В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 16.07.2014 № 14.575.21.0062 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Научно-методическое обоснование и разработка способов мониторинга и прогнозирования рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке с целью снижения техногенной нагрузки на окружающую среду» на этапе № 1 за 2014 год выполнялись следующие работы:
- Анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме.
- Патентные исследования в соответствии с ГОСТ
15.011-96. - Выбор и обоснование методов и средств, направления исследований и способов решения поставленных задач.
- Отбор и подготовка лабораторных образцов углей различных марок.
- Выбор и обоснование признаков классификации углей по их склонности к окислению.
- Разработка рекомендаций по пересмотру типовых нормативных документов (РД, ПБ и стандартов различного уровня), регламентирующие классификацию углей по их склонности к окислению.
При этом были получены следующие результаты:
- Установлено, что в настоящий момент не существует надежных методов определения склонности углей к окислению и самовозгоранию, позволяющих адекватно оценивать риски самовозгорания углей, сроки их хранения и прогнозировать потерю ими качества. Показано, что для определения склонности углей к окислению и самовозгоранию необходимо использовать комплекс химических, тепловых и акустических методов, позволяющих оценить различные проявления процесса окисления и их стадийность.
- По результатам исследования направления научно-технической деятельности в области исследований установлено, что указанное направление обладает достаточным техническим потенциалом и высоким мировым уровнем развития, о чем свидетельствует наличие выявленных релевантных патентных документов в различных странах. При этом можно сделать вывод, что разработка объекта исследования, производимая при выполнении настоящего Соглашения о предоставлении субсидии, является актуальной.
- Для работы должны использоваться угли разного состава, имеющие разные стадии метаморфизма и бассейновую принадлежность. Для оценки химической активности углей в процессах окисления выбран метод определения кинетических параметров при взаимодействии с озоном. Для определения нарушенности углей, как фактора, обуславливающего их склонность к окислению, будет использован метод термоакустической эмиссии. Для определения роли железосодержащих сульфидных и карбонатных соединений в углях как инициаторов окисления будет использован метод массбауэровской микроскопии в сочетании с TG-DSC анализом. Склонность углей к самовозгоранию будет оцениваться по модифицированному методу, учитывающему зависимость между безразмерной температурой в центральной точке образца в стационарном режиме и параметром Франк-Каменецкого для реакторов разных форм при разных соотношениях их геометрических размеров.
Были предложены следующие группы признаков:
- 1 группа — генетические признаки, связанные с происхождением угольного вещества в процессах генезиса и метаморфизма; 2 группа — признаки эндогенной и экзогенной нарушенности углей, определяющие доступ окислителя к свободной поверхности углей, их газопроницаемость и коэффициенты диффузии; 3 группа — сорбционная и химическая активность углей; 4 группа — теплофизические свойства углей, определяющие их теплопроводность.
- Установлена несогласованность в сроках хранения углей в зависимости от их склонности к окислению в типовых нормативных документах разного уровня. Показана необходимость разработки уточненной классификации углей по их склонности к окислению и изменение на этой основе типовых нормативных документов.
- Проведеные на этапе работы являются основой дальнейших исследований. На следующих этапах работы планируется провести ряд эксперементальных исследований, на основе которых будет разработана новая классификация углей по их склонности к самовозгоранию, а так же предложены методы, средства и подходы внедрения в практику контроля и прогноза рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке.
- Работы по Соглашению № 14.575.21.0062 от 16.07.2014 г «Научно-методическое обоснование и разработка способов мониторинга и прогнозирования рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке с целью снижения техногенной нагрузки на окружающую среду» на этапе № 1 выполнены в полном объеме в соответствии с календарным планом и техническим заданием. Полученные результаты соответствуют запланированным технико-экономическим показателям.
Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.
