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 № 4 за 2016 год выполнялись следующие работы:
- разработаны технологические решения по мониторингу и прогнозированию рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке;
- разработана эскизная конструкторская документация и изготовлен стенд для экспериментальных исследований технологических решений по определению рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке;
- проведены экспериментальные исследования по мониторингу и прогнозированию рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке;
- разработан лабораторный технологический регламент по мониторингу и прогнозированию рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке;
- проведены маркетинговых исследований с целью изучения перспектив коммерциализации РИД, полученных при выполнении ПНИ.
При этом были получены следующие результаты:
Лабораторный стенд для исследований технологических решений по определению рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке включает 19 единиц основного и 19 единиц вспомогательного оборудования. Комплектация оборудования позволяет осуществлять полный комплекс работ по оценке рисков самовозгорания углей и потери их качества, включая разделку, подготовку проб для испытаний и проведение измерений. Стенд позволяет проводить одновременно испытания на
Лабораторный технологический регламент по мониторингу и прогнозированию рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке распространяется на угли и продукты их переработки распространяется на угли рядовые, рассортированные, необогащенные и обогащенные. Регламент устанавливает порядок отбора, подготовки, испытания углей, способы обработки и анализа полученных данных, включает основные требования по безопасности при ведении работ, а также типы и порядок утилизации отходов, образующихся при испытаниях.
Экспериментальные исследования по мониторингу и прогнозированию рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке в соответствии с разработанной Программой и методиками исследований на стенде были проведены на дополнительной коллекции 9 углей, из них 6 бурых углей Канско-Ачинского месторождения (Красноярский край) и Харонорского разреза (Забайкальский край), а также 3 каменных угля средней стадии метаморфизма Каа-Хемского месторождения (республика Тыва). Полученные данные хорошо согласуются с установленными ранее закономерностями изменения показателей качества и склонности к самовозгоранию углей разных групп: взаимодействие бурых углей с кислородом при низкотемпературном окислении сопровождается деструкцией органического вещества углей с выделением значительного количества тепла; при низкотемпературном окислении углей происходит хемосорбция ими кислорода. Количество и скорость выделяемого тепла при низкотемпературном окислении бурых углей значительно превышают соответствующие показатели для каменных углей. Установлена удовлетворительная корреляция между параметрами, отражающими склонность углей к окислению и изменением их качественных характеристик (теплоты сгорания, содержание углерода) после низкотемпературного окисления. Подтверждено, что показатели, характеризующие химическую активность углей по сорбции озона, не могут однозначно свидетельствовать об их склонности к окислению и самовозгоранию. Для ранжирования углей необходимо применять комплекс показателей, включающий состав и стадию метаморфизма углей, их химическую активность по озону, кинетические параметры, характеризующие экзотермические процессы низкотемпературного окисления, состав минеральной части углей и их экзогенную нарушенность.
При проведении маркетинговых исследований проведен анализ существующих конкурентоспособных аналогов, проведена оценка конкурентоспособности созданного РИД. Сделан вывод о том, что разработка современной методики позволит классифицировать угли в условиях их добычи, хранения и транспортировки, расширит спектр отгружаемых марок, сбалансирует налогообложение, что будет положительно воспринято угольными компаниями. Для определения заинтересованности ведущих угольных компаний в применении созданного РИД, а также общую заинтересованность в разработке способов мониторинга и прогнозирования рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке с целью снижения техногенной нагрузки на окружающую среду были разосланы официальные письма с просьбой рассмотреть описание РИД. Полученные ответы подтверждают актуальность созданного РИД «Способ определения термостойкости углей», а также разрабатываемых в ходе выполнения прикладных научных исследований способов мониторинга и прогнозирования рисков самовозгорания углей и потери их качества при хранении и транспортировке с целью снижения техногенной нагрузки на окружающую среду.
