De nombreux foyers du secteur privé sont encore équipés d'un poêle à bois. Et il n'est pas nécessaire de parler des bains, ils sont presque tous chauffés au bois. Le seul problème est qu'un tel carburant est devenu assez cher aujourd'hui, ce qui signifie que vous devez rechercher une alternative. Une idée très intéressante pour résoudre ce problème a été suggérée par l'auteur de la chaîne YouTube "Mikhalych TV ou de vos propres mains", qui suggère de fabriquer des briquettes à combustion longue avec vos propres mains à partir de carton et de poussière de charbon. Dans l'examen d'aujourd'hui, d'autres composants d'un tel carburant seront également pris en compte.
L'équipement dont vous avez besoin pour travailler
Pour fabriquer des briquettes à combustion longue, vous aurez besoin d'une vieille baignoire, d'une machine à laver fabriquée en URSS et d'une presse qui peut être fabriquée à la main. Dans l'article d'aujourd'hui, il n'y aura pas d'instructions sur la façon de le fabriquer, cependant, si un artisan à la maison décide de fabriquer une telle presse, il lui suffira de le voir dans un exemple de photo - il n'y a rien de compliqué là-bas.
Voici à quoi ressemble une presse pour fabriquer des briquettes à combustion longue.
Matières premières pour briquettes, comment les préparer
En tant que matière première pour les briquettes à combustion longue, on utilise du carton ordinaire, qui doit être trempé dans l'eau pendant environ un jour et demi (plus est possible). Avant de faire tremper le carton dans la salle de bain, vous devez le couper en bandes pour qu'il soit mieux saturé d'eau.
Maintenant, beaucoup se demandent pourquoi de telles briquettes ont besoin de carton, qui brûle très rapidement dans un feu. En fait, ce n'est pas tout à fait vrai. Le carton imbibé est nécessaire comme liant, comme le ciment dans une solution. Et il ne brûlera pas rapidement - la presse et la poussière de charbon feront leur travail.
Le carton est découpé en bandes et trempé dans l'eau pendant au moins un jour et demi
Chargement des matières premières dans la machine à laver
Les vieilles machines à laver de fabrication soviétique sont bonnes parce qu'elles ont survécu jusqu'à nos jours et continuent de fonctionner, comme elles le faisaient il y a trois ou quatre décennies. Afin de préparer la base de briquettes à combustion longue, il est préférable d'utiliser une telle unité sans problème.
Le carton imbibé est chargé dans le compartiment de lavage un peu plus de la moitié du conteneur. Pourquoi exactement dans la machine à laver? C'est la déchiqueteuse idéale pour le carton trempé. Après tout, pour pouvoir le mélanger avec de la poussière de charbon, il est nécessaire de ramener le carton à un état pâteux, et l'ancienne machine à laver s'acquitte parfaitement de cette tâche.
Le carton imbibé est chargé dans la machine à laver
Vous devez maintenant éclaircir un peu la masse. Pour ce faire, 2,5 à 3 seaux d'eau sont versés dans la machine (elle est prélevée directement du bain). Par ailleurs, pour éviter une trop grande consommation, le liquide extrait de la matière première par la presse est également collecté dans un seau et renvoyé dans le bain.
2,5 à 3 seaux d'eau sont versés dans la machine
Vous pouvez maintenant démarrer la machine à laver et faire d'autres choses. Cependant, ne comptez pas sur beaucoup de temps. En général, 5 à 7 minutes suffisent, après quoi vous pouvez continuer le téléchargement.
Après le temps spécifié, vous devriez voir à quel point le carton est bien broyé. Si tout est en ordre, vous pouvez ajouter l'ingrédient suivant.
