Engineering method for determining the sulfur of mineral impurities for the prediction of hazardous properties of coal seams
Purpose: develop an engineering method for determining sulfur in mineral impurities to predict the hazardous properties of mine seams in mining operations. Methodology: The research methodology and the development of the method are based on a close correlation dependence of the sulfur content in the...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/282417 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Institution
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543569855119360 |
|---|---|
| author | Rudniev, Ye.S. Filatieva, E.M. Filatiev, M.V. Tarasov, V.Yu. Antoshchenko, M.I. |
| author_facet | Rudniev, Ye.S. Filatieva, E.M. Filatiev, M.V. Tarasov, V.Yu. Antoshchenko, M.I. |
| author_sort | Rudniev, Ye.S. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-07-03T11:22:28Z |
| description | Purpose: develop an engineering method for determining sulfur in mineral impurities to predict the hazardous properties of mine seams in mining operations.
Methodology: The research methodology and the development of the method are based on a close correlation dependence of the sulfur content in the combustible part of the fuel on the total sulfur for coals of almost all mine seams of the Donetsk and Lvov-Volyn basins. The ratios between the organic mass and mineral impurities are characterized by the yield of ash. The ratio of ash content of reservoir and enriched samples, as well as information about the content of total sulfur and sulfur in the combustible part, make it possible to estimate the sulfur content in mineral impurities by calculation. All the initial data necessary for the development of the method were established experimentally by standard methods over several decades and are given in the reference and regulatory documents on the consumer qualities of coals.
Results: The percentage of total sulfur for the entire set of considered coal seams can either exceed the sulfur content in the combustible part of the fuel or vice versa. The difference between the content of total sulfur and its presence in the combustible part of the fuel is, in the first approximation, a criterion for assessing the possible sulfur content in the conditionally non-combustible part of the fuel. Negative values of the criterion indicate the predominant sulfur content in the combustible part, and positive values, in the conditionally non-combustible (mineral) impurities.
Based on the available initial experimental data on the content of total sulfur in the combustible part of the fuel, the yield of ash from reservoir and enriched samples, dependencies are proposed for calculating the sulfur content in conditionally non-combustible components.
Between the calculated values of the sulfur content in the conditionally non-combustible part and the proposed criterion, correlations are considered for seven sets of coal seams. The formation of the populations was done taking into account the possible influence of enrichment processes and positive or negative values of the proposed criterion.
Based on the analysis of empirical dependences of the considered sets of coal seams, the necessary conditions were established for obtaining the most reliable results of the calculated determination of sulfur in conditionally non-combustible (mineral) impurities of fossil coals.
Scientific novelty: For the first time, empirical dependences of the sulfur content in conditionally non-combustible (mineral) impurities were established according to the proposed criterion.
Practical value: The results are necessary to improve the regulatory framework for the safety of mining operations in terms of predicting the manifestation of hazardous properties of coal seams due to the presence of sulfur varieties. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:13:34Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-282417 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-07-17T11:13:34Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-2824172023-07-03T11:22:28Z Engineering method for determining the sulfur of mineral impurities for the prediction of hazardous properties of coal seams Інженерний метод визначення вмісту сірки в мінеральних домішках для прогнозу небезпечних властивостей вугільних пластів Rudniev, Ye.S. Filatieva, E.M. Filatiev, M.V. Tarasov, V.Yu. Antoshchenko, M.I. coal consumer qualities organic mineral combustible ash sulfur coal seams hazardous properties regulatory framework forecast вугілля споживча якість органічна мінеральна горюча