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

Abstract

Дисертація присвячена обґрунтуванню технологічних параметрів підземної розробки тонких і некондиційних вугільних пластів із присічкою слабометаморфізованих вміщуючих порід, а також установленню діапазону ефективності виїмки за умови запропонованих рішень з підвищення якості гірської маси з урахуванням використання вторинної сировини. Розроблено алгоритм обґрунтування раціональних параметрів технологічних схем виїмки тонких і некондиційних вугільних пластів у складних гірничо-геологічних умовах шахт Західного Донбасу. В дисертації запропоновано залучення додаткового видобутку гірської маси, що виймається з некондиційних вугільних пластів з підвищенням якості при готуванні композиційного палива з використанням відходів гірничого виробництва за допомогою адгезійно-хімічної технології згрудкування. На основі отриманих результатів обґрунтовано технологічні параметри отриманого твердого палива відповідним вимогам при спалюванні, а також можливість використання відходів гірничого виробництва як додатковий видобуток при підземній розробці. Очікуваний річний економічний ефект від впровадження рекомендацій при видобутку на шахті «Дніпровська» ВАТ «Павлоградвугілля» сягає 21,715 млн.грн. Результати запропоновані і впроваджені в технологічні проекти при одержанні додаткового видобутку на вугільних підприємствах Дніпропетровської, Донецької і Луганської областей.

Диссертация посвящена обоснованию технологических параметров подземной разработки тонких и некондиционных угольных пластов с присечкой слабометаморфизированных вмещаючих пород, а также установлению диапазона эффективности выемки при условии предложенных решений по повышению качества горной массы с учетом использования вторичного сырья. В роботе выполнено исследование качества добываемого угля с учётом изменения горно-геологических условий в выемочном столбе. Проведён анализ изменения качественных характеристик добываемой горной массы, по технологической цепочке от очистного забоя на поверхность. Разработан алгоритм обоснования рациональных параметров технологических схем выемки тонких и некондиционных угольных пластов в сложных горно-геологических условиях шахт Западного Донбасса. В диссертации предложено и обосновано привлечение дополнительной добычи горной массы, которая вынимается из некондиционных угольных пластов с повышением качества при приготовлении композиционного топлива с использованием отходов горного производства с помощью адгезионо-химической технологии окускования. Выполнен комплекс исследований гранулометрического, минерального и химического составов добываемой горной массы, угольных штыбов и шламов. При аналитической обработке результатов исследований гранулометрического состава установлено требование к подготовке композиционного топлива к процессу окускования, при котором все пробы, имеющие классы крупности более 5-6 мм, должны быть далее измельчены с помощью механических средств. При изучении минерального и химического состава были получены подробные данные, с помощью которых можно определить виды активирующих или добавляющих адгезионные (клеящие) свойства веществ, а также дать точный прогноз параметров процесса окускования твёрдого топлива. В результате исследований электрокинетических свойств составляющих композиционное топлива экспериментально установлено, что при активации и перетирании показатели заряженности на поверхности частиц увеличиваются в среднем 2-2,5 раза. При этом рост заряженности ведёт к увеличению прочности и улучшению структурообразования топлива. Учёт этих закономерностей позволяет обосновать физико-механические параметры композиционного топлива с крепостью на одноосное сжатие более 90 кг/см2. На основе полученных результатов исследований обоснованы технологические параметры полученного твердого топлива соответствующие требованиям при сжигании, а также возможность использования отходов горного производства как дополнительной добычи при подземной разработке. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения рекомендаций при добыче на шахте "Днепровская" ОАО "Павлоградуголь" достигает 21,715 млн.грн. Результаты предложены и внедрены в технологические проекты при получении дополнительной добычи на угольных предприятиях Днепропетровской, Донецкой и Луганской областей.

The dissertation is devoted to the substantiation of the technological parameters of underground mining shallow and sub-standard coal layers of weakly metamorphosed adjoining rocks, as well as to determining of the range of the effectiveness of mining in the condition of suggested by decision on the increase of the quality of rock with allowance for using of secondary raw material. The algorithm of the substantiation of the rational parameters of the technological schemes of mining shallow and sub-standard coal layers in complex geological mining conditions on mines of West Donets Basin is developed.