Tu devrais avoir une masse aussi molle
Ajout de charbon
La poussière de charbon a toujours été considérée comme un déchet. Après tout, il est assez problématique de chauffer le poêle avec. La poussière est trop dense et bloque donc complètement le flux d'oxygène vers la flamme, ce qui fait que le feu s'éteint. Ici, la poussière de charbon sera mélangée à des particules de carton, il n'est donc pas nécessaire d'avoir peur des problèmes d'approvisionnement en oxygène.
L'ensemble du lot de carton, déchiqueté dans une machine à laver, nécessitera un peu plus d'un demi-seau de poussière de charbon. Si vous en ajoutez plus, les briquettes se révéleront lâches, elles s'effondreront, ce qui signifie qu'il ne peut être question de combustion prolongée.
Un peu plus d'un demi-seau de poussière de charbon est versé dans le carton broyé
Quelques minutes de plus de fonctionnement de la machine et la masse peut être mise dans la presse.
Centre des médias
La réponse - rien qu'en arrêtant l'extraction du charbon - nous ne la considérons pas. L'expérience de la région de Novossibirsk montre que le problème de la suppression des poussières peut être résolu en utilisant du bischofite - une saumure à base de magnésium. Cette solution est déversée sur la route le long de laquelle roulent des camions à benne chargée de charbon.
La poussière de charbon est devenue un sujet politique, principalement en raison des émeutes et des rassemblements de la population dans les villes portuaires d'Extrême-Orient. Cependant, des protestations locales contre les matières en suspension dans l'air, qui n'enrichissent manifestement pas la respiration. Par exemple, l'année dernière, une vague de publications négatives a frappé. Le premier producteur et exportateur de charbon anthracite (UltraHighGrade) en Russie et dans le monde exploite l'exploitation minière dans le district d'Iskitimskaya, dans la région de Novossibirsk.
La région de Novossibirsk n'est pas Kuzbass, bien qu'elle en soit limitrophe; et il est difficile d'imaginer qu'à seulement 60 km de la métropole de Novossibirsk, des matières premières si précieuses pour les métallurgistes sont extraites. Les habitants du village d'Urgun, par lequel passe un tronçon de la route technologique allant de la mine à ciel ouvert à l'usine de traitement, où l'anthracite est enrichi, puis déchargé dans des wagons et envoyé à l'exportation, connaissaient la production, comme on dit , de première main. Le village lui-même est situé en dehors de la zone de protection sanitaire, mais ce qui sur le papier répond aux normes n'a pas l'air si beau dans la vie.
Cependant, la route technologique, le long de laquelle circule un flux constant de camions à benne (jusqu'à 120 véhicules par jour), longe la mine et le village depuis plusieurs décennies. Le charbon s'est réveillé, a été écrasé par des roues - et suspendu en l'air. Il convient de noter que la quantité de solides en suspension a toujours été inférieure au niveau MPC. Mais il y a quelques années, les gens d'Urgun d'aujourd'hui en ont eu assez. L'Anthracite de Sibérie n'a pas fermé les yeux sur les demandes de plusieurs centaines de résidents locaux et a trouvé une solution. Et l'année dernière, nous l'avons testé dans la pratique.
L'entreprise souligne modestement qu'il n'y a pas d'innovation particulière dans l'utilisation de la saumure de chlorure de magnésium, ou bischofite. Cet outil a longtemps été utilisé dans d'autres régions, y compris le charbon Kuzbass. Mais pour la région de Novossibirsk, le bischofite, bien sûr, est devenu une curiosité. Alexander Popov, rédacteur en chef d'Oxygen.LIFE, s'est rendu à l'entreprise et à Urgun pour tout voir non seulement de ses propres yeux, mais aussi pour respirer avec ses propres poumons. Il s'est avéré qu'une simple innovation en général - une solution de liant pour la suppression de la poussière - fonctionne assez efficacement, et tout le monde semble heureux.
"Flegme" inefficace
Toutes les entreprises minières doivent gérer la suppression de la poussière d'une manière ou d'une autre. C'est juste que les mineurs de charbon obtiennent toujours plus - en raison du fait que la poussière de charbon est la substance la plus visible et la plus désagréable. Bien entendu, ce problème est le plus aigu dans les ports. Mais même dans les mines à ciel ouvert d'anthracite de Sibérie (Kolyvanskoye et Gorlovskoye), la poussière représente environ la moitié de la masse totale des émissions de polluants dans l'atmosphère. Le problème est exacerbé pendant la période chaude - de mai à octobre.
Pendant de nombreuses années, oui, en fait, toute l'histoire du fonctionnement des mines à ciel ouvert, elles se sont battues avec la poussière à l'ancienne - toutes les deux heures, un camion-citerne passait le long de la route technologique et y versait simplement de l'eau. Scientifiquement, c'est ce qu'on appelle la méthode «humide» de suppression des poussières. Comme indiqué dans une publication dans la revue "Ecology of Production" (n ° 5 pour 2020), ces méthodes "sont utilisées pour empêcher la poussière de monter dans l'air pendant la destruction, le chargement et le transport des roches; pour dépoussiérer l'air ou supprimer la poussière en suspension avec de l'eau; pour empêcher la réentrée de particules de poussière déposées dans l'air.L'eau hydrate et lie les particules de poussière. "
Tout irait bien, mais seules les méthodes «humides» de traitement de la poussière ne sont pas très efficaces. Le principal inconvénient est évident même pour une personne éloignée des mines de charbon: l'effet d'arrosage de la route, surtout en été, sera court, comme la chaleur en Sibérie. Et tout cela s'avère être des coûts énormes pour l'entreprise - après tout, vous devez constamment conduire des voitures avec de l'eau, ce qui signifie qu'un endroit où prendre non seulement de l'eau, mais aussi de l'essence, et les salaires des chauffeurs, et supporter le coût de déprécier l'équipement. Vivre le «Jour de la marmotte» plusieurs fois par jour.
Qu'est-ce que le bischofite?
Il fallait trouver un moyen pour que la poussière qui se déposait sur la route ne puisse tout simplement pas s'élever dans les airs. Il existe de telles solutions, en "Anthracite sibérien", ils ont opté pour le bischofite. Il s'agit de chlorure de magnésium granulaire ou liquide avec une teneur en substance basique (MgCl2) de 47%. Bischofite, qui porte le nom du découvreur - le géologue et scientifique allemand Gustav Bischof - contient une grande quantité d'oligo-éléments (environ 65), grâce à laquelle sa composition surpasse le sel de mer et le sel de la mer Morte. L'extraction a lieu en dissolvant la couche minérale avec de l'eau artésienne et en obtenant une saumure concentrée.
Un achat d'essai auprès d'un fabricant de Volgograd et des tests de test de cette substance ont eu lieu dans le district d'Iskitimsky à la fin de l'été dernier. Mais ensuite, l'automne est arrivé, suivi de l'hiver, et le problème a «résolu» tout seul grâce à la météo. «Au printemps et en automne, nous n'utilisons pas de bischofite à cause des précipitations. En hiver, cela n'a pas non plus de sens, en hiver, nous sommes engagés dans la lutte contre la neige pour que les voitures ne se coincent pas et ne glissent pas. Et nous utilisons la bischofite à partir de la fin avril-mai et, comme l'expérience de l'année dernière l'a montré, quelque part jusqu'à la mi-octobre. Tout sèche et les minéraux, ainsi que la pierre concassée et le sable, fondent sur les routes. Nous utilisons des niveleuses pour nettoyer, mais tout cela commence à devenir poussiéreux et nous devons faire face à la suppression de la poussière », explique Aleksey Fedorov, chef du département des transports automobiles sibériens anthracite.
