Введение 4
1. Теория самовозгорания угля 6
2. Результаты исследования 8
2.1. Анализ атмосферных условий Коркинского разреза 8
2.2. Лабораторные исследования бурых углей Коркинского разреза 10
3. Изыскание нового ингибитора-антипирогена для борьбы с эндогенными пожарами 17
3.1. Анализ существующих антипирогенов для бурых углей 17
3.2. Изыскание нового способа борьбы с антропогенными пожарами в Коркинском
угольном разрезе 20
4. Область использования 24
5. Технология нанесения раствора «ККВ» 25
6. Выводы и заключение 27
Список используемой литературы 29
Стихийные возгорания угля (эндогенные пожары) характерны для многих угольных предприятий не только в России, но и за рубежом.
Возгорания угля на обнаженных угольных поверхностях, на складах и навалах угля, отвалах вскрышных пород несут с собой не только экономические потери, но и экологические проблемы.
Коркинский буроугольный разрез — одна из основных экологических проблем Челябинской области. Эндогенные пожары, возникающие на разрезе, загрязняют воздух в городе Коркино и других поселениях района, а также в г.Челябинске. Продукты горения угля, выбрасываемые в атмосферу, могут оказывать и вредное воздействие на человека, урожай, животный мир и различные материалы. Оползневые явления на бортах разреза угрожают разрушением жилым домам и социальным объектам близлежащих поселений.
В углях Коркинского разреза (рисунок 1) в разных количествах присутствуют включения горных пород минералов. Это силикаты Al, Fe, Са, Mg, Na и К, карбонаты (СаСОз, MgCO3, FеСОз и т. д.), сульфаты (Са8О4, FeS04, А12(804)з и т. д.), оксиды (FeO, СаО и т. д.), сульфиды (FeS2), органоминералы — соли гуминовых кислот (гуматов), а также 46% углерода. [2, 7]. Теплота сгорания 29 МДж/кг.
Перечисленные положительные свойства использования раствора "ККВ" позволят:
а) снизить возникновение эндогенных пожаров, что приведет к повышению устойчивости борта разреза;
б) снизить выбросы загрязняющих веществ от горения угля, что улучшит качество жизни людей, проживающих вблизи Коркинского (или других) разрезов (в виде снижения возникновения различных заболеваний), а также уменьшит давление на растительный и животный мир.
в) укрепить откосы уступов;
г) создать основу захоронения отходов или песков обогатительных фабрик (например: Томинского ГОКа), а также для биорекультивации;
д) решить проблему горения свалок отходов, пыления или горения отвалов;
и др.
При использование раствора "ККВ" прослеживаются экологические и экономические выгоды, а также обширная область его применения.
Для определения экологической эффективности использования раствора "ККВ" выполнен расчет платежей за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от горения угля на разрезе.
При горении угля в атмосферу выбрасываются следующие загрязняющие вещества: азота диоксид (Азот (IV) оксид), азот (II) оксид (Азота оксид), углерод (Сажа), углерод оксид, бенз/а/пирен (3,4-Бензпирен), взвешенные вещества и сероводород.
Расчет выбросов загрязняющих веществ выполнен в соответствии с:
1. "Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами"(Государственный Комитет СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды), Л., Гидрометеоиздат, 1986.
2. "Отраслевая методика расчета количества отходящих, уловленных и выбрасываемых в атмосферу вредных веществ предприятиями по добыче угля". Разработана ФГУП "Межотраслевым научно-исследовательским институтом экологии топливно-энергетического комплекса" (ФГУП МНИИЭКО ТЭК). Утв. первым заместителем министра энергетики Российской Федерации Л.А.Тропко 11.11.2003 г. СОГЛАСОВАНА Заместителем министра природных ресурсов Российской Федерации М.Е. Яковенко (письмо N МЯ-33- 32/5150 от 31.07.2003 г.).
Согласно им, использование раствора «ККВ» позволит снизить годовые платежи за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух и выплаты за социальный ущерб, а экономический эффект составит порядка нескольких сотен миллионов рублей в год.
1. Бессолицина Г.Г. Исследование действия пульпы при профилактическом заиливании // Техника и технология разработки полезных ископаемых. - 1966. - №5. - С. 284-289.
2. Бирюков Ю.В. О химической структуре углей // Химия твердого топлива . - 1969. - №4. - С. 90-94.
3. Веселовский В.С., Алексеева Н.А., Виноградова Л.П. Самовозгорание промышленных материалов. - М.: Недра, 1964.-245 с.
4. Ивашкин А.З., Долганов В.Н. Тушение эндогенных пожаров на разрезе "Азейский" // ЦНИЭИ уголь. Сборник "Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело". - 1974. - №10. - С. 20-34.
5. Ивашкин В.С., Лискин А.З. Анализ причин возникновения эндогенных пожаров на Азейских и Харанорских разрезах // Техника безопасности на открытых работах. - Киев: 1973.- С. 65-69.
6. Каргин В.А., Слонимская Г.Л. Краткие очерки по физико-химии полимеров. - М: Химия, 1967. - 232 с.
7. Касаточкн В.И., Ларин Н.К. Строение и свойства природных углей. - М: Недра, 1975. - 158 с.
8. Козлюк С.А. Применение полимеров для снижения склонности углей к самовозгоранию // Научное сообщество ИГД. - 1986. - №247. - С. 103-105.
9. Козлюк С.А., Кузяев Л.С., Люев В.А. Применение быстротвердеющих полимерных растворов для профилактики эндогенных пожаров // Уголь Украины. - 1987. - С. 31-35.
10. Костюрин С.Н. Профилактика пожаров на разрезе "Харанорский" // Безопасность труда в промышленности. - 1985. - №3. - С. 14-15.
11. Крикунов Г.Н., Александров В.А., Полянская Л.Я. Воздействие водных растворов жидкого стекла на угольное вещество // Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. - М.: АН СССР, 1969. - С. 39-42.
12. Лискин А.З., Бурков П.А. Способы борьбы с эндогенными пожарами на Коркинском карьере // Добыча угля открытым способом. - М.: Недра, 1968. - С. 25-32.
13. Лискин А.З., Бурков П.А., Демидов Ю.В. Опыт по тушению эндогенных пожаров на Коркинском карьере // Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. - М.: Недра, 1970. - С. 50-68.
14. Маевская В.М. Вопросы безопасности в угольных шахтах. - 2 изд. - М: Недра, 1966. - 350 с.
15. Маевская В.М. Изыскание антипирогенов для профилактики эндогенных пожаров // Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. - 1968. - №7. - С. 43-44.
16. Саранчук В.И., Галушко Л.Я., Пащенко Л.В., Лукьяненко Л.В. Влияние воды на процесс низкотемпературного окисления угля // Химия твердого топлива. - 1978. - №1. - С. 9-12.
17. Скочинский А.А., Макаров С.З. Исследование в области применения антипирогенов при борьбе с рудничными пожарами эндогенного происхождения. - М.: АН СССР, 1947.
18. Статистика погоды, Челябинск (Челябинская область) URL: http://www.atlas- yakutia.ru/weather/stat_weather_286420.php (дата обращения: 20.04.2019).
19. Тынтеров И.А., Кульменко Ю.М., Ширкин Г.Г. Коркинский угольный разрез. - Челябинск: Челябинский Дом печати, 2000. - 225 с.