Than tự cháy hay cháy nội sinh là một trong những hiểm họa tự nhiên trong quá trình khai thác mỏ. Trong lịch sử khai thác than tại Việt Nam hiện tượng tự cháy của than đã được ghi nhận tại mỏ Na Dương (Lạng Sơn), Khe Bố (Nghệ An), Làng Cẩm (Thái Nguyên). Trong những năm gần đây, đã xảy ra cháy nội sinh tại một số vỉa than vùng Quảng Ninh như: Vỉa 9b, 12, 24 Khu Tràng Khê – Công ty than Uông Bí – TKV; Vỉa 7, 10 – Công ty Cổ phần than Hà Lầm -Vinacomin; Vỉa 10 TBII – Công ty than Mạo Khê -TKV; Vỉa 6D – Công ty than Thống Nhất – TKV; Vỉa 14.5 – Công ty than Khe Chàm – TKV. Các vụ cháy tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây mất an toàn, khó kiểm soát và ảnh hưởng đến các hoạt động sản xuất của mỏ, tâm lý thợ mỏ, đặc biệt làm tăng chi phí xử lý khắc phục, tăng giá thành tấn than, giảm hiệu quả sản xuất.
Trong ngành công nghiệp khai thác than tại một số nước tiên tiến trên thế giới như Ba Lan, Nhật Bản, Trung Quốc, Nga,… đã xây dựng phương pháp nghiên cứu về than tự cháy và các giải phòng ngừa, phát hiện sớm hiện tượng than tự cháy. Tùy thuộc vào tính chất của than, đặc điểm điều kiện địa chất kỹ thuật mà các nước đã xây dựng phương pháp nghiên cứu than tự cháy theo cách riêng của mỗi nước, nhưng các phương pháp đều theo nguyên lý chung về sự ôxy hoá của than. Tại Việt Nam đã có một số các công trình, đề tài nghiên cứu về than tự cháy theo phương pháp của Nga, Nhật Bản, Trung Quốc, tuy nhiên các kết quả nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở mức độ nghiên cứu lý thuyết do các trang thiết bị phục vụ công tác nghiên cứu chưa được đầu tư bài bản, chưa có độ chính xác cao để đánh giá một cách tổng thể về than tự cháy tại Việt Nam.
Xuất phát từ thực trạng nêu trên năm 2016, Tập đoàn Công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam đã giao nhiệm vụ cho Viện KHCN Mỏ phối hợp với Viện mỏ Trung ương Ba Lan (GIG) chuyển giao công nghệ Phòng thí nghiệm nghiên cứu khả năng tự cháy của than theo phương pháp của Ba Lan.
Phòng thí nghiệm than tự cháy có thể thực hiện các nhiệm vụ bao gồm:
– Phân tích đánh giá mức độ tự cháy của than, phân loại mức độ tự cháy của than theo tiêu chuẩn của Ba Lan;
– Xác định nhiệt lượng ôxy hóa của than;
– Xây dựng đường đặc tính chuẩn của mẫu than.
Trên cơ sở số liệu xác định mức độ tự cháy của than, đề xuất các giải pháp phòng, chống và phát hiện sớm hiện tượng than tự cháy trong quá trình đào lò, khai thác của các đơn vị sản xuất than hầm lò bao gồm:
– Giải pháp dự báo, phát hiện sớm hiện tượng than tự cháy thông qua lấy mẫu khí sau luồng phá hỏa lò chợ.
– Giải pháp phòng ngừa hiện tượng than tự cháy:
+ Giải pháp xây dựng các tường chắn;
+ Giải pháp thông gió;
+ Giải pháp phun khí Ni tơ vào lò chợ đang khai thác;
+ Giải pháp về kiểm soát nhiệt độ;
+ Giải pháp về công nghệ khai thác, đào lò;
Các thiết bị chính trong phòng thí nghiệm
Các thiết bị chính phục vụ công tác phân tích hóa, phân tích đánh giá tính tự cháy của than: Tổ hợp thiết bị xác định chỉ số cháy; Tổ hợp thiết bị gia nhiệt mẫu than; Tổ hợp máy sắc ký khí agilent 7890A, Agilent 7890B, Shimadzu GC-2014; Tổ hợp máy nhiệt lượng C80; Hệ thống máy SIT 2; Lò nung Naberthem GmbH L15/11; tủ sấy Menmert une 550 và uf 160; cân phân tích AS 310R2, CG-200KF;
Một số hình ảnh
Xác định chỉ số tự cháy của than
Phân tích hàm lượng khí CxHy
 |
 |
 |
 |
Tổ hợp hệ thống máy sắc ký khí agilent 7890A, Agilent 7890B, Shimadzu GC-2014
Tổ hợp thiết bị xác định nhiệt lượng ôxy hóa của than
Hệ thống thiết bị gia nhiệt xây dựng đường đặc tính chuẩn của mẫu than