Оцінка та прогнозування вмісту токсичних елементів в системі вугілля – гірнича маса – продукти збагачення (на прикладі Чистяково-Сніжнянського геолого-промислового району) - Автореферат

В продуктах та відходах вуглезбагачення перевищення відзначалось на всіх збагачувальних фабриках району: Hg - клас АКО - на 1, клас АМ - на 2; Mn - клас АКО - на 3, клас АС - на 1, відходи - на 2; Cr - клас АМ - на 1, клас АШ - на 4, відходи - на 4; V - клас АШ - на 1, відходи - на 4 фабриках. Актуальність теми дисертаційної роботи обумовлена потребою рішення питань охорони навколишнього середовища за рахунок впровадження в виробництво науково обгрунтованих методів прогнозування та моделювання вмісту токсичних елементів в вугіллі, гірничий масі, та продуктах збагачення, які дозволять визначити та своєчасно знизити вміст цих елементів у товарній продукції та відходах менш норм ГДК. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити ряд завдань:-оцінити та визначити закономірності розподілу токсичних елементів в вугіллі, вміщуючих породах, гірничий масі та продуктах збагачення; Генетичні звязки токсичних елементів з органічною та мінеральною частиною вугілля дозволяють прогнозувати вміст цих елементів в продуктах збагачення. Практичне значення роботи полягає в розробці та впровадженні у виробництво методів прогнозування та моделювання вмісту токсичних елементів в гірничий масі та продуктах збагачення, що дозволяють завчасно передбачати виконання технологічних заходів по зниженню вмісту цих елементів нижче норм ГДК.Питанням геохімії процесів утворення вугленосних покладів, розповсюдженню токсичних елементів в вугіллі та вміщуючих породах присвячені роботи Перельмана О.І., Кізільштейна Л.Я., Горового А.Ф., Ненахової Н.Ф., Юровського А.З., Клер В.Р., Барни Т.В., Ішкова В.В. Аналіз робіт, присвячених питанням розповсюдження токсичних елементів свідчить, що в Донбасі існують різні рівні вивченості розподілу цих елементів в вугіллі та вміщуючих породах в різних районах басейну. Огляд наукових робіт з питань збагачення вугілля дозволив встановити, що в цей час увага звернута до питань прогнозування зольності у продуктах переробки вугілля, та практично відсутні роботи, щодо прогнозування вмісту токсичних елементів (ВТЕ) в продуктах збагачення вугілля.Для досягнення поставленої мети були досліджені на ВТЕ в вугіллі та вміщуючих породах 876 аналізів, отримані при перетині геологорозвідувальних свердловин, 121 аналіз на ВТЕ в гірничий масі, 69 аналізів на ВТЕ в продуктах збагачення вугілля. Автором були відібрані на шахтах Чистяково-Сніжнянського геолого-промислового району для дослідження ВТЕ: в вугіллі 48 проб, 31 проба на ВТЕ в гірничій масі, 39 проб на ВТЕ в продуктах збагачення, 25 проб на вугільних складах. Статистична обробка результатів спектральних аналізів виконувалась з використанням програм Statistica 5.773, Mathematica 3.1, Statgrafics 1.0, Mathcad 7 Pro, Excel 97, SPSS 7.0 та включала: а) розрахунок основних статистичних характеристик емпіричних розподілень токсичних елементів (середніх та модальних значень, дисперсії, коефіцієнтів варіації, асиметрії, ексцесу та інші); При оцінці звязку токсичних елементів з органічною та мінеральною частинами вугілля були використані коефіцієнти: спорідненості з органічною частиною, приведеною концентрацією та приведеним витяганням, на основі яких була проведена типізація вміщуючих порід, як збагачуючих та розубожуючих гірничу масу токсичними елементами. При розробці короткострокового прогнозування, методики моделювання ВТЕ в гірничий масі та продуктах збагачення вугілля був використаний метод статистичного планування-“чорний” ящик з апріорним уявленням про обєкти досліджень.Аналіз результатів дискримінантного та кластерного аналізів, розрахованих коефіцієнтів спорідненості з органічною частиною, приведеної концентрації та приведеного витягання дозволив встановити ряди спорідненості токсичних елементів з органічною частиною вугілля по пластах: на північній площі - h11н - Ве > Ni, V, Cr, Co > Hq, As, F, Mn, Pb; h10в - Be, Mn > As, Ni, V, Cr, Co > Hq, F, Pb; h8 - Be, Mn > V, Ni, Cr, Co > Hq, F, Pb; h7 - Be, Mn > Ni, Cr,Co > Hq, As, F, Pb, V; В асоціацію входять: S - коефіцієнт кореляції від 0,537 до 0,741 по пластах h11н, h7 північної, h7 східної, h61 південної площ та пластів світи С25. В асоціацію As входять: S - r від 0,501 до 0,689 по пластах h10в північної, h61 східної, пластах південної, h8 західної площ, k22. Перевищення ГДК в вугіллі не відзначено, у вміщуючих породах перевищення ГДК в сланцях глинистих північно-східної та південно-західної площ; сланцях піщаних південно-західної площі. Перевищення ГДК було відзначене в пластах південної та північної площ, h7 та h61, h31 східної площі, пластах західної площі та k22.(2) де ВТЕГМ-вміст токсичного елементу в гірничій масі; ппл - потужність пласта, м; dпл потужність пласта, т/м3; ВТЕПЛ вміст токсичного елементу в вугільному пласті; пвп потужність вміщуючих порід, влучених в видобуток, м; dвп - потужність вміщуючих порід, влучених в видобуток, т/м3; ВТЕВП вміст токсичного елементу у вміщуючих породах, влучених в видобуток. для підготовчих забоїв: . Контроль ВТЕ в гірничий масі при забрудненн

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