Depuis cette année, la bischofite a été introduite dans la pratique de la suppression des poussières dans son intégralité. Ça ressemble à ça. Les particules concentrées, d'apparence similaire au gros sel blanc, sont diluées dans l'eau en environ cinq minutes à une vitesse de un à quatre. La saumure est versée dans une machine d'arrosage ordinaire et envoyée le long de la voie technologique vers la mine à ciel ouvert la plus proche de l'entreprise. Tout d'abord, un camion-citerne ordinaire renverse la route, et derrière - celui avec la solution. Seule cette petite zone de quelques kilomètres qui passe par Urgun doit être pulvérisée. Sur toute la longueur de la route, jusqu'à la section Kolyvan (qui fait plus de 40 km), il n'y a pas de vie si proche.
Pour un mètre carré de gravier, dont la qualité ferait l'envie des routes goudronnées dans de nombreuses agglomérations, 100 grammes de chlorure de magnésium cristallin suffisent. Ensuite, il faut attendre environ 15 minutes, pendant lesquelles un semblant de film se forme à la surface de la piste. Le revêtement a une propriété vraiment unique: il absorbe l'humidité de l'air et la retient longtemps, de 5 à 10 jours. On dirait que la route vient d'être arrosée de pluie; mais la poussière de charbon ne monte pas et ne pend pas dans l'air et, par conséquent, ne vole pas. «Le Bischofite a toujours une telle propriété qu'il ne sèche pas, mais reste à l'état visqueux. Et si un tronçon de route est recouvert de bischofite, les machines la roulent plus loin avec des roues », ajoute Artem Burtsev, chef du département de protection de l'environnement de Sibérie Anthracite.
Y a-t-il des inconvénients?
Coût. L'Anthracite de Sibérie ne divulgue pas le coût d'achat du bischofite. Mais il est évident que tout montant, d'une manière ou d'une autre, entre dans les coûts - après tout, l'eau avec laquelle la route a été arrosée était et reste libre (elle se forme lorsque les coutures sont fracturées au niveau de la section elle-même). Cependant, l'entreprise souligne qu'en fin de compte, ils gagnent toujours.Tout d'abord, quelle que soit la quantité d'eau gaspillée, la méthode «humide» de suppression des poussières est a priori inefficace. Et après le traitement au bischofite, vous ne pouvez pas vous approcher de la route pendant une semaine.
Bischofite prolonge également la durée de vie de la chaussée en assurant la stabilisation du sol. Et tout cela, par conséquent, a un effet positif sur la durée de vie des camions - y compris les moteurs, qui souffrent de la poussière de charbon non moins que les poumons des habitants d'Urgun et des employés de l'entreprise.
D'autres avantages comprennent des économies de temps et de coûts significatives. Comme déjà mentionné, les porteurs d'eau ont parcouru la route presque toutes les deux heures; il suffit de conduire une voiture avec une solution de bischofite une fois par semaine. Le nombre de cycles d'arrosage est réduit de 264 fois par mois et la consommation totale d'eau sur la même période est réduite de près de 100%. Enfin, selon les mesures du Center for Hygienic Expertise LLC, un laboratoire spécialisé accrédité par Rosprirodnadzor, l'utilisation de bischofite réduit de 57 à 85% la présence de solides en suspension dans l'air.
Le principal inconvénient est la pluie. «Il lave tout», annonce Alexei Fyodorov. La société n'est donc pas d'accord avec le fait que la nature n'a pas de mauvais temps. Mais en même temps, il ne reste plus de bischofite, aucun déchet - s'il n'est pas lavé par la pluie, il roule et pénètre dans le sol. Il s'avère que les terres le long de la route à Urgun sont abondamment fertilisées avec des sels presque de la mer Morte. À propos, la bischofite est également utilisée dans l'anthracite sibérien en hiver. Mais pas pour l'arrosage, mais contre le gel du charbon dans les voitures.
Pose et pressage de la masse résultante
À l'aide d'un petit godet, la masse résultante est placée dans les 4 compartiments de presse, le cric avec plates-formes est abaissé. Il faut comprendre que les compartiments doivent être remplis à pleine capacité. Une fois que la presse a terminé sa tâche, les briquettes ne mesureront qu'environ 5 cm de hauteur.
