Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Создание экологической безопасности добычных работ на буроугольных месторождениях Сибири

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Создание экологической безопасности добычных работ на буроугольных месторождениях Сибири"

На правах рукописи

Иванова Инна Ивановпа

СОЗДАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДОБЫЧНЫХ РАБОТ НА БУРОУГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ СИБИРИ

Специальность 25.00.36 - Геоэкология (в горно-перерабатывагощсн промышленности)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 у т\

005550096

Работа выполнена на кафедре «Управление промышленными предприятиями» в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Иркутский государственный технический университет»

Щадов Иван Михайлович,

доктор технических наук, профессор кафедры «Управление промышленными предприятиями» Иркутского государственного технического университета

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Амельчугов Сергей Петрович,

доктор технических наук, старший научный сотрудник, научный руководитель ООО «Научно-исследовательский институт проблем пожарной безопасности»

Счастливцев Евгений Леонцдовпч,

доктор технических наук, заведующий лабораторией моделирования геоэкологических систем Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт вычислительных технологий Сибирского отделения Российской академии наук»

Ведущая организация:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет»

Защита диссертации состоится 26.06.2014 года в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.073.07 при ФГБОУ ВПО Иркутский государственный технический университет по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, корпус «И», аудитория 303.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБОУ ВПО Иркутский государственный технический университет - http://istu.edu/.

Отзывы на автореферат отправлять по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, и.о. ученого секретаря диссертационного совета Д 212.073.07, электронная почта: ds07@istu.edu.

Автореферат разослан «22» мая 2014 г.

И.о. ученого секретаря диссертационного совета, д.т.н., профессор

В.А. Домрачева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Угольная промышленность относится к отраслям с высокой экологической опасностью. Ежегодно сумма предъявляемых региональными органами Госкомэкологии России платежей за загрязнение окружающей среды растет быстрыми темпами и составляет 370 млн руб, а общие экологические издержки производства более 1500 млрд руб. Необходимость защиты окружающей среды вызвана производственной деятельностью буро-угольных разрезов, изучению подлежат причины, вызывающие изменения в природе. Специфика влияния открытых горных работ на экологию обусловлена геолого-геохимическими особенностями месторождения и применяемой техникой и технологией для его разработки.

При разработке бурых углей открытым способом загрязнению подвержены: атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера. В первую очередь негативное воздействие испытывает атмосфера за счет выбросов пыли и газов при всех основных производственных процессах при эксплуатации буроугольного месторождения. Источниками значительного выделения вредных веществ (среди которых окись углерода, сернистый газ и прочие) являются эндогенные и экзогенные пожары, возникающие при открытой добыче бурого угля в местах с наиболее благоприятными для концентрации тепла условиями. Общепризнанным является тот факт, что до 7 % добычи бурого угля ежегодно теряется в результате его самовозгорания. Если добычные работы ведутся с нарушениями технологии, то выбросы вредных веществ от пожаров будут превышать более чем в 2 раза выбросы от оборудования. На угольных разрезах нередки случаи, когда пожары и дым, выделяющийся в процессе самовозгорания, парализуют деятельность всего разреза, нарушается экология в регионе. Поэтому для повышения экологической безопасности добычных работ в первую очередь необходимо предотвратить или сократить именно эти выбросы.

Пути решения задачи по повышению экологической безопасности разрезов по добыче бурых углей заключаются в разработке комплекса мероприятий, имеющих оптимальное соотношение между уровнем безопасности и материальными затратами для их реализации. Основу этих предложений составляют меры организационного порядка, а также технические предложения, направленные на профилактику самовозгорания. Поэтому данная работа является актуальной.

Степень научной разработанности. Горнотехнические условия залегания буроугольных месторождений Сибири, а также применяемое оборудование и технологии относят к разряду уникальных, поэтому их изучением занимались и занимаются ведущие научно-исследовательские и проектные организации страны: ВНИОСУголь, МГИ, ИГД им. A.A. Скочинского, ИОТТ, «Гипрошахт», МГТУ, ИрГТУ, «Центргипрошахт», «Востсибгипрошахт», НИОГР, ЦНИЭИуголь, НКМЗ, ПО «Донецкгормаш», УЗТМ.

