Научная статья на тему 'Технологическая углеминеральная однородность'

Технологическая углеминеральная однородность Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
115
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
УГЛЕМИНЕРАЛЬНАЯ ОДНОРОДНОСТЬ / УГЛЕМИНЕРАЛЬНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ / УГЛЕМИНЕРАЛЬНЫЕ ОБЪЕКТЫ / УГЛЕМИНЕРАЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ / ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УГЛЕМИНЕРАЛЬНАЯ ОДНОРОДНОСТЬ / УГОЛЬНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ / УГЛЕМИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ / ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ / НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ / ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ / CARBON-MINERAL HOMOGENEITY / COAL-MINERAL FORMATIONS / CARBON-MINERAL OBJECTS / COAL-MINERAL DEPOSITS / TECHNOLOGICAL COAL-MINERAL UNIFORMITY / COAL INDUSTRY / COAL MINERAL RESOURCES / DEVELOPMENT TECHNOLOGY / SCIENTIFIC DIRECTION / MINING AND GEOLOGICAL SCIENCES

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Секисов Геннадий Валентинович, Якимов Алексей Алексеевич, Чебан Антон Юрьевич

Представлена и изначально обосновывается (на пилотном этапе) в качестве научного направления в сфере горных наук в целом и в области горно-геологических наук, в частности, «технологическая углеминеральная однородность». Обозначена важная роль выдвижения, технологического обоснования, практического использования и перманентного развития как нового и актуального научного направления (в перспективе и как научной дисциплины) в целях научного, научно-технического и практического обеспечения эффективного системно-комплексного освоения угольных месторождений и углеминеральных образований в целом. При этом приводятся и предметно используются усовершенствованные и новые понятийно-терминологические категории, а в качестве наиболее общей и главной научно-практической категории «углеминеральная однородность». В объемном отражении даются состав научного направления, его относительно развернутое содержание, при этом предметно используется системно-иерархический комплекс характерных признаков (аспектов), в частности, происхождения углеминеральных образований и объектов, их вещественного состава, пространственно-временных и других важных особенностей

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Секисов Геннадий Валентинович, Якимов Алексей Алексеевич, Чебан Антон Юрьевич

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

TECHNOLOGICAL COAL HOMOGENEITY

"Technological coal-mineral homogeneity" is presented and initially substantiated (in the pilot phase) as a scientific direction in the field of mining sciences in general and in the field of mining and geological sciences, in particular. The very important role of nominating, technological rationale, practical use and permanent development is defined, as a new and relevant scientific direction (and in the future as a scientific discipline), for the purposes of scientific, scientific-technical and practical provision of an effective system-integrated development of coal deposits and coal-mineral formations as a whole, while the improved and new conceptual and terminological categories are cited and used in a substantive manner, and "coal mineral minerality" as the most general and main scientific and practical category. In the volume reflection, the composition of the scientific direction is given; its detailed content is used objectively using the system-hierarchical complex of characteristic features (aspects), in particular, the origin of carbon-mineral formations and objects, their material composition, space-time and other important feature are described

Текст научной работы на тему «Технологическая углеминеральная однородность»

УДК 622

DOI: 10.21209/2227-9245-2017-23-9-32-44

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УГЛЕМИНЕРАЛЬНАЯ ОДНОРОДНОСТЬ TECHNOLOGICAL COAL HOMOGENEITY

Г. В. Секисов,

Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Хабаровск adm@igd.khv. ги

а

Л. Л. Якимов,

Забайкальский государственный университет, г. Чита yaa76@yandex.ru

А. Ю. Чебан,

Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Хабаровск chebanay@mail.ru

G. Sekisov, Institute of Mining, Far East Division, Russian Academy of Sciences, Khabarovsk

A. Yakimov,

Transbaikal State University, Chita

A. Cheban,

Institute of Mining, Far East Division, Russian Academy of Sciences, Khabarovsk

Представлена и изначально обосновывается (на пилотном этапе) в качестве научного направления в сфере горных наук в целом и в области горно-геологических наук, в частности, «технологическая углеминеральная однородность». Обозначена важная роль выдвижения, технологического обоснования, практического использования и перманентного развития как нового и актуального научного направления (в перспективе и как научной дисциплины) в целях научного, научно-технического и практического обеспечения эффективного системно-комплексного освоения угольных месторождений и углеминеральных образований в целом. При этом приводятся и предметно используются усовершенствованные и новые понятийно-терминологические категории, а в качестве наиболее общей и главной научно-практической категории — «углеминеральная однородность».

