Обґрунтування технологічних параметрів виїмки тонких і некондиційних вугільних пластів в слабометаморфізованих вміщуючих породах - Автореферат

Мінімальна річна потреба в вугіллі становить 100-110 млн. т., разом з тим середній видобуток останнім часом складає 80 млн. т. вугілля. Обумовлено це тим, що до 70% запасів вугілля на тонких пластах зосереджені в пластах потужністю до 0,9 м. Розробка таких пластів веде до зниження якості видобутої гірської маси і потребує витрат на їх збагачення неадекватних вартості реалізуємої продукції. Тому в діючу технологічну схему підземної розробки тонких і некондиційних вугільних пластів запропоновано ввести процеси доведення видобутої гірської маси до нормативних вимог шляхом додавання вторинної сировини паливно-енергетичного комплексу. Зі зменшенням потужності розроблювального пласта і збільшенням присічки слабометаморфізованних вміщуючих порід, рентабельність видобутку зменшується і при вийманні потужності пласта 0,55 м є недоцільною, а залучення відходів переробки в загальний видобуток шахти за допомогою технології одержання композиційного палива, дозволяє ефективно виймати пласт потужністю 0,3 м, виходячи з рівняння рентабельності, яка повязана с потужністю пласта у вигляді m = 10-6R3-0,0004R2 0,0301R 0,0246, що забезпечує можливість збільшити обсяги видобутку при підземній розробці тонких і некондиційних вугільних пластів.В першому розділі виконаний аналіз динаміки видобутку вугілля в Україні з 1991 по 2009 рр., наведена характеристика стану вугільної промисловості, освітлені специфічні умови виїмки тонких та некондиційних вугільних пластів механізованими комплексами, що супроводжуються необхідністю прийняття технологічних рішень щодо доцільності подальшої відробки підготовлених до виїмки пластів. Виконаний аналіз кількісних та якісних показників вуглевміщующих матеріалів, які складають відходи гірничого виробництва, запропоновано використання вугільних шламів та штибів для виготовлення композиційного палива з видобутої гірської маси, що може розширити діапазон розробки тонких та некондиційних вугільних пластів з присічкою слабометаморфізованих вміщуючих порід. Для рішення проблем з відповідністю вугілля до технічних вимог при реалізації і використанні народним господарством пропонується приведення до товарного виду гірської маси, видобутої при розробці тонких і некондиційних вугільних пластів. Адгезійно-хімічний спосіб базується на фізико-хімічному впливі на гірську масу за рахунок механічної активації та розчинів, матеріалів, підвищуючих зарядженість частинок складаючих композиційне паливо. Для обґрунтування вибору технологічних схем виїмки і параметрів присічки вміщуючих слабометаморфізованих порід вугільних пластів досліджено фізико-механічні властивості покрівлі і підошви та складову материнської зольності вугілля.Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій вирішене актуальне наукове завдання щодо обґрунтування технологічних параметрів виїмки тонких і некондиційних вугільних пластів в слабометаморфізованих вміщуючих породах при стовповій системі розробки пологих пластів при збереженні існуючих навантажень на очисний вибій та приведенні видобутої гірської маси до технічних вимог, що забезпечує розширення діапазону розробки вугільних пластів і підвищення терміну експлуатації шахт, та більш повне використання відходів гірничого виробництва. Отримані результати досліджень, що дозволяють обґрунтувати технологічні параметри отриманого твердого палива відповідним вимогам при спалюванні, а також можливість використання відходів гірничого виробництва як додаткового видобутку при підземній розробці. Запропонований комплексний механізм досліджень фізико-механічних і фізико-хімічних характеристик вугільних шламів, визначення яких дає можливість прогнозувати параметри підготовки і згрудковання для одержання твердого палива з необхідними властивостями міцності.

Основний зміст роботи