Изучению вопросов проектирования, технологии и экологии горного производства на пожароопасных угольных разрезах посвящено большое количество работ таких ученых как В.В. Ржевский, АА. Скочинский, К.Н. Трубецкой, Н.В. Мельников, B.C. Веселовский, В.А Харченко, Г.Л. Стадников, П.И. Томаков, A.C. Астахов, Е.Я. Диколенко, Е.Ю. Куликова, B.C. Коваленко, E.JI. Счастливцев, С.П. Амельчугов, В.И. Ганицкий, H.H. Чаплыгин, И.М. Ща-дов и других.

Несмотря на изученность, недостаточно внимания уделено разработке методических подходов к экологии при развитии пожароопасных процессов и профилактики самовозгорания бурых углей на открытых горных работах.

Цель работы. Повысить экологическую безопасность производств, связанных с добычей и хранением бурого угля, на основе установления закономерностей процесса самовозгорания бурых углей Сибири.

Задачи исследования. Задачи, решаемые в работе, нацелены на изыскание приемлемых вариантов сохранения окружающей среды и носят оптимизационный характер, с учетом длительных природно-техногенных процессов,

направленных на предупреждение экстремальных ситуаций, связанных с экзогенными и эндогенными пожарами.

1. Оценить экологические последствия горных работ при разработке буроугольных месторождений Сибири.

2. На основе анализа технологических схем добычных работ установить условия, способствующие возникновению эндогенных и экзогенных пожаров на буроугольных месторождениях Сибири.

3. Экспериментально в натурных и лабораторных условиях определить инкубационный период самовозгорания, критическую температуру самовозгорания для каждого исследуемого пласта угля.

4. Произвести обоснование и выбор методов снижения пожароопасно-сти с применением профилактических и тушащих средств для исследуемых бурых углей.

5. Разработать технические решения и специальные рекомендации по профилактике и тушению возгораний на пожароопасных месторождениях бурых углей Сибири.

Научная новизна:

1. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена закономерность расположения зон наиболее вероятного возникновения пожаров от геологических условий и технологии добычи на буроугольных месторождениях Сибири. Между параметрами технологических схем добычных работ и склонностью бурых углей к самовозгоранию имеется взаимозависимость, которая определяется величиной инкубационного периода самовозгорания.

2. Определены инкубационные периоды самовозгорания исследуемых бурых углей, установлена зависимость их пожароопасности от степени метаморфизма и зольности. Продолжительность инкубационного периода самовозгорания бурого угля в адиабатических условиях определяется по степенной зависимости скорости поглощения кислорода воздуха, а в природных условиях является многовариантной функцией, зависящей от климатических, горногеологических, технических и технологических факторов.

3. Обоснована оптимальная концентрация компонентов ангипирогенного состава для разреза Бородинский; выявлена необходимая концентрация ог-нетушащего аэрозоля СБК-2М; установлена необходимая мощность засыпки инертными породами породоугольных отвалов на разрезе Харанорский.

Практическая значимость работы. Разработаны технические решения и специальные рекомендации по профилактике и тушению возгораний на пожароопасных буроугольных месторождениях. Применение предложенного антипироге иного состава на разрезе Бородинский в течение года привело к увеличению инкубационного периода самовозгорания обработанных данным составом вскрытых запасов угля. В результате выполненных исследований получен экономический эффект в размере 11,2 млн рублей.

Практические и методические результаты диссертационного исследования могут представлять интерес для деятельности предприятий по добыче бурого угля и использоваться в учебном процессе высших учебных заведений по специальностям «Открытые горные работы», «Безопасность технологических процессов и производств».