Les compartiments de presse sont remplis d'une masse prête à l'emploi de carton et de poussière de charbon
En tournant la poignée du cric, l'opérateur abaisse les plates-formes jusqu'à la butée. Toute l'eau pressée est évacuée à travers la gouttière dans un seau - elle sera ensuite réutilisée.
Le cric est conçu de manière à neutraliser les efforts humains. Cependant, il arrive un moment où même lui n'est pas en mesure de pousser plus loin les plates-formes. Ensuite, vous devez attendre quelques minutes jusqu'à ce que le liquide restant s'écoule et vous pouvez obtenir des briquettes presque toutes prêtes. Pourquoi presque? Oui, ils ont juste besoin de sécher complètement. Tant qu'ils sont crus, ils peuvent être brisés en les faisant tomber de leur hauteur. Mais lorsque les briquettes sèchent, il devient difficile de les casser même avec un marteau.
À l'aide d'un vérin, la masse est pressée en briquettes
Retirer les briquettes à combustion longue de la presse
Une fois le vérin soulevé, le couvercle est ouvert par le bas sous les compartiments et les briquettes sont poussées à l'aide d'un batteur. En apparence, ce sont des cubes noirs ordinaires. En fait, une briquette bien séchée peut se transformer en charbon, qui fournira de la chaleur 4 à 6 fois plus longtemps qu'une bûche de bouleau. Et cela malgré le fait que le coût de fabrication d'un tel carburant n'est pratiquement pas nécessaire - seulement un peu d'eau et d'électricité pour faire fonctionner la machine à laver.
Ce sont les briquettes nettes obtenues lors du processus de pressage.
Les briquettes résultantes de longue combustion doivent être soigneusement pliées et transférées dans un endroit sec. Là, ils "atteindront" pendant encore deux jours. Mais après cela, le carburant résultant donnera une grande quantité de chaleur à la personne qui l'a fabriqué. Et peu importe où ils seront utilisés, dans un bain ou pour chauffer une maison.
Les briquettes doivent être soigneusement pliées et envoyées à sécher.
Quelques caractéristiques de la technologie
Par briquetage, il est possible de transformer la poussière de charbon, les fines, les tamis et les produits de qualité inférieure en produits commerciaux. La matière première pour cela est des charbons bruns et noirs qui viennent après le lavage et le tamisage sur des tamis.Avec une faible densité et une faible chaleur de combustion, ils présentent un avantage important: un faible coût. L'anthracite est un produit coûteux mais très efficace avec les meilleurs taux de transfert de chaleur, tandis que le lignite est l'option la plus courante et la plus économique. Le charbon de bois pressé nécessitera des technologies sophistiquées et des équipements supplémentaires.
Lisez la même chose: les principaux types de charbon et leur fonction.
La forme et la densité des briquettes affectent les indicateurs d'efficacité énergétique: elles sont hautement inflammables, brûlent uniformément, maintiennent une température constante dans le four et ne se désagrègent pas jusqu'à la fin du processus. Le temps de réaction exothermique est de 6 à 12 heures, après quoi il ne reste que 3% des cendres, tandis que le charbon traditionnel en forme environ 30%. Le combustible solide emballé peut être stocké à l'air libre, il ne gèle pas au froid et ne s'effondre qu'à la toute fin de la combustion. Les produits emballés sont livrés au détail ou exportés.
Dans cette vidéo, vous apprendrez comment les briquettes sont fabriquées à partir de poussière de charbon:
Les propriétés du charbon briqueté dépendent de la matière première, de son respect de l'environnement et de sa sécurité, ainsi que de la forme de l'emballage.
Mais la principale différence existe entre les deux principales variétés destinées à être utilisées:
- dans l'industrie (la composition contient des additifs d'un liant: brai de houille, bitume de pétrole, résine, mélasse et chaux, lignosulfonate d'ammonium ou polymères);
- à la maison (sans ajout de liant).
