Evidencias del choque térmico en partículas de polvo después de una explosión en minería de carbón

Abstract

Resumen Con el fin de determinar las temperaturas alcanzadas y el grado de transformación del polvo de carbón durante explosiones en dos minas subterráneas, se tomaron tanto muestras de los mantos de carbón originales, como las resultantes de la explosión del polvo de carbón. Una mina corresponde a la Región 1 donde se explota carbón térmico, y la otra a la Región 2 con explotación de carbón coquizable. Estas muestras se observaron al microscopio en luz reflejada normal y fluorescente; se hicieron secciones pulidas tanto del polvo de carbón como del char obtenido de la desgasificación a 950°C efectuada en el laboratorio. Igualmente, se sometieron a microscopía electrónica de barrido con microanálisis de energía dispersiva SEM-EDX para determinar la morfología y la composición química. Se observó el efecto térmico en ausencia de oxígeno no sólo en la materia orgánica, en la cual hay evidencia de la desgasificación y la formación de char y coque, sino también en la materia mineral, en dónde se encontraron minerales fundidos. Los resultados indican que el polvo de carbón de la región 1 en general, es menos explosivo que el de la región 2, igualmente el poder calorífico es un parámetro influyente en la explosividad, más no así la materia volátil. Cada tipo y rango del carbón presentan características muy diferentes frente a la explosividad y por lo tanto no se puede generalizar la influencia de los diferentes factores en este proceso. Abstract In situ coal samples and coal dust explosion samples were taken with the aim to determine the raised temperatures and the transformation grade of the coal dust during an explosion in two underground mines in Colombia. One of them exploited thermic coal (Region 1) and the other coking coal (Region 2). These samples were observed under the microscope of reflected normal and fluorescent light; some polish sections of coal dust and the char obtained from the degasification at 950°C in the laboratory, were observed and also analyzed with scanning electronic microscopy SEM-EDX to determine the morphologic characteristics and chemical composition. The thermic effect was observed in the absence of oxygen in the organic matter, in which is possible to visualize the evidences of degasification and the char and coke formation, as well the mineral matter, with the presence of melted minerals. The results indicate that the coal dusts from the Region 1 are in general fewer explosives than the coal dusts from the Region 2, also the calorific value is a parameter influencing the explosivity, but not so volatile matter. Every type and coal rank presents different characteristics compared to the explosivity and therefore cannot be generalized.