Методология и методы исследования. В работе использован комплекс методов исследования для решения поставленных задач, а именно осуществлено аналитическое обобщение сведений, содержащихся в научно-технической, проектной и специальной литературе. Полигонные и лабораторные исследования были проведены с использованием апробированных методик С.П. Амель-чугова и И.М. Щадова. Обработка полученных данных выполнена с применением программных пакетов Microsoft Office - Excel 2011, AutoCAD 2010 и Corel Dravv X6.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Систематизированные зоны наиболее вероятного возникновения эндогенных и экзогенных пожаров зависят от геологических особенностей и технологических параметров добычи бурых углей Сибири.

2. Установленные характеристики пожароопасное™ исследуемых бурых углей, а именно: инкубационный период самовозгорания, критическая

температура самовозгорания зависят от степени метаморфизма и зольности бурых углей.

3. Результаты натурных и лабораторных испытаний обосновывают оптимальные концентрации антипирогенного и огнетушащего составов и расход инертных пород для снижения распространения пожароопасных процессов.

Степень достоверности обеспечивается использованием современного оборудования и апробированных методик, надежностью исходных данных, удовлетворительной сопоставимостью результатов лабораторных исследований и испытаний в производственных условиях и положительными результатами внедрения на предприятиях Сибири.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Международных и Всероссийских научно-практических конференциях: «Пятая Сибирская конференция молодых ученых по наукам о Земле» (Новосибирск, 2010 г.); «Чтения памяти А.А. Игошина» (Иркутск, ИрГТУ, 2010-2013 гг.); «Проблемы экономики и предпринимательства» (Иркутск, ИрГТУ, 2011 и 2012 гг.); «Неделя горняка» (Москва, Mil У, 2012 г.).

Публикации: по материалам исследований опубликовано 9 печатных работ, в том числе 7 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 170 страницах, состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 136 наименований, содержит 79 рисунков, 15 таблиц, 13 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель и задачи исследований, научная новизна, теоретические и практические значения работы, основные положения выносимые на защиту.

Первая глава диссертации содержит обзор литературных источников, о современном состоянии проблем экологической безопасности добычных работ

в том числе из-за возникновения эндогенных и экзогенных пожаров на открытых горных работах.

Во второй главе описываются геологические особенности месторождений Сибири. Производится анализ технологических схем добычи при разработке пожароопасных буроугольных месторождений и их влияние на экологию. Выведена типизация зон возникновения эндогенных пожаров.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований по определению инкубационного периода самовозгорания бурых углей Сибири в натуральных и лабораторных условиях. Для определения качества исследуемых углей проведен их химический и технический анализ.

В четвертой главе описаны лабораторные и натурные изыскания инги-бирующих веществ для профилактики и тушения бурых углей Сибири. Разработаны мероприятия по профилактике и тушению эндогенных пожаров на буроугольных месторождениях Сибири.

Первое защищаемое положение. Систематизированные зоны наиболее вероятного возникновения эндогеппых и экзогенных пожаров зависят от геологических особенностей и технологических параметров добычи бурых углей Сибири

Для устранения развития пожароопасных процессов при разработке бурых углей разрезов Бородинский, Перся слове кий, Мугунский, Азейский и Ха-ранорский следует учитывать их геологические особенности, химический состав и технологические параметры добычи.

Геология месторождения определяет способ его разработки. Исследуемые разрезы разрабатываются открытым способом в связи с тем, что залегание угольных пластов горизонтальное, пологое, на небольшой глубине, углы падения пластов варьируются от 0 до 9°. Строение рабочих пластов преимущественно сложное. На основании результатов исследования, установления особенностей влияния технологических схем на пожароопасность выявлены зоны наиболее вероятного возникновения эндогенных пожаров (Рисунок 1).

Для определения качества исследуемых углей были проведены химический и технический анализы. По показателям технического анализа и полученного элементарного состава наблюдается четкая дифференциация углей по степени их углефикации (от марки 2Б до марки ЗБ). Указанные угли имеют значительные различие по содержанию в золе окислов железа, характеризующих степень активности минеральной составляющей: чем выше содержание в золе углей окислов железа, тем активнее их минеральная часть. По этому критерию наиболее активными углями, с точки зрения пожароопасное™, являются: категории ЗБ - угли Переясловского разреза и угли с пласта II Азейского разреза; категории 2Б - угли Харанорского месторождения с пласта Новый II и Линза, угли с пласта Бородинский-1 Бородинского разреза.

