Для бесперебойной работы предприятий и транспорта потребители должны иметь на специально оборудованных складах необходимые запасы угля и обеспечить его правильное хранение. При длительном хранении на открытых складах уголь, помимо весовых потерь, подвергается атмосферным воздействиям: выветривается, изменяет гра­нулометрический состав, теряет коксующую способность, снижает теплоту сгорания, может самонагреваться и самовозгораться.

В табл. приведена группировка углей по склонности их к окислению и самовоз­горанию и предельные сроки хранения на складах, установленные типовой инструкци­ей по хранению каменноугольного топлива на электростанциях, предприятиях промыш­ленности и транспорта, разработанной ИГИ Минуглепрома СССР и утвержденной в 1972 г. Госпланом и Госснабом СССР.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К УСТРОЙСТВУ УГОЛЬНЫХ СКЛАДОВ

Сооружение складов угля на электростанциях, предприятиях промышленности и транспорта должно осуществляться по проектам, утвержденным в установленном по­рядке в соответствии с назначением складов (расходные – эксплуатационные резерв­ные – для длительного хранения) при соблюдении требований действующих строитель­ных норм и правил. При сооружении угольных складов должны быть учтены:

• нормы запасов хранимого угля и объем его переработки;
• организация и проведение комплекса работ по приемке угля на склад, его хранение и использование;
• требования техники безопасности, охраны труда, санитарных норм и противопожарной охраны.

При строительстве и эксплуатации складов должны быть учтены все условия, обеспечивающие сохранение качества угля; максимальное снижение потерь при хране­нии от окисления, уноса ветром, переизмельчения, вымывания осадками; предупреж­дение смерзаемости с учетом климатических условий. Для сооружения склада следует выбирать сухую, незаболоченную площадку, по возможности вблизи железнодорожных путей и защищенную от ветров естественными или искусственными заслонами. Выбранная для склада площадка должна быть очищена от шлаков, мусора, ме­таллолома, древесных отходов, растительности и других посторонних предметов и хо­рошо выровнена.

Для отвода грунтовых, дождевых и талых вод должны устраиваться необходимые дренажные сооружения. Во избежание затопления штабелей угля дождевыми или талыми водами пло­щадка под складом должна иметь уклон в 3-5° для стока воды за пределы склада. Не рекомендуется сооружать склады под различными коммуникациями – источни­ками тепла (паропроводами, теплопроводами), газопроводами и электролиниями и над местами прохождения подземных сооружений (тоннелями, трубопроводами, электрокабелями и пр.). Склады должны иметь резервные площадки не менее 5% их полезной емкости для освежения угля при длительном хранении и охлаждении его в случае саморазо­гревания.

Для складирования устойчивых к окислению углей (I и II группы) рекомендуется устройство прочных забетонированных оснований, исключающих потери угля в грунт и обеспечивающих хороший отвод тепла. Для малоустойчивых к окислению углей (III и IV группы) площадки под шта­беля рекомендуются в виде естественного грунта, обеспечивающего хорошую теплоот­дачу от угля в почву, относительно быстрое удаление атмосферных осадков, а также хороший контакт угля с основанием, что затрудняет свободный подсос воздуха в шта­бель. Основание у естественного грунта должно быть покрыто смесью шлама и тощей глины с толщиной слоя 12-15 см с уплотнением.

В зависимости от емкости склады должны быть оборудованы необходимым ко­личеством механизмов соответствующей производительности, грейферными кранами, скреперами, катками и весами. Склады должны быть также оборудованы достаточным наружным освещением, противопожарными водопроводами и необходимыми противопожарными средствами и инвентарем. Гидранты должны располагаться на площадках, не занимаемых углем, на рас­стоянии от места укладки угля не более 100 м.

