Nu este anclanșare, de asemenea, obiecții cu privire la cei mai mulți experți poziția că factorii care influențează înclinația spre combustie spontană a cărbunelui sunt împărțite în două grupe: interne, dependente de proprietățile naturale de cărbune și care afectează capacitatea cărbunelui la oxidare (compoziția chimică și minerale, ingrediente petrografice, etc.), și extern într-o anumită măsură, determină condițiile de apariție a proceselor oxidative care, la rândul lor subdivizate în geologice (tulburări tectonice, puterea și unghiul de imersie și m. p.) și inginerie minieră ( Istemi circuit de ventilație de dezvoltare, și așa mai departe. P.).
Practic nerezolvate este problema surselor de căldură, care are loc sub influența creșterii temperaturii de solid fosil la o valoare critică, provocând evaporarea soluțiilor porilor, intensificarea proceselor de oxidare fizico-chimice de origine organică și în focul lor ulterioară.
Conform rezultatelor diferitelor studii de oxidare capacitatea de cărbune depinde în principal de gradul de metamorfism, compoziția mineralogică și petrografică, conținutul și oxigen în masa organică, temperatură, prezența metalelor de valență variabilă, mărimea particulelor de cărbune, concentrația de radicali liberi, conținutul condensat și substituit nucleele aromatice, etc.
În a doua jumătate a secolului al XIX-lea, a fost recunoscută teoria pirită a arderii spontane a cărbunelui și a cărbunelui. Sa presupus că includerea piritei în compoziția de cărbune minerale argiloase și roci sub influența oxigenului și a apei continuă atmosferice în sulfatul de fier cu degajare considerabilă de căldură sub a cărui acțiune se va aprinde resturile vegetale carbonizate. Cu toate acestea, din aceste poziții nu a fost posibil să se explice câteva cazuri de combustie spontană, astfel încât teoria piritului sa dovedit a fi incontestabilă.
Potrivit G.L. Stadnikova, arderea spontană a cărbunelui și a argilitelor carbonice are loc cu participarea așa-numitului fier pirofic, care se poate aprinde în aer. Recent, această ipoteză a fost dezvoltată în continuare, dar nu a existat o dovadă convingătoare a formării fierului piroforic și a posibilului său aprindere în prezența soluțiilor de pori.
Mulți cercetători consideră singurul motiv pentru arderea spontană a combustibililor fosili solizi, interacțiunea lor cu oxigenul gazos atmosferic. Veselovsky, V.S. Etapa inițială a oxidării la temperaturi joase a cărbunelui cu oxigen de aer a fost studiată și au fost stabilite regularități comune întregii serii metamorfice. Esența lor este că toate cărbunile, la temperatura camerei, absorb oxigenul din aer. În același timp, se eliberează o cantitate nesemnificativă de produse de oxidare.
Majoritatea oxigenului este reținută de cărbune și nu poate fi extrasă din acesta în vid. Pe măsură ce cărbunele oxidează, sorbția de oxigen încetinește, adică dezactivat. Pentru probele proaspete, rata de sorbție mărește dimensiunea granulelor. Cu toate acestea, pe măsură ce dimensiunea granulelor scade, rata de sorbție scade mai repede în timp, iar boabele mici devin mai puțin active decât boabele mari. Dependența ratei sorpției de temperatura pe o diagramă semilogaritmică este reprezentată de o linie dreaptă. Rata de sorbție a oxigenului scade odată cu creșterea gradului de metamorfoză a cărbunelui și depinde de compoziția petrografică.
Teoria mecanismului radicalilor liberi cu lanț al proceselor oxidative este, de asemenea, cunoscută pe scară largă, care a fost folosită din ce în ce mai recent pentru a explica regularitățile de oxidare a masei organice a combustibilului. În lucrările lui Kucher R.V. Butuzova LF și altele, sunt prezentate date experimentale care ne permit să prezentăm procesul de oxidare a cărbunelui cu oxigen molecular din punctul de vedere al teoriei lanțului radical al oxidării în fază lichidă a hidrocarburilor.
Conform teoriei peroxidului, formarea tuturor produselor moleculare primare de oxidare este precedată de apariția radicalilor de peroxid. Existența celor din urmă în cărbunele fosile nu a fost încă dovedită fără echivoc, dar, potrivit lui Butuzova, LF, o contribuție clară la formarea centrelor paramagnetice pe care le fac.
