Наукове обгрунтування і розробка екологічно орієнтованих технологій гірничих робіт на залізорудних гірничо-збагачувальних комбінатах

Обгрунтування вірогідності наукових результатів, висновків і рекомендацій підтверджується застосуванням основних положень теорі та практики відкритих гірничих робіт; використанням математичних моделей, які базуються на фундаментальних положеннях теорі ймовірності і економічних показниках гірничого виробництва; погодженістю теорі розрахунку параметрів екологічно орієнтованих технологій відкрито розробки крутозалягаючих родовищ залізних руд з фізичними уявленнями про процеси, які протікають; задовільною збіжністю результатів теоретичних і натурних досліджень (розбіжність не перевищує 8...12 %); позитивними результатами промислово перевірки нових способів розробки глибоких карєрів з переекскавацією вміщуючих порід у вироблений простір; збагаченням та окускуванням товарно руди, рекультивацією порушених земель, а також широким впровадженням результатів досліджень при проектуванні та на діючих залізорудних карєрах.

Найбільш важливі наукові та практичні результати, висновки і рекомендаці полягають у такому:

1. Обгрунтована концепція екологічно орієнтованих технологій відкрито розробки залізорудних родовищ Украни, які представлені синклінальними складками і крутозалягаючими пластами. Розроблено системний підхід до удосконалення технологічних процесів і охорони навколишнього середовища на ГЗК. Запропоновано розглядати вироблений простір глибоких карєрів як техногенний ресурс, використання якого дозволить істотно скоротити відстань транспортування гірсько маси і зменшити порушення земель зовнішніми відвалами. Виділено 4 технологічних напрямки для дослідження порядку відробки карєрних полів з цілеспрямованим формуванням робочо зони при переекскаваці вміщуючих порід. Розроблювані і перспективні карєрні поля глибиною до 500...800 м систематизовані залежно від протяжності та форми рудних тіл у 6 типових карєрів.

2. Розроблена економіко-математична модель екологічно орієнтованих технологічних комплексів залізорудних ГЗК. Шляхом гірничо-геометричного аналізу типових карєрних полів установлені закономірності зміни середніх коефіцієнтів розкриву і сумарних відходів виробництва, значення яких для карєрів 1, 3 і 6 типів із збільшенням протяжності від 1 до 6 км зменшуються з 0,86 і 3,6 м3/м3 до 0,56 і 2,9 м3/м3 відповідно. Для карєрів 2, 4 і 5 типів ці коефіцієнти складають 1,45...1,69 і 5,1...5,7 м3/м3. Установлено, що розміри зони поглиблення за поверхнею не перевищують 1,5...2,1 км, що відповідає протяжності базових карєрів 1 і 2 типів і дозволяє рекомендувати технологі х засипання вміщуючими породами інших підприємств безпосередньо із земно поверхні. Показано, що карєри 3...6 типів підлягають відробленню з переекскавацією вміщуючих порід поточного виймання у вироблений простір. Це дозволяє запобігти порушенню земель зовнішніми відвалами на 28,5...48,6 %.

3. Запропонована технологія постановки бортів карєра у тимчасово неробоче положення замість постійного, що дозволяє зменшити обєм розкриву у контурах карєрного поля на 20...30