1. Возникновение эндогенных пожаров 2. Возникновение эндогенных пожаров в 3. Возникновение эндогенных пожаров в

в осыпях угля, сыпавшихся с борта трещинах, образовавшихся при обработке осыпях угля на пшках и почве ¡абон. при

карьера при отработке забоя экскаватором-мехлонатон отработке забоя роторным экскаватором экскавагором-мсхл опитой

£

—♦-

4. Во-шпкновспнс эндогенных пожаров в трещинах, образовавшихся в результате опо.тшовения парно сбл 11жен пых п од уступов

5. Возникновение эндогенных пожаров в 6. Возникновение эндогенных пожаров в

угольной мелочи, образовавшейся в трещинах, образованных в результате

результате выветривания кондиционных выветривания кондиционных и или

и/или некондиционных целиков угля. некондиционных целиков, находящихся на

находящихся на дневной поверхности дневной поверхности

-\-1

7. Возникновение эндогенных пожаров в

угольной мелочи, образовавшейся в результате выветривания разрушенных целиков нерабочего борта забоя

3 -Е

К. Возникновение пожаров в трещинах нарушенных целиков, нерабочего борта забоя

9. Возникновение эндогенных пожаров в угольной мелочи на ночве и кровле забоя

€

ч-

10. Возникновение эндогенных пожаров в просыпях. образовавшихся в результате погрузки угля в авто и/или ж/д транспорт не зависимо от типа экскаватора

""Г*"

€

К.

-н

II. Возникновение эндогенных пожаров в местах возникновения трещин от проведения буро-взрывных работ

12. Возникновение эндогенных пожаров в почве и откосах забоя на контактах угля с вмещающими породами

Рисунок 1 - Зоны наиболее вероятного возникновения эндогенных пожаров

Экзогенные пожары вызваны внешними тепловыми источниками, к которым относятся: очаги самовозгорания, взрывные и сварочные работы, костры, искры от локомотивов, автосамосвалов, бульдозеров, окурки и прочее.

Второе защищаемое положение. Установленные характеристики по-жароопасности исследуемых бурых углей, а именно: инкубационный период самовозгорания, критическая температура самовозгорания зависят от степени метаморфизма и зольности бурых углей

Проведенные исследования показали, что величина инкубационного периода самовозгорания исследуемых углей колеблется от 25 суток, в зависимости от физико-химических свойств угля, размеров скоплений, метеорологических факторов.

В реальных условиях самонагревание бурого угля не всегда заканчивается его самовозгоранием. Для лабораторной пробы при достижении критической температуры процесс самонагревания приобретает необратимый характер и завершается самовозгоранием (Рисунок 2).

• т? •

10(1 90 80 70 «) 50 •Ю 30 :о 10

Б1.

ю

* *

★

Чпг*

мз

та • XI

* Шг-

Л ш*

+

-1-1-1->

15 2 25 Т. СУТКИ

Рисунок 2 - Динамика процесса самовозгорания угля, в лабораторных условиях: Б1, Б2, БЗ, Б4 - пробы угля с разреза Бородинский с пластов Рыбинский-1, Рыбинский-П, Бородинский-1, Бородинский-И; П1 - пробы угля с разреза Переяславский с пласта Мощный; М1, М2, МЗ, М4 - пробы угля с разреза Мугунский с пластов Пласт 1А, Пласт 1Б, Пласт I, Пласт II; А1, А2 - пробы угля с разреза Азейский с пластов Пласт I, Пласт II; XI, Х2, ХЗ, Х4 - пробы угля с разреза Харанорский с пластов Линза, Новый 1А, Новый 1Б, Новый II соответственно

Как показывают полу- Таблнца

Данные полученные в ходе проведенных экспериментов

ченные данные (Таблица 1), инкубационный период и критическая температура самонагревания изменяются в зависимости от степени метаморфизма углей. Бурые угли более низшей степени метаморфизма, к которым относятся угли категории 2Б Харанорского и Бородинского месторождений, более пожароопасны в сравнении с углями категории ЗБ, а именно: Азейского, Мугунско-го и Переясловского месторождений. Инкубационный период самовозгорания бурых углей категории 2Б, в результате проведенных исследований, был меньше, чем у углей категории ЗБ.

