CC BY
22
Газотурбинные электростанции выпускаются Пермским ОАО «Авиадвигатель». Это электростанции типа ГТЭС различных типоразмеров с производительностью от 12 до 36 ГВт-ч.
Список литературы
1. Качурин Н.М., Соколов Э.М., Жабин А.Б., Зубаков И.Н. Экологически рациональная и безопасная геотехнология получения энергии из углей Подмосковного бассейна. Изв. ТулГУ. Сер: Науки о Земле. 2011. Вып. 2. С. 20-27.
N.M. Kachurin, V.P. Safronov, A.B. Gabin, E.A. Mashintcov
ENVIRONMENTAL EVALUATING GEOTECHNOLOGY OF GETTING ENERGY FROM MOSCOW BASIN COALS
Results of generalizing research by coal underground gasification of Moscow Basin are discussed. Environmental rational and safety technological schemes of production electrical energy were proposed and perspective evaluating probable resources of coal was realized.
Key words: underground gasification, geotechnology, ecology, safety, electrical energy.
Получено 17.02.2012
УДК 622'112:502.1
А.Б. Копылов, д-р техн. наук, проф., (4872) 35-20-41, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ),
А.Е. Харламов, канд. техн. наук, ассист, (4872) 35-20-41, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ),
Г.Г. Рябов, д-р техн. наук, проф., (4872) 35-22-74 (Россия, Тула, ТулГУ)
УПРАВЛЕНИЯ КРОВЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЗАКЛАДКИ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА КАК СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ ПОДЗЕМНОЙ УГЛЕДОБЫЧИ
Рассматриваются вопросы решения экологических проблем очистных работ на основе комплексного анализа рациональной технологии добычи.
Ключевые слова: экологически безопасное производство, технологии очистных работ, эффективная мощность.
Интенсивность проявлений горного давления приводит к снижению безопасности горных работ, дополнительным обнажениям кровли, стимулирует процессы вывалообразования и отжима, горных ударов и внезапных выбросов угля и газа, увеличения статических и возникновения дина-
мических нагрузок на крепь, а в итоге вызывает ряд экологических проблем, требующих рационального решения.
Одним из эффективных способов управления горным давлением при ведении очистных работ является закладка выработанных пространств, которая, с одной стороны, способствует снижению проявлений горного давления в очистных забоях (в частности, устранению вторичных осадок основной кровли), а, с другой стороны, обеспечивает устойчивость горных выработок (выемочных штреков), а также предотвращает нерегла-ментированную подработку земной поверхности, инженерных сооружений и естественных объектов. Кроме того, при ведении очистных работ с закладкой выработанных пространств решается проблема безотходного, экологически безопасного производства, связанного с использованием пустых пород в качестве закладочного материала. Применение закладки обусловливает также снижение потерь угля в недрах, что характеризует данный способ управления кровлей как пожаробезопасный.
Необходимо отметить, что основным управляемым параметром является вынимаемая мощность, которая характеризует величину свободного пространства между зависающей кровлей и уплотненным закладочным массивом. Снижение данной мощности до условной (эффективной) величины приводит к переопределению класса кровли, а значит и снижению интенсивности вторичных осадок. Эффективная мощность шэф может быть
уменьшена за счет закладки выработанных пространств.
В настоящее время в рамках полной или частичной закладки выработанных пространств известны различные технологии формирования закладочных массивов в закрепном пространстве при использовании современных механизированных комплексов. Наибольшее распространение получили пневматический, гидравлический и взрывной способы. Каждый из этих способов имеет свои достоинства. Однако такие недостатки, как ограниченная область применения, значительное пылеобразование или повышенное увлажнение воздушной среды, износ трубопроводов, высокие требования к закладочному материалу и т.д., не позволяют обеспечить эффективность закладки выработанных пространств угольных шахт. Важной проблемой является также невозможность совмещения работ по возведению закладочного массива с выемкой угля, что приводит к снижению нагрузки на очистной забой.
В максимальной степени данные недостатки могут быть устранены на основе применения технологий с пакетированной закладкой выработанных пространств за механизированными крепями, оснащенными задними консольными козырьками.