зола сірка шахтопласти небезпечні властивості прогноз нормативна база Purpose: develop an engineering method for determining sulfur in mineral impurities to predict the hazardous properties of mine seams in mining operations. Methodology: The research methodology and the development of the method are based on a close correlation dependence of the sulfur content in the combustible part of the fuel on the total sulfur for coals of almost all mine seams of the Donetsk and Lvov-Volyn basins. The ratios between the organic mass and mineral impurities are characterized by the yield of ash. The ratio of ash content of reservoir and enriched samples, as well as information about the content of total sulfur and sulfur in the combustible part, make it possible to estimate the sulfur content in mineral impurities by calculation. All the initial data necessary for the development of the method were established experimentally by standard methods over several decades and are given in the reference and regulatory documents on the consumer qualities of coals. Results: The percentage of total sulfur for the entire set of considered coal seams can either exceed the sulfur content in the combustible part of the fuel or vice versa. The difference between the content of total sulfur and its presence in the combustible part of the fuel is, in the first approximation, a criterion for assessing the possible sulfur content in the conditionally non-combustible part of the fuel. Negative values of the criterion indicate the predominant sulfur content in the combustible part, and positive values, in the conditionally non-combustible (mineral) impurities. Based on the available initial experimental data on the content of total sulfur in the combustible part of the fuel, the yield of ash from reservoir and enriched samples, dependencies are proposed for calculating the sulfur content in conditionally non-combustible components. Between the calculated values of the sulfur content in the conditionally non-combustible part and the proposed criterion, correlations are considered for seven sets of coal seams. The formation of the populations was done taking into account the possible influence of enrichment processes and positive or negative values of the proposed criterion. Based on the analysis of empirical dependences of the considered sets of coal seams, the necessary conditions were established for obtaining the most reliable results of the calculated determination of sulfur in conditionally non-combustible (mineral) impurities of fossil coals. Scientific novelty: For the first time, empirical dependences of the sulfur content in conditionally non-combustible (mineral) impurities were established according to the proposed criterion. Practical value: The results are necessary to improve the regulatory framework for the safety of mining operations in terms of predicting the manifestation of hazardous properties of coal seams due to the presence of sulfur varieties. Мета — на підставі експериментальних даних щодо споживчих якостей вугілля, які наведені у довідково-нормативних документах, розробити інженерний метод визначення вмісту сірки в мінеральних домішках для прогнозу небезпечних властивостей шахтопластів під час ведення гірничих робіт. Методика досліджень та розробка способу ґрунтуються на тісній кореляційній залежності вмісту сірки у горючій частині палива від загальної сірки для вугілля практично всіх шахтопластів Донецького та Львівсько-Волинського басейнів. Співвідношення між органічною масою та мінеральними домішками характеризуються виходом золи. Співвідношення зольності пластових та збагачених проб, а також відомості про вміст загальної сірки та сірки в горючій частині, дають можливість розрахунковим шляхом оцінити вміст сірки у мінеральних домішках. Усі вихідні дані, необхідні для розробки методу, отримані експериментально стандартними способами протягом кількох десятиліть і наведені у довідково-нормативних документах про споживчі якості вугілля. Результати досліджень. Відсотковий вміст загальної сірки для всієї сукупності аналізованих шахтопластів може як перевищувати вміст сірки в горючій частині палива, так і бути меншим. Різниця між вмістом загальної сірки та сірки у горючій частині палива у першому наближенні є критерієм оцінювання можливого вмісту сірки в умовно негорючій частині палива. Від’ємні (за знаком) значення критерію вказують на перевагу вмісту сірки в горючій частині, а додатні — в умовно негорючих (мінеральних) домішках. На підставі експериментальних даних щодо вмісту загальної сірки та у горючій частині палива, виходу золи їхніх пластових і збагачених проб запропоновано залежності для розрахунку вмісту сірки в умовно негорючих компонентах. Між розрахунковими значеннями вмісту сірки в умовно негорючій частині та запропонованим критерієм розглянуто кореляційні залежності для семи сукупностей шахтопластів. Ці сукупності сформовано з урахуванням можливого впливу процесів збагачення та додатних або від’ємних значень запропонованого критерію. На підставі аналізу емпіричних залежностей досліджених сукупностей шахтопластів визначено необхідні умови для отримання найбільш достовірних результатів розрахункового визначення вмісту сірки в умовно негорючих (мінеральних) домішках викопного вугілля. Наукова новизна. Вперше встановлено емпіричні залежності вмісту сірки в умовно негорючих (мінеральних) домішках відповідно до запропонованого критерію. Практичне значення. Отримані результати необхідні для вдосконалення нормативної бази безпечного ведення гірничих робіт щодо прогнозу прояву небезпечних властивостей шахтопластів, які зумовлені наявністю різновидів сірки. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2023-07-03 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/282417 10.24028/gj.v45i3.282417 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 45 No. 3 (2023): Геофизический журнал; Том 45 № 3 (2023): Геофізичний журнал; Том 45 № 3 (2023): 2524-1052 0203-3100 uk https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/282417/284264 Copyright (c) 2023 Ye.S. Rudniev, E.M. Filatieva, M.V. Filatiev, V.Yu. Tarasov, M.I. Antoshchenko https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |
| spellingShingle | coal consumer qualities organic mineral combustible ash sulfur coal seams hazardous properties regulatory framework forecast Rudniev, Ye.S. Filatieva, E.M. Filatiev, M.V. Tarasov, V.Yu. Antoshchenko, M.I. Engineering method for determining the sulfur of mineral impurities for the prediction of hazardous properties of coal seams |
| title | Engineering method for determining the sulfur of mineral impurities for the prediction of hazardous properties of coal seams |
| title_alt | Інженерний метод визначення вмісту сірки в мінеральних домішках для прогнозу небезпечних властивостей вугільних пластів |
| title_full | Engineering method for determining the sulfur of mineral impurities for the prediction of hazardous properties of coal seams |
| title_fullStr | Engineering method for determining the sulfur of mineral impurities for the prediction of hazardous properties of coal seams |
| title_full_unstemmed | Engineering method for determining the sulfur of mineral impurities for the prediction of hazardous properties of coal seams |
| title_short | Engineering method for determining the sulfur of mineral impurities for the prediction of hazardous properties of coal seams |
| title_sort | engineering method for determining the sulfur of mineral impurities for the prediction of hazardous properties of coal seams |
| topic | coal consumer qualities organic mineral combustible ash sulfur coal seams hazardous properties regulatory framework forecast |
| topic_facet | coal consumer qualities organic mineral combustible ash sulfur coal seams hazardous properties regulatory framework forecast вугілля споживча якість органічна мінеральна горюча зола сірка шахтопласти небезпечні властивості прогноз нормативна база |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/282417 |
| work_keys_str_mv | AT rudnievyes engineeringmethodfordeterminingthesulfurofmineralimpuritiesforthepredictionofhazardouspropertiesofcoalseams AT filatievaem engineeringmethodfordeterminingthesulfurofmineralimpuritiesforthepredictionofhazardouspropertiesofcoalseams AT filatievmv engineeringmethodfordeterminingthesulfurofmineralimpuritiesforthepredictionofhazardouspropertiesofcoalseams AT tarasovvyu engineeringmethodfordeterminingthesulfurofmineralimpuritiesforthepredictionofhazardouspropertiesofcoalseams AT antoshchenkomi engineeringmethodfordeterminingthesulfurofmineralimpuritiesforthepredictionofhazardouspropertiesofcoalseams AT rudnievyes ínženernijmetodviznačennâvmístusírkivmíneralʹnihdomíškahdlâprognozunebezpečnihvlastivostejvugílʹnihplastív AT filatievaem ínženernijmetodviznačennâvmístusírkivmíneralʹnihdomíškahdlâprognozunebezpečnihvlastivostejvugílʹnihplastív AT filatievmv ínženernijmetodviznačennâvmístusírkivmíneralʹnihdomíškahdlâprognozunebezpečnihvlastivostejvugílʹnihplastív AT tarasovvyu ínženernijmetodviznačennâvmístusírkivmíneralʹnihdomíškahdlâprognozunebezpečnihvlastivostejvugílʹnihplastív AT antoshchenkomi ínženernijmetodviznačennâvmístusírkivmíneralʹnihdomíškahdlâprognozunebezpečnihvlastivostejvugílʹnihplastív |