Выявлена зависимость инкубационного периода от зольности угля. Чем меньше зольность угля, тем быстрее он самовозгорается, это объясняется тем, что химически чистые образцы угля являются наиболее химически активными.

Экспериментальными исследованиями по определению инкубационного периода самовозгорания бурых углей исследуемых разрезов в натуральных условиях выявлено, что наиболее химически активными являются угли пластов Бородинский-1 и Бородинский-П Бородинского разреза; угли пласта Новый II разреза Харанорский; угли разреза Переясловский и угли Пласта I разреза Мугунский. Показатели зольности пласта Бородинкий-1 самые низкие по срав-

Пласт А", % ^ИНК. И.у., сут ^имк. л.у. СуТ 1,°С

Красноярский край

Разрез Бородинский

Бородинский-1 8,1 25 0,88 45

Рыбннский-1 12,1 >180 1,04 51

Бородинскни-2 13,9 47 0,83 53

Рыбинскш1-2 15,1 >180 0,79 54

Разрез Переясловский

Мощный 9,5 79 2,13 66

Иркутская область

Разрез Мугунский

Ппасг1А 14£ >180 1,52 59

Пласт1Б 15,1 >180 1,68 61

Пласг1 153 85 1,75 61

ПласгП т >180 1,96 63

Разрез Азейский

Пласт! 14,2 >180 1,65 61

ПласгП 15,1 >180 1,88 63

Забайкальский кран

Разрез Харанорский

Новый II 8,7 54 0,67 46

Линза 9,7 >180 1,29 49

Новый 1А 10,3 >180 1,11 52

Новый 1Б 12,1 >180 1,16 55

нению с другими пробами, кроме этого в пробе содержалось большое количество оксидов железа, что характеризует данный пласт как наиболее химически активный по сравнению с остальными. В натуральных условиях инкубационный период самовозгорания для данного пласта составил наименьшее значение - 25 суток. Лабораторные исследования показали, что данная проба самовозгорается уже при 45 °С за 0,88 суток. В лабораторных условиях температура возгорания для углей категории 2Б была на 5 — 10 градусов ниже, чем для углей категории ЗБ. При моделировании критических условий самовозгорания в лабораторных условиях с применением продувки через пробу угля кислорода воздуха инкубационный период самовозгорания составляет от 0,67 до 1,29 суток для углей категории 2Б и от 1,52 до 2,13 суток для углей категории ЗБ.

Третье защищаемое положение. Результаты натурных и лабораторных испытаний обосновывают оптимальные концентрации антшшроген-пого и огпетушащего составов и расход инертных пород для снижения распространения пожароопасных процессов

Выбор способов противопожарной профилактики огнезащиты и тушения пожаров должен основываться на использовании комплекса мероприятий с применением антипирогенов, огнетушащих аэрозолей, инертных пород.

Как показали исследования, угли пласта Бородинский-1 разреза Бородинский характеризуются повышенной склонностью к самовозгоранию. Для профилактики самовозгорания углей был предложен антипиро генный состав на основе ортофосфорной кислоты, воды и ПАВ (катионо-активного класса, алки-лтриметиламмония хлорид). Показано, что данный состав обладает достаточно высокими противопожарными профилактическими свойствами.

Изучена эффективность применения антипиро генного состава для профилактики самовозгорания. В результате наблюдений была установлена существенная разница в динамике изменения температуры (Рисунок 3): в контрольном штабеле температура непрерывно возрастала, что привело к самовозгоранию контрольного штабеля на 21 сутки; второй штабель, обработанный раство-

ром с содержанием ПАВ 0,5 %, возгорелся на 73 сутки; третий штабель, обработанный раствором с содержанием ПАВ 1,0 %, возгорелся на 101 сутки; в четвертом и пятом штабелях в течении 180 суток возгорание не произошло.