В объемном отражении даются состав научного направления, его относительно развернутое содержание, при этом предметно используется системно-иерархический комплекс характерных признаков (аспектов), в частности, происхождения углеминеральных образований и объектов, их вещественного состава, пространственно-временных и других важных особенностей

Ключевые слова: углеминеральная однородность; углеминеральные образования; углеминеральные объекты; углеминеральные месторождения; технологическая углеминеральная однородность; угольная промышленность; углеминеральные ресурсы; технология разработки; научное направление; горно-геологические науки

"Technological coal-mineral homogeneity" is presented and initially substantiated (in the pilot phase) as a scientific direction in the field of mining sciences in general and in the field of mining and geological sciences, in particular. The very important role of nominating, technological rationale, practical use and permanent development is defined, as a new and relevant scientific direction (and in the future as a scientific discipline), for the purposes of scientific, scientific-technical and practical provision of an effective system-integrated development of coal deposits and coal-mineral formations as a whole, while the improved and new conceptual and terminological categories are cited and used in a substantive manner, and "coal mineral minerality" as the most general and main scientific and practical category.

© Г. В. Секисов, Л. Л. Якимов, Л. Ю. Чебан, 2017

In the volume reflection, the composition of the scientific direction is given; its detailed content is used objectively using the system-hierarchical complex of characteristic features (aspects), in particular, the origin of carbon-mineral formations and objects, their material composition, space-time and other important feature are described

Key words: carbon-mineral homogeneity; coal-mineral formations; carbon-mineral objects; coal-mineral deposits; technological coal-mineral uniformity; coal industry; coal mineral resources; development technology; scientific direction; mining and geological sciences

В процессе переориентации удельного

веса основных энергоносителей, составляющих топливно-энергетический комплекс России, все большее значение придается ископаемым углям, а следовательно, развитию угольной промышленности страны, несколько «подвинув» нефтяную и газовые отрасли. Так, если в недавнем прошлом (2007-2012) в топливно-энергетическом балансе страны уголь занимал порядка 15...17 %, то в соответствии с «энергетической стратегией России на период до 2020 г.» его доля должна увеличиться до 25...30 %. В связи с этим возрастают и объемы добычи угля в стране: с 310...320 до 400...430 млн т, причем главным образом за счет развития открытой добычи (до 75...80 % против 65...68 % в минувший период) [8].

В регионе необходимые углеминераль-ные ресурсы и минерально-сырьевая база именуются [1; 6; 12; 16; 19].

Это потребует увеличения добычи угля на действующих разрезах, в частности — в Восточно-Российском регионе при разработке Нерюнгринского каменноугольного месторождения в Республике Саха (Якутия) и Апсатского каменноугольного месторождения в Забайкалье; создание новых угледобывающих предприятий на базе крупных месторождений Южной Якутии и среднемасштабных месторождений Забайкалья.

Естественно, при этом потребуется обеспечить перманентное увеличение экономической, экологической и технологической эффективности, социальной безопасности, рациональное освоение углеминеральных ресурсов при значительном повышении производительности труда (2,5...3 раза), качества добываемых и реализуемых углей

при снижении капитальных и эксплуатационных затрат.

Решению этих задач должно способствовать научно-техническое обоснование прогрессивных технологий разработки и их широкая практическая реализация при освоении угольных месторождений с использованием, в частности, технологической углеминеральной однородности, которая выдвигается и обосновывается впервые.

Таким образом, несмотря на приоритетное (в определенной мере)функциони-рование и развитие нефтегазовой отрасли горнопромышленного производства, важную роль в экономике страны играет угледобывающая отрасль. Об этом свидетельствует, в частности, динамика увеличения объемов добычи ископаемых углей в России. На данном этапе годовая добыча угля в стране достигла 300 млн т. При этом открытым способом добывается порядка 200 млн т, что составляет около 70 %, в Дальневосточном регионе — порядка 75 %, в Забайкальском крае — более 90 % .

Осуществление эффективного функционирования и развития данной отрасли горной промышленности России предопределяется необходимостью проведения немалого и сложного комплекса мероприятий, к основным из которых следует отнести [9]:

а) получение и своевременную реализацию результатов фундаментальных, фундаментально-прикладных и прикладных исследований, особенно технологических инновационных ресурсов;

б) достижение уровня комплексного информационного обеспечения;

в) обеспечение на должном уровне экономической и социальной безопасности угле-, недропользования и минералопользо-вания в целом. Причем все это должно осу-

ществляться при значительном повышении (в 2,5...4 раза) производительности труда и экономической эффективности в целом;

г) перманентное достижение повышения полноты использования минеральных и сопутствующих им природных и природ-но-техногенных ресурсов.

В деле обоснования, разработки и практической реализации мероприятий, направленных на обеспечение ископаемых углей, большая роль должна отводиться технологической углеминеральной однородности. В совокупности она представляется нами как понятийно-терминологическая; научно-технологическая и научно-производственная категория; как научно-техническая, проектно-конструктивная и собственно производственная деятельность, а также как новое научное направление на современном этапе, а в ближайшей перспективе — как актуальная и комплексная научная дисциплина.

Выдвигаемая и изначально обосновываемая как научное направление «Технологическая углеминеральная однородность» предстает важной составляющей общей научной дисциплины «Технологическая минеральная однородность» [9] и в определенной мере смежным аналогом других (ранее выдвинутых нами) составляющих ее научных направлений [13].

Несмотря на кажущуюся простоту вещественного состава ископаемых углей (каменных, бурых, лигнитов и т.д.), в физико-химическом, геологическом, горно-технологическом, экономическом, а также в других аспектах они предстают сложным минеральным веществом.

Ископаемые угля по своему природному происхождению не столь разнообразны, как, например, рудные. Однако их переходы и чередования гумолитовых, сапропелитовых и липтобиолитовых вещественно-генетических групп отличаются существенной сложностью. При этом большую роль в их происхождении и сложности играет широкое развитие метаморфизма, который предопределил преобразование погребенных торфов в бурый и каменный уголь, в антрациты, а торфа— в

лигниты; результат его конечной стадии — графиты.

Ископаемые угли Восточно-Российского региона (Забайкалье и Дальний Восток) в качестве основных горючих материалов включают углерод и водород, в качестве второстепенных — главным образом серу. При этом содержание первого в углях изменяется от 52 до 95 %, а водорода — от 1,5 до 6 %, содержание углерода находится в относительно широких пределах: в бурых углях — от 52 до 76 %, в каменных — от 70 до 90 %, в антраците — от 90 до 97 %.

В основном негативными веществами в углях являются зола и влага, содержание которых изменяется в весьма широких пределах: золы — от 3...5 до 40 % и более, влаги — от 1...3 до 35...50 % и выше, причем бурых углей — 8...30 %, каменных углей — обычно меньше 5 %.

Полезные элементы в ряде ископаемых углей большого региона, как потенциальные объекты технологической однородности, — прежде всего, золото, а также редкие и рассеянные элементы, правда, в небольших количествах, но с позиций угле-минеральной однородности могут представлять практическую ценность [2; 3; 5; 14].

В частности, в ископаемых углях Уш-мунского буроугольного и Сутарского месторождений и проявлений Амурской области содержание в золе весьма тонкого золота отдельных частей угольных пластов составляет 0,4; платины — 0,11; серебра — 0,25; вольфрама — 124 г/т; установлены содержания в зоне других полезных элементов (главным образом металлов).

В теплоэнергетическом отношении следует отметить относительно изменчивую теплотворную способность ископаемых углей региона: бурых углей — от 2,7 тыс. ккал до 5,5...6 тыс. ккал, а каменных углей — от 6,5 до 7,6 тыс. ккал.

Весьма разнообразен минералогический состав минеральной части региональных ископаемых углей: на фоне преобладания наиболее распространенных составляющих — СиО, SiO2, А1203, Fe2O3, MgO2 и некоторых других отмечается содержание относительно небольшого уровня

— редких рассеянных и благороднометалль-ных элементов.

Такое разнообразие и сложность особенностей природных углеформаций [15], а следовательно, и месторождений, характеризующих их большую неоднородность, со всей очевидностью предопределяют необходимость глубокой дифференциации и формирования относительно однородных углеминеральных объектов освоения, разработки, раздельной выемки, минеральной подготовки и переработки с получением высококачественной минеральной продукции [4; 10; 17; 18].

При этом представляется возможность обеспечить в комплекс и в большинстве случаев одновременно:

— генетическую однородность элементарно минеральных объектов выемки (выемочных единиц);

— вещественную однородность;

— экономическую и экологическую однородность;

— однородность технологического качества углеминерального сырья;

— однородность потребительской угле-минеральной продукции.

Все это предопределяет непростой общий состав технологической углеминераль-ной однородности как научно-производственной деятельности.

Раскрытие состава углеминеральной однородности, осуществляемое нами не в узком, а в объемном отражении, т. е. в комплексе аспектов ее проявления, представлено далее как схемами [рис. 1-4], так и в описательном отражении, например, рис. 1.

Это предопределяет необходимость всестороннего раскрытия состава технологической углеминеральной однородности. Ее исходный состав как интегральной технологической категории может быть представлен следующими подкатегориями:

1) терминологическая;

2) субкомплексная проблема угледобывающей отрасли;

3) собственно научно-производственная деятельность;

4) научное направление (на первом этапе) и научная дисциплина (на последующих этапах);

5) учебно-образовательная дисциплина (на первом этапе — субдисциплина).

Далее раскрываются состав и основные особенности центральных составляющих технологической углеминеральной однородности как научного направления и производственной категории.

Исходный состав технологической углеминеральной однородности как научного направления представлен схематически.

В авторском представлении под общим базовым термином «технологическая углеминеральная однородность» обозначаются следующие важные категории:

I. Понятийно-терминологическая.

II. Научно-производственная деятельность.

III. Научное направление.

IV. Научная дисциплина.

V. Научная область.

В данной статье выдвигается и изначально обосновывается категория «технологическая углеминеральная однородность» как новое и актуальное научное направление на первом этапе, а на последующем — как объемная научная дисциплина.

Это обусловлено, прежде всего, тем, что, несмотря на кажущуюся простоту природных углеминеральных образований (углефикаций), по сравнению со сложными комплексными месторождениями, минеральными образованиями в современном представлении, особенно в перспективе, они представляют сложные и важные минеральные вещества. Об этом свидетельствуют приведенные ранее основные особенности их состава и проявления, характеризующиеся значительным разнообразием.

В аспекте происхождения объектов углеминеральной однородности ее исходный состав целесообразно представить схемой (рис. 1).

Техногенная углеминеральная однородность

Технологическая углеминеральная однородность Ï

Природная углеминеральная однородность

Природная квазирудная углеминеральная однородность

Техногенно-природная углеминеральная однородность

Приро дно-техногенная углеминеральная однородность

Рис. 1. Общий состав технологической субкомплексной углеминеральной однородности в аспекте происхождения ее общих минеральных объектов / Fig. 1. General composition of technological subcomplex of coal-mineral homogeneity in the aspect of the origin of its common mineral objects

Л о о

С позиций стадий научно-производственной деятельности, осуществляющей в целом добычу природных углей, представляется целесообразным выделить ее следующие категории:

I. Технологическая углеминеральная однородность освоения угольных месторождений в целом.

II. Технологическая углеминеральная однородность собственно разработки угольных месторождений.

III. Технологическая углеминеральная однородность добычных работ как важной стадии добычи угля в целом.

IV. Технологическая углеминеральная однородность вскрышных работ.

V. Технологическая углеминеральная однородность производственных процессов при разработке угольных месторождений.

VI. Технологическая углеминеральная однородность межпроизводственной угле-минеральной подготовки.

VII. Технологическая углеминеральная однородность переработки углеминераль-ного сырья (главным образом обогащения).

VIII. Технологическая углеминераль-ная однородность металлургического передела (коксования).

IX. Технологическая углеминеральная однородность химического производства.

Общий состав технологической угле-минеральной однородности представляется весьма обширным и значимым с позиций ее назначения (рис. 5).

С позиций пространственно-морфологических особенностей нами выделяются следующие группы технологической угле-минеральной однородности: объемная, плоскостная, линейная, «точечная» (элементная), сложная и весьма сложная. Наиболее значимая из них — объемная (при меньших ее параметрах).

Исходный состав материальной угле-минеральной однородности может быть представлен двумя наиболее общими категориями (рис. 6), а по существу — исходными категориями.

Ее состав при технологических процессах представлен схемой (рис. 7).

С позиций уровня однородности общегенетической (вещественной) комплексности нами выделяется несколько общих категорий углеминеральных объек-тов(рис. 8).

Системный комплекс углеминераль-ных объектов в отражении качественной особенности их вещественности в аспекте золотоносности представлен схемой (рис. 9).

Общегеологическая

Геологическая

Геохимическая

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

Геофизическая

Инженерно-геологическая

Технологическая углеминеральная однородность

I

Постдобычная минерально-подготовительная

V

Прикарьерного масштабного усреднения

1

Предобогатительной углеминеральной подготовки

Межпроизводственного усреднения

Производство углеминеральных полуфабрикатов

Чернового концентрата

Товарного концентрата

Стадийно-горноэксплуатационная

Первичной переработки углеминерального сырья (массы)

Эксплуатационно-разведочная

Вскрышных работ

Отвало- и складообразования

Эксплуатационного вскрытия

Добычных работ

Сортировки

Брикетирования

Обогащения

Рис. 2. Общий состав технологической углеминеральной однородности, выделяемый в аспектах производственных стадий Fig. 2. General composition of technological coal-mineral uniformity, allocated in the aspects of production stages

Генетическая

I

Геологическая

J

Пространственно-временная

Технологическая углеминеральная однородность общегеологическая и минералогическая

I

1

Минерально-параметрическая

Вещественная

Структурная

Инженерно-геологическая

Г

Вещественно-генетическая

1

Структурно-морфологическая

Генезогеофизическая

Петрофизическая

Геофизическая

I

Пространственно-временная

Пространственно-временная

Локально-сейсмологическая

Минералогическая

Г

Минерало-генетическая

Минерало-вещественная

Пространственно-временная

Структурно-морфологическая

Геохимическая

Элементно-вещественная

Пространственной распространенности хим. элементов

Пространственного распределения полезных и вредных компонентов

Рис. 3. Исходный состав общегеологической и минералогической углеминеральной однородности в аспекте объемного отражения основных

свойств углеминеральных объектов Fig. 3. Original composition of general geological and mineralogical coal-mineral uniformity in the aspect of volumetric reflection of the main properties

of coal minerals

Горнотехнологическая углеминеральная однородность минеральных объектов технологических процессов

Разрушение горных пород

Углеминеральной массы транспортных работ

Углеминеральной массы складирования

Горных пород и горной массы выемочно-погрузочных пород

Породной массы отвалообразования

Рис. 4. Общий состав технологической углеминеральной однородности Fig. 4. Total composition of technological carbon-mineral uniformity

Технологическая углеминеральная однородность

Общегеологическая

Экологическая

Социальная

т

Горнотехническа , г Правовая

1

Экономическая

Энергетическая

Эргономическая Собственно горнотехнологическая

Рис. 5. Исходный состав общей технологической углеминеральной однородности в аспекте ее назначения/ Fig. 5. The initial composition of the general technological coal-mineral homogeneity

in the aspect of its assignment

Материальная технологическая углеминеральная однородность

Генезовещественная

Природная

Приро дно-техногенная

Ï

Собственно-вещественная

J

Техногенная Гумусовая

1

Сапропелевая

Сапропеле-гумусовая

1

Генезоэнергетическая

Антроцитово-энергетическая

Буроуголыю-энергетическая

Камнеугольно-энергетическая

Рис. 6. Исходный состав технологической углеминеральной однородности в аспекте основной материальности/ Fig. 6. The initial composition of technological coal-mineral homogeneity in terms

of basic materiality

Технологическая углеминеральная однородность при

Эксплуатационной разведке и опробывании

Буро-взрывном

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

разрушении полускальных и

скальных горных пород

Дроблении и грохочении, сортировке

Погрузочно-разгрузочных

работах, перемещении и транспортировке

Отвалообразовании

Механическомрых лении плотных горных пород

Эксплуатационно-выемочных горных работах

Углеминеральной подготовке (включая усреднение)

Складообразовании

Рис. 7. Общий состав углеминеральной однородности при технологических процессах эксплуатационных горных работ / Fig. 7. The total composition of coal-mineral uniformity during technological processes of mining operations

Углеминеральные объекты Ï

Вещественно однородные или моноуглеминеральные объекты

Квазиоднородные

Комплексные

Сложно-комплексные

Уникальные по вещественной сложности

Рис. 8. Исходный состав углеминеральных образований и объектов в аспекте общевещественной сложности / Fig. 8. The initial composition of carbon-mineral formations and objects in the aspect

of general complexity

Углеминеральные объекты технологической углеминеральной однородности

Исключительно низкозольные (0,1... 0,9%)

Весьма низкозольные (1,0...3%)

Низкозольные (4... 11%)

Средне-зольные (12... 19%)

Высокозольные (20... 35%)

Весьма высокозольные (36...45%)

Исключительно высокозольные (зольность более 45 %)

Рис. 9. Категории углеминеральных объектов технологической углеминеральной однородности в аспекте зональности ископаемых углей / Fig. 9. Categories of coal-mineral objects of technological coal-mineral homogeneity in the aspect of zoning of fossil coals

В ином проявлении технологической углеминеральной однородности большое значение имеет влажность, как природная, так и природно-техногенная(рис. 10), наличие и уровень содержания химических вредных компонентов, а также горных пород. Таковыми являются в определенной мере сера, вмещающие породы (основной вскрыши и наносов) и вмещаемые — раз-

вых прослоев, а также внутренних микровключений.

Бурые угли обладают повышенной способностью увлажнения. Вследствие этого их влажность изменяется в широком диапазоне — до 50 % и более (достигая 60 %); антрациты — маловлажные; каменные угли занимают промежуточное положение по уровню влажности.

личные породы внутренних и межпласто-

Категории минеральных объектов углеминеральной однородности

Незначительной

влажности (первые десятые % и до 1 %)

т

Низкой влажности (6... 11%)

Высокой влажности (20...35%)

т

Исключительно высокой влажности (более 50 %)

Весьма низкой влажности (1,0...5%)

Средней влажности (12... 19%)

Весьма высокой влажности (36...50%)

Обводненные углеминеральные объекты

Рис. 10. Иерархические категории углеминеральных объектов, выделяемые по уровню их увлажненности (влажности)/ Fig. 10. Hierarchical categories of carbon-mineral objects, distinguished

by the level of their moisture

Наиболее важным показателем качества углеминеральных объектов является их тепловая способность, которая обычно изменяется в пределах 20...60 Мкал. Наиболее высокая, естественно, у антрацитов

— до 80...90, наиболее низкая у лигнитов — менее 20...25 Мкал [5].

Следует отметить, что уровень этого показателя качества угля определенного месторождения относительно изменчив,

что также предопределяет актуальность, важность технологии углеминеральной однородности.

Полное раскрытие состава, содержания и методических основ оценки эффективности технологической углеминераль-ной однородности — предмет отдельного обоснования и рассмотрения в другой пу-

бликации. Однако в заключительной части данной статьи даются некоторые «штрихи к ее портрету».

Наиболее общий состав эффективности, как данной научно-производственной реализации, схематически представлен на рис. 11.

Эффективность технологической углеминеральной однородности

I

Общая

(интегральная)

Экономическая

т

I

Экологическая

Социальная

Энергетическая

Техническая

Технологическая

Рис. 11. Общий состав эффективности технологической углеминеральной однородности (в аспекте ее производственного назначения и реализации)/ Fig. 11. The general composition of the efficiency of technological coal-mineral uniformity (in the aspect of its production

purpose and implementation)

При этом ее техническая эффективность заключается главным образом в следующем:

1) представляется возможным и целесообразным применение основной горной техники и ее рационального использования при всех технологических процессах освоения угольных месторождений;

2) становится более целесообразным и эффективным применение средств автоматизации и ее систем в целом;

3) способствует применению технологической работоспособности.

Технологическая эффективность заключается, прежде всего, в существенных повышениях уровней извлечения полезного ископаемого ((полезных ископаемых) или полезного компонента (полезных компонентов). Она может быть выражена элементарными зависимостями (1), (2)

Л _ _ етх—Ен

= (1)

или —, либо £тх / £н 5 (2)

где 8тхи 8н— уровень извлечения полезного ископаемого или полезного компонента соответственно при переработке технологически однородного и технологически неоднородно минерального сырья.

Экономическая эффективность выражается в общей сложности следующим (3):

1. Снижением затрат на:

а) бурение скважин (Зб), взрывание (Звз ), рыхление (Зрх ) и дробление горных пород (Зд);

б) выемочно-погрузочные работы (Звп);

в) перемещение и транспортировку горной массы (Зпт );

г) складообразование (Зск );

д) отвалообразование (Зот ),

т. е.

ДЗТ = 36 + Звз + Зрх + ЗдР + ^CK "г ^от . (3)

2. Повышением экономической эффективности за счет сокращения затрат на эксплуатационную и межпроизводственную минеральную подготовку (Зм ).

3. Увеличением прибыли за счет повышения уровня качества переработанного минерального сырья и, как следствие — повышения извлечения полезных компонентов и исключения вредных.

Повышение экологической эффективности или снижение отрицательных экологических последствий достигается за счет возможности осуществления более глубокой и рациональной дифференциации как самих массивов горных пород карьерного

(рудничного, шахтного, приискового) поля и его элементов, так и добываемой горной массы при их отработке по уровню их эко-логичности.

Энергетическая эффективность заключается, прежде всего, в снижении затрат энергии на выполнение технологических процессов и операций, главным образом, на:

1)подготовку горных пород в массиве и отделенных от массива при бурении

Список литературы_

скважин и шпуров, рыхление горных пород взрыванием и механическим способом, дроблением горной массы;

2) эксплуатационную выемку, погрузку и перегрузку горной массы;

3) перемещение и транспортировку горной массы;

4) складообразование горной массы;

5) отвалообразование породной массы.

1. Архипов Г. И. Минерально-сырьевой сектор промышленности в Дальневосточном федеральном округе // Известия вузов. Сер.: Геология и разведка. 2014. № 5. С. 63—70.

2. Горная энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1991. С. 232—239.

3. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли / под ред. К. Н. Трубецкого. М.: Изд-во Академии Горных наук, 1997. С. 8—36.

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

4. Лаврик Н. А., Литвинова Н. М., Коновалова Н. С., Комарова В. С. Самородные металлы в бурых углях Ушумунского месторождения и Сутарского проявления (Дальний Восток) // Проблемы комплексного освоения георесурсов: материалы VI Всерос. науч. конф. Хабаровск: ИГД ДВО РАН, 2017. С. 197—204.

5. Левицкий В. В., Седых А. К., Уломясбаев Ш. Г. Германий — угольные месторождения Приморья / / Отечественная геология. 1995. № 7.

6. Линг В. В., Семакина О. В. Состояние угольной промышленности России // Проблемы формирования единого пространства экономического и социального развития стран СНГ: материалы междунар. науч.-практ. конф. Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2016. С. 249—253.

7. Липина Л. Н., Александрова Т. Н. Экологические проблемы загрязнения окружающей среды в горнопромышленном регионе юга Дальнего Востока // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 7. С. 64-70.

8. Литвинов М. И., Гордеев И. В., Микерова В. Н., Старокожева Г. И. Угольная сырьевая база — богатство России / / Разведка и охрана недр. 2016. № 9. С. 74—80.

9. Ломакина Н. В. Минерально-сырьевой комплекс Дальнего Востока России: потенциал развития. Хабаровск: РИОТИП, 2009. 240 с.

10. Обжиров А. И. Геологические особенности распределения природных газов на угольных месторождениях Дальнего Востока. М.: Наука, 1979. 70 с.

11. Опанасенко П. И., Исайченко А. Б. Оптимизация кусковатости взорванных полускальных вскрышных пород на разрезе «Тугнуйский» // Горный журнал. 2015. № 9.

12. Орлов В. П. Минерально-сырьевая база и минерально-сырьевой комплекс в экономике северных и восточных регионов // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2013. № 5. С. 2—5.

13. Подалян В. И. Минерально-сырьевая база и перспективы развития угледобычи в Дальневосточном экономическом регионе // Геология угольных месторождений: межвуз. сб. Екатеринбург: УГГГА, 1995. Вып. 5.

14. Секисов Г. В., Якимов А. А. Постановки и исходный состав научной дисциплины «Технологическая минеральная однородность» / / Вестник Забайкальского государственного университета. 2016. Т. 22, № 12. С. 4—12.

15. Сорокин А. П. Благородные металлы в углях Приамурья (состояние проблемы и возможные технологические решения по их извлечению) / / Современные проблемы обогащения и глубокой комплексной переработки минерального сырья. Владивосток, 2008. Ч. 1. С. 44—46.

16. Угольные бассейны и месторождения Дальнего Востока. М.: ЗАО Геоинформмиарк, 1997. 372 с.

17. Федоров В. И., Гаврилов В. Л. Технологические схемы добычи и подготовки угля с учетом его использования в труднодоступных районах Якутии // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 7. С. 143—153.

18. Хоютянов Е. А., Гаврилов В. Д. Управление зольностью углей сложноструктурных при ведении открытых горных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 7. С. 163—173.

19. Яновский А. Б. Основные тенденции и перспективы развития угольной промышленности России // Уголь. 2017. № 8. С. 10—14.

References_

1. Arhipov G. I. Izvestiya vuzov. Ser.: Geologiya I razvedka (Proceedings of high schools. Ser .: Geology and exploration), 2014, no. 5, pp. 63—70.

2. Gornaya entsiklopediya (Mining encyclopedia). Moscow: Soviet Encyclopedia, 1991, pp. 232—239.

3. Gornye nauki. Osvoenie I sohranenie nedr Zemli (Mining sciences. Development and conservation of the Earth's interior) / ed. K. N. Trubetskoy. Moscow: Publishing house of the Academy of Mining Sciences, 1997, pp. 8-36.

4. Lavrik N. A., Litvinova N. M., Konovalova N. S., Komarova V. S. Problemy kompleksnogo osvoeniya georesursov: materialy VI Vseros. nauch. konf. (Problems of complex development of geo-resources: materials VI All-Russ. Scien. Conf.).Khabarovsk: IGD FEB RAS, 2017, pp. 197-204.

5. Levitsky V. V., Sedykh A. K., Ulomyasbaev SH. G. Otechestvennaya geologiya (Domestic Geology), 1995, no. 7.

6. Ling V. V., Semakina O. V. Problemy formirovaniya edinogo prostranstva ekonomicheskogo I sotsi-alnogo razvitiya stran SNG: materialy mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Problems of forming a single space for economic and social development of the CIS countries: materials of the international. scientific-practical. conf.). Tyumen: Tyumen Industrial University, 2016, pp. 249-253.

7. Lipina L. N., Aleksandrova T. N. Gorny informatsionno-analiticheskiy byulleten (Mining Information and Analytical Bulletin), 2017,no. 7, pp. 64-70.

