Встановлення закономірностей ліквідації осередків пожежі камяного вугілля азотно-повітряними сумішами
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.322802Ключові слова:
кам’яне вугілля, осередок пожежі, кількість азоту, гальмування горіння, концентрації киснюАнотація
Об’єктом досліджень було значення концентрації азоту, за якої проходить ефективне гальмування процесу горіння антрациту. А тому проблема ліквідації осередків самозаймання кам’яного вугілля полягає в вентилюванні насипу азотом, але необхідно врахувати необхідну концентрацію інертного газу. Доведено, що на основі експериментальних досліджень процесу гальмування горіння при омиванні наважки антрациту газоподібним азотом зразок розігрітого вугілля в нормальній повітряній атмосфері продовжує горіти з більшою інтенсивністю. Оскільки зафіксовано підвищення температури в середньому на 20 ºС протягом 40–45 с. Додавання до повітря азоту у кількості 12,85 % на 2 % знижує температуру горіння осередку антрациту, але час охолодження горіння нижче температури займання перевищує 120 с. Для азотно-повітряної суміші з концентрацією азоту 23,81 % зафіксовано зниження температури горіння зразка нижче її займання протягом 120 с. Подальше підвищення кількості азоту у азотно-повітряній суміші до 28,57 % більш ефективно охолоджує горіння антрациту нижче температури займання протягом 70 с. За результатами встановлено, що зі збільшенням концентрації чистого азоту у азотно-повітряній суміші зростають вимоги до чистоти азоту як вогнегасної речовини. Тому в і-й азотно-кисневий склад необхідно ввести його у такій концентрації, щоб вміст азоту в утворених сумішах з повітрям в обох випадках був однаковий. Це обумовлене тим, що чистота азотно-кисневої суміші та її вогнегасна концентрація відображає умови, за яких існує застосування азотно-кисневих сумішей певного складу для пожежогасіння. Практична цінність полягає у тому, що отримані результати визначення вогнегасної концентрації азоту уможливлюють встановлення умов експлуатації сховищ кам’яного вугілля під час ліквідації осередків пожежі
Посилання
- Gombert, P., Davesne, J.-M., Heib, M. A. (2024). Analysis of the Risks, and the Mitigation of Heating and Combustion in Coal Slag Heaps. Research Square. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-4568535/v1
- Wu, M., Li, H., Wang, J., Wang, L., Li, S., Wang, Y. et al. (2025). Inhibitory performance and mechanism analysis of modified fly-ash inhibitor on the coal spontaneous combustion: A combined study of laboratory experiments and molecular dynamic simulation. Process Safety and Environmental Protection, 193, 313–326. https://doi.org/10.1016/j.psep.2024.11.049
- Guo, J., Wen, H., Zheng, X., Liu, Y., Cheng, X. (2019). A method for evaluating the spontaneous combustion of coal by monitoring various gases. Process Safety and Environmental Protection, 126, 223–231. https://doi.org/10.1016/j.psep.2019.04.014
- Fan, J., Wang, G., Zhang, J. (2019). Study on Spontaneous Combustion Tendency of Coals with Different Metamorphic Grade at Low Moisture Content Based on TPO-DSC. Energies, 12 (20), 3890. https://doi.org/10.3390/en12203890
- Zhang, Y., Zhang, X., Hu, S. (2020). Structural Transformations of Coal at Low Temperature Oxidation via In-situ FTIR. Combustion Science and Technology, 193 (11), 1885–1902. https://doi.org/10.1080/00102202.2020.1716341
- Liu, T.-S., Chen, W., He, Y.-J., Deng, J., Wang, C.-P., Li, H.-J. (2024). Study on the Influence of Different Gas Concentrations on Coal Spontaneous Combustion. Combustion Science and Technology, 1–28. https://doi.org/10.1080/00102202.2024.2320681
- Hu, L., Zhu, H., Wang, J., Qu, B., Liao, Q., Tao, R., Zhang, Z. (2024). Research and application of continuous and precise nitrogen injection fire extinguishing technology in coal mines. Minerals Engineering, 215, 108801. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2024.108801
- Li, T., Zhao, H., Qi, Y., Zhang, Y., Li, Y. (2024). Study on preparation and properties of steel slag based composite gel for mine fire prevention and extinguishing. Arabian Journal of Chemistry, 17 (10), 105966. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2024.105966
- Song, Y., Su, S., Liu, Y., Zhao, Z., Xu, K., Xu, J. et al. (2024). Characteristics of OH formation during single coal particle ignition and volatile combustion in O2/N2 and O2/CO2 atmospheres. Energy, 288, 129743. https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.129743
- Xu, X., Yuan, S., Li, J., Guo, S., Yan, Z. (2023). Preparation of lignin-based intumescent nanogel and its mechanism of inhibiting coal spontaneous combustion. Energy, 275, 127513. https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.127513
- Liu, H., Tang, Y., Ma, D. (2022). Experimental investigation of spontaneous combustion of anthracite controlled by the chemical deposition of two-phase (hydroxide and CO2) aerosols. Fuel, 319, 123765. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.123765
- Zhang, L., Li, S., Liu, A., Wang, W., Wang, J., Bao, J., Li, X. (2022). Improved Evaluation Method of Coal Spontaneous Combustion/Oxidation Characteristics. Proceedings of the 3rd International Conference on Green Energy, Environment and Sustainable Development (GEESD2022). https://doi.org/10.3233/atde220381
- Wang, C.-P., Yang, N.-N., Xiao, Y., Bai, Z.-J., Deng, J., Shu, C.-M. (2020). Effects of Moisture and Associated Pyrite on the Microstructure of Anthracite Coal for Spontaneous Combustion. ACS Omega, 5 (42), 27607–27617. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c04161
- Anthracite. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Anthracite
- Tsapko, Y., Tsapko, А. (2017). Influence of dry mixtures in a coating on the effectiveness of wood protection from the action of a magnesium flame. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (89)), 55–60. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.111106
- Tsapko, Y., Rogovskii, I., Titova, L., Shatrov, R., Tsapko, А., Bondarenko, O., Mazurchuk, S. (2020). Establishing patterns of heat transfer to timber through a protective structure. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (108)), 65–71. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.217970
- Tsapko, Y., Likhnyovskyi, R., Tsapko, А., Kovalenko, V., Slutska, O., Illiuchenko, P. et al. (2023). Determining the patterns of extinguishing polar flammable liquids with a film-forming foaming agent. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (123)), 48–56. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.278910
- Tsapko, Y., Rogovskii, I., Titova, L., Bilko, T., Tsapko, А., Bondarenko, O., Mazurchuk, S. (2020). Establishing regularities in the insulating capacity of a foaming agent for localizing flammable liquids. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (107)), 51–57. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.215130
- Likhnyovskyi, R., Tsapko, Y., Kovalenko, V., Onyshchuk, A. (2023). The Possibility of Using 1301 and 2402 Mixtures of Halons for Fire Extinguishing Purposes. Key Engineering Materials, 954, 135–144. https://doi.org/10.4028/p-coko1k
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Yuriy Tsapko, Tetiana Tkachenko, Oksana Kasianova, Аleksii Tsapko, Ruslan Likhnyovskyi, Yuliia Bereznutska, Vitally Prisyazhnuk, Oksana Slutska, Olga Bedratiuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
