Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tests of new method of monitoring endogenous fire hazard in hard coal mines

Kordos Jacek

Journal of Sustainable Mining

|

2019

|

Vol. 18, iss. 3

134--141

EN

The aim of the article is to present a novel, innovative method of monitoring endogenous fire hazard in hard coal mines, based on a system of temperature sensors placed within solid coal. The developed system of monitoring the level of endogenous fire hazard was tested in an active hard coal mine in Poland. The scope and the method of temperature measurements with downhole temperature sensors in solid coal were presented in detail. Results of systematic temperature monitoring fire prevention activities are presented.

2

Evaluation of suitable technology for prevention and control of spontaneous heating/fire in coal mines

Singh R. V. K., Tripathi D. D., Singh V. K.

Archives of Mining Sciences

|

2008

|

Vol. 53, no 4

555-564

EN

The problem of spontaneous heating/fire in coal mines is very serious and needs immediate attention. A mine fire is not only dangerous to the workers employed in the mine, but it also results in heavy loss of valuable coal, a national asset being the primary source of energy. Most of the fires in different coalfields originated from many decades ago in collapsed workings of thick seams, at shallow depth. Where the workings were at shallow depths and the extracted seam thickness were high subsidence cracks appeared on the surface providing a path of the air flow to the fire zone. In this way many underground fires tumed to surface fires at alater stage. If exposed coal benches of the opencast mines are left idle for longer times i.e. beyond its incubation period, then due to the intrinsic properties of coal, oxidation takes place and it catches fire. Besides this, there are several incidences of fire originating from quarry edges due to dumping of hot ash and illicit distillation in abandoned workings near quarry edges. There are different technologies available in the different parts of the world for prevention and control of fire such as surface sealing, trench cutting, flooding, filling of incombustible material, inertisation (Nitrogen and earbondioxide), fire protective coating, grouting and application of chemical inhibitors. All technologies cannot apply everywhere. The application of technology for prevention & control of fire will vary case-to-case and site-to-site basis. After application of these technologies, we are getting good results for prevention and control of fire. But time has come to evaluate the suitable teehnology for prevention and control of fire in underground and surface coal mines. Firstly the situation of fire should be studied in detail and secondly the suitable technology should be selected as per site-specific condition and applied. The technology should be economical and suitable for the existing situation of fire. The objective of the paper is to describe the different situation of fire and evaluation of suitable technology for prevention and control of spontaneous heating/fire in coal mines.

PL

Problem samozapaleń i samoogrzewania się węgla w kopalniach jest niezwykle poważny i wymaga natychmiastowego zainteresowania. Pożar w kopalni nie tylko stanowi zagrożenie dla jej pracowników, ale także powoduje ogromnie straty cennego węgla, który jest narodowym skarbem oraz głównym źródłem energii. Większość pożarów w różnych zagłębiach węglowych jest wynikiem zawałów wyrobisk grubych pokładów, znajdujących się na niewielkich głębokościach, powstałych dziesiątki lat temu. W miejscach, gdzie wyrobiska były na niewielkich głębokościach, a grubość wydobywanych pokładów była duża, na powierzchni pojawiły się pęknięcia spowodowane osiadaniem, które umożliwiły dostęp powietrza do strefy pożaru. Tym sposobem, wiele podziemnych pożarów przekształciło się z czasem w pożary powierzchniowe. Jeżeli odkryte warstwy wybieranego węgla w kopalni odkrywkowej pozostawione są bezczynnie przez dłuższy okres, tj. dłuższy niż okres inkubacji, w wyniku naturalnej skłonności węgla, ma miejsce utlenienie oraz zapłon. Poza tym, jest kilka przypadków pożarów zapoczątkowanych na brzegach kamieniołomów na wskutek zsypywania gorącego popiołu oraz niedozwolonej destylacji w nieczynnych wyrobiskach w pobliżu kamieniołomu. Istnieją różne technologie w różnych częściach świata służące zapobieganiu oraz kontrolowaniu pożarów, takie jak: uszczelnianie powierzchni, wykopywanie rowów, zatapianie, wypełnianie materiałem niepalnym, inertyzacja (azot oraz dwutlenek węgla), pokrycie warstwą przeciwpożarową, cementacja oraz zastosowanie chemicznych środków hamujących. Wszystkie te technologie nie mogą być jednak zastosowane w każdej sytuacji. Zastosowanie technologii służącej zapobieganiu oraz kontroli pożarów różni się w zależności od sytuacji oraz miejsca. Po zastosowaniu tych technologii otrzymujemy dobre wyniki w zapobieganiu oraz kontroli pożarów, jednak nadszedł czas, aby wyznaczyć odpowiednią technologię dla podziemnych oraz odkrywkowych kopalniach węgla. Po pierwsze, należy szczegółowo zbadać okoliczności w jakich powstał pożar; po drugie, należy dobrać i zastosować technologię odpowiadającą określonemu miejscu i warunkom. Technologia powinna być oszczędna oraz odpowiadać sytuacji panującej w przypadku określonego pożaru. Celem niniejszego referatu jest opisanie różnych sytuacji związanych z pożarami oraz wyznaczenie odpowiedniej technologii służącej zapobieganiu oraz kontroli samozapaleń oraz samoogrzewania węgla w kopalniach węgla.

