RUDN Journal of Ecology and Life SafetyRUDN Journal of Ecology and Life SafetyВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности2313-23102408-8919Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)3759210.22363/2313-2310-2023-31-4-607-617TLYHLSIndustrial EcologyПромышленная экологияResearch ArticleEcological and technological efficiency of the innovative coal-watercoal cluster of housing and communal serviсesЭколого-технологическая эффективность инновационного угольно-водоугольного кластера ЖКХhttps://orcid.org/0000-0001-6937-977457191867230S-3433-20181999-2722ZommerTatyana V.ЗоммерТатьяна Валентиновна

Researcher of the Scientific and Technical Department of the Institute of Integrated Safety in Construction of the National Research University of Moscow, MSU, postgraduate student of the 1.5.15 “Ecology”

научный сотрудник научно-технического отдела института комплексной безопасности в строительстве НИУ МГСУ, аспирант направления подготовки 1.5.15 «Экология»

ZommerTV@mgsu.ru9556-1207SimonyanVladimir V.СимонянВладимир ВикторовичDoctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Engineering Surveys and Geoecologyдоктор технических наук, профессор кафедры инженерных изысканий и геоэкологииsimonyan.vladimir55@gmail.com5944-5809MorozovAndrey G.МорозовАндрей ГеннадиевичCandidate of Technical Sciences, Directorкандидат технических наук, директорinfo@innotoplivo.ruMoscow State University of Civil EngineeringНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетAmaltea-ServiceАмальтеа-Сервис15122023314VOL 31, NO4 (2023)ТОМ 31, №4 (2023)60761724012024Copyright ©; 2023, Zommer T.V., Simonyan V.V., Morozov A.G.Copyright ©; 2023, Зоммер Т.В., Симонян В.В., Морозов А.Г.2023Zommer T.V., Simonyan V.V., Morozov A.G.Зоммер Т.В., Симонян В.В., Морозов А.Г.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/ecology/article/view/37592

The possibilities of increasing the ecological and technological efficiency of the innovative coal-watercoal cluster of housing and communal services, including the mechanics of coal destruction in a hydraulic shock installation, are considered. The creation of an experimental coal-watercoal cluster of housing and communal services involves the use of innovative coal-watercoal technology in boilers under construction or in operation, including the processing of solid coal fuels into innovative coal-water fuel suspension with subsequent combustion in specially equipped furnaces. The set tasks of managing environmental and technological qualities in the process of preparing an innovative coal-water fuel suspension based on statistical analysis of the granulometric composition correlate with the tasks of obtaining micro- and ultrafine coal-water suspensions in order to achieve high environmental and technological qualities. The control of an innovative coal-watercoal fuel technology based on automatic control of the granulometric composition using the natural fracturing of coal for the control action during the destruction of coal by the method of water hammer is proposed. Technological patterns of reducing the negative technogenic impact on the geospheres are revealed, including a method for managing the environmental and technological qualities of an innovative water-coal suspension based on automatic control of the granulometric composition during coal grinding by the hydraulic shock method.

Рассмотрены возможности повышения эколого-технологической эффективности инновационного угольно-водоугольного кластера ЖКХ, включая механику разрушения угля методом мокрого помола в гидроударной установке с контролем гранулометрического состава полученной водоугольной суспензии. Создание опытного угольно-водоугольного кластера ЖКХ предполагает использование в строящихся или действующих котельных инновационной угольно-водоугольной технологии, включая переработку твердых видов угольного топлива в инновационную водоугольную топливную суспензию с последующим сжиганием в специально оборудованных топках. Поставленные задачи управления экологическими и технологическими качествами в процессе приготовления инновационной водоугольной топливной суспензии на основе статистического анализа гранулометрического состава коррелируют с задачами получения микро- и ультрадисперсной водоугольных суспензий с целью достижения высоких экологических и технологических качеств. Результаты, полученные путем стандартного математико-статистического анализа гранулометрического состава, были подтверждены экспериментальными данными. Полученные результаты позволили осуществить генерацию новых идей с использованием природной трещиноватости угля для управляющего гидроударного воздействия в рамках угольно-водоугольного кластера ЖКХ. Предложено управление инновационной угольно-водоугольной топливной технологией на основе автоматического контроля гранулометрического состава с использованием природной трещиноватости угля для управляющего воздействия при разрушении угля методом гидроудара. Выявлены технологические закономерности уменьшения негативного техногенного воздействия на геосферы, включая методику управления экологическими и технологическими качествами инновационной водоугольной суспензии на основе автоматического контроля гранулометрического состава при измельчении угля методом гидроудара.

