ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ
И АТОМНОМУ НАДЗОРУ
ПРИКАЗ
от 27 декабря 2023 г. N 491
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ РУКОВОДСТВА
ПО БЕЗОПАСНОСТИ "РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ИНКУБАЦИОННОГО
ПЕРИОДА САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЯ"
В соответствии с пунктом 5 статьи 3 Федерального закона от 21 июля 1997 г. N 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов", пунктом 1 Положения о Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 г. N 401, приказываю:
утвердить прилагаемое Руководство по безопасности "Рекомендации по определению инкубационного периода самовозгорания угля".
Руководитель
А.В.ТРЕМБИЦКИЙ
Утверждено
приказом Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору
от 27 декабря 2023 г. N 491
РУКОВОДСТВО
ПО БЕЗОПАСНОСТИ "РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ИНКУБАЦИОННОГО
ПЕРИОДА САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЯ"
1. Руководство по безопасности "Рекомендации по определению инкубационного периода самовозгорания угля" (далее - Руководство по безопасности) разработано в целях содействия соблюдению требований Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Инструкция по предупреждению экзогенной и эндогенной пожароопасности на объектах ведения горных работ угольной промышленности", утвержденных приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 27 ноября 2020 г. N 469 (далее - Инструкция).
2. Руководство по безопасности рекомендуется для применения организациям, осуществляющим деятельность в области промышленной безопасности на опасных производственных объектах, на которых ведутся работы, связанные с разработкой угольных месторождений открытым способом (далее угольный разрез) и подземным способом или переработкой, обогащением и брикетированием углей (далее - фабрика), в том числе работникам указанных организаций, занимающихся проектированием, строительством, эксплуатацией, ликвидацией шахт, угольных разрезов, фабрик, породных отвалов.
3. Руководство по безопасности содержит рекомендуемые способы определения инкубационного периода самовозгорания угля.
4. Инкубационный период самовозгорания угля включает время нарастания температуры от естественной до критической.
Инкубационный период самовозгорания угля определяется по результатам исследований свойств угля согласно пункту 24 Инструкции.
5. Определение инкубационного периода самовозгорания угля,
где:
Cу - теплоемкость угля, Дж/(кг·°C);
Tкр - критическая температура самовозгорания угля, °C;
T0 - начальная температура скопления угля, °C;
W0 - начальная влажность угля, %, определяется по формуле:
здесь:
m1 - масса навески пробы с бюксой после выдерживания в эксикаторе, г;
m2 - масса навески с бюксой после сушки, г;
m0 - масса навески угля, доведенного до равновесного состояния в эксикаторе, г;
Для определения начальной влажности угля рекомендуется использовать не менее двух проб угля фракцией 0,2 мм, которые помещаются в эксикаторы. В первом эксикаторе рекомендуется поддерживать 98% относительной влажности воздуха над углем, во втором - 100%.
qд - удельная теплота десорбции метана, Дж/м3;
X0 - природная метаноносность, м3/кг;
K - константа скорости сорбции кислорода углем, м3/(кг·ч), рекомендуется определять по следующей методике:
в сорбционные сосуды объемом по 500 см3 при температуре 18 - 20 °C загружаются пробы исследуемого угля фракции 1 - 3 мм массой 80 г каждая;
после продувки сосудов с углем воздухом (5 мин со скоростью 1,3 м/с) для восстановления нормального состава воздуха их герметично закрывают с обеих сторон зажимами и пробками и оставляют для первичной сорбции на 24 часа;
по истечении суток из сорбционных сосудов рекомендуется отобрать пробы воздуха, провести измерение их газового состава и выполнить расчеты константы скорости сорбции по формуле:
здесь:
V - объем воздуха в реакционном сосуде, м3;
m - масса навески угля, кг;
C0 - начальная концентрация кислорода в воздухе над углем, %;
Cк - конечная концентрация кислорода в воздухе над углем, %;
Отбор проб воздуха из сорбционных сосудов, измерения и расчеты константы скорости сорбции рекомендуется повторять через 48, 72, 96, 120 часов от момента загрузки проб исследуемого угля.
