Investigation of the influence of the geodynamic position of coal-bearing dumps on their endogenous fire hazard

Aleksandr Kobylkin,Andrian Batugin,Valerija Musina

doi:10.31897/pmi.2021.4.5

Aleksandr Kobylkin, Andrian Batugin + Show 1 more

Open Access

https://doi.org/10.31897/pmi.2021.4.5

Copy DOI

Abstract

The paper investigates the hypothesis according to which one of the factors influencing the spontaneous combustion of coal-bearing dumps is its geodynamic position, i.e. its location in the geodynamically dangerous zone (GDZ) at the boundary of the Earth crust blocks. This hypothesis is put forward on the basis of scientific ideas about the block structure of the Earth crust and the available statistical data on the location of burning dumps and is studied using computer modeling. A dump located in the area of Eastern Donbass was chosen as the object of research. The simulation results show that the penetration of air into the dump body from the mine through the GDZ, which crosses the mining zone, is possible at an excess pressure of 1000 Pa created by the main ventilation fans. The fire source appearance in the dump body causes an increase in the temperature of the dump mass and becomes a kind of trigger that "turns on" the aerodynamic connection between the dump and the environment, carried out through the GDZ. It is concluded that the establishment of an aerodynamic connection between the mine workings and the dump through the GDZ can be an important factor contributing to the endogenous fire hazard of coal-bearing dumps. The simulation results can be used in the development of projects for monitoring coal-bearing dumps and measures to combat their spontaneous combustion.

Highlights

Поэтому для снижения пожароопасности отвалов и ограничения действия на них воздушного потока рекомендовано выбирать для их размещения долинообразные места, длинные оси отвала ориентировать в направлении господствующих ветров
Эффект усиливается при наличии внутри отвала очага повышенной температуры, что может делать изучаемый фактор определяющим для самовозгорания и обеспечивать наблюдаемую приуроченность горящих отвалов к геодинамически опасной зоне (ГОЗ)

Summary

Introduction

Результаты моделирования показывают, что проникновение воздуха в тело отвала из шахты через ГОЗ, которая пересекает зону ведения горных работ, возможно при избыточном давлении 1000 Па, создаваемым шахтными вентиляторами главного проветривания. В работе [14] была выдвинута гипотеза, развитая в [16], что поступлению воздуха к отвальной массе и последующему самовозгоранию отвалов способствует их расположение в геодинамически опасных зонах (ГОЗ). При расположении углепородного отвала в такой зоне поступление воздуха к отвальной массе возможно за счет его переноса из горных выработок шахт (рис.1), что является основной идеей представляемой работы.

Results

Conclusion