości części lotnych, porowatości, kruszalności. własności petrograficznych, przewodności cieplnej. W literaturze naukowej opisanych jest wiele metod oceny skłonności węgla do samozapalenia. Znane są zwłaszcza metody kalorymelryczne, metoda pomiaru absorpcji tlenu, metoda temperatury krytycznej {punkt przecięcia), czy też metoda regresji wielowymiarowej. Z polskich metod wymienić należy metodę Olpińskiego z modyfikacją wprowadzoną w 1993, opisaną w normie PN-93/G-O4558 oraz metodę perhydrolową Maciejasza i Lasonia. W pracy zaproponowano metodę badania skłonności węgli do samozapalenia polegającą na obserwacji procesu samozagrzewania danej próby węgla w warunkach zbliżonychdo rzeczywistych. W tym celu zaprojektowano i zbudowano prototypowe stanowisko badawcze, którego zasadniczym elementem jest kalorymetr adiabatyczny. Pomiary wykonano od temperatury 40°C do około 185°C. W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na próbkach węgla pobranych z pokładów: 415/1-2 KWK Borynia, 419 KWK Andaluzja, 707 KWK Marcel i 503/2 KWK Julian. Reakcje zachodzące w komorze reakcyjnej kalorymetru w oparciu o metodę podaną przez Moore'a (1962). Szybkość zachodzących reakcji została określona na podstawie konsumpcji tlenu, według wzoru (5). Po podstawieniu wartości wydatku powietrza Va oraz objętości komory reakcyjnej Vo otrzymano wzór (10) umożliwiający obliczenie współczynnika k i jego logarytmu. Następnie wyznaczono równania dwóch prostych odpowiadających rozmieszczeniu punktów pomiarowych, przy czym jedna prosta odpowiada wynikom uzyskanym dla niższych temperatur, a druga dla wyższych. Współrzędne przecięcia tych prostych pozwalają wyznaczyć temperaturę krytyczną węgla. Doświadczenia, które objęły węgle o różnych skłonnościach do samozapalenia pozwalają podzielić te ostatnie na dwie zasadnicze grupy: a) węgle, które podczas samozagrzewania osiągnęły temperaturę 185°C, b) węgle, które tej temperatury nie osiągnęły, gdyż po początkowym okresie wzrostu temperatura zatrzymała się na pewnym poziomie, a następnie zaczęła maleć. Dla węgli, które w kalorymetrze adiabatycznym ulegały samozagrzewaniu i zostały zaliczone do grupy (a), istotny jest czas osiągnięcia temperatury 185"C. Wymienione wyżej własności węgli, tj. wzrost temperatury w kalorymetrze adiabatycznym i czas osiągnięcia temperatury 185°C lub zatrzymanie wzrostu mogą stać się podstawą wstępnej kwalifikacji węgla. W procesie samozagrzewania węgla w zakresie od temperatury początkowej do temperatury 185°C obserwuje się trzy zasadnicze fazy: Faza 1 — szybkiego wzrostu temperatury, Faza 2 — spowolnienia tempa wzrostu temperatury, a czasem nawet chwilowego jej spadku, spowodowanego ciepłem parowania, Faza 3 — ponownego szybkiego wzrostu temperatury. Na podstawie wyniku testów w kalorymetrze adiabatycznym i długości okresu t, w którym węgiel osiąga temperaturę 185°C, badane węgle sklasyfikowano do czterech grup.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
247--273
Opis fizyczny
Bibliogr. 32 poz., tab., wykr.
Twórcy
autor
- Główny Instytut Górnictwa, 40-166 Katowice, Pl. Gwarków 1
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWA0-0003-0015
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.