Таким образом, применение раствора Н3РО4 (5 %) + ПАВ (0,5 %) + П20 дает необходимый профилактический результат.

Апробация предложенного антипирогенного состава на разрезе Бородинский в течение года привела к увеличению инкубационного периода самовозгорания обработанных данным составом вскрытых запасов угля. Применение антипирогенного состава для профилактики самовозгорания бурых углей пласта Бородинский-1 и при удельном расходе от 0,01 до 0,03 м3 на 1 м3 покрываемой площади позволило увеличить инкубационный период самовозгорания в 2,3 раза. Получен экономический эффект в размере 11,2 млн рублей.

произошло возгорание —»— контрольный штабель

-в-Ода ПАВ -*-1,0ИПАВ —1,54 ПАВ -+-2,0«» ПАВ

Время, сгпея

Рисунок 3 - Изменение температуры самовозгорания В лабораторных условиях при исследовании аэрозоля СБК-2М для тушения бурого угля были определены достаточные концентрации огнетушащего вещества для каждого пласта исследуемых разрезов. Данный аэрозоль используется на других предприятиях угольной промышленности.

Во всех опытах подача огнетушащего аэрозоля СБК-2М в концентрации от 10*10~3 до 15*10"3 кг/м3 приводила к прекращению горения (Таблица 2). Из

таблицы 2 следует, что для углей категории ЗБ потребовалось большее количество аэрозольной смеси, чем для углей категории 2Б, так как угли категории ЗБ имеют более высокую теплоту сгорания.

В связи с тем, что на разрезе Харанорский присутствуют пласты угля незначительной мощности (0,1-2,0 м), которые не отрабатываются, а поступают в отвал, существует проблема самовозгорания.

Профилактические мероприятия по предотвращению самовозгорания угля и углистых пород в отвалах должны сводиться к предотвращению доступа кислорода к окисляющимся поверхностям активных компонентов угля и углистых пород по внешней, наиболее воздухопроницаемой части отвала.

Экспериментальные исследования показали, что самовозгорание углистых пород в навале не происходит при мощности засыпки инертными породами мощностью в 1,5 м и более.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой решена актуальная задача по повышению экологической безопасности разрезов по добыче бурых углей Сибири за счет профилактики самовозгорания.

1. Экологическое воздействие добычных работ на буроугольных месторождениях Сибири в первую очередь обусловлено большими выбросами в атмосферу, связанными с самовозгоранием.

Концентрация аэрозоля С¡1 К"

_исследуемых

I концентрация, кг/м*

2М. для проб бурого угля шретов_

I концентрация, кг/

Красноярский край

Забайкальский край

Разрез Бородинский

Разрез Харанорский

Рыбинсий-1

Рыбинский-2

13« КГ

Лики

I о* 1 а3

10* кг

Бородинский» 1

13*10"

12*1(Г 1И103

Бородинскин-2

Мошный

Разрез Псрсясловски й

I_ п*кГ

проба | концентрация, кг/м3 | проба | концентрация, кг/м3

Иркутская область

Радаз Мугунский Разрез Азсйский

Пласт! 15*Ш3 Пласт I 15*1(Г3

ПласНА 13'Ш1 ПласгП 13*1а3

Пласт1Б 13'Ш1

Пласт II 13*т3

2. Выявлены геологические особенности месторождений Сибири, влияющие на условия самовозгорания угля.

3. Разработана типизация зон возникновения эндогенных пожаров в условиях исследуемых месторождений и определено экологическое влияние на окружающую среду.

4. Определен инкубационный период самовозгорания в натуральных и лабораторных условиях для каждого разрабатываемого пласта угля на исследуемых разрезах. При моделировании критических условий самовозгорания в лабораторных условиях, с применением продувки через пробу угля кислорода воздуха^ инкубационный период самовозгорания составляет от 0,67 до 1,29 суток для углей категории 2Б, и от 1,52 до 2,13 суток для углей категории ЗБ. Определена зависимость пожароопасности от степени метаморфизма.

5. Проведены полигонные испытания, определена концентрация ПАВ для антипирогенного состава на основе ортофосфорной кислоты, разработанного для разреза Бородинский: Н3РО4 (5 %) + ПАВ (0,5 %) + Н20. Даны рекомендации по применению его в условиях разреза. Применение разработанного ан-типирогенного состава на разрезе Бородинский в течение года привело к увеличению инкубационного периода самовозгорания обработанных данным составом вскрытых запасов угля в 2,3 раза. Получен экономический эффект в размере 11,2 млн рублей. Рекомендовано использование данного состава на других буроугольных разрезах.

6. Вычислена необходимая концентрации огнетушащего аэрозоля СБК-2М для ликвидации процесса горения в лабораторных условиях для углей категории ЗБ - (10-13)*10"3 кг/м3; для углей категории 2Б - (11-15)* 10"3 кг/м3.

7. Определена необходимая мощность засыпки инертными породами, для изоляции породоугольных отвалов разреза Харанорский - 1,5 м и более, что снижает возможность возникновения пожаров.

8. Разработаны рекомендации по профилактике и тушению самовозгораний на пожароопасных буроугольных месторождениях Сибири. Результаты работы внедрены на ведущих предприятиях Сибири.

Основные публикации по теме диссертации:

Статьи, рекомендованные ВАКМинобрнауки России:

1. Шестакова И.И. Геология буроугольных месторождений Восточной Сибири и Забайкалья / И.И. Шестакова // Известия Сибирского отделения, Секции наук о Земле Российской Академии Естественных Наук. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. 2011. Т 39. № 2. С. 110 -116.

2. Шестакова И.И. О создании сибирского регионального научно-исследовательского комплекса по изучению техногенного воздействия предприятий ТЭК на окружающую природную среду (на базе угольного разреза «Бородинский» и тепловой станции «Красноярск ГРЭС-2» / И.М. Щадов, И.В. Зеньков, И.И. Шестакова // Уголь. 2011. № 9. С.71 - 75.

3. Шестакова И.И. Условия возникновения эндогенных пожаров на разрезе «Харанорский» / И.И. Шестакова // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2011. № 12(59). С. 85 - 88.

4. Шестакова И.И. Технология добычных работ на пожароопасных буроугольных месторождениях Восточной Сибири и Забайкалья / И.И. Шестакова, И.М Щадов // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2012. № 8 (67). С. 69 - 73.

5. Шестакова И.И. Оценка экологической опасности самовозгорания бурых углей / И.И. Шестакова // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2012. № 4(63). С. 77 — 80.

6. Шестакова И.И. Физико-химические свойства бурых углей Восточной Сибири и Забайкальского края/ И.И. Шестакова, И.М Щадов // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2012. № 7(66). С. 81-85.

7. Шестакова И.И. Применение ингибирующих веществ для профилактики самовозгорания бурых углей Восточной Сибири и Забайкальского края / И.И. Шестакова // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. № 2(85). С. 103 - 107.

Другие издания:

8. Шестакова И.И. Воспроизводство экономического потенциала добычи угля в Восточной Сибири / И.И. Шестакова, МИ. Шестакова, P.C. Зотт // Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири. 2012. Вып. 12. С.119 -122.

9. Шестакова И.И. Экологическое воздействие горных работ / И.И. Шестакова // Проблемы земной цивилизации. 2012. Вып. 26. С. 102 - 106.

Подписано в печать 20.05.2014. Бумага офисная белая. Печать лазерная. Тираж 100 экз. Заказ 295776.

Отпечатано в ООО «Оперативная типография Вектор» г.Иркутск, ул. Бульвар Гагарина, 74, т.: (3952) 48-53-35 многокональный e-mail: dc@siline.ru www.siline.ru