Определение местоположения очага самовозгорания в угольном массиве

15 мар 2016


Приведено теоретическое обоснование определения местоположения очага эндогенного пожара в угольном массиве на ранней стадии развития. Показано, что измерение интенсивности инфракрасного излучения поверхностью обнажения угольного пласта позволяет выявить очаги самонагревания угля. При наличии очага эндогенного пожара в угольном массиве наблюдается резкое увеличение интенсивности инфракрасного излучения. Отмечено, что практическая апробация предлагаемого метода дала положительные результаты.
Очаг самовозгорания в начальной стадии имеет небольшие размеры и, таким образом, представляет собой точечный источник тепла, связанный с атмосферой горных выработок через обнаженную поверхность угольного пласта. Время развития очага эндогенного пожара на несколько порядков превышает время измерений тепловых характеристик угольного массива, поэтому рассматривали стационарное поле температуры, обусловленное действием очага пожара в плоском полубесконечном пространстве. Получена аналитическая зависимость формирования поля температур в краевой части угольного массива при наличии очага самовозгорания и использована для разработки технических решений по обнаружению очагов самонагревания угля. 
Показано, что плотность теплового потока при наличии очага самовозгорания угля быстро убывает по мере удаления от нормали, проходящей через поверхность обнажения и центр очага самовозгорания угля. Это свидетельствует о том, что на обнаженной поверхности угольного массива в случае развития в нем очага самовозгорания можно зафиксировать четко выраженные зоны с повышенной плотностью теплового потока. Такой вывод имеет большое практическое значение, так как позволяет обосновать возможность обнаружения очагов самонагревания угля путем проведения тепловых съемок поверхности обнажения угольного пласта.
Существует принципиальная возможность измерения интенсивности теплового излучения с поверхности обнажения с помощью радиометрической аппаратуры. Разработан способ определения стадии развития очага самовозгорания угля и его местоположения. С помощью радиометра измеряют интенсивность теплового излучения с обнаженной поверхности угольного массива и определяют положение точки, где интенсивность излучения максимальна.
Практическая апробация разработанного способа проходила в течение нескольких лет на шахтах Подмосковного бассейна, результаты — положительные. Применение данного способа определения местоположения очага самовозгорания в угольном массиве на шахтах Кузбасса позволит существенно снизить эндогенную пожароопасность шахт.
 
Качурин Н.М., Ермаков А.Ю., Ефимов В.И., Волберг А.В.
Статья планируется к публикации в третьем номере журнала
 

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

Федеральные новости

Региональные новости