Unul dintre argumentele oponenților acestor teorii, mărturisind imposibilitatea combustiei spontane a combustibililor fosili solizi datorită oxidării oxigenului atmosferic în aer este după cum urmează. Autoaprindere pot apărea datorită componentelor lor de degradare, de origine organică, izolarea și autoapriderea gazelor combustibile în aer. Dintre gazele care pot sta în picioare, astfel, hidrogenul are cea mai scăzută temperatură de autoaprindere - .. Aproximativ 530 ° C, adică, starea de combustie spontană a combustibililor solizi să fie auto-încălzirea lor la o temperatură de cel puțin 530 ° C, ceea ce este puțin probabil ca în gaz grele și schimbul de căldură cu mediul.
În ani diferiți, s-au făcut încercări de a explica auto-aprinderea combustibililor fosili solizi prin fluxul de procese biochimice din ele. Se crede că arderea spontană a turbei și a multor alte substanțe organice suberate se datorează activității vitale a microorganismelor.
Cercetare fundamentală, desfășurată în ultimii ani, deputat. The Cleaner și V.V. Osokin, a permis să se dezvolte din aceste poziții așa-numita teorie biochimică pirotică de autoîncălzire a rocilor de lut carbonat. Conform acestei teorii a combustiei spontane din cauza rocilor: Autoîncălzirea masei de rocă umedă datorită biochimice pirita oxidativ de leșie conținute în acestea cu thiobacteria asistență și formarea particulară reactor chimic exotermic; încălzirea stratului de suprafață al rocilor cu un reactor chimic și îmbogățirea cu sulf elementar; autoaprinderea vaporilor de sulf în apropierea suprafeței de rocă încălzită la o temperatură de 248-261 ° C și aprinderea unui amestec metan-aer; degradarea termică a materiilor cocsificate și a componentelor de rocă minerală și apariția arderii durabile a produselor de distrugere termică și gazeificare a rocilor.
Aceste deficiențe luate în considerare în VK propus Ipoteza de lucru Kostenko de combustie spontană a cărbunelui, în care, în timpul îmbinării considerate procese biochimice si oxidativa leșie pirita cărbunelui auto-încălzire, cu o predominanță de reacții biochimice la temperaturi sub 60-70 ° C și chimice - în intervalul 70-160 ° C pași Convențional izolate: inițierea oxidarea cărbunelui (la temperatura Tm masivului de rocă) ® biochimice auto-încălzire piritei (Tm -70 ° C) ® uscarea cărbunelui și difuzia de auto-încălzire (70-160 ° C) ® sulf la foc (160 ° C) și dezvoltarea de combustie (160-1000 ° C sau mai mult).
Încălzirea cărbunelui începe cu distrugerea elementelor prin forțele de presiune a rocilor, ceea ce duce la o creștere a suprafeței de reacție, formarea radicalilor reactivi. O etapă importantă în acest caz este slăbirea masei solului în zonele de descărcare ale presiunii de rocă, care asigură filtrarea cavitățile rezervor de metan și pătrunderea ulterioară a aerului în acestea. Aerul care intră în fisurile formate provoacă reacții de oxidare a radicalilor de carbon. Printre alte produse de reacție se formează apă și dioxid de carbon, care sunt necesare pentru dezvoltarea în viitor a tiobacililor.
Picăturile în aer sau prin fluxul de apă, formarea este contaminată cu bacterii. Dezvoltarea coloniilor de microorganisme este însoțită de eliberarea căldurii, temperatura mediului crește până la 60-70 ° C. Încălzirea cărbunelui și evaporarea apei conținute în acesta sunt însoțite de o creștere a ratei de difuzie a oxigenului în cărbune. Aceasta contribuie la o creștere semnificativă a volumului cărbunelui reactiv și la accelerarea încălzirii acestuia, în ciuda scăderii activității bacteriene și a evaporării apei. Depășirea volumului de reacție a cărbunelui peste o valoare critică contribuie la natura ireversibilă a auto-încălzirii sistemului. Cu un suflu suficient de oxigen, temperatura se ridică la 160 ° C, arderea spontană a vaporilor de sulf, aprinderea ulterioară a piritului, metanului, cărbunelui și focului endogen.
Protecția muncii
Legislație și RD
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: