<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" dtd-version="1.4" article-type="research-article">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="issn">2411-3336</journal-id>
      <journal-id journal-id-type="eissn">2541-9404</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Записки Горного института</journal-title>
        <journal-title xml:lang="en">Journal of Mining Institute</journal-title>
      </journal-title-group>
      <publisher>
        <publisher-name xml:lang="ru">Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ</publisher-name>
        <publisher-name xml:lang="en">Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.31897/PMI.2021.4.5</article-id>
      <article-id custom-type="pmi" pub-id-type="custom">pmi-14188</article-id>
      <article-id pub-id-type="uri">https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/14188</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru">
          <subject>Горное дело</subject>
        </subj-group>
        <subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en">
          <subject>Mining</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="en">Investigation of the influence of the geodynamic position of coal-bearing dumps on their endogenous fire hazard</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="ru">
          <trans-title>Исследование влияния геодинамической позиции углепородных отвалов на их эндогенную пожароопасность</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Batugin</surname>
            <given-names>Andrian S.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Батугин</surname>
              <given-names>А. С.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Batugin</surname>
              <given-names>Andrian S.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>as-bat@mail.ru</email>
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0002-9227-1160</contrib-id>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff1">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (Россия)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">National University of Science and Technology “MISiS” (Russia)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Kobylkin</surname>
            <given-names>Aleksandr S.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Кобылкин</surname>
              <given-names>А. С.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Kobylkin</surname>
              <given-names>Aleksandr S.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>19872104@bk.ru</email>
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0002-1512-890X</contrib-id>
          <xref ref-type="aff" rid="aff2"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff2">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">Институт проблем комплексного освоения недр имени академика Н.В.Мельникова РАН (Москва, Россия)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Research Institute of Comprehensive Exploration of Mineral Resources, Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Musina</surname>
            <given-names>Valerija R.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Мусина</surname>
              <given-names>В. Р.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Musina</surname>
              <given-names>Valerija R.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>musinavaleriya@mail.ru</email>
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0002-3344-2572</contrib-id>
          <xref ref-type="aff" rid="aff3"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff3">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (Россия)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">National University of Science and Technology “MISiS“ (Russia)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
      </contrib-group>
      <pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2021-10-21">
        <day>21</day>
        <month>10</month>
        <year>2021</year>
      </pub-date>
      <pub-date date-type="collection">
        <year>2021</year>
      </pub-date>
      <volume>250</volume>
      <fpage>526</fpage>
      <lpage>533</lpage>
      <history>
        <date date-type="received" iso-8601-date="2020-10-26">
          <day>26</day>
          <month>10</month>
          <year>2020</year>
        </date>
        <date date-type="accepted" iso-8601-date="2021-07-28">
          <day>28</day>
          <month>07</month>
          <year>2021</year>
        </date>
        <date date-type="rev-recd" iso-8601-date="2021-10-21">
          <day>21</day>
          <month>10</month>
          <year>2021</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© Andrian S. Batugin, Aleksandr S. Kobylkin, Valerija R. Musina</copyright-statement>
        <copyright-year>2021</copyright-year>
        <copyright-holder xml:lang="ru">А. С. Батугин, А. С. Кобылкин, В. Р. Мусина</copyright-holder>
        <copyright-holder xml:lang="en">Andrian S. Batugin, Aleksandr S. Kobylkin, Valerija R. Musina</copyright-holder>
        <license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0">
          <license-p>CC BY 4.0</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:type="simple" xlink:href="https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/14188">https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/14188</self-uri>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>В работе исследуется гипотеза, согласно которой одним из факторов, влияющим на самовозгорание углепородных отвалов, является его геодинамическая позиция, т.е. расположение в геодинамически опасной зоне (ГОЗ) на границе блоков земной коры. Данная гипотеза выдвинута на основе научных представлений о блочном строении земной коры и имеющихся статистических данных о расположении горящих отвалов и изучается с применением компьютерного моделирования. В качестве объекта исследования выбран отвал, находящийся в районе Восточного Донбасса. Результаты моделирования показывают, что проникновение воздуха в тело отвала из шахты через ГОЗ, которая пересекает зону ведения горных работ, возможно при избыточном давлении 1000 Па, создаваемым шахтными вентиляторами главного проветривания. Появление очага возгорания в теле отвала вызывает повышение температуры отвальной массы и становится своеобразным триггером, «включающим» аэродинамическую связь между отвалом и окружающей средой, осуществляемую через ГОЗ. Сделан вывод, что установление аэродинамической связи между горными выработками и отвалом через ГОЗ может являться важным фактором, способствующим эндогенной пожароопасности углепородных отвалов. Результаты моделирования могут быть использованы при разработке проектов мониторинга углепородных отвалов и мероприятий по борьбе с их самовозгоранием</p>
      </abstract>
      <abstract xml:lang="en">
        <p>The paper investigates the hypothesis according to which one of the factors influencing the spontaneous combustion of coal-bearing dumps is its geodynamic position, i.e. its location in the geodynamically dangerous zone (GDZ) at the boundary of the Earth crust blocks. This hypothesis is put forward on the basis of scientific ideas about the block structure of the Earth crust and the available statistical data on the location of burning dumps and is studied using computer modeling. A dump located in the area of Eastern Donbass was chosen as the object of research. The simulation results show that the penetration of air into the dump body from the mine through the GDZ, which crosses the mining zone, is possible at an excess pressure of 1000 Pa created by the main ventilation fans. The fire source appearance in the dump body causes an increase in the temperature of the dump mass and becomes a kind of trigger that "turns on" the aerodynamic connection between the dump and the environment, carried out through the GDZ. It is concluded that the establishment of an aerodynamic connection between the mine workings and the dump through the GDZ can be an important factor contributing to the endogenous fire hazard of coal-bearing dumps. The simulation results can be used in the development of projects for monitoring coal-bearing dumps and measures to combat their spontaneous combustion.</p>
      </abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <title>Ключевые слова</title>
        <kwd>углепородный отвал</kwd>
        <kwd>самовозгорание</kwd>
        <kwd>геодинамически опасная зона</kwd>
        <kwd>проницаемость</kwd>
        <kwd>пористость</kwd>
        <kwd>моделирование</kwd>
        <kwd>граничные условия</kwd>
        <kwd>фильтрация воздуха</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <title>Keywords</title>
        <kwd>coal-bearing dump</kwd>
        <kwd>spontaneous combustion</kwd>
        <kwd>geodynamically dangerous zone</kwd>
        <kwd>permeability</kwd>
        <kwd>porosity</kwd>
        <kwd>modeling</kwd>
        <kwd>boundary conditions</kwd>
        <kwd>air filtration</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body/>
  <back>
    <ref-list>
      <ref id="ref1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Геомеханические поля и процессы: экспериментально-аналитические исследования формирования и развития очаговых зон катастрофических событий в горнотехнических и природных системах / Н.Н.Мельников. Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения Российской академии наук, 2018. Т. 1. 539 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Грязев М.В. Математические модели аэрогазодинамических и теплофизических процессов при подземной добыче угля на различных стадиях отработки месторождений / М.В.Грязев, Н.М.Качурин, С.А.Воробьев // Записки Горного института. 2017. Т. 223. С. 99-108. DOI: 10.18454/PMI.2017.1.99</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Ефимов В.И. Аэрогазодинамические процессы, влияющие на радоновую опасность в угольных шахтах / В.И.Ефимов, А.Б.Жабин, Г.В.Стась // Записки Горного института. 2017. Т. 223. С. 109-115. DOI: 10.18454/PMI.2017.1.109</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Кобылкин С.С. Особенности проектирования вентиляции угольных шахт, применяющих камерно-столбовую систему разработки / С.С.Кобылкин, А.Р.Харисов // Записки Горного института. 2020. Т. 245. С. 531-538. DOI: 10.31897/PMI.2020.5.4</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Кобылкин С.С. Трехмерное моделирование при проведении инженерных расчетов по тактике горноспасательных работ / С.С.Кобылкин, А.С.Кобылкин // Горный журнал. 2018. № 5. С. 82-85. DOI: 10.17580/gzh.2018.05.13</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Метановыделение на земную поверхность для территорий горных отводов ликвидированных шахт Кузбасса / Н.М.Качурин, Д.Н.Шкуратский, Л.Л.Рыбак, Р.В.Сидоров // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2015. № 2. С. 42-48.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Новые данные о линеаментном контроле современных очагов метановой дегазации морей Восточной Азии / Р.Б.Шакиров, А.И.Обжиров, А.С.Саломатин, М.М.Макаров // Доклады Академии наук. 2017. Т. 477. № 1. С. 1287-1290. DOI: 10.1134/S1028334X17110241</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Разрывные нарушения угольных пластов (по материалам шахтной геологии) / И.С.Гарбер, В.Е.Григорьев, Ю.Н.Дупак и др. Л.: Недра. 1979. 190 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Шабаров А.Н. Научные основы геологического обеспечения безопасной отработки пластовых месторождений в геодинамически опасных зонах: Автореф. дис. … д-ра техн. наук / Московский государственный горный университет. М., 2004. 44 c.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Экологический мониторинг аэрогазодинамических и тепловых процессов при закрытии угольных шахт: Монография / М.В.Грязев, Н.М.Качурин, В.И.Ефимов, Т.В.Корчагина. Тула: Изд-во Тульского государственного университета, 2020. 265 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Экологический мониторинг при ликвидации шахт и разрезов / Под ред. А.П.Красавина. Пермь: Межотраслевой научно-исследовательский и проектно-технологический институт экологии топливно-энергетического комплекса, 2010. 315 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref12">
        <label>12</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Энергетическая модель самовозгорания углепородных отвалов / С.Б.Алиев, В.Н.Захаров, Б.М.Кенжин, Ю.М.Смирнов // Уголь. 2018. № 12. С. 86-91. DOI: 10.18796/0041-5790-2018-12-86-91</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref13">
        <label>13</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Этапы активации и тектоническая делимость Кузнецкого угольного бассейна (Южная Сибирь) / И.С.Новиков, О.В.Черкас, Г.М.Мамедов и др. // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 3. С. 424-437.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref14">
        <label>14</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Batugin A.S. Analysis of Geodynamical Conditions of Region of Burning Coal Dumps Location / A.S. Batugin, V.R. Musina, I.V. Golovko // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2017. Vol. 95. DOI: 10.1088/1755-1315/95/4/042023.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref15">
        <label>15</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Batugina I.M. Geodynamic zoning of mineral deposits for planning and exploitation of mines / I.M.Batugina, I.M.Petukhov. CRC Press, 1990. 169 p.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref16">
        <label>16</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Batugin A.S. Effect of geodynamic setting on spontaneous combustion of coal waste dumps / A.S.Batugin, A.S.Kobylkin, V.Musina // Eurasiаn Mining. 2019. № 2. DOI: 10.17580/em.2019.02.14</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref17">
        <label>17</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Fault zone hydrogeolog / V.F.Bense, T.Gleeson, S.E.Loveless et al. // Earth-Science Reviews. 2013. Vol. 127. P. 171-192. DOI: 10.1016/j.earscirev.2013.09.008</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref18">
        <label>18</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Kaledina N.O. Ventilation of blind roadways in coal mines: Problems and solutions / N.O.Kaledina, S.S.Kobylkin // Eurasian Mining. 2015. Vol. 10. P. 26-30. DOI: 10.17580/em.2015.02.07</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref19">
        <label>19</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Shenghua Chen. Construction of isolation layers for preventing spontaneous combustion of coal gangue dump and its effects / Shenghua Chen, Zhenqi Hu, Shengyan Chen // Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering. 2014. Vol. 30. № 2. P. 235-243. DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.02.031 (in Chinese).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref20">
        <label>20</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Tanapon Phenrat. Community citizen science for risk management of a spontaneously combusting coal-mine waste heap in ban chaung, dawei district, myanmar // GeoHealth. 2020. Vol. 4. Iss. 6. DOI: 10.1029/2020GH000249</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref21">
        <label>21</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">The spontaneous combustion of coal-mine waste and stream effects in the el bierzo coalfield, Spain / J.Ribeiro, C.O.Ania, I.Suárez-Ruiz, D.Flores // Coal and peat fires: A global perspective. 2018. P. 98-124. DOI: 10.1016/B978-0-12-849885-9.00007-X</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref22">
        <label>22</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Thermal analysis of spontaneous combustion behavior of partially oxidized coal / Jun Deng, Jingyu Zhao, Yanni Zhang et al. // Process Safety and Environmental Protection. 2016. Vol. 104. Part A. P. 218-224. DOI: 10.1016/j.psep.2016.09.007</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref23">
        <label>23</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Thiab D. Petrophysics: Theory and practice of measuring reservoir rock and fluid transport properties: 3rd edition /D.Thiab, E.C.Donaldson. Gulf Professional Publishin, 2011. 976 p.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref24">
        <label>24</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Trace element geochemistry of self-burning and weathering of a mineralized coal waste dump: The novátor mine, Czech Republic / B.Kříbek, I.Sýkorová, F.Veselovský et al. // International Journal of Coal Geology. 2017. Vol. 173. P. 158-175. DOI: 10.1016/j.coal.2017.03.002</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref25">
        <label>25</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Yanci Liang. Mercury emission from spontaneously ignited coal gangue hill in Wuda coalfield, Inner Mongolia, China / Yanci Liang, Handong Liang, Shuquan Zhu // Fuel. 2016. Vol. 182. P. 525-530. DOI: 10.1016/j.fuel.2016.05.092</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref26">
        <label>26</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Zhenqi Hu. An integrated methodology for monitoring spontaneous combustion of coal waste dumps based on surface temperature detection / Zhenqi Hu, Qing Xia // Applied Thermal Engineering. 2017. Vol.122. P.27-38. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2017.05.019</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>
