Планування формування породних відвалів з урахуванням порядку відробки вугільних пластів з метою їх раціонального використання

Abstract

У дисертації вирішена актуальна науково-технічна задача планування формування породних відвалів вугільних родовищ з урахуванням порядку відпрацювання вугільних пластів з метою раціонального складування шахтних порід у відвалах для подальшого процесу їх утилізації. Вперше породні відвали розглядаються як техногенні родовища. У дисертації розроблено методологію цілеспрямованого формування техногенного родовища для подальшого використання та утилізації. На основі нової методології обробки маркшейдерської і геологічної інформації вирішена нова наукова задача встановлення закономірності літологічного складу відвалу в часі в залежності від розробки вугільних пластів. Використовуючи аналіз насипання породи на відвал, створена хронолітологична модель породного відвалу, за допомогою якої можна встановити місця локалізації певного складу порід в ярусах і на відвалі в цілому. В результаті створення хронолітологіческой моделі розроблені технологічні схеми відсипки породи для і діючих і сформованих відвалів, а також для відвалів із заданими параметрами. На основі хронолітологіческой моделі розроблена графоаналітична модель, що дозволяє визначити порядок насипання породи на відвал при відпрацюванні одного або декількох вибоїв. На основі систематизації вхідної інформації по відвалам в період 2005-2011 роки розроблена база даних по породних відвалах, яка дозволяє за допомогою спеціальних запитів знаходити оптимальні варіанти для аналізу літолого-геолого-хімічних характеристик порід, насипаних на відвал за певний період, а також формувати зв’язок між цими характеристиками

Диссертация посвящена вопросам планирования формирования породных отвалов угольных месторождений с учетом порядка отработки угольных пластов с целью рационального складирования шахтных пород в отвалах для дальнейшего процесса их утилизации. Впервые породные отвалы рассматриваются как техногенные месторождения. В диссертации разработана методология целенаправленного формирования техногенного месторождения для дальнейшего использования и утилизации. Данная методология включает в себя следующее: систематизированная отсыпка породы по определенной схеме позволяет найти местоположение конкретного горнопроходческого участка с одновременной характеристикой состава пород, отсыпаемых на отвал; достоверность маркшейдерско-геологической информации позволяет определить единичный объем (V) породы, выданный из забоя и складируемый на отвал за определенное время t. На основе новой методологии обработки маркшейдерской и геологической информации решена нова научная задача установления закономерности литологического состава отвала во времени в зависимости от разработки угольных пластов. Используя анализ насыпки породы на отвал, создана хронолитологическая модель породного отвала, с помощью которой можно установить места локализации определенного состава пород в ярусах и на отвале в целом. Данная модель состоит из следующих основных этапов: установление свойств, определяющих необходимость моделирования, установление областей отвала с заданными свойствами и параметрами, изучение характеристик разрабатываемых пластов и вмещающих пород, планирование отсыпки пород с заданными свойствами на участке соответствующих областей отвала. В результатесоздания хронолитологической модели разработаны технологические схемы отсыпки породы для и действующих и сформированных отвалов, а также для отвалов с заданными параметрами. Для действующих отвалов учитываются следующие основные моменты: ведется плановая маркшейдерская съемка отвала, в период между съемками определяются единичные объемы, по которым вычисляют интервалы локализации качественных показателей компонент, входящих в пласт, одновременно с подачей породы на отвал ведутся горные работы, на основе которых проводится анализ хронологии горных выработок по маркшейдерским планам с учетом анализа геологической информации по каждой горной выработке. Для отвалов с заданными параметрами рассматриваются следующие основные этапы: для контроля площади земель, отводимых под отвал, необходимо проанализировать фракционность пород, а также проанализировать состав пород по крепости и кусковатости, для устранения вероятности самовозгорания необходимо проанализировать процентное содержание углей при насыпке породы, чтобы отвал был пожаробезопасным. На основе хронолитологической модели разработана графо-аналитическая модель, позволяющая определить порядок насыпки породы на отвал при отработке одного или нескольких забоев. Данная укладка представляет собой ориентированный граф, который позволяет управлять потоком информации (единичными объемами) в заданное место на отвале. На основе систематизации входной информации по отвалам в период 2005-2011 годы разработана база данных по породным отвалам в среде Microsoft Access, которая позволяет с помощью специальных запросов находить оптимальные варианты для анализа литолого-геолого-химических характеристик пород, насыпанных на отвал за определенный период, а также формировать связь между этими характеристиками

In the thesis the actual scientific and technical task of planning the formation of dumps coal deposits subject to the order of testing coal seams of the rational storage of mine rock dumps in the further process of recycling. First dumps are considered as man-made deposits. The thesis developed a methodology targeted formation of technogenic deposits for future use and disposal. On the basis of a new methodology for processing surveying and geological information solved the problem of establishing a new scientific laws litho logical dump in time depending on the development of coal seams. Using analysis of rocks filling dump created hronolitolohychna model dumps, you can use to establish a place of localization of the rocks in layers and dumps a whole. As a result, a model developed hronolitolohicheskoy technological schemes for filling-breed and existing and formed piles and piles for a given parameter. Based on the model developed hronolitolohicheskoy graphic analytical model to determine the order by filling in rock dump at vidpratsyuvanni one or more faces. Based on systematic input of information in dumps in the period 2005-2011 years developed a database dump, which allows by special request to find the optimal options for the analysis of litho logical, geological and chemical characteristics of rocks filled on a blade for a certain period, and form a link between these characteristics