Ежегодное увеличение добычи угля и спроса на него приводят к необходимости организации мест временного хранения (складов) для размещения угольного сырья перед отправкой потребителю. При открытом способе складирования угля процесс пыления от погрузо-разгрузочных операций и с поверхности штабеля негативно влияет на здоровье рабочих склада и состояние прилегающих к складу территорий. Альтернативным открытому складированию является размещение угольного сырья в закрытых помещениях. Одной из главных опасностей при таком складировании угля может быть выделение в воздушную среду остаточного метана, содержащегося в угольных отдельностях, после процессов дегазации во время добычи и извлечение на поверхность, а также транспортировки до места временного хранения. В статье выполнен анализ изменения метаноносности угля в процессе добычи, транспортирования и при непосредственном размещении на закрытых складах. Рассмотрены физико-химические основы массобмена при взаимодействии газонасыщенной угольной массы с воздухом. Показано, что интенсивность метановыделения зависит от природной газоносности угольного пласта, параметров массопереноса между углем и воздухом, а также температуры окружающей среды. Для оценки динамики газообмена угольной массы с атмосферным воздухом предложен приближенный подход, основанный на использовании двух взаимосвязанных итераций, определяющих как формирование концентрационных полей метана в воздушном пространстве насыпного объема, так и величины метановыделения с поверхности штабеля к наружному воздуху. Отмечено, что безопасность эксплуатации закрытых угольных складов по газовому фактору может быть реализована с помощью искусственной вентиляции, обеспечивающей объемную концентрации метана в воздушной среде менее 1 %. Величина расхода, достаточная для достижения отмеченной концентрации метана, получена в результате компьютерного моделирования процесса формирования полей концентраций метана в воздушной среде при теоретически вычисленном выделении метана с поверхности штабеля.

The annual increase of coal production and its demand lead to the necessity in temporary storage places (warehouses) organization to accommodate raw coal materials before the shipment. It is noted that at the open method of coal storing the dust emission from loading/unloading operations and from the pile surface effects negatively the health of the warehouse workers and adjacent territories. An alternative solution is closed-type warehouses. One of the main hazards of such coal storage can be the release of residual methane from coal segregates into the air after degassing processes during mining and extraction to the surface, as well as transportation to the place of temporary storage. The study carries the analysis of methane content change in coal during the processes of extraction, transportation and storage. Physical and chemical bases of mass transfer during the interaction between gas-saturated coal mass and air are studied. It is determined that the intensity of methane emission depends on: the coal seam natural gas content, parameters of mass transfer between coal, and air and the ambient temperature. The dynamics of coal mass gas exchange with atmospheric air is evaluated by approximate approach, which is based on two interrelated iterations. The first one considers the formation of methane concentration fields in the air space of the bulk volume and the second accounts the methane emission from the pile surface to the outside air. It is determined that safety of closed coal warehouses exploitation by gas factor can be ensured by means of artificial ventilation providing volumetric methane concentration in the air less than 1 %. The flow rate sufficient to achieve this methane concentration was obtained as a result of computer modeling of methane concentration fields formation in the air medium at theoretically calculated methane emission from the pile surface.