РАЗГРУЗКА УГЛЯ НА СКЛАДЕ И ФОРМИРОВАНИЕ ШТАБЕЛЕЙ

Запрещается разгрузка и хранение угля на неподготовленной площадке. Весь уголь, поступающий на склад для длительного хранения, должен быть уло­жен в штабеля (по мере выгрузки его из вагонов) не позднее двух суток со дня его выгрузки. На складе должно осуществляться раздельное хранение углей по видам (камен­ный, бурый уголь), маркам, сортам, классам, кондициям и срокам хранения. При разгрузке угля на складе и укладке в штабель должны быть приняты меры по уменьшению измельчения, распыления и сегрегации. При укладке штабеля грейферным краном и другими механизмами не допуска­ется открывать ковш с углем на высоте более 2 м от поверхности штабеля.

Штабеля на складах следует располагать вдоль направления господствующих ветров, а расходование угля из штабелей необходимо начинать со стороны, противопо­ложной направлению господствующего ветра. Наиболее рациональной является форма штабеля в виде правильной усеченной пирамиды с основанием в виде вытянутого прямоугольника. Формирование штабелей угля лучше всего производить в холодное время года, а в летнее время – после захода солнца или ночью при отсутствии осадков.

Размеры штабеля зависят от применяемых способов его укладки (для рядовых углей с послойным и поверхностным уплотнением, для сортовых—без уплотнения), а также от свойств и сроков хранения угля. В зависимости от склонности углей к окислению рекомендуется следующая мак­симальная высота штабелей: группа угля I (максимальная высота штабеля, м. не ограничена), II (до 10 м), III (до 6 м), IV (до 5 м).

На немеханизированных складах размеры штабелей для углей I группы также не ограничиваются; для углей II группы высота должна быть не более 10 м., длина и ширина штабеля не ограничивается, для углей III и IV групп допускается высота до 2,5 м, ширина не более 20 м, длина не ограничивается.

При закладке угля на длительное хранение необходимо производить уплотнение горизонтальных поверхностей штабеля и откосов, в особенности в их нижней части. Рядовые угли III и IV групп закладываются в штабель с послойным уплотнением через каждые 0,5-1,5 м, с равномерным распределением крупных кусков по мере ук­ладки каждого слоя. Сортовые каменные, бурые угли и антрацит, а также обогащенные угли уклады­ваются в штабель во избежание их измельчения без послойного и поверхностного уп­лотнения. Запрещается также применение скреперных установок при закладке в шта­бель сортовых углей и антрацита.

Закладка в штабеля печорского и сучанского углей марки Ж производится без послойного уплотнения; уплотнение применяется только по верхнему основанию и от­косам штабеля. Для уплотнения применяются катки и вибрационные трамбовки. Уплотнение откосов может производится специальными трамбовками, которые од­новременно могут служить для их выравнивания. Каждый штабель должен снабжаться таблицей с указанием номера штабеля, наи­менования угля, марки, сорта, количества угля в тоннах, время начала и окончания формирования штабелей, зольности, влажности угля и выхода летучих веществ.

МЕРЫ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ ОКИСЛЕНИЯ И САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЯ В ШТАБЕЛЯХ

Для предупреждения нагревания и самовозгорания при хранении наиболее склон­ных к окислению углей IV группы, помимо послойного и поверхностного уплотнения их в штабеле, а также для тех сортовых углей, которые склонны к окислению и самовозгоранию и укладываются в штабель без уплотнения, рекомендуется:

• внесение в бурые и каменные угли IV группы ингибиторов – антиокислителей в виде растворов, водных эмульсий, суспензий или сухих реагентов в процессе формирования штабелей с послойным и поверхностным уплотнением угля или с помощью специальной насосной установки через трубы с отверстиями, погружаемые в штабель;
• покрытие поверхности штабеля специальными составами.

В южный районах (Средняя Азия, Украина, Кавказ) в целях уменьшения перегревания штабеля рекомендуется покрытие поверхности штабеля 5%-ной суспензией гашеной извести.