Les fabricants de combustibles solides pour les besoins de la métallurgie et de la pétrochimie ajoutent des mélanges de verre liquide, de ciment et de bitume aux matières premières du charbon, ce qui rend un tel combustible solide inacceptable pour une utilisation dans des locaux résidentiels. Par conséquent, les briquettes du premier type sont strictement interdites lors de la fabrication d'un feu pour la cuisson dans les grils domestiques, les barbecues et autres fours. Les températures élevées générées par les briquettes endommageront les équipements ménagers. Les denrées alimentaires en contact avec la fumée de la décomposition thermique des liants deviendront inutilisables. Lors de la combustion, des substances toxiques sont libérées, qui, dans des conditions industrielles, sont capturées, purifiées et rejetées dans l'atmosphère par des dispositifs spéciaux. Les fabricants de briquettes ménagères utilisaient de la mélasse et de l'amidon comme liant, mais aujourd'hui ces technologies ont perdu leur valeur pratique.
Autres méthodes et recettes pour fabriquer des briquettes à combustion longue
En fait, tout ce qui brûle peut servir de matière première à un tel combustible. Mais le carton imbibé sera toujours pris comme base. Dans tous les cas, il est également trempé et écrasé dans une machine à laver (vous pouvez utiliser une perceuse avec un mélangeur, mais cela prendra trop de temps). La différence sera dans le deuxième composant. Au lieu de charbon, vous pouvez remplir quelques seaux de feuilles hachées. Cela ne vaut pas la peine de remplir les feuilles de feuilles entières - elles ne seront pas saturées de pâte à papier, ce qui signifie que la briquette exfoliera et brûlera très rapidement (et enfumée).
Une briquette en carton avec du feuillage est un très bon combustible pour un poêle
Une autre option consiste à mélanger du carton déchiqueté avec de la sciure de bois. Beaucoup soutiennent que cette «recette» est encore meilleure que d'utiliser de la poussière de charbon. C'est tout à fait possible, car il y aura presque 4 fois plus de sciure de bois dans la composition que de charbon. Sinon, tout se fait à l'identique de la première option.
Prévention de la combustion spontanée de poussières de charbon à l'aide d'aérosol solide
V.G. Igishev Dr Tech. Sci., Directeur général adjoint de JSC "NIIGD" IDENTIFIANT. Karlov ingénieur de JSC "NIIGD"
L'effet de l'ajout de poussières inertes sur l'inflammation des poussières de charbon lorsqu'elles sont chauffées en laboratoire a été étudié. La technique et les résultats du chauffage de la poussière de charbon initiale sans impureté inerte et avec son addition dans la plage de 5 à 25% en poids sont décrits. On a constaté que l'ajout de poussière inerte stabilise la température d'auto-échauffement de la poussière de charbon en dessous de sa température d'inflammation.
La dépendance de l'activité chimique du charbon sur le degré de son broyage a été étudiée dans les travaux de nombreux auteurs. En particulier, dans la monographie fondamentale des AA. Skochinsky et VM Ogievsky [1] fournissent des données selon lesquelles une diminution de la taille des particules de charbon de 0,35 ... 0,80 à 0,07 ... 0,15 mm double le taux d'oxydation relatif. Avec une augmentation de la taille des particules du charbon à 2,4 ... 4,7 mm, une diminution de cinq fois de son activité chimique est observée (tableau 1).
