Горно-геологические и технологические факторы, способствующие самовозгоранию породных отвалов
Ключевые слова:
ПОРОДНЫЙ ОТВАЛ, СКЛОННОСТЬ К САМОВОЗГОРАНИЮ, ТЕОРИЯ САМОВОЗГОРАНИЯ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПАРАМЕТР, ФАКТОР САМОВОЗГОРАНИЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКААннотация
Породные отвалы, особенно горящие, оказывают отрицательное влияние практически на все компоненты природной среды.
Рассмотрены существующие теории самовозгорания породных отвалов. Результаты проведенных аналитических исследований в области самовозгорания породных отвалов показывают, что на данный момент в научных кругах нет единого мнения, позволяющего сделать однозначный вывод об основной причине их самовозгорания.
Установлено, что наиболее полно и обосновано описывает причины самовозгорания породных отвалов теория комплекса «уголь-кислород», определяющими условиями которой являются наличие углесодержащих компонентов и доступ кислорода к породной массе.
Выполнен практический анализ технологических и технических параметров факторов самовозгорания ряда горящих и негорящих породных отвалов угледобывающих районов ДНР. Анализ показал прямую связь процесса горения породных отвалов с наличием углесодержащих компонентов и количественными показателями содержания углерода в отвальной массе. Отвалы с показателями содержания органического углерода выше 10 % подвержены горению.
Влияние содержания серы в отвальной массе на процесс горения породных отвалов неоднозначное. Установлены случаи горения породных отвалов как при содержании серы ниже критического значения (2 %), так и отсутствие горения при высоких ее значениях (4,1 %).
На основе выполненных исследований, с учетом факторов, влияющих на процесс самовозгорания породных отвалов, установлено, что наиболее эффективным способом предотвращения их самовозгорания является
минимизация содержания углесодержащих компонентов в породной массе от проведения подготовительных выработок угольных шахт, выдаваемой на поверхность, до ее складирования в отвал.
Библиографические ссылки
Программа развития угольной промышленности России на период до 2035 года : утверждена Распоряжением Правительства РФ от 13.06.2020 № 1582-р : редакция от 21.10.2024. – URL: http://government.ru/docs/39871/. – Дата публикации: 14.06.2020. – Текст : электронный.
Терриконы : монография / Л. Г. Зубова, А. Р. Зубов, А. А. Зубов [и др.]. – Луганск : Ноулидж, 2015. – 712 с. – ISBN 978-617-579-953-6. – Текст : электронный // Геологическая библиотека : [сайт]. – URL: https://www.geokniga.org/books/16806?ysclid=mjsomcjp10229874813 (дата обращения: 23.10.2025).
Повышение экологической безопасности породных отвалов угольных шахт : монография / А. Р. Зубов, Л. Г. Зубова, С. Г. Воробьев [и др.]. – Луганск : Изд-во ВНУ имени В. Даля, 2012. – 176 с. – ISBN 978-966-590-948-4. – Текст : электронный // Геологическая библиотека : [сайт]. – URL: https://www.geokniga.org/books/16676?ysclid=mjsouzmszi338754433 (дата обращения: 24.10.2025).
Зинченко, И. Н. Численный метод решения задачи об очаговом самонагревании шахтной породы / И. Н. Зинченко, О. П. Пашковский, К. В. Глушенко. – Текст : электронный // Безопасность жизнедеятельности предприятий в промышленно развитых регионах : материалы ХII Международной научно-практической конференции / под ред. С. Г. Костюк, Кемерово, 22–23 ноября 2017 г. – Кемерово : КузГТУ имени Т. Ф. Горбачева, 2017. – С. 137-1. – URL: https://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/BGD/2017/bgd2017/pages/Articles/137.pdf (дата обращения 27.10.2025).
Терриконы углепромышленных районов Донбасса как источник воздействия на окружающую среду / В. Е. Закруткин, Л. Г. Зубова, Е. В. Гибков [и др.] // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия «Естественные науки». – 2017. – № 3. – Ч. 1. – С. 69–75.
Высоцкий, С. П. Экологический мониторинг породных отвалов горнопромышленных агломераций /
С. П. Высоцкий, Д. А. Козырь. – Текст : электронный // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2021. – Т. 332, № 11. – С. 37–46. – DOI: 10.18799/24131830/2021/11/2964. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47371083 (дата обращения: 28.10.2025).
Породные отвалы угольных шахт России / С. З. К. Калаева, С. М. Богданов, Н. О. Лукин, А. А. Огер. – Текст : электронный // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. – 2016. – № 1. – С. 3–23. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25829356 (дата обращения: 28.10.2025).
Study on the evolution characteristics of coal spontaneous combustion and gas coupling disaster region in goaf / Yu. Zheng, Sh. Li, Sh. Xue [et al.]. – Текст : электронный // Fuel. – 2023. – V. 349, 128505. – URL: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.128505 (дата обращения 29.10.2025).
Study on controlling factors and developing a quantitative assessment model for spontaneous combustion hazard of coal gangue / B. Han, Yu. Zhang, Zh. Zou [et al.]. – Текст : электронный // Case Studies in Thermal Engineering. – 2024. – V. 54, 104039. – URL: https://doi.org/10.1016/j.csite.2024.104039 (дата обращения 30.10.2025).
Гендлер, С. Г. Актуальные проблемы возгорания угольных скоплений в породных отвалах / С. Г. Гендлер, А. С. Братских. – Текст : электронный // Горная Промышленность. – 2024. – № 5 S. – С. 71–77. – URL: https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5S-71-77 (дата обращения: 31.10.2025).
Энергетическая модель самовозгорания углепородных отвалов / С. Б. Алиев, В. Н. Захаров, Б. М. Кенжин, Ю. М. Смирнов. – Текст : электронный // Уголь. – 2018. – № 12. – C. 86–91. – URL: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2018-12-86-91 (дата обращения: 03.11.2025).
Оценка длительности инкубационного периода самовозгорания углесодержащих пород отвалов / В. А. Портола, С. И. Протасов, А. А. Бобровникова, Е. А. Серегин. – Текст : электронный // Вестник : научно-технический журнал. – 2020. – № 4. – С. 36–41. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-dlitelnosti-inkubatsionnogo-perioda-samovozgoraniya-uglesoderzhaschih-porod-otvalov/viewer (дата обращения: 04.11.2025).
Тронов, Б. В. О механизме окисления каменного угля кислородом воздуха : Статья 6-я / Б. В. Тронов. – Текст : электронный // Известия Томского индустриального института имени С. М. Кирова. – Т. 60, Вып. III. – С. 11–28. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-mehanizme-okisleniya-kamennogo-uglya-kislorodom-vozduha/viewer (дата обращения: 05.11.2025).
Скочинский, А. А. Рудничные пожары / А. А. Скочинский, В. М. Огиевский. – Москва : Углетехиздат, 1954. – 388 с.
Веселовский, В. С. Самовозгорание промышленных материалов / В. С. Веселовский, Н. Д. Алексеева, Л. П. Виноградова [и др.] ; Государственный комитет по топливной промышленности при Госплане СССР, Ин-т горного дела имени А. А. Скочинского. – Москва : Наука, 1964. – 246 с.
Зборщик, М. П. Предотвращение самовозгорания горных пород / М. П. Зборщик, В. В. Осокин. – Киев : Техника, 1990. – 176 с. – ISBN 5-335-00177-1.
Саранчук, В. И. Окисление и самовозгорание угля / В. И. Саранчук. – Киев : Наукова думка, 1982. – 166 с.
Панов, Б. С. Модель самовозгорания породных отвалов угольных шахт Донбасса / Б. С. Панов, Ю. А. Проскурня. – Текст : электронный // Геология угольных месторождений : межвузовский научный тематический сборник. – Екатеринбург, 2002. – С. 274–281. – URL: https://masters.donntu.ru/2008/ggeo/solovyova/library/2.html (дата обращения: 06.11.2025).
Разработка предложений по снижению углеродсодержащих компонентов в породе от проведения подготовительных выработок угольных шахт до ее складирования : отчет о НИР (заключение) / ГБУ «Донгипрошахт» ; рук. Е. В. Лазуткин ; исполн. : Е. Н. Свечкаренко [и др.]. – Донецк, 2025. – 112 с. – Инв. № Н.16-02.
Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Инструкция по предупреждению экзогенной и эндогенной пожароопасности на объектах ведения горных работ угольной промышленности» : Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 27.11.2020 № Пр-469 : [зарегистрирован 15.12.2020 № 61466]. – URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202012150051 (дата обращения 07.11.2025). – Текст : электронный.
Технический отчет о температурной съемке породного отвала шахты «Южнодонбасская № 1» : отчет о НИР / рук. А. В. Карягин. – Угледар : Агентство экологического менеджмента и аудита, 2006. – 14 с. – Инв. № 977 мш/111.
Проведение температурной съемки на недействующем породном отвале № 5 : отчет о НИР / рук. Л. П. Островой ; исполн. Е. С. Шилова // Санитарно-профилактическая лаборатория ОП «Управление вспомогательного производства» ГП «Шахтерскантрацит» шахта «Прогресс» – Торез, 2016. – 3 с. – Инв. № 983 мш/149.
Проведение тепловых исследований недействующего породного отвала № 5 шахты «Прогресс» ГП «Торезантрацит» : отчет о НИР / рук. П. С. Пашковский ; исполн. : Д. И. Момот [и др.]. – Донецк : НИИГД и ПБ «Респиратор», 2011. – 17 с. – Инв. № 983 мш/148.
Проведение температурной съемки породного отвала шахты имени А. Ф. Засядько с определением количества выбрасываемых в атмосферу вредных веществ : отчет о НИР / рук. А. Е. Калюсский. – Донецк : НПО «Респиратор», 1997. – 10 с. – Инв. № 1463 мш/149.
Технолого-экологический инжиниринг при обогащении полезных ископаемых / А. Д. Полулях, П. И. Пилов, А. И. Егурнов, Д. А. Полулях. – Днепропетровск : НГУ, 2012. – 712 с.
