Научная статья на тему 'АНАЛИЗ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ НИКЕЛЯ НА ГОРНОМ ПРЕДПРИЯТИИ'

АНАЛИЗ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ НИКЕЛЯ НА ГОРНОМ ПРЕДПРИЯТИИ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
9
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
тепловая энергия / производство никеля / пароснабжение / температурный график / топливно-энергетические ресурсы / тепловые потери / цех / thermal energy / nickel production / steam supply / temperature schedule / fuel and energy resources / heat losses / workshop

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Клюев Роман Владимирович

Представлены результаты исследования потребления тепловой энергии при выпуске никеля на горном предприятии, схемы пароснабжения и теплоснабжения рассматриваемого предприятия, а также температурный график. В ходе документального обследования был проведен сбор входных данных для расчетов показателей эффективности в соответствии с перечнем необходимых исходных данных по системе теплоснабжения, пароснабжения и топливоиспользующего технологического оборудования. Собранные данные являются основанием для разработки мер снижения потребления тепловых энергетических ресурсов. Анализ эффективности использования топливно-энергетических ресурсов на заводе проводится на основании сравнения фактических и нормативных показателей эффективности потребления энергоносителей. Для теплотрасс показателем эффективности использования тепловой энергии служит значение потерь через изоляцию. Нормативные значения данного показателя регламентируются в зависимости от диаметра трубопровода и параметров теплоносителя в виде задания значения линейной тепловой нагрузки. Фактическое значение потерь через изоляцию определяется расчетным путём по результатам инструментальных замеров. Фактические показатели определяются по результатам инструментального обследования, приведённого в протоколах (представленных и согласованных в рамках второго этапа). По технологическим производствам были представлены данные по удельному расходу тепловой энергии при производстве никеля.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Клюев Роман Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF HEAT ENERGY CONSUMPTION FOR NICKEL PRODUCTION AT A MINING ENTERPRISE

The paper presents the results of a study of thermal energy consumption during nickel production at a mining enterprise. It presents the steam and heat supply schemes of the enterprise under consideration, as well as a temperature graph. During the documentary survey, input data was collected to calculate the efficiency indicators in accordance with the list of necessary initial data on the heat supply system, steam supply and fuel-consuming process equipment. The collected data are the basis for developing measures to reduce the consumption of thermal energy resources. The analysis of the efficiency of using fuel and energy resources at the plant is based on a comparison of the actual and standard indicators of energy consumption efficiency. For heating mains, the indicator of the efficiency of using thermal energy is the value of losses through insulation. Standard values of this indicator are regulated depending on the pipeline diameter and coolant parameters in the form of setting the value of the linear heat load. The actual value of losses through insulation is determined by calculation based on the results of instrumental measurements. Actual indicators are determined based on the results of an instrumental survey given in the protocols (submitted and agreed upon within the second stage). In terms of technological production, plant representatives presented data on the specific consumption of thermal energy for nickel production.data on the specific consumption of thermal energy for nickel production.

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ НИКЕЛЯ НА ГОРНОМ ПРЕДПРИЯТИИ»

2007 No. 586-art. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200064161 (date of application: 02/12/2024).

20. Guidelines for the analysis of the danger of emergency explosions and the determination of the parameters of their mechanical action. RB G-05-039-96 approved by Resolution No. 100 of the Gosatomnadzor of Russia on December 31, 1996 : effective from August 01, 1997. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200061429 (date of application: 02/12/2024).

УДК 621.311

АНАЛИЗ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ НИКЕЛЯ НА ГОРНОМ ПРЕДПРИЯТИИ

Р.В. Клюев

Представлены результаты исследования потребления тепловой энергии при выпуске никеля на горном предприятии, схемы пароснабжения и теплоснабжения рассматриваемого предприятия, а также температурный график. В ходе документального обследования был проведен сбор входных данных для расчетов показателей эффективности в соответствии с перечнем необходимых исходных данных по системе теплоснабжения, пароснабжения и топливоиспользующего технологического оборудования. Собранные данные являются основанием для разработки мер снижения потребления тепловых энергетических ресурсов. Анализ эффективности использования топливно-энергетических ресурсов на заводе проводится на основании сравнения фактических и нормативных показателей эффективности потребления энергоносителей. Для теплотрасс показателем эффективности использования тепловой энергии служит значение потерь через изоляцию. Нормативные значения данного показателя регламентируются в зависимости от диаметра трубопровода и параметров теплоносителя в виде задания значения линейной тепловой нагрузки. Фактическое значение потерь через изоляцию определяется расчетным путём по результатам инструментальных замеров. Фактические показатели определяются по результатам инструментального обследования, приведённого в протоколах (представленных и согласованных в рамках второго этапа). По технологическим производствам были представлены данные по удельному расходу тепловой энергии при производстве никеля.

Ключевые слова: тепловая энергия, производство никеля, пароснабжение, температурный график, топливно-энергетические ресурсы, тепловые потери, цех.

Введение

Рассматриваемое горное предприятие получает пар и горячую воду от ОАО «Норильско-Таймырская энергетическая компания» (ОАО «НТЭК»). Расчеты по нагрузке также не позволяют получить объективную картину энергопотребления. Кроме того, существующие узлы учета с применением расходомерных шайб и дифманометров не позволяют отслеживать реальное потребление тепловой энергии при резко переменной нагрузке, соответственно приходится производить взаиморасчет по минимальному значению, на которое откалиброван узел учета. Ситуация с

учетом осложняется наличием других потребителей, подключенных к магистральным сетям, вследствие чего монтаж приборов учета на магистральные трубопроводы не даст достоверной информации по потреблению тепловой энергии Никелевым заводом. Собственные источники теплоснабжения на предприятии отсутствуют. Возврат конденсата не производится. Вся тепловая энергия конденсата используется в технологическом цикле на прямой разогрев и транспорт.

Снабжение предприятия паром и горячей водой от ТЭЦ осуществляется по схемам, представленным на рис. 1, 2.

АБК ЦЭН ^^

ТЭЦ

-ОМ- ХКЦ

АБК плавцеха Конверт. отделение ПЕ Электротермическое отделение ПЦ

ЦЭН-1

ЦЭН-2

Дымовая труба АФ

Антикороз.

Цех никелевого Гараж №6

порошка

Рис. 1. Общая схема пароснабжения предприятия

ТЭЦ

ОВЦ-2 -ОМ-

ЦРФ -ом-

-ом-,

ОВЦ-2 ЦПК

АБК ЦЭН ^^

ЦЭН-1,2, ЦЭН-1 ЦПК Столовая №21 КТП-250

РТП - 5 -ЙО-

Плав. цех

Газоочистка 3

Управление НЗ

ХКЦ

Шламоотвал НЗ

ЦЭН-2 ЦПК

Компрессорная

Теплов агр. СТД-300

Агломерационный цех

Рис. 2. Общая схема теплоснабжения предприятия теплофикационной

водой

Теплоснабжение водой проводится по температурному графику, представленному на рис. 3.

ГГС

ГГС

4 2 0 -2 -4 -6 -8-10-12-14-16-18-20-22-24-26-28-30-32-34-36-38-40-42-44-46-48-50

Температура наружного воздуха,°С

Рис. 3. Температурный график

Магистральные трубопроводы проходят непосредственно по территории предприятия и даже через здания цехов, оставаясь при этом на балансе ОАО «НТЭК». Методика прокладки - надземная на опорах и эстакадах. В основном используют легкие опоры. Грунт ненадёжен из-за расположения в условиях вечной мерзлоты, что приводит к деформации опор, а затем и труб, лежащих на этих опорах. В ходе инструментального обследования определены реальные теплопотери на участках от задвижки на ответвлении к потребителю, до входа в здание цеха.

Выборка исходных данных по обследуемому объекту

В ходе осуществления документального обследования были получены начальные данные, используемые в дальнейшем для расчета показателей эффективности [1, 2]. Собранные данные являются основанием для разработки мер снижения потребления тепловых энергетических ресурсов [3, 4].

Отчетные данные по получению, выработке и использованию тепловой энергии были представлены в виде файлов электронных таблиц распределения ТЭР [5, 6] в виде ежемесячных документов, по которым производится расчет с ОАО «НТЭК». Учет потребления теплоэнергии осуществляется на вводных трубопроводах по водяным и паровым сетям,

приборы учета состоят на балансе никелевого завода и обслуживаются предприятием. Кроме того, имеются потребители без приборов - расчет осуществляется по договорной, расчетной нагрузке. Централизованный учет поступающей с ТЭЦ энергии отсутствует. Потери тепловой энергии в трубопроводе на участке между границей балансовой принадлежности и узлом учета на вводе в цех, определяются расчетом служб предприятия [710], а также в последние годы все большее применение находят машинные методы расчета [11-13]. Структура потребления тепловой энергии цехами предприятия и распределение потребления по видам нагрузки графически представлена на рис. 4, 5 в виде круговой диаграммы.

Рис. 4. Потребление тепловой энергии цехами предприятия

Распределение носит равномерный характер. Потребление основных цехов плавно снижается в следующей последовательности: цех электролиза никеля (ЦЭН), хлорно-кобальтовый цех (ХКЦ), плавильный цех (ПЦ), обжиговый цех (ОЦ), агломерационный цех (АЦ). Потребление Управления НЗ, сторонних организаций, ЦКС - незначительно (менее 1%), соответственно потенциал энергосбережения [14, 15] по данным отделениям практически отсутствует. Интересным представляется проведение аналогичных исследований по другим предприятиям горной отрасли, используя специфику добычи различных полезных ископаемых [16 - 19].

Рис. 5. Потребление тепловой энергии предприятием с разделением

по видам нагрузки

Исходные статистические данные по потреблению предприятием

пара

Схема пароснабжения предприятия приведена на рис. 1, границы балансовой принадлежности определены в соответствии со схемой рис. 6.

Заполярный филиал

ОАО «ГМК «Норильский никель»

Трубопроводы горячей воды (пара) ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель»

■Г.

Граница раздела балансовой (эксплуатационной) принадлежности

з 2 к г п Я

ы о р р

о а

я Р

2 ь

) н с е

е з

и т

к о

- я

^

о 1 ы

е

А

и К

Рис. 6. Схема присоединения тепловых сетей ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» к магистральным сетям

ОАО «НТЭК»

Параметры пара у потребителей неравномерны, зависят от расположения потребителя. Давление не превышает 1 МПа, температура 180... 210 °С.

Структура поступления пара на предприятие графически представлена на рис. 7, 8 в виде круговой диаграммы.

Основным потребителем пара является ЦЭН (51 %) как крупный технологический потребитель пара. Вторым значимым потребителем является ХКЦ (29 %). Потребление остальных цехов в сумме не превышает

20 %. Соответственно цеха ЦЭН и ХКЦ с точки зрения возможного потенциала энергосбережения являются наиболее перспективными.

Рис. 7. Потребление пара цехами предприятия

Рис. 8. Потребления пара с распределением по видам нагрузки

Преимущественно пар расходуется на технологические нужды (90 %). Расход пара на прочие нужды в сумме составляет лишь 10 % от суммарного потребления. Следовательно, основной потенциал энергосбережения заключается в реконструкции технологических производств. Результаты обработки исходных данных о потреблении пара представлены в табличной форме (табл. 1, 2). Суммарное годовое потребление - 299435 Гкал.

Таблица 1

Баланс потребления пара по характеру нагрузки

Статьи потребления пара Потребление

Гкал %

Технология 272 010 91

Вентиляция 16 765 6

Отопление 1 925 1

Хозбытовые нужды 8 735 3

ИТОГО 299 435 100

Таблица 2

Баланс потребления пара по характеру нагрузки

№ Сокращенное наименование цеха Потребление пара

п/п Гкал %

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1 АЦ 14 061 5

2 ПЦ 3 323 1

3 ОЦ 42 397 14

4 ЦЭН 154 223 51

5 ХКЦ 85 431 29

ИТОГО 299 435 100

Потребление пара предприятием практически неизменно. Диапазон ежегодных колебаний ±0,06 %. Так как подавляющее количество пара (90 %) расходуется на технологию, то данное распределение демонстрирует стабильность работы технологических цепочек предприятия в рассматриваемый период.

Анализ вариации потребления тепловой энергии (пара) при выпуске никеля

Динамика потребления тепловой энергии ЦЭН на выпуск никеля, изменение удельных норм потребления энергоресурса (УРЭ) и отличие нормативных и фактических значений УРЭ за 3 года представлены на рис. 9 - 11.

110% -| 1 1 Продукция Расход тепловой энергии Факт. УРЭ |

100% -95% -90% -85% - — — — —

— —

январь февраль март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь январь февраль март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь январь февраль март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь

Рис. 9. Динамика потребления тепловой энергии в паре, в %

12 000 11 000 10 000 9 000 8 000 7 000 6 000 5 000

Продукция, т Факт. УРЭ, Гкал/т-Линейный (Факт. УРЭ, Гкал/т)

Гкал/т

1.70 1.50 1.30 1.10 0.90 0.70 0.50

Рис. 10. Динамика изменения удельного расхода тепловой энергии в паре

(УРЭ)

70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% ■10.00% ■20.00%

_ I I Отличие от проекта Факт. УРЭ, Гкал/т Уд норма, Гкал/т. Проектный уд расход, Гкал/т Гк'ал 1

80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60

Рис. 11. Отличие нормативных и фактических значений УРЭ

Анализ рис. 9 - 11 позволяет сделать следующие выводы:

- на протяжении рассматриваемого периода выработка продукции менялась в пределах ±10 % от среднего значения, значительное снижение наблюдается в октябре и ноябре 3-го года, удельный расход тепловой энергии на выработку продукции снижался на 5 %, но в конце 3-го года наблюдается рост УРЭ, связанный с падением выработки готовой продукции в октябре, ноябре 3-го года;

- УРЭ по месяцам в 1-й год снижался в течение года на 10 %, а во 2-й и 3-й годы наблюдается рост на 10 % к концу года;

- диапазон колебаний значений УРЭ составляет 1.. .1,4 Гкал/т (±20 % от среднего значения), в 1 -м и 2-м годах прослеживается сезонный характер изменения УРЭ;

- за три года наблюдается положительная тенденция к снижению УРЭ в пределах 3 %;

- отличие нормативных (проектных) показателей от фактических достигает 40 %.

- снижение выработки продукции в октябре и ноябре 2-го года не является характерным.

т

Выводы

Основные результаты работы получены при оценке эффективности применения топливно-энергетических ресурсов.

1. Анализ эффективности использования ТЭР на предприятии осуществляется по результатам проведения сравнительного анализа фактических и нормативных показателей эффективности потребления носителей энергии. Фактические показатели определяются по результатам инструментального обследования, приведённым в протоколах (представленных и согласованных в рамках второго этапа).

2. Для теплотрасс показателем эффективности использования тепловой энергии служит значение потерь через изоляцию. Нормативные значения данного показателя регламентируются в зависимости от диаметра трубопровода и параметров теплоносителя в виде задания значения линейной тепловой нагрузки. Фактическое значение потерь через изоляцию определяется расчетным путём по результатам инструментальных замеров.

3. Нормативные значения рассчитываются исходя из значений рас-чётно-нормативной нагрузки помещения и климатологических данных за отчетный период. Для расчета нормативов используются климатологические данные.

4. В качестве расчетной температуры воздуха в помещении принимается температура воздуха, подаваемого системой вентиляции (+16 °С), так как потребление на вентиляцию составляет 41 % от суммарного потребления, против 12 % на отопление. Отличие фактического показателя от нормативного определяет степень эффективности использования тепловой энергии технологическими потребителями. По технологическим производствам представителями завода были представлены данные по удельному расходу тепловой энергии на производство никеля электролитного осажденного (цех ЦЭН) - 1,6 Гкал/т.

5. Для определения нормативных тепловых потерь через изоляцию были собраны данные по характеристикам участков наружной прокладки трубопроводов и параметрам теплоносителя на этих участках. В табличной форме приводятся характеристики водяных и паровых теплосетей, а на рисунках - схемы теплосетей с классификацией по цехам.

Список литературы

1. Кофтанюк О.В., Кинжибекова А.К. Анализ потребления основных энергетических ресурсов при производстве электрической и тепловой энергии на ТЭЦ // Вестник университета Шакарима. Сер. «Технические науки». 2024. № 1 (13). С. 324-334.

2. Мельников Е.В., Ковылин А.В. Эффективность тепловой изоляции трубопроводов систем теплоснабжения // Перспективы науки. 2023. № 6 (165). С. 84-87.

3. Агафонов П. А. Аудит состояния объектов системы централизованного теплоснабжения // Электрические станции. 2023. № 7 (1104). С. 1425.

4. Питолин В.Е., Колошкин Н.В., Бабамуратов К.Х. Эффективное использование тепловой энергии пара // Вестник Полоцкого государственного университета. Сер. С. Фундаментальные науки. 2023. № 1 (40). С. 4955.

5. Клюев Р.В. Повышение эффективности использования электроэнергии на горных предприятиях // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2024. № 2. С. 230-244.

6. Управление электропотреблением предприятия по производству меди / Р.В. Клюев, И.И. Босиков, О.А. Гаврина, Ш.Э. Зауи // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2023. № 3. С. 202214.

7. Energy-saving effect of integrated cooling unit with rotary booster and compressor for data center / Yu Liu, Guoyuan Ma, Lianzheng Xue, Feng Zhou, Lei Wang // International Journal of Refrigeration. 2020. Vol. 119. Р. 366-375.

8. Multi-dimensional analysis of air-conditioning energy use for energy-saving management in university teaching buildings / Xinyue Li, Shuqin Chen, Hongliang Li, Yunxiao Lou, Jiahe Li // Building and Environment. 2020. Vol. 185. 07246.

9. Gutierrez G., Celeita D., Ramos G. Ground-directional solution to improve selectivity in underground mining power systems protection // Computers & Electrical Engineering 80. 2019.

10. Tiancheng Shang, Peihong Liu, Junxiong Guo. How to allocate energy-saving benefit for guaranteed savings EPC projects? A case of China // Energy. 2020. Vol. 191. 116499.

11. Estimation of energy consumption in machine learning / Eva García-Martín [and others] // Journal of Parallel and Distributed Computing. 2019. Vol. 134. Р. 75-88.

12. Hamed Ghoddusi, Germán G.Creamer, Nima Rafizadeh. Machine learning in energy economics and finance: A review // Energy Rconomics. 2019. Vol. 81. Р. 709-727.

13. Прогнозирование почасовой выработки электроэнергии солнечной электростанцией с помощью алгоритмов машинного обучения / А.Д. Моргоева, И.Д. Моргоев, Р.В. Клюев, С.С. Кочковская // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2023. Т. 334. № 12. С. 7-19.

14. Litvinenko V. S. Digital economy as a factor in the technological development of the mineral sector. Natural Resources Research, 2019.

15. Plieva M. T., Gavrina O. A., Kabisov A. A. Analysis of technological damage at 110 kV substations in JSC IDGC of the North Caucasus- «Sevkav-

kazenergo» // Int. Multi-Conf. on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon) (Vladivostok). 2019. Inspec Accession Number 19229305.

16. Golik V.I., Razorenov Yu.I., Efremenkov A.B. Recycling of metal ore mill tailings // Applied Mechanics and Materials. 2014. Т. 682. Р. 363-368.

17. Khasheva Z.M., Golik V.I. The ways of recovery in economy of the depressed mining enterprises of the Russian Caucasus // International Business Management. 2015. Т. 9. № 6. Р. 1210-1216.

18. Васильев П.В., Стась Г.В., Смирнова Е.В. Оценка риска травматизма при добыче полезных ископаемых // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2016. Вып. 2. С. 45-58.

19. Research of rheological characteristics of the mixture as a way to create a new backfill material with specified characteristics / Ch. Kongar-Syuryun [and others] // Materials Today: Proceedings. 2021. V. 38. P. 2052-2054.

Клюев Роман Владимирович, д-р техн. наук, профессор, [email protected], Россия, Москва, Московский политехнический университет

ANALYSIS OF HEAT ENERGY CONSUMPTION FOR NICKEL PRODUCTION

AT A MINING ENTERPRISE

R.V. Klyuev

The paper presents the results of a study of thermal energy consumption during nickel production at a mining enterprise. It presents the steam and heat supply schemes of the enterprise under consideration, as well as a temperature graph. During the documentary survey, input data was collected to calculate the efficiency indicators in accordance with the list of necessary initial data on the heat supply system, steam supply and fuel-consuming process equipment. The collected data are the basis for developing measures to reduce the consumption of thermal energy resources. The analysis of the efficiency of using fuel and energy resources at the plant is based on a comparison of the actual and standard indicators of energy consumption efficiency. For heating mains, the indicator of the efficiency of using thermal energy is the value of losses through insulation. Standard values of this indicator are regulated depending on the pipeline diameter and coolant parameters in the form of setting the value of the linear heat load. The actual value of losses through insulation is determined by calculation based on the results of instrumental measurements. Actual indicators are determined based on the results of an instrumental survey given in the protocols (submitted and agreed upon within the second stage). In terms of technological production, plant representatives presented data on the specific consumption of thermal energy for nickel production.data on the specific consumption of thermal energy for nickel production.

Key words: thermal energy, nickel production, steam supply, temperature schedule, fuel and energy resources, heat losses, workshop.

Klyuev Roman Vladimirovich, doctor of technical sciences, professor, [email protected], Russia, Moscow, Moscow Polytechnic University

Reference

1. Koftanyuk O.V., Kinzhibekova A.K. Analysis of consumption of basic energy resources in the production of electric and thermal energy at CHP plants // Bulletin of Shakarim University. A series of technical sciences. 2024. No. 1 (13). pp. 324-334.

2. Melnikov E.V., Kovylin A.V. Efficiency of thermal insulation of pipelines of heat supply systems // Prospects of science. 2023. No. 6 (165). pp. 84-87.

3. Agafonov P.A. Audit of the condition of objects of the centralized heat supply system // Electric stations. 2023. No. 7 (1104). pp. 14-25.

4. Pitolin V.E., Koloshkin N.V., Babamuratov K.H. Efficient use of thermal steam energy // Bulletin of the Polotsk State University. Series C. Fundamental Sciences. 2023. No. 1 (40). pp. 49-55.

5. Klyuev R.V. Improving the efficiency of using electric energy at mining enterprises // Izvestiya Tula State University. Earth Sciences. 2024. No. 2. pp. 230-244.

6. Power consumption management of a copper production enterprise / R.V. Klyuyev, I.I. Bosikov, O.A. Gavrina, Sh.E. Zaui // The history of Tula State University. Earth Sciences. 2023. No. 3. pp. 202-214.

7. Energy-saving effect of an integrated refrigeration unit with a rotary amplifier and compressor for a data center / Yu Liu, Guoyuan Ma, Lianzheng Xue, Feng Zhou, Lei Wang // International Journal of Refrigeration Technology. 2020. Volume 119. pp. 366-375.

8. Multidimensional analysis of energy consumption of air conditioning systems for energy saving management in university academic buildings / Xinyue Li, Shuqin Chen, Hongliang Li, Yunxiao Lu, Jiahe Li // Construction and Environment. 2020. Vol. 185. 07246.

9. Gutierrez G., Seleita D., Ramos G. A solution aimed at the earth to increase the selectivity of protection of underground mining power systems // Computers and electrical engineering 80. 2019.

10. Tiancheng Shang, Peihong Liu, Junxiong Guo. How to distribute energy saving benefits for EPC projects with guaranteed savings? The example of China // Energy. 2020. Volume 191. 116499.

11. Assessment of energy consumption in machine learning / Eva Garcia-Martin [et al.] // Journal of Parallel and Distributed Computing. 2019. Volume 134. pp. 75-88.

12. Hamed Goddusi, Herman G.Krimer, Nima Rafizade. Machine learning in economics and finance of energy: an overview // Energy Economics. 2019. Volume 81. pp. 709-727.

13. Forecasting hourly electricity generation by a solar power plant using machine learning algorithms / A.D. Morgoeva, I.D. Morgoev, R.V. Klyuev, S.S. Kochkovskaya // Proceedings of Tomsk Polytechnic University. Georesource engineering. 2023. Vol. 334. No. 12. pp. 7-19.

14. Litvinenko V. S. Digital economy as a factor of technological development of the mineral resource sector. Natural Resources Research, 2019.

15. Plieva M. T., Gavrina O. A., Kabisov A. A. Analysis of technological damages at 110 kV substations of JSC IDGC of the North Caucasus - Sevkavkazenergo // International Scientific and Practical Conference. Multiconference. Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon) (Vladivostok). 2019. Registration number Inspect 19229305.

16. Golik V.I., Razorenov Yu.I., Efremenkov A.B. Processing of tailings of metal ore enrichment // Applied mechanics and materials science. 2014. Vol. 682. pp. 363-368.

17. Khasheva Z.M., Golik V.I. Ways to restore the economy of depressed mining enterprises of the Russian Caucasus // International Business Management. 2015. Vol. 9. No. 6. pp. 1210-1216.

18. Vasiliev P.V., Stas G.V., Smirnova E.V. Risk assessment of injury in mining // Izvestiya Tula State University. Earth Sciences. 2016. Issue. 2. pp. 45-58.

19. Investigation of the rheological characteristics of a mixture as a way to create a new laying material with specified characteristics / Ch. Kongar-Suryun [et al.] // Materials today: Proceedings. 2021. vol. 38. pp. 2052-2054.

УДК 556.3:622.83

КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ТЕРРИТОРИЯХ ЗАКРЫТЫХ АНТРАЦИТОВЫХ ШАХТ

П.Н. Должиков, Д.В. Пронский, Н.В. Пронская

На основании комплексных исследований горно-геологических условий на территориях закрытых антрацитовых шахт выявлены исходные, сопутствующие и провоцирующие признаки гидроактивизации деформаций трансформированных породных массивов. По этим признакам разработана классификация горно-геологических условий на территориях закрытых угольных шахт, в которой выделены хорошие, удовлетворительные, плохие и аварийные состояния породного массива. Сделан вывод о необходимости проведения тампонажно-закладочных работ. Получена новая формула для определения вероятности аварийных деформаций поверхности закрытых шахт.

Ключевые слова: закрытая шахта, породный массив, геология, гидроактивизация, деформация поверхности, признаки, классификация, вероятность провала.

Введение

В результате закрытия угольных шахт Восточного Донбасса произошла повсеместная техногенная гидроактивизация деформаций породных массивов. Для горно-геологических условий антрацитовых шахт выявлены специфические закономерности их затопления и деформационного поведения гидроактивизированных пород, что потребовало классифицировать состояние подработанного породного массива. Такая классификация должна быть основана на комплексных исследованиях и суммарном анализе действующих факторов [1].

Классификация горно-геологических условий при разработке пластовых залежей угля рассматривалась исследователями много раз в зависимости от решаемых научных и инженерных задач. Отметим, что в основу известных классификаций, т. е. признаков деления на классы, как правило, закладывались один-три фактора. Такой подход предполагал узкое решение инженерных задач, учитывающий только главные признаки классификации горно-геологических условий: деформации поверхности, свойства горных пород, вероятность аварийных деформаций и т.д.[2-5].

Известно, что подрабатываемые территории в зависимости от горногеологических условий и особенностей сдвижения породной толщи следует подразделять на группы по показателям деформаций земной поверхности и свойствам пород кровли в соответствии с табл. 1.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.