6. Определение инкубационного периода самовозгорания угля для условий шахт Донецкого угольного бассейна,
где:
Cу - теплоемкость угля, Дж/(кг·°C);
Tкр - критическая температура самовозгорания угля, °C;
T0 - начальная температура скопления угля, °C;
W0 - начальная влажность угля, %, определяется по формуле:
здесь:
m1 - масса навески пробы до выдерживания в эксикаторе, г;
m2 - масса навески после сушки, г;
m0 - масса навески угля, доведенного до равновесного состояния в эксикаторе, г;
Для определения начальной влажности угля рекомендуется использовать две пробы угля фракцией 0,2 мм, которые помещаются в эксикаторы. В первом эксикаторе рекомендуется поддерживать 98% относительной влажности воздуха над углем, во втором - 100%.
qд - удельная теплота десорбции метана, Дж/м3;
x0 - природная метаноносность, м3/кг;
x1 - метаноносность угля в начале процесса самовозгорания, м3/кг, определяется по формуле:
x - природная метаноносность угля, м3/кг;
A - параметр, характеризующий скорость десорбции метана из угля, сут.-1, A = 0,6 сут.-1 (приведено ориентировочное значение);
в сорбционные сосуды объемом по 500 см3 загружаются пробы исследуемого угля фракции 1 - 3 мм, массой 80 г каждая;
после продувки сосудов с углем воздухом (5 мин со скоростью 1,3 м/с) для восстановления нормального состава воздуха их герметично закрывают с обеих сторон зажимами и пробками и оставляют для первичной сорбции на 24 часа;
по истечении суток из сорбционных сосудов отбираются пробы воздуха, проводится измерение их газового состава и выполняются расчеты константы скорости сорбции по формуле:
здесь:
V - объем воздуха в реакционном сосуде, м3;
m - масса навески угля, кг;
C0 - начальная концентрация кислорода в воздухе над углем, %;
Cк - конечная концентрация кислорода в воздухе над углем, %;
Вышеописанный эксперимент по определению константы скорости окисления угля выполняется при температурах 20°; 40°; 60° и 80 °C.
По полученным (экспериментальным) значениям
Изображается в масштабе упрощенная кривая самовозгорания, и принимается T(0) и
Используя полученные значения Ti, с помощью экспериментальной кривой
Среднее интегральное значение константы окисления угля кислородом определяется по формуле:
n - общее количество отрезков времени, на которые был разбит диапазон
7. Отбор проб углей и отбор керновых проб углей для определения инкубационного периода самовозгорания угля рекомендуется оформлять актами. Образцы актов отбора проб углей и отбора керновых проб углей представлены в приложении к Руководству по безопасности.
Рисунок 1 - Порядок построения упрощенной кривой
самовозгорания T = f(T)
Рисунок 2 - Определение значений Ti
Рисунок 3 - Определение значений
кривой
Приложение
к Руководству по безопасности
"Рекомендации по определению
инкубационного периода самовозгорания
угля", утвержденному приказом
Федеральной службой по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 27 декабря 2023 г. N 491
(рекомендуемый образец)
АКТ
отбора проб углей для определения инкубационного
периода самовозгорания угля
Угледобывающая организация ___________________________________________.
Наименование пласта __________________________________________________.
Марка угля ___________________________________________________________.
Место отбора проб ____________________________________________________.
Дата отбора проб _____________________________________________________.
|
N
п/п
|
Строение пласта и боковых пород
|
Мощность, м
|
Номер пробы
|
Состав боковых пород и породных прослойков
|
Характеристика боковых пород и породных прослойков пласта
|
|
1.
|
Основная кровля
|
||||
|
2.
|
Непосредственная кровля
|
||||
|
3.
|
Угольный пласт:
уголь
породный прослоек
уголь
|
||||
|
4.
|
Почва пласта
|
Подписи: Технический руководитель (главный
инженер) шахты (разреза)
_________________________________
Главный геолог
__________________________________
(рекомендуемый образец)
АКТ
отбора керновых проб углей для определения инкубационного
периода самовозгорания угля
Угледобывающая организация _______________________________________________.
Наименование участка _____________________________________________________.
Наименование пласта ______________________________________________________.
Марка угля и данные его технического анализа _____________________________.
Дата отбора керна ________________________________________________________.
|
Номер мешка (сосуда) с пробой
|
Наименование пробы
|
Мощность по нормали, м
|
Выход керна, м
|
Структурная колонка пласта
|
|
уголь
(верхняя пачка)
углистый сланец
(прослоек)
уголь
(нижняя пачка)
|
Подписи: Технический руководитель (главный
инженер) шахты (разреза)
_________________________________
Главный геолог
_________________________________
+7 (812) 309-95-68 - для жителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области