8. Litvinov M. I., Gordeev I. V., Mikerova V. N., Starokozheva G. I. Razvedka i ohrana nedr (Exploration and protection of mineral resources), 2016,no. 9,pp. 74-80.

9. Lomakina N. V. Mineralno-syrievoy kompleks Dalnego Vostoka Rossii: potentsial razvitiya (Mineral and raw materials complex of the Far East of Russia: development potential). Khabarovsk: RIOTIP, 2009. 240 p.

10. Obzhirov A. I. Geologicheskie osobennosti raspredeleniyaprirodnyhgazov na ugolnyh mestorozhdeni-yah DalnegoVostoka (Geological features of the distribution of natural gases in the coal fields of the Far East). Moscow: Nauka, 1979. 70 p.

11. Opanasenko P. I., Isaychenko A. B. Gorny zhurnal (Mining magazine), 2015, no. 9.

12. Orlov V. P. Mineralnye resursy Rossii. Ser.: Ekonomika I upravlenie (Mineral Resources of Russia. Ser.: Economics and Management), 2013,no. 5, pp. 2-5.

13. Podalyan V. I. Geologiya ugolnyh mestorozhdeniy: mezhvuz. sb. (Geology of coal deposits). Yekaterinburg: UGGGA, 1995. Issue 5.

14. Sekisov G. V., Yakimov A. A. Vestnik Zabaykalskogo gosudarstvennogo universiteta (Bulletin of Transbaikal State University), 2016, p. 22, no. 12, pp. 4-12.

15. Sorokin A. P. Sovremennye problem obogashcheniya Iglubokoy kompleksnoy pererabotki mineralno-gosyriya (Modern problems of enrichment and deep complex processing of mineral raw materials). Vladivostok, 2008, p. 1, pp. 44-46.

16. Ugolnye basseyny i mestorozhdeniya Dalnego Vostoka (Coal basins and deposits of the Far East). Moscow: Geoinformmiark, 1997. 372 p.

17. Fedorov V. I., Gavrilov V. L. Gorny informatsionno-analiticheskiy byulleten (Mining information-analytical bulletin), 2017,no. 7, pp. 143-153.

18. Khoyutyanov E. A., Gavrilov V. D. Gorny informatsionno-analiticheskiy byulleten (Mining information-analytical bulletin),2017, no. 7, pp. 163-173.

19. Yanovsky A. B. Ugol (Coal), 2017,no. 8, pp. 10-14.

Коротко об авторах_

Секисов Геннадий Валентинович, д-р техн. наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, член-корреспондент Национальной академии наук Кыргызской Республики, главный научный сотрудник, Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Хабаровск, Россия. Область научных интересов: горные науки и производства adm@igd.khv.ru

Якимов Алексей Алексеевич, канд. техн. наук, доцент, Забайкальский государственный университет, г. Чита, Рос-сия.Область научных интересов: разработка новых технологий освоения рудных месторождений уаа7 6@yandex.ru

Чебан Антон Юрьевич, канд. техн. наук, доцент, старший научный сотрудник, Институт горного дела ДВО РАН,

г. Хабаровск, Россия. Область научных интересов: горные машины и технологии

chebanay@mail.ru

Briefly about the authors_

Gennady Sekisov, doctor of technical sciences, professor, Honored Worker of Science, corresponding member NAS KR, senior researcher, Russian Academy of Sciences, Far Eastern Branch of Mining Institute, Khabarovsk, Russia. Sphere of scientific interests: mining sciences and industry

Alexey Yakimov, candidate of technical sciences, associate professor, Transbaikal State University, Chita, Russia. Sphere of scientific interests: development of new technology opencast mining of ore deposit

Anton Cheban, candidate of technical sciences, associate professor, senior researcher, Russian Academy of Sciences, Far Eastern Branch of Mining Institute, Khabarovsk, Russia. Sphere of scientific interests: mining machinery and technology

Образец цитирования_

Секисов Г. В., Якимов А. А., Чебан А. Ю. Технологическая углеминеральная однородность // Вестн. Забайкал. гос. ун-та. 2017. Т. 23. № 9. С. 32-44. DOI: 10.21209/2227-9245-2017-23-9-32-44.

Sekisov G. V., Yakimov A. A, Cheban A. Yu. Technological coal homogeneity// Transbaikal State University Journal, 2017, vol. 23, no. 9, pp. 32-44. DOI: 10.21209/2227-9245-2017-23-9-32-44.

Дата поступления статьи: 04.09.2017 г. Дата опубликования статьи: 31.09.2017 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.