Розробка крупно-площадних мульдоподібних родовищ твердого вуглеводневого палива з великою потужністю м’яких розкривних порід і границь відкритих робіт. Основні параметри систем відкритої розробки родовищ, які забезпечать зменшення капітальних витрат.
Аннотация к работе
Як засвідчив аналіз стану сировинної бази ПЕК, близько 55% запасів твердого вуглеводневого палива (буре вугілля та горючий сланець), видобуток якого можливий і відкритим способом, припадає на крупноплощадні мульдоподібні родовища, що характеризуються великою потужністю мяких розкривних порід. Вищевикладене обумовило актуальність науково-практичної задачі, що полягає у обґрунтуванні способу та технології розробки крупноплощадних мульдоподібних родовищ твердого вуглеводневого палива шляхом створення методичних основ визначення способу, раціонального порядку відпрацювання запасів, а також параметрів технологічних схем розкривних робіт з постійно зростаючою потужністю порід розкриву. Дисертаційну роботу виконано відповідно до координаційного плану № 39 Міністерства освіти і науки України за фундаментальним напрямом "Гірництво" у 1998-2000 рр. Вона також повязана з держбюджетною науково-дослідною роботою Національного гірничого університету, яка присвячена розвитку теорії взаємодії технічних і техногенних обєктів у карєрі з компонентами навколишнього природного середовища (№ ДР 0100U001799), де автор обґрунтував параметри схем розкриття та системи розробки, вдосконалив методику визначення способу та границь відкритої розробки родовищ. Створити методичні основи обґрунтування способу розробки крупноплощадних мульдоподібних родовищ твердого вуглеводневого палива з великою потужністю мяких розкривних порід і границь відкритих робіт, які ураховують як вплив кускуватості видобувного твердого вуглеводневого палива на расподіл запасів між способами розробки, так і невеликі кути спаду корисної копалини на значення гірничо-геологічних коефіцієнтів розкриву. У процесі досліджень застосовувалися методи: аналізу та систематизації - для початкової оцінки необхідної інформації, установлення масштабів і технологічних особливостей відкритої розробки крупноплощадних мульдоподібних родовищ твердого вуглеводневого палива; статистичний - при аналізі динаміки статистичних показників сучасного стану паливно-енергетичного комплексу України, його мінерально-сировинної бази, а також техніко-економічних показників гірничих робіт; аналітичний - для встановлення способу розкриття та системи розробки родовища; графоаналітичний - при визначенні кінцевої межі відкритих гірничих робіт; техніко-економічного аналізу - при порівнянні варіантів технологічних схем розкривних робіт; економіко-математичного моделювання - при розкрою родовища на карєрні поля.У вступі обґрунтована актуальність дисертаційної роботи, сформовані мета і задачі досліджень, обєкт та предмет роботи, відображені наукове та практичне значення отриманих результатів; наведені наукові положення, що виносяться на захист, а також дані щодо апробації та публікації основних результатів досліджень. У першому розділі розглянуті нинішні проблеми паливно-енергетичного комплексу України і зроблено висновок про необхідність зміни структури паливно-енергетичних ресурсів у напрямку використання власних джерел та видів енергетичної сировини. З аналізу мінерально-сировинної бази ПЕК можна встановити, що Україна належною мірою забезпечена тільки твердим вуглеводневим паливом. Вивчення особливостей зазначених родовищ та аналіз науково-технічної інформації дали підставу визначити ряд задач, комплексним вирішенням яких можна буде обґрунтувати спосіб розробки і кінцеву межу відкритих гірничих робіт крупноплощадних мульдоподібних родовищ твердого вуглеводневого палива з великою потужністю мяких розкривних порід, визначити послідовність відпрацювання запасів та розробити ефективні схеми розкриття і технологію розробки даного типу родовищ. Значний внесок у розвиток теоретичних та методичних основ обґрунтування способу і технології розробки родовищ відкритим способом зробили праці докторів технічних наук Ю.П.Концептуальний підхід до визначення ефективності освоєння родовища та його розкроювання на карєрні поля базується на аналізі характерних особливостей категорій “чиста потокова вартість”. Тому на стадії наукових передпроектних розробок, коли відомі дані лише попередньої розвідки, під час вибору першочергового карєрного поля, у якості цільової функції прийнято максимум чистого середньорічного прибутку від реалізації кінцевих продуктів при відпрацюванні всього родовища. Тому з урахуванням поділу родовища на елементарні ділянки, середньорічний прибуток у межах карєрного поля визначався за формулою , aij - кут спаду покладу, град; Zij - витрати на підготовку поверхні родовища перед початком ведення гірничих робіт, грн/м2; ? - щільність корисної копалини, т/м3; квид - коефіцієнт видобутку корисної копалини; ?a - частина а-го класу у видобутій корисній копалині, частки од.; ?ab - вихід b-го кінцевого продукту за а-им технологічним процесом, частки од.; - сумарний прибуток від реалізації супутніх корисних копалин при відпрацьовуванні k-го карєрного поля, грн.; Спер.k - витрати на переробку корисної копалини, грн/т; Н1-потужність нижньої частини наносів, які відпрацьовується за безтранспортною (тран