Инновация из Кузбасса: отходы углеобогащения против самовозгорания угля

С 6 по 10 апреля Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II совместно с Международным центром компетенций в горнотехническом образовании под эгидой ЮНЕСКО проводит XXI Всероссийскую конференцию-конкурс проектов «Актуальные проблемы недропользования».

Аспирант Илья Белослудцев выступил в секции «Техносферная безопасность» с докладом «Перспектива использования отходов углеобогащения для борьбы с самовозгоранием угля». Участие в изучении вопроса также принимал магистрант Евгений Киренберг. Научный руководитель проекта – заведующая кафедрой обогащения полезных ископаемых Алена Бобровникова. Исследование выполнено за счет средств гранта Российского научного фонда и Кемеровской области – Кузбасса.

Потери угля при работе угледобывающих предприятий приводят к созданию условий для развития процессов самовозгорания и формирования эндогенных пожаров, которые возникают в выработанном пространстве угольных шахт, при ведении открытых горных работ, в местах хранения угля в штабелях. Обычно для предотвращения самовозгорания используются антипирогены, в шахтах скопления угля в выработанном пространстве обрабатывают глинистой пульпой. Однако использование антипирогенов и инертных газов требует существенных затрат, а глину не всегда можно добывать в районе угледобывающих предприятий.

Для борьбы с самовозгоранием угля команда ученых КузГТУ предложила использовать отходы флотационного обогащения угля, количество которых в избытке – более 30 мл. т отходов хранятся в Кузбассе.

Исследования ученых доказали, что суспензию из отходов флотационного обогащения угля можно применять в качестве антипирогена для предупреждения самовозгорания угля. Отходы флотационного обогащения угля имеют длительность инкубационного периода самовозгорания 460 суток. Необработанный уголь имеет длительность инкубационного периода самовозгорания 66,7 суток и относится к категории склонных к самовозгоранию. Уголь, обработанный суспензией, увеличил длительность инкубационного периода самовозгорания до 161,4 суток, что позволяет отнести его к категории несклонных к самовозгоранию.

Также использование отходов флотационного обогащения угля позволит снизить затраты на их хранение и уменьшит негативное воздействие на окружающую среду.

В конференции приняли участие молодые исследователи – студенты из 30 вузов России и Беларуси, а также ученые в возрасте до 35 лет. Помимо выступления в своей секции Илья Белослудцев посетил ряд других заседаний, где смог ознакомиться с опытом коллег и их научными инновациями:

Особенно запомнились исследования о разработке универсального наколенника, который можно использовать и в медицине, и в спорте, и в горном деле, а также о разработке полумаски и формы одежды для горнорабочих Кузбасса с учётом температур. Интересным показался и вопрос оценки влияния топологии карьерных дорог на обзорность трассы для водителя карьерного автотранспорта. Рассматривалась идея создания идеальной дороги, удобной для водителя, однако полностью реализовать её невозможно – обзор всегда будет ограничен. На практике всё сводится к установке дополнительных камер и мониторов, но сама задача проектирования безопасной и удобной дороги с учётом кривизны и обзорности остаётся актуальной.

Кузбасский государственный технический университет на конференции также представили:

• аспирант Руслан Фаляхов выступил с докладом «Систематизация и сравнительный анализ межотраслевых подходов к реверс-инжинирингу» в секции «Машиностроение и транспорт»;
• Андрей Амосов с исследованием «Обоснование параметров привода вращения буросбоечной машины для бурения скважин изолированного отвода метана в угольных шахтах на этапе эскизного проектирования» и Сергей Гордин с научной работой «Исследование параметров краевого магнитного подвеса ленточного конвейера» – в секции «Технология горного производства, строительство и архитектура».