Linyit ve Taşkömürü Tozlarının Yanabilirlik ve Patlayabilirlik Açısından Değerlendirilmesi

Yıl 2023, Cilt: 13 Sayı: 1, 94 - 104, 30.06.2023

Emre Günay

Öz

Bu çalışmada, bir yeraltı taşkömürü bir yeraltı linyit ocağında üretim esnasında oluşan havada asılı kalabilen ve patlamaya neden olabilecek kömür tozlarının (float dust) miktarları belirlenmiştir. Ayrıca, yeraltından alınan kömür örneklerinin kısa analizleri yapılmış, hazırlanan kömür tozlarının Hartmann aparatı kullanılarak patlayabilir nitelikte olup olmadıkları ve sıcak yüzeylerde tutuşabilirlikleri incelenmiştir. Yeraltında yapılan ölçümler sonucunda, linyit ocağında bir vardiyada oluşan havada asılı toz yoğunluklarının 14.36 mg/m3 ile 72.23 mg/m3 arasında ve ton başına oluşan havada asılı toz miktarlarının ise 9977mg ile 26717 mg arasında olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, yeraltı taşkömürü ocağında yapılan ölçümlerde havada asılı toz yoğunluklarının 81.64 mg/m3 ile 269.80 mg/m3 arasında değiştiği ve ton başına havada asılı toz miktarlarının ise 79024 mg ile 278960 mg olduğu tespit edilmiştir. Hartmann aparatı ile yapılan deneyler sonucunda hem linyit hem de taşkömürü tozlarının patlayabilir nitelikte olduğu belirlenmiştir. Bunun yanı sıra, kömür tozu örneklerinin sıcak yüzeylerde tutuşabilirlik sıcaklıklarının örneklerin kül içeriklerine bağlı olarak 185°C ile 240°C arasında olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada elde edilen bulgular kömür tozuna yönelik olarak ülkemizdeki çalışmaların arttırılmasının gerekliliğini ortaya koymuştur.

Anahtar Kelimeler

Kömür tozu, Kömür tozu patlaması, Tutuşabilirlik, Toz konsantrasyonu

Destekleyen Kurum

Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi Birimi

Proje Numarası

2019-29011448-01

Teşekkür

Yazarlar, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi Birimi’ne (Proje No: 2019-29011448-01) çalışma kapsamında sağladığı destek için teşekkürlerini sunarlar.

Characterization of Lignite and Hardcoal Dusts in Terms of Flammability and Explosibility

Öz

In this study, the amount of float dust that can cause coal dust explosion in two underground coal mines (one hardcoal and one lignite). Besides, a proximate analysis has been performed for the samples obtained from underground and using the Hartmann apparatus it was determined whether the coal dust samples prepared were flammable. Smoldering temperatures of the coal dust samples were also found. The measurements performed underground revealed that the amount of float dust in lignite mine was between 14.36 mg/m3 and 72.23 mg/m3 and the amount of coal dust formed per ton of coal produced was between 9977 mg and 2717 mg. For underground hardcoal mine, the amount of float dust in was between 81.64 mg/m3 and 269.80 mg/m3 and the amount of coal dust formed per ton of coal produced was between 79024 mg and 278960 mg. The test performed by Hartmann Apparatus showed that both hardcoal and lignite dusts were flammable. In addition, depending on their ash content, smoldering temperatures of coal dusts were between 185°C and 240°C. The findings obtained from the study revealed that the number of studies on coal dust should be increased in our country.

Anahtar Kelimeler

Coal dust, Coal dust explosion, Flammability, Dust concentration

Proje Numarası

2019-29011448-01

Kaynakça

• ASTM, 2015. Standard test method for hot-surface ignition temperature of dust layers, American Standards for Testing Materials, E2021-15.
• ASTM, 2017. Standard test method for moisture in the analysis sample of coal and coke, American Standards for Testing Materials, D3173-17a.
• ASTM, 2018. Standard test method for ash in the analysis sample of coal and coke, American Standards for Testing Materials, D3174-12.
• ASTM, 2018. Standard test method for volatile matter in the analysis sample of coal and coke, American Standards for Testing Materials, D3175-18.
• ASTM, 2019. Standard Test Method for Minimum Autoignition Temperature of Dust Clouds, American Standard Testing Methods, E1491-06 (Reapproved 2019).
• Cashdollar, K. L., Sapko, M. J., Weiss, E. S., Hertzberg, M. 1987. Laboratory and mine dust explosion research at the Bureau of Mines, In Industrial dust explosions, STP 958, West Conschocken, PA: American Society for Testing Materials.
• Cashdollar, K. L., Weiss, E. S., Greninger, N. B., Chatrathi, K. 1992. Laboratory and large-scale dust exploison research. Plant/Operations Progress, 11(4): 247-255.
• ÇSGB, 2010. Yeraltı ve Yerüstü Maden İşletmelerinde İş Sağlığı ve Güvenliği Rehberi, Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bananlığı İş Teftiş Kurulu Başkanlığı, Yayın no: 43, 140s.
• Didari V., 1985. Kömür Tozu Patlaması, Madencilik, TMMOB Maden Mühendisleri Odası Yayını, 24 (4): 23-29.
• Eckhoff, R. K. 2003. Dust Explosions in the Process Industries, 3rd edition, Gulf Professional Publishing, USA, 2003. ISBN 0-7506-7602-7.
• Greninger, N. B., Cashdollar, K. L., Weiss, E. S., Sapko, M. J. 1990. Supression of dust explosions involving fuels of intermediate and high volatile content. In Proceedings of teh fourth international colloquium on dust explosions, Polish Academy of Sciences, Porabka-Kozubnik, Poland, November 4-9, pp. 208-228.
• Hartman, L. H., Muutmansky, J. M., Ramani, R. V., Wang, Y. J. 1997. Mine ventilation and air conditioning, 3rd edition, USA: John Wiley & Sons, Inc.
• Lees, F. P. 1996. Lees’ Loss Prevention in the Process Industries, Hazard Identification, Assessment and Control, 2rd edition, Elsevier, Oxford, UK.
• Lees, F. P. 2005. Lees’ Loss Prevention in the Process Industries Hazard Identification, Assessment and Control, 3rd edition, Elsevier, Oxford, UK.
• NIOSH 2006. Float Coal Dust Ecplosion Hazards, Milestones in Mining Safety and Health Technology, DHSS, Publication No.2006-125.
• Weiss, E. S., Greninger, N. B., Sapko, M. J. 1989. Recent dust explosion studies the Lake Lynn experimental mine. In Proceedings of the 23rd international conference of safety in mines research institutes, U.S. Department of Interior, Bureau of Mines, Washington, DC, September 11-151, pp. 843-856.
• Wilcox, J. 1956. Isokinetic flow and sampling. Journal of The Air Pollution Control Association, 5:4, 226-245. Doi: 10.1080/00966665.1956.10467715