Устройство в штабелях каких-либо вентиляционных каналов или вытяжных труб с целью охлаждения угля не допускается. О наличии очагов самовозгорания можно судить по внешним признакам и по за­меру температуры угля в штабелях. Внешними признаками появления очагов самовозгорания угля весной, в летнее врехмя и осенью являются:

• появление за ночь на поверхности штабеля, близкой к очагу самовозгорания, влажных пятен, исчезающих с восходом солнца;
• появление белых пятен, исчезающих при выпадении дождя;
• появление невысыхающих влажных пятен;
• появление озолившегося угля;
• появление пара и запаха продуктов разложения угля;
• искрение в ночное время.

В зимнее время о возникновении очагов самовозгорания угля можно судить по появлению проталины на снежном покрове.

Процесс окисления угля при хранении в штабелях, особенно в летние месяцы, не­обходимо контролировать систематическим измерением температуры. Для измерения температуры угля в штабеле устанавливаются металлические трубы диаметром 25-50 мм, нижний конец которых оттягивается на конус и зава­ривается. Верхние концы труб, выступающие над поверхностью штабеля, закрываются проб­кой с крючком снизу, к которому подвешивается термометр, опускаемый внутрь трубы на 20 мин. Трубы устанавливаются в шахматном порядке на расстоянии не более 25 м та­ким образом, чтобы концы труб не доходили до нижнего основания штабеля. Поверхность угля вокруг труб должна тщательно уплотняться.

При высоте штабеля до 5 м измерение температуры угля производится в одной точке каждой трубы на 1/2 высоты штабеля. При высоте штабеля более 5 м измерение температуры угля производится в двух точках – на глубине 1/3 и 2/3 высоты штабеля от верхнего основания. Измерение температуры каменных и бурых углей производится один раз в декаду при температуре угля до 40°С и ежедневно при температуре свыше 40° С. Результаты замера температуры в каждой трубе должны заноситься в специаль­ный журнал контроля за температурой угля в штабелях.

При закладке на хранение устойчивых к окислению углей и антрацитов установка железных труб для замера температуры угля не обязательна. В этом случае определе­ние температуры угля при контрольной проверке может производиться переносным термощупом. Такой контроль производится по верхнему основанию и по откосам штабеля на расстоянии 2 м от нижней кромки штабеля. После замера температуры отверстия в угле, образованные термощупом, а также следы от ног на поверхности штабеля засыпаются углем и тщательно уплотняются. Глубина погружения термощупа в штабель при замере температуры угля состав­ляет 1,25-1,5 м. В штабелях, в которых температура угля достигла 65-80°С, т. е. относящихся к группе опасных, а также в штабелях с действующими или ликвидированными очага­ми самовозгорания, т. е. относящихся к группе самовозгорающихся, контроль темпера­туры в них с помощью термощупов запрещается.

При самонагревании угля в штабеле до температуры свыше 40°С принимаются следующие меры:

• уплотнение угля в местах очагов нагрева;
• в том случае, когда дополнительное уплотнение угля в месте его нагревания не дало результатов и температура угля продолжает увеличиваться и достигает более 60°С, необходимо немедленно удалить из штабеля весь нагревшийся уголь и направить его для использования. При обнаружении в штабеле угля с температурой 60°С к более или при повыше­нии температуры на 5° в сутки необходимо принять меры по ликвидации очагов само­возгорания.

При возникновении очагов нагревания угля с температурой 60°С и выше, а также очагов загоревшегося угля принимаются следующие меры:

• производится удаление саморазогревшегося или загоревшегося угля; причем уголь складывается на отдельную площадку тонким слоем (высотой не более 0,5 м) и производится интенсивная поливка его водой до полного тушения. Охлажденный уголь немедленно отгружается для текущего расхода;
• при невозможности удаления угля из штабеля или его отгрузки применяется тушение очагов загоревшегося угля уплотнением пораженных мест и заливанием очагов водной 3-4%-ной суспензией гашеной извести или глинистым раствором. Поверхность штабеля в необходимых случаях покрывается слоем глиняной обмазки.