3

Badania laboratoryjne wyznaczania szybkości zużycia tlenu podczas samozagrzewania się węgla

Qilin H., Shujie Y.

Archives of Mining Sciences

|

2004

|

Vol. 49, nr 3

359-370

PL

W laboratorium Szanghajskiej Spółki Energetyki S.A. w Chinach przeprowadzono badania próbek węgla z pokładu nr 8 kopalni Kongzhuang w celu wyznaczania prędkości zużycia tlenu podczas procesu samozagrzewania się węgla. Badania przeprowadzono dla różnego rozkładu frakcyjnego ziaren węgla, przy różnych temperaturach i różnych zawartościach tlenu w otaczającej atmosferze. Na podstawie uzyskanych wyników wyznaczono zależność szybkości zużycia tlenu przez węgiel w funkcji średnicy ziaren, temperatury i zawartości tlenu. Opracowana zależność pozwala obliczyć szybkość zużycia tlenu przez węgiel w rzeczywistych warunkach, co ułatwić może dokładniejsze określenie skłonności węgla do samozapalenia. W pracy znajduje się opis oryginalnej aparatury i metodyki badawczej służącej do wyznaczania szybkości zużycia tlenu w powietrzu przepływającym przez badaną próbkę węgla. (Rys. 1) Wybrane parametry fizyczne węgla z pokładu nr 8 kształtują się następująco: wilgotność przemijająca […] wilgotność analityczna […], zawartość popiołu […], zawartość części lotnych […], zawartość siarki […], zawartość siarki pirytowej […], zawartość wodoru H = 6,49%, zawartość tlenu O = 39,62%, zawartość pierwiastka węgla C = 48,6%. Po rozkruszeniu próbek węgla przed badaniem suszono je w azocie o temperaturze […], ważono je raz na dzień, do chwili kiedy próbki osiągnęły ustaloną wagę w kolejnych dwóch dniach. Badania zużycia tlenu przeprowadzono przy zaprogramowanej temperaturze w komorze termostatycznej (wokół pojemników rurowych). Wybrane parametry warunkowe badań zestawiono w tablicy 1. Badania przeprowadzono dla różnych średnic ziaren przy różnych temperaturach i różnych zawartościach tlenu w dopływającym powietrzu. Przyjęto następujące rozkłady ziarnowe: 6,5--9 mm, 4,5--6,5 mm, 2,5--4,5 mm, 0,9--2,5 mm, 0,25--0,8 mm. (Tablica 1). Stężenie objętościowe tlenu w powietrzu wlotowym zawierało się od 0,95% do 21%, a temperatura węgla w komorze reakcyjnej zmieniała się od 30,1 do 195,6 […]. Z teorii dynamiki i równowagi chemicznej wynika, że szybkość zużycia tlenu jest wprost proporcjonalna do stężenia tlenu. Szybkość zużycia tlenu z dostarczanego powietrza świeżego […] wyrazić można wzorem (5). W ramach badań opracowano następujące zależności związane z szybkością zużycia tlenu przez próbkę węgla: *Zależność szybkości zużycia tlenu przez próbki węgla od bezwymiarowej średnicy ziaren (Rys. 2. wzór (6)); *Zależność bezwymiarowej szybkości zużycia tlenu od bezwymiarowej temperatury (Rys. 3, wzór (8)); *Zależność In […] przy temperaturze 80 […] (Rys. 4, wzór (9)). *Funkcja korygująca […] przy założeniu średnicy wzorcowej […] (wzór (6)); *Funkcja korygująca […] przy założeniu temperatury wzorcowej T […] (wzór (8)); *Funkcja korygująca […] przy założeniu wzorcowego stężenia tlenu w powietrzu dostarczonym 9,375 […] (wzór (10)). Z w/w przeprowadzonych badań wynika, że szybkość zużycia tlenu przez węgiel zależy od średnicy ziaren węgla, temperatury i stężenia tlenu. Uwzględniając wyżej wymienione czynniki we wspólnym działaniu uzyskano wzór (11) do obliczenia szybkości zużycia tlenu przez węgiel.

EN

IIn the laboratory of Shanghai Energy Company Ltd in China the investigations of coal samples from layer No. 8 of Kongzhuang Coal Mine were taken, aiming at marking the rate of oxygen consumption by coal during its self-heating. The investigations were conducted for different grain sizes of coal, at different temperatures and different contents of oxygen in circumjacent atmosphere. Based on the results got from the investigations, the dependence of the rate of oxygen consumption by coal in function of diameter of grains, the temperature and content of oxygen was worked out. The dependence permits to count the rate of oxygen consumption by coal in real conditions, which can facilitate the more exact qualification of susceptibility of coal to self-heating. In the paper the authors described the methodology and original apparatus for marking the rate of oxygen consumption by coal samples.(Fig.1). Some physical characteristics of coal from the layer No. 8 are following: the free moisture W […], the analytic moisture W […], the content of ash A […], the content of volatile matter V […], the content of sulphur S […], the content of pyretic sulphur S […], the content of hydrogen H = 6.49%, the content of oxygen O = 39.62 %, the content of the element of carbon C = 48.6%. After the samples of coal were crushed, before the investigations they were dried in gas of nitrogen at temperature […], and weighed once a day, so until when the samples don't reduce their weight in next two days. The investigations were conducted at programmed temperatures in thermostatic chamber (round tubular containers). The conditions of investigations were shown in Table 1. The investigations were conducted for different diameters of grains, at different temperatures and different contents of oxygen in flowing air. The grain distributions were accepted as: 6.5--9 mm, 4.5--6.5 mm, 2.5--4.5 mm, 0.9--2.5 mm, 0.25--0.8 mm. (Table 1). Oxygen concentration in inlet air varied from 0.95% to 21%, and the temperature of coal in reaction chamber changed from 30.1 to 195.6 […]. From the theory of chemical dynamics and chemical equilibrium it results, that the rate of oxygen consumption by coal is directly proportional to content of oxygen. The rate of oxygen consumption by coal from provided fresh air […] is presented as formula (5). After the investigations the following dependences connecting with the rate of oxygen consumption by coal samples were worked out: *The dependence of the rate of oxygen consumption by coal sample from dimensionless diameter of grains (Fig. 2, Formula (6)); *The dependence of the dimensionless rate of oxygen consumption from dimensionless temperature (Fig. 3, Formula (8)); *The dependence of ln […]. From the investigations in results, that the rate of oxygen consumption by coal depends on diameters of the grains of coal, the temperatures and concentrations of oxygen. Taking into account of the factors above-mentioned in common working, the formula (11) for calculating the rate of oxygen consumption by coal was worked out.