Обґрунтування технологічних принципів комплексного освоєння алмазоносних родовищ України - Автореферат

Існуючі на даному етапі розвитку науки і техніки механічні способи розробки алмазоносних родовищ екологічно недосконалі, вимагають значних капіталовкладень, трудових затрат з врахуванням фактора часу, та не можуть застосовуватись на території України через її регіональні, природні та демографічні особливості. Тому питання поєднання будівництва інженерних систем могильника з проходженням шахтних стволів, призначених для розробки глибокозалягаючих алмазоносних родовищ підземним способом, та можливість використання теплової енергії гірських порід, які вміщують могильники, шляхом її перетворення в інші види енергії під час радіоактивного розпаду продуктів поділу ВЯП, що супроводжується виділенням тепла, є актуальними для України та займають важливе місце в забезпеченні екологічної та економічної безпеки країни. Визначити вертикальний розмір керівного кількісного параметру з умови збереження постійності температури гірських порід геологічних формацій на горизонті випуску до та після захоронення РАВ. Керівний кількісний параметр (Х) із умови збереження постійності температури гірських порід геологічних формацій на горизонті випуску, з умови стабілізації геотермічного градієнта, до та після захоронення РАВ, по вертикалі дорівнює 200 м, що дозволяє вибрати заглиблення шахтних стволів, які є виробками вскриття алмазоносних трубок, в породи древніх геологічних формацій для створення інженерних систем могильника РАВ. Геометричні розміри інженерної системи для захоронення РАВ співпадають з геометричними розмірами області становлення високих температур, що дозволяє використовувати теплову енергію гірських порід в якості інших видів енергії, а також встановити раціональні розміри інженерних систем могильника в плані: ширина - 300 м, довжина - 600 м.У першому розділі характеризуються стан та умови розробки алмазоносних родовищ на сучасному етапі, проаналізована структурна будова алмазоносних формацій та алмазоносних районів України, викладені передумови суміщення технології розробки алмазоносних трубок із захороненням радіоактивних відходів, описані існуючі схеми захоронення РАВ та виконується критичний аналіз щодо можливості використання традиційних технологічних схем в процесі опробування та відпрацювання алмазоносних трубок на території України. Вивчення спеціальної науково-технічної літератури (роботи дослідників НГУ, ІГТМ НАН України, ДГТУ, ДОНІІ, УКРНІМІ, МГГУ та ін.) показало, що завдання успішного впровадження геотехнологічних комплексів для розробки алмазоносних родовищ є одним з найбільш складних в гірничій науці та практиці (обгрунтування наукових напрямків створення основ та підвищення повноти і якості вилучення корисної копалини - М.І. Математична модель процесу поширення тепла в масиві порід древніх кристалічних формацій при радіоактивному розпаді продуктів поділу ВЯП, де джерело високої температури (100-400°С) протягом 50 років буде підтримувати високу температуру, має вигляд: с ·g · ut - div (k grad u) = 0, (1) розподіл температури у момент часу Т0 (до захоронення) (рис. 1) u(t0, m) = ?(m), (2) u ?1 = T1, u ?2 = T2, u ?3 = T3, (3) захоронення радіоактивний алмазоносний родовище де с - коефіцієнт теплоємності; g - щільність порід, які вміщують могильник; k - коефіцієнт теплопровідності; Т1 - температура гірських порід на верхній і бічній площинах ?1 могильника; Т2 - температура гірських порід, що мають вихід на земну поверхню ?2; Т3 - температура гірських порід, обмежених площиною ?3, віддаленою від джерела високої температури до поверхні Мохоровичича. Узагальнені результати залежності температури масиву гірських порід від відстані (Х) до джерела високої температури і часу (t) дії джерела високої температури, виражаються формулою, яка відбиває температурний режим над джерелом високої температури в напрямку його геометричного центра в масиві гірських порід, потужністю Х = 200 м в інтервалі часу від 10 до 50 років (рис.Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій вирішена актуальна наукова задача з обґрунтування технологічних принципів комплексного освоєння алмазоносних родовищ на основі суміщення процесів гірничих робіт, захоронення РАВ та використання термічної активності гірських порід, що дозволяє передбачити підвищення ефективності розробки алмазоносних родовищ в декілька разів.

Основний зміст роботи