Динамика показателей взрывоопасносности пыли при физико-химических воздействиях на угольное вещество
- Авторы: Романченко С.Б.1, Губина Е.А.1, Вдовина В.В.1, Нагановский Ю.К.1
-
Учреждения:
- Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий» (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)
- Выпуск: Том 118, № 1 (2025)
- Страницы: 27-38
- Раздел: Научно-технические разработки
- URL: https://journal-vniispk.ru/2411-3778/article/view/308617
- ID: 308617
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В статье представлены результаты экспериментальных исследований показателей взрывоопасности угольной пыли (нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), максимальное давление взрыва Pmax, скорость нарастания давления dP/dt). Показана неоднозначность параметров при выполнении действующих нормативов. Динамика показателей взрывоопасности исследована при вариации дисперсного состава (физическое дробление) и химических изменениях в угольном веществе при первоначальном взрывном горении. Экспериментально установлено, что при снижении максимальной величины частиц с 212 до 25 мкм для энергетических марок углей НКПР пыли изменяется в 2,7 раза (с 120 до 45 г/м3), происходит рост максимального давления взрыва (на 29–36 %) и увеличение скорости нарастания давления практически в 10 раз. Изменение в угольном веществе при аварийном взрыве в шахте исследованы методами термогравиметрического анализа.
Об авторах
Сергей Борисович Романченко
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий» (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)
Email: romanchenkosb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7616-0516
SPIN-код: 1486-6030
Scopus Author ID: 56209222400
доктор технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник
Россия, микрорайон ВНИИПО, дом 12, город Балашиха, Московская область, 143903, РоссияЕлена Алексеевна Губина
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий» (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)
Email: spectehsist@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3566-5729
SPIN-код: 7628-1573
начальник сектора
Россия, микрорайон ВНИИПО, дом 12, город Балашиха, Московская область, 143903, РоссияВиктория Вячеславовна Вдовина
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий» (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)
Email: k703a@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4401-399X
SPIN-код: 3739-3491
старший научный сотрудник
Россия, микрорайон ВНИИПО, дом 12, город Балашиха, Московская область, 143903, РоссияЮрий Кузьмич Нагановский
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий» (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)
Автор, ответственный за переписку.
Email: reut11731@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9739-9123
SPIN-код: 9408-0656
кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник
Россия, микрорайон ВНИИПО, дом 12, город Балашиха, Московская область, 143903, РоссияСписок литературы
- 1. Физика взрыва / К.П. Станюкович, Ф.А. Баум, Л.П. Орленко [и др.]. Москва: Наука, 1975. 704 с.
- 2. Фомин П.А. Физика взрыва и удара. Физика взрыва: учеб. пособие. Новосибирск: СГУГиТ, 2018. 122 с.
- 3. Орленко Л.П. Физика взрыва и удара: учеб. пособие. 2-е изд. испр. Москва: Физматлит, 2008. 304 с.
- 4. Smith G.L., J.J. du Plessis. Control strategies for coal dust and methane explosions in underground coal mines: current South African research and development initiatives. The Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy. May/June 1999, P117-121. (Strategies for preventing coal dust and methane explosions in coal mines. Current research and development in South Africa)
- 5. Cybulski W. Wybuchy pylu węglowego i ich zwalczanie. Katowice, Wydaw. Sląsk, 1973, 451 p.
- 6. Lebecki К. Zagrożenia pyĺowe w gуrnictwie. Кatowice: Gĺowny Instytut Gуrnictwa. 2004, 399 p.
- 7. Лебецки К.А., Романченко С.Б. Пылевая взрывоопасность горного производства. Москва: Горное дело, 2012. 464 с.
- 8. Романченко С.Б., Костеренко В.Н. Полномасштабные исследования взрывов угольной пыли и критерии эффективности средств локализации // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2018. № 4. С. 6–20.
- 9. Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности в угольных шахтах»: утвер. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 8 декабря 2020 г. N 507 (с изменениями и дополнениями) // Гарант.ру: информационно-правовой портал. URL: https://base.garant.ru/75099739/#friends (дата обращения; 10.09.2024).
- 10. Title 30 – Mineral Resources. vol. 1, parts 1-199. Washington: U.S. Government Printing Office, 2018, 767 p.
- 11. ГОСТ 12.1.044-2018. Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения // Гарант.ру: информационно-правовой портал. URL: https://base.garant.ru/72189494/?ysclid=m64rez6udg242528340 (дата обращения: 10.09.2024).
- 12. ГОСТ Р 55660-2013 «Топливо твердое минеральное. Определение выхода летучих веществ»: утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 октября 2013 г. № 1230-ст (с изм. и доп.) // Гарант.ру: информационно-правовой портал. URL: https://base.garant.ru/71114766/ (дата обращения: 10.09.2024).
- 13. Kurnia J.C., Sasmito, A.P. Mujumdar A.S. Dust dispersion and management in underground mining faces. International Journal of Mining Science and Technology, 2014, no. 24, pp. 39-44. doi: 10.1016/j.ijmst.2013.12.007.
- 14. Романченко С.Б., Руденко Ю.Ф., Костеренко В.Н. Пылевая динамика в угольных шахтах. Москва: Горное дело, 2011. 256 с.
- 15. Комплексное обеспыливание / С.Б. Романченко [и др.]. Москва: Киммерийский центр, 2016. 287 с.
- 16. Wang H., Cheng S., Wang H., He J., Fan L., Danilov A.S. Synthesis and properties of coal dust suppressant based on microalgae oil extraction. Fuel, 2023, vol. 338, pp. 127273-127273. doi: 10.1016/j.fuel.2022.127273.
- 17. Wang Q. G., Wang D. M., Wang H. T., Shen Y. D., Zhu X. L. Experimental investigations of a new surfactant adding device used for mine dust control. Powder Technology, 2018, no. 327, рp. 303-309.
- 18. Кэшдоллар К., Херцберг М. Камера объемом 20 л для исследования взрываемости порошков и газов // Ежемесячный журнал американского института физики. 1985. Т. 56, № 4. С. 108-115/
- 19. Предупреждение взрывов пыли в угольных и сланцевых шахтах / П.М. Петрухин, М.И. Нецепляев, В.Н. Качан, В.С. Сергеев. Москва: Недра, 1974. 302 с. 20. Борьба со взрывами угольной пыли в шахтах / М.И. Нецепляев, А.И. Любимова, П.М. Петрухин [и др.]. Москва: Недра, 1992. 298 с.
- 21. Методические рекомендации по проведению экспертных работ при расследовании технических причин аварий в угольных шахтах: утв. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 20 декабря 2012 г. № 743 // Гарант.ру: информационно-правовой портал. URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/70198890/#review (дата обращения: 10.09.2024).
- 22. Применение термогравиметрического анализа для определения степени участия смесей угольной и сланцевой пыли во взрыве и возможности повторных взрывов в ходе ликвидации чрезвычайной ситуации: методические рекомендации. Балашиха: ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2024. 60 с.
- 23. ГОСТ Р 53293-2009. Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа: утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 февраля 2009 г. № 69-ст // Гарант.ру: информационно-правовой портал. URL: https://base.garant.ru/5923184/ (дата обращения: 10.09.2024).
- 24. ASTM E 1131-20. Стандартный метод испытаний для проведения композиционного анализа методом термогравиметрии URL: https://www.astm.org/e1131-20.html. (дата обращения: 10.09.2024).
- 25. Gomes da Silva G. A Thermogravimetric analysis of the combustion of a Brazilian mineral coal. Quim. Nova, 2018, vol. 31, no. 1, pp. 98-103.
- 26. Fatal underground mine explosion, April 5, 2010. Performance Coal Company Upper Big Branch Mine-South Massey Energy Company Mine ID: 46-08436: Mine Safety and Health Administration, December 6, 2011.
- 27. К вопросу о методике определения участия угольной пыли во взрыве метановоздушной смеси / Д.С. Хлудов, С.В. Оленников, С.Н. Мусинов [и др.] // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2014. № 1. С 150-155.
Дополнительные файлы
