Інженерний метод визначення вмісту сірки в мінеральних домішках для прогнозу небезпечних властивостей вугільних пластів

Автор(и)

  • Ye.S. Rudniev Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, вул. Іоанна Павла ІІ, 17, м. Київ, 01042, Україна, Україна
  • E.M. Filatieva Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, вул. Іоанна Павла ІІ, 17, м. Київ, 01042, Україна, Україна
  • M.V. Filatiev Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, вул. Іоанна Павла ІІ, 17, м. Київ, 01042, Україна, Україна
  • V.Yu. Tarasov Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, вул. Іоанна Павла ІІ, 17, м. Київ, 01042, Україна, Україна
  • M.I. Antoshchenko Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, вул. Іоанна Павла ІІ, 17, м. Київ, 01042, Україна, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24028/gj.v45i3.282417

Ключові слова:

вугілля, споживча якість, органічна, мінеральна, горюча, зола, сірка, шахтопласти, небезпечні властивості, прогноз, нормативна база

Анотація

Мета — на підставі експериментальних даних щодо споживчих якостей вугілля, які наведені у довідково-нормативних документах, розробити інженерний метод визначення вмісту сірки в мінеральних домішках для прогнозу небезпечних властивостей шахтопластів під час ведення гірничих робіт.

Методика досліджень та розробка способу ґрунтуються на тісній кореляційній залежності вмісту сірки у горючій частині палива від загальної сірки для вугілля практично всіх шахтопластів Донецького та Львівсько-Волинського басейнів. Співвідношення між органічною масою та мінеральними домішками характеризуються виходом золи. Співвідношення зольності пластових та збагачених проб, а також відомості про вміст загальної сірки та сірки в горючій частині, дають можливість розрахунковим шляхом оцінити вміст сірки у мінеральних домішках. Усі вихідні дані, необхідні для розробки методу, отримані експериментально стандартними способами протягом кількох десятиліть і наведені у довідково-нормативних документах про споживчі якості вугілля.

Результати досліджень. Відсотковий вміст загальної сірки для всієї сукупності аналізованих шахтопластів може як перевищувати вміст сірки в горючій частині палива, так і бути меншим. Різниця між вмістом загальної сірки та сірки у горючій частині палива у першому наближенні є критерієм оцінювання можливого вмісту сірки в умовно негорючій частині палива. Від’ємні (за знаком) значення критерію вказують на перевагу вмісту сірки в горючій частині, а додатні — в умовно негорючих (мінеральних) домішках.

На підставі експериментальних даних щодо вмісту загальної сірки та у горючій частині палива, виходу золи їхніх пластових і збагачених проб запропоновано залежності для розрахунку вмісту сірки в умовно негорючих компонентах.

Між розрахунковими значеннями вмісту сірки в умовно негорючій частині та запропонованим критерієм розглянуто кореляційні залежності для семи сукупностей шахтопластів. Ці сукупності сформовано з урахуванням можливого впливу процесів збагачення та додатних або від’ємних значень запропонованого критерію.

На підставі аналізу емпіричних залежностей досліджених сукупностей шахтопластів визначено необхідні умови для отримання найбільш достовірних результатів розрахункового визначення вмісту сірки в умовно негорючих (мінеральних) домішках викопного вугілля.

Наукова новизна. Вперше встановлено емпіричні залежності вмісту сірки в умовно негорючих (мінеральних) домішках відповідно до запропонованого критерію.

Практичне значення. Отримані результати необхідні для вдосконалення нормативної бази безпечного ведення гірничих робіт щодо прогнозу прояву небезпечних властивостей шахтопластів, які зумовлені наявністю різновидів сірки.

Посилання

Avgushevich, I.V., Sidoruk, E.I., & Bronovets, T.M. (2019). Standard Methods for Testing Coals. Classification of coals. Mos-cow: Reklama master, 576 p. (in Russian).

GOST 17070-2014. Interstate standard. Coals. Terms and Definitions. (2015). Moscow: Standartinform, 15 p. (in Russian).

GOST 2059-95. Interstate standard. Solid mineral fuel. Method for determination of total sulfur by combustion at high tempera-ture. (2008). Minsk: Standartinform, 11 p. (in Russian).

GOST 25543-2013. Interstate standard. Coals brown, stone and anthracites. Classification according to genetic and technological parameters. (2014). Moscow: Standartinform, 19 p. (in Russian).

GOST 8606-2015. Interstate standard. Solid mineral fuel. Determination of total sulfur. Ashke’s method. Official edition. (2019). Moscow: Standartinform, 22 p. (in Russian).

Grekov, S.P., & Vsyakiy, A.A. (2014). Influence of sulfur content in coals on the probability of their spontaneous combustion. Ugol Ukrainy, (4), 18—21 (in Russian).

Grekov, S.P., Pashkovskiy, P.S., & Orlikova, V.P. (2014). Thermal effect of coal oxidation and endogenous fire hazard. Ugol Ukrainy, (10), 46—50 (in Russian).

Lindenau, N.I., Maevskaya, V.M., & Vakhrushev, E.S. (Eds.). (1981). Catalog of USSR coals prone to spontaneous combustion. Moscow: Nedra, 311 p. (in Russian).

Claire, W.R. (1975). Study and geological and economic assessment of the quality of coals during geological exploration. Moscow: Nedra, 320 p. (in Russian).

Rudnev, E.S., Antoshchenko, M.I., Filatyeva, E.M., & Romanchenko, Yu.A. (2021а). About the influence of mineral impurities on the detection of dangerous properties of coal mine layers. Visti Donetskoho hirnychoho instytutu, (2), 85—95. https://doi.org/10.31474/1999-981X-2021-2-85-95 (in Ukrainian).

Rudnev, E.S., Galchenko, V.A., Filatyeva, E.M., & Antoshchenko, M.I. (2021б). Sulfur in fossil coal as a factor in the manifesta-tion of dangerous properties of mine plastics. Bulletin of Kryvyi Rih National University. Visnyk Kryvoriz'koho natsional'noho universytetu. Zbirnyk naukovykh prats, (53), 21—28. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2021-1-53-21-28 (in Ukrainian).

Guidelines for the prevention and suppression of endogenous fires in the coal mines of Ukraine: KD 12.01.402-2000. (2000). Donetsk: NIIGD Edition, 216 p. (in Russian).

Reference book on the quality and washability of hard coals and anthracites of the Ukrainian SSR (Donbass within the borders of the Ukrainian SSR, Lvov-Volyn basin). Characteristics of the quality of hard coals and anthracites of the Ukrainian SSR. (1965). Moscow: Nedra, 204 p. (in Russian).

Reference book on the quality of hard coals and anthracites of the Donetsk and Lvov-Volyn basins. (1972). Moscow: Nedra, 168 p. (in Russian).

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-07-03

Як цитувати

Rudniev, Y., Filatieva, E., Filatiev, M., Tarasov, V., & Antoshchenko, M. (2023). Інженерний метод визначення вмісту сірки в мінеральних домішках для прогнозу небезпечних властивостей вугільних пластів. Геофізичний журнал, 45(3). https://doi.org/10.24028/gj.v45i3.282417

Номер

Том 45 № 3 (2023):

Розділ

Статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Ye.S. Rudniev, E.M. Filatieva, M.V. Filatiev, V.Yu. Tarasov, M.I. Antoshchenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .

 2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.

 3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).