Технология возведения закладочного массива осуществляется следующим образом. После выемки угля и подвигания забоя на установленную технологическую величину по монорельсовым или монокатным дорогам, подвешенным на задних консолях-козырьках крепи, подается
закладочный материал в виде пакетов, которые устанавливаются по площади выработанного пространства в систематическом порядке (всплошную, в шахматном порядке, в разбежку, полосами перпендикулярно или параллельно забою).
Для транспортирования закладочных пакетов к сопряжениям лав со штреками предполагается использовать комплекс пакетно-контейнерной доставки, предусматривающий механизацию погрузочно-разгрузочных и транспортно-такелажных работ и служащий для погрузки материалов и изделий или формирования их в пакеты на пункте изготовления. В качестве пакетов предлагается использовать мягкий контейнер - крупногабаритную упаковку из полипропиленовой ткани грузоподъемностью от 400 до 3000 кг с грузоподъемными элементами (стропами). Для доставки пакетов с закладочным материалом возможно использование, кроме моноканатного транспорта, монорельсовой дороги.
Исходя из того, что основным управляемым параметром по критерию обрушаемости кровли является эффективная мощность пласта, были получены зависимости ее изменения от параметров пакетированной закладки, в частности:
- при установке закладочных пакетов параллельно или перпендикулярно линии очистного забоя
а, + к
^ = 0)
- при установке закладочных пакетов вразбежку
ас! НиКу
т = т--- 7 п у—; (2)
эф 7 а.+Ь. с/.+с.
1111
- при установке закладочных пакетов в шахматном порядке
2аДЯА ■ О)
а,+ь, 4+с,
где тл - мощность пласта, м; Ку - коэффициент усадки пород закладочного материала; я, - ширина пакета, м; нп - высота закладочного пакета, м; Ъ1 - расстояние между соседними рядами пакетов, м; - длинна пакета, м; с, - расстояние между соседними пакетами параллельно забою, м.
При сплошной закладке выработанного пространства величина Ь{ будет равна 0.
В результате установлены закономерности изменения эффективной мощности пласта от его вынимаемой мощности, габаритов и плотности установки закладочных пакетов, а также от коэффициента усадки закладочного материала, позволяющие обосновывать схемы установки закладочных пакетов в выработанных пространствах и таким образом наиболее рационально решать проблему безотходного, экологически безопасного
производства, связанного с использованием пустых пород в качестве закладочного материала.
Список литературы
1. Копылов А.Б., Харламов А.Е., Машинцов Е.А. Экологические перспективы управления кровлей с применением закладки выработанного пространства. Изв. ТулГУ. Сер: Науки о Земле, Тула. 2011. Вып. 2. С. 4143.
A.B. Kopilov, A.E. Harlamov, G.G. Riybov
STRATA CONTROL WITH USING OPEN AREA BACKFILL AS METHOD OF ENVIRONMENTAL CONSEQUENCES LOCALIZATION BY UNDERGROUND MINING Questions of solving of environmental problems for mining with using complex analyzing rational mining technology are considered.
Key words: environmental safety industry, mining technologies, effective capacity.
Получено 17.02.2012
УДК 622.822:622.271.45
Н.И. Мелехова, д-р техн. наук, проф., (4872) 33-22-70, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ),
А.Б. Жабин, д-р техн. наук, проф., (4872) 33-31-55, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ),
Е.А. Машинцов, д-р техн. наук (Россия, Тула, ТулГУ)
РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ОТВАЛОВ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Рассмотрены отвалы горнодобывающих производств. Проанализированы отличия породных отвалов карьеров, а также шахт и рудников.
Ключевые слова: породный отвал, карьер, шахта, ландшафт.
Отвалы горнодобывающих производств подразделяются на две основные группы - отвалы открытых разработок и отвалы глубинных выемочных работ.
Природа образующихся отвалов по вышеуказанным схемам добычи полезного продукта (руды) значительно отличаются. Отличия сформированы по происхождению осадочных пород, включающих горную руду, а также естественной временной дифференциацией сопутствующих руде микрокомпонентов.
Например, отвалы горных разработок открытого типа, сформированные вблизи дневной поверхности земной коры, будут мало отличаться от состава вмещающих осадочных пород. В этой связи такие отвалы, как и
