Особенности проведения тепловизионной съемки для обнаружения очагов самовозгорания на угольном разрезе
В.А. Портола1, О.И. Черских2, С.И. Протасов3, Е.А. Серегин3, И.А. Шваков2
1 Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Российская Федерация
2 ООО «Солнцевский угольный разрез», г. Шахтерск, Российская Федерация
3 Новационная фирма «КУЗБАСС-НИИОГР», г. Кемерово, Российская Федерация
Горная Промышленность №1 / 2023 стр. 95-100
Резюме: Постоянный контакт угля, добываемого при ведении открытых горных работ, с кислородом воздуха способствует развитию процесса самовозгорания и появлению очагов эндогенных пожаров. Снизить опасность эндогенных пожаров и минимизировать ущерб, наносимый этими авариями, позволяет обнаружение очагов на ранней стадии их развития. Значительно упростить выявление очагов самовозгорания на угольных разрезах позволяет тепловизионная съемка, осуществляемая с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Проведенные исследования показали, что существующее программное обеспечение позволяет по результатам тепловой съемки получить план горных работ с нанесенными температурными аномалиями. Для оценки размеров очагов самовозгораний выделяют отдельные зоны с тепловыми аномалиями. При проведении тепловизионных съемок необходимо учитывать возможность солнечного излучения прогревать поверхность до 30–50 °С, поэтому полеты выполняются до восхода солнца или в редких случаях в пасмурную погоду. Анализ результатов тепловизионной съемки показал, что тепловые аномалии могут фиксироваться от работающих машин и механизмов. Для оценки состояния очагов самовозгорания, выбора способа и средств ликвидации пожара необходим замер температуры очагов контактным термометром с замером концентрации выделяющихся газов. Проведенные замеры показали, что температура очага на глубине 10–15 см может увеличиваться на сотни градусов по сравнению с температурой на поверхности. В очагах самовозгорания могут выделяться оксид углерода, сероводород, диоксид серы, метан. Предлагаемая технология контроля состояния породных отвалов позволяет повысить безопасность и снизить стоимость работ по ликвидации очагов эндогенных пожаров.
Ключевые слова: самовозгорание угля, эндогенный пожар, тепловизор, температурная съемка, обнаружение очагов, беспилотный летательный аппарат, аэрофотосъемка, газоанализатор
Для цитирования: Портола В.А., Черских О.И., Протасов С.И., Серегин Е.А., Шваков И.А. Особенности проведения тепловизионной съемки для обнаружения очагов самовозгорания на угольном разрезе. Горная промышленность. 2023;(1):95– 100. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-1-95-100
Информация о статье
Поступила в редакцию: 22.12.2022
Поступила после рецензирования: 19.01.2023
Принята к публикации: 23.01.2023
Информация об авторах
Портола Вячеслав Алексеевич – доктор технических наук, профессор, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Черских Олег Иванович – кандидат технических наук, директор, ООО «Солнцевский угольный разрез», г. Шахтерск, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Протасов Сергей Иванович – кандидат технических наук, директор, Новационная фирма «КУЗБАСС-НИИОГР», г. Кемерово, Российская Федерация; e-mail: protasov@ kuzbass-niiogr.ru
Серегин Евгений Алексеевич – главный инженер, Новационная фирма «КУЗБАСС-НИИОГР», г. Кемерово, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Шваков Игорь Анатольевич – начальник участка, ООО «Солнцевский угольный разрез», г. Шахтерск, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Акбаров Т.Г., Исраилов М.А., Махмудов Д.Р. Изучение и предупреждение самовозгораемости углей Ангренского месторождения. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021;(1):170–177. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2021-1-0-170-177
2. Zhang Y., Liu Y., Shi X., Yang C., Wang W., Li Y. Risk evaluation of coal spontaneous combustion on the basis of auto-ignition temperature. Fuel. 2018;233:68–76. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.06.052
3. Onifade M., Genc B. Spontaneous combustion of coals and coal-shales. International Journal of Mining Science and Technology. 2018;28(6):993–940. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2018.05.013
4. Родионов В.А., Турсенев С.А., Скрипник И.Л., Ксенофонтов Ю.Г. Результаты исследования кинетических параметров самовозгорания каменноугольной пыли. Записки Горного института. 2020;246:617–622. https://doi.org/10.31897/PMI.2020.6.3
5. Скочинский А.А., Огиевский В.М. Рудничные пожары. М.: Издательство «Горное дело»; ООО «Киммерийский центр»; 2011. 375 с.
6. Liang Y., Zhang J., Wang L., Luo H., Ren T. Forecasting spontaneous combustion of coal in underground coal mines by index gases: A review. Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2019;57:208–222. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2018.12.003
7. Портола В.А., Бобровникова А.А., Син С.А., Игишев В.Г. Особенности выделения индикаторных пожарных газов при подаче азота в очаг самовозгорания угля. Безопасность труда в промышленности. 2022;(4):47–52. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2022-4-47-52
8. Портола В.А., Тайлаков О.В., Ли Хи Ун, Соболев В.В., Бобровникова А.А. Обнаружение, локация и оценка состояния очагов подземных пожаров по аномалиям радона на земной поверхности. Уголь. 2021;(5):47–52. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2021-5-47-52
9. Ли Хи Ун, Черданцев С.В., Попов В.Б., Шлапаков П.А., Ерастов А.Ю. Опыт применения шахтной электроразведки для обнаружения очага самонагревания угля на шахте «Ольжерасская-Новая». Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2017;(1):182–188.
10. Протасов С.И., Серегин Е.А., Портола В.А., Бобровникова А.А. Исследование очагов эндогенных пожаров на породных отвалах угольных предприятий. Безопасность труда в промышленности. 2021;(8):65–70. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2021-8-65-70