ecologyindustrial ecologyecological and technological efficiencywater-coal fuel suspensionhydraulic shock installationenergy savingenergy efficiencyinnovative coal-watercoal cluster of housing and communal servicesэкологияпромышленная экологияэколого-технологическая эффективностьводоугольная топливная суспензиягидроударная установкаэнергосбережениеэнергоэффективностьинновационный угольно-водоугольный кластер ЖКХThe study was conducted within the framework of RFBR grant No. 19-35-90135.Исследование проводилось в рамках гранта РФФИ № 19-35-90135.Zommer TV, Chernyshev SN Innovative geotechnologies is the key to geoenvironmental sustainability of urban areas by reducing the load and control techno-landscapes on the example of innovative water-coal technologies. MATEC Web of Conferences. 2016;(5):03011.Ilyichev V, Emelyanov S, Kolchunov V, Bakaeva N. About the dynamic model formation of the urban livelihood system compatible with the biosphere. Applied Mechanics and Materials. 2015:725-726, 1224-1230.Trubetskoy KN, Galchenko YP. Naturelike mining technologies: prospect of resolving global contradictions when developing mineral resources of the lithosphere. Herald of the Russian Academy of Sciences. 2017;87(4):378-384.Trubetskoy KN, Iofis MA, Yesina EN, Postavnin BN, Fedorov EV, Krasyukova EV. RU 2684647 C1 Method for controlling the geomechanical state of a rock mass. 2018 (In Russ).Zommer TV. Expert-analytical substantiation of the transition from combustion of solid coal fuel to combustion of coal-water slurry fuel. Science Review. 2016;(7):33-38 (In Russ).Zommer TV, Chernyshev SN. Management of the urban landscapes on the basis of geo-bio-positive coal-watercoal technologies. Journal of Economy and entrepreneurship, 2017;4(2):969-973 (In Russ).Chernyshev SN. Rock fractures. London; 1991.Morozov AG, Korenyugina NV. Hydroimpact technologies in the production of watercoal fuel. Energy Safety and Energy Economy. 2010;(2):12-15 (In Russ).Morozov AG. RU 82482 U1, Installation for burning coal-water fuel. 2009 (In Russ).Patrakov YF, Semenova SA. Analysis of particle size distribution in coal dust by laser diffraction. Gornyi Zhurnal. 2020;(4):71-75.Surowiak A, Foszcz D, Niedoba T. Evaluation of jig work on the basis of granulometric analysis of particle size fractions of benefication products in purpose of process optimization. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019;641(1):012006.Nikolenko PV, Epshtein SA, Shkuratnik VL, Anufrenkova PS. Experimental study of coal fracture dynamics under the influence of cyclic freezing-thawing using shear elastic waves. International Journal of Coal Science and Technology. 2020.Kossovich EL. Mechanical, structural and scaling properties of coals: depth-sensing indentation studies. Applied Physics A: Materials Science and Processing. 2019;125(3):195.Karacan CÖ, Okandan E. Fracture cleat analysis of coals from Zonguldak Basin (northwestern Turkey) relative to the potential of coalbed methane production. International Journal of Coal Geology. 2000;44(2):109-125.Manjunath GL, Jha B. Nanoscale fracture mechanics of Gondwana coal. International Journal of Coal Geology. 2019;204:102-112.Yu H, Zhang Y, Lebedev M, Han T, Verrall M, Wang Z, Al-Khdheeawi E, Iglauer S. Nanoscale geomechanical properties of western australian coal. J. Pet. Sci. Eng. 2017;(1):109.Chernyshev SN, Zommer TV, Zommer VL. A Method for Determining the Hydraulic Conductivity of Rock Mass with Fractures of Limited Length. Power Technology and Engineering. 2019;53(2):155-158.Ter-Martirosyan ZG, Mirnyy AY, Ter-Martirosyan AZ, Chernyshev SN. The mechanical properties of soils with inhomogeneous granulometric composition. International Journal of Applied Engineering Research. 2016;11(3):1715-1718.Osintsev KV, Prikhodko IS. Application of linear programming techniques to optimize the choice of coal and water coal fuel. Journal of Physics: Conference Series. 2019;1333(4):042025.Malyshev DYu, Syrodoy SV. Justification of resource efficiency of the technologies for burning water-coal fuels with biomass additives. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, Geo Assets Engineering. 2020;331(6):77-85.Murko VI, Khyamyalyainen VA, Baranova MP. The creation of a low-capacity boiler plant on coal-enrichment waste. International Science and Technology Conference “EastConf”. 2019:8725397.Liu K, Ostadhassan M, Bubach B. Applications of nano-indentation methods to estimate nanoscale mechanical properties of shale reservoir rocks. Journal of Natural Gas Science and Engineering. Part A 35. 2016;1310-1319.Scholtès L, Donzé FV, Khanal M. Scale effects on strength of geomaterials, case study: Coal. Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2011:59(5);1131-1146.Du Q, Liu X, Wang W, Zhong J, Wang S. Dynamic response of coal under impact load after supercritical CO2-water-coal interaction, Meitan Xuebao/Journal of the China Coal Society. 2019;44(11):3453-3462.Gorlov EG, Andrienko VG, Shpirt MY. Gasification of Ultrafine Coal-Water Suspensions. Solid Fuel Chemistry. 2019;53(6):347-351.Kossovich EL, Epshtein SA, Dobryakova NN, Minin MG. Structural features and mechanical properties of anthracite, metaanthracite and graphite. Gornyi Zhurnal. 2020;(4):25-29.