Tableau 1 - Influence de la granulométrie sur la réactivité du charbon
| Taille des particules, mm | Taux d'oxydation relatif |
| 4,70-2,40 | 0,20 |
| 2,40-1,10 | 0,41 |
| 1,10-0,59 | 0,73 |
| 0,80-0,35 | 1,0 |
| 0,59-0,30 | 1,24 |
| 0,30-0,15 | 1,79 |
| 0,15-0,17 | 1,97 |
Lors de la restructuration de l'industrie à Kuzbass, il y a eu une augmentation constante de la charge sur les longs murs. Selon VV Sobolev [2], de 1993 à 2001. la charge journalière moyenne sur la face mécanisée est passée de 719 à 1494 tonnes, soit à deux reprises. De plus, dans certains murs longs, il dépasse 8 000 t / jour. Dans la période de 2005 à 2011. le nombre de longs murs fonctionnant avec une charge de plus de 1,0 million de tonnes par an variait de 26 à 31 (en moyenne 28).
La nécessité de surmonter la barrière aux gaz avec une charge aussi élevée sur le fond de puits a prédéterminé l'expansion du champ d'application des systèmes de ventilation à écoulement direct et l'introduction de systèmes avec élimination du méthane à travers l'espace extrait à l'aide d'unités d'aspiration de gaz. L'influence négative de ce facteur sur le risque d'incendie endogène se reflète dans les travaux [3]. Dans ce travail, sur l'exemple d'un incendie endogène dans le long mur n ° 18-21 de la veine Tolmachevsky à la mine Polysaevskaya, survenu le 19 septembre 2001, la cause de ce type d'accidents sur la couture a été révélée, ce qui était non classé comme sujet à une combustion spontanée. Dans toute l'histoire de son développement, il n'y a pas eu une seule combustion spontanée de charbon à la mine.
La commission d'enquête sur l'incendie a constaté que la cause de l'incendie endogène était la présence de poussière de charbon dans la partie épuisée de la veine. Les fuites d'air pendant le fonctionnement du ventilateur d'aspiration de gaz (la lave était ventilée selon le schéma combiné) étaient de 200 m3 / min. La vitesse moyenne d'avance de la lave était de 190 m / mois. Il n'y a eu aucune perte de charbon dans l'épaisseur de la veine.
Avec une teneur réelle en poussières dans la paroi longue de 325 mg / m3, la masse de poussières de charbon transportée par les fuites d'air pendant la journée a atteint 31,6 kg. La masse totale de poussière déposée sur le trajet des fuites d'air au cours de l'année a dépassé 11 tonnes.
Il convient de noter qu'à Kouzbass, dans les murs longs individuels avec une capacité d'unités d'aspiration de gaz jusqu'à 400 m3 / min et plus de dépôts quotidiens de poussière de charbon sur le trajet du mélange méthane-air atteignent 90-100 kg. Dans ce cas, il joue le rôle de catalyseur de la combustion spontanée du charbon, ce qui était clairement indiqué par A. Putilin dès 1933 [4]. Cependant, le cadre réglementaire en vigueur jusqu'en 2007, en particulier les «Instructions pour la prévention et la suppression des incendies souterrains endogènes dans les mines de Kuzbass» à l'échelle du bassin, ne prenait pas en compte l'augmentation de l'importance du «charbon poussière ”facteur dans les conditions d'exploitation minière sujettes à la combustion spontanée des mines par des complexes mécanisés avec un [5] possible auto-échauffement élevé des dépôts de poussière de charbon sur le trajet du mélange méthane-air le long de l'espace travaillé n'est pas non plus pris en compte . Les accumulations de charbon sont considérées sans tenir compte de la composition fractionnaire. Pour ralentir leur auto-échauffement, seule l'utilisation d'aérosols liquides fournis au flux à co-courant des fuites d'air est prévue.
Pour combler cette lacune en conditions de laboratoire, l'efficacité de l'influence de la charge inerte sèche sur la dynamique de chauffage de l'accumulation de poussières de charbon de la fraction (-0,4 + 0,2) mm a été étudiée. La charge était de qualité poussière inerte PIG avec des résidus de 3,4 et 12,8% sur les tamis, respectivement, 016 et 0063 à un taux ne dépassant pas 15,0 et 50,0% (GOST R 51569-2000). La fraction massique des particules de taille inférieure à 0,05 mm lors de l'évaluation de la composition fractionnaire du charbon et de la poussière inerte était, respectivement, de 21,2 et 34,3%.
Les études ont été réalisées selon la méthode décrite dans [6].Une cornue en verre avec un échantillon de poussière de charbon pesant 60 g a été placée dans un four chauffé à une température critique (147 ° C). La consommation d'air pour souffler la cornue pesée était de 500 cm3 / min. Le contrôle de la température a été effectué à l'aide d'un thermomètre à mercure. Le pourcentage d'ajout de poussières inertes au charbon dans les études était de 5, 10, 15, 20 et 25%. La teneur en charbon DG de la veine 67 de la mine Taldinskaya-Zapadnaya-1 a été utilisée pour la recherche.
L'idée principale d'utiliser des aérosols solides secs comme antipyrogènes consiste à utiliser l'effet de stabilisation de la température au centre de l'auto-échauffement de la poussière de charbon en dessous de sa température d'inflammation. Par conséquent, à titre de comparaison, la poussière de charbon de la fraction (-0,4 + 0,2) mm a été préchauffée sans l'addition d'une charge inerte. Les résultats de la recherche sont résumés dans le tableau 2.
Tableau 2 - Température de stabilisation d'un échantillon de poussières de charbon en fonction du pourcentage d'ajout d'une charge inerte
| Ajout de poussière inerte,% | Temps depuis le début du chauffage, min | Température critique de la cornue, | Temps depuis le début du chauffage, min | Température critique d'inflammation de l'échantillon, ° С | Temps depuis le début du chauffage, min | Température d'inflammation de l'échantillon, ° С | Temps depuis le début du chauffage, min | Température de stabilisation de l'échantillon, ° С |
| 0 | 84 | 147 | 46 | 90 | 130 | 248 | — | — |
| 5 | 89 | 147 | 41 | 90 | 222 | 292 | — | — |
| 10 | 87 | 147 | 45 | 90 | 240 | — | 240 | 240 |
| 15 | 102 | 147 | 36 | 90 | 321 | — | 183 | 184 |
| 20 | 150 | 147 | 39 | 90 | 227 | — | 153 | 182 |
| 25 | 154 | 147 | 30 | 90 | 240 | — | 147 | 176 |
| Cornue vide | 249 | 147 | 60 | 90 | — | — | — | — |
Dans la plage de température de 74 à 90 ° C, lorsque la poussière de charbon a été chauffée sans addition de poussière inerte, on a observé une libération abondante d'humidité. Le centre de combustion a été enregistré à une température de 248 ° C. La température critique de chauffage de la cornue vide, qui assure l'inflammation des poussières, est de 147 ° C. D'après les données du tableau 2, on peut voir que l'ajout de 5% en poids de poussières inertes n'assure pas la stabilisation de la température de l'échantillon en dessous de la température de 248 ° C. Cependant, dans ce cas également, il existe un effet antipyrogène. Il fournit une augmentation du temps d'auto-échauffement de la poussière de charbon jusqu'à la température d'inflammation de 1,7 fois.
Avec une augmentation de la charge inerte à 10, 15, 20 et 25%, la stabilisation thermodynamique du système hétérogène charbon-air se produit à un niveau de température de 240 ... 176 ° C, soit 8 ... 72 degrés en dessous du température d'inflammation de la poussière de charbon sans additif inerte.
Ainsi, les études réalisées ont permis de recommander des poussières inertes comme aérosol solide, dont l'alimentation dans l'espace travaillé dans le flux cocourant du mélange méthane-air empêche la combustion spontanée des poussières de charbon déposées au cours de son mouvement. . Avec un ajout de 25% suffisant à cet effet, le volume de la charge inerte consommée dans les "Instructions ..." [7] est augmenté à 100% sur la base de la sécurité contre les explosions.
LISTE BIBLIOGRAPHIQUE
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