Тушить очаги самовозгорания или загоревшегося угля в штабеле водой запре­щается.

Штабели угля, в которых температура превышает допустимую норму, или штабе­ли, в которых появились очаги самовозгорания, должны быть в первую очередь из­расходованы, независимо от сроков хранения угля. Угли с содержанием влаги более 6-7% и при содержании мелочи более 20% независимо от марки подвержены промерзанию в штабеле на глубину 0,5-2 м в за­висимости от климатических условий.

Для предотвращения смерзаемости углей осуществляют:

• взрыхление верхнего слоя штабеля с помощью машин-рыхлителей или других приспособлений до наступления заморозков или после заморозков, если толщина промерзания не превысила 100-150 мм;
• обработку верхнего слоя угля до заморозков поверхности-активными веществами (нефтепродуктами, отходами коксохимического и нефтеперерабатывающего производств) на глубину промерзания в штабеле с учетом климатических условий в данном районе.

УЧЕТ И ПРОВЕРКА ЗАПАСОВ УГЛЯ НА СКЛАДАХ

На каждом складе должна вестись книга учета поступления, наличия запасов и отпуска угля со склада. В книгу записывают даты начала и конца формирования штабеля, дату поступ­ления угля, наименование угля, марку, класс, массу и качество, а также результаты контрольных проверок количества и качества в отдельные периоды. На каждое первое число месяца должна производиться натурная проверка хра­нящихся на складах запасов угля по количеству.

Определение количества угля в штабеле производится вычислением объема шта­беля и определением насыпной плотности угля. Для определения объема штабеля измеряют площади верхнего и нижнего осно­ваний штабеля, определяют среднюю высоту. Насыпная плотность угля определяется в каждом штабеле (отдельно по маркам и сортам) несколькими взвешиваниями угля в ящике емкостью 1 м3 при крупности угля более 25 мм, и в ящике емкостью 0,5 м3 при крупности угля менее 25 мм. Для взвешивания уголь набирают не менее чем из 4-5 мест; а при больших шта­белях – 8-10 мест. После взвешивания определяют среднюю насыпную плотность угля, фиксируемую актом.

Если уголь в штабеле уплотнен, то заполненный углем ящик следует также уп­лотнить. Одновременно с проверкой количества угля в штабеле отбирают пробу и опре­деляют зольность и влажность угля.

ПОТЕРИ УГЛЯ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВАНИИ И ХРАНЕНИИ

Для оценки возможной естественной потери массы угля при перевозке по железным дорогам в процентах от первоначальной массы, указанной в железнодорожных накладных, инструкцией МУП СССР № Пр4303 от 3 октября 1951 г. установлены сле­дующие предельные нормы:

ПОТЕРИ УГЛЯ В % ПРИ ТРАНСПОРТИРОВАНИИ

Для горючих сланцев потеря массы установлена в 0,7% независимо от рода ва­гона и дальности перевозок.

При перевозке угля речным и морским транспортом норма убыли установлена в 1,1%, кроме сахалинского угля, для которого норма убыли —1,5%; для горючих слан­цев норма потери принята 1,2%.

При смешанных железнодорожно-водных перевозках угля, а также при перевоз­ках по железнодорожным линиям с разной шириной колеи нормы естественной потери увеличиваются дополнительно к вышеуказанным на 1% на каждую перевалку, на 0,8% на каждую перегрузку из вагона в вагон и на 0,8% на каждую перегрузку из судна в судно.

При перевозке угля с шахт к местам погрузки в автомашины потери угля при­нимают 0,15% массы перевезенного угля.

Эти нормы не могут служить основанием для списания потерь угля при пере­возках, а являются лишь предельными (контрольными) при определении закономерно­сти фактически выявленной убыли массы угля при его перевозке. Единые нормы потерь угля при хранении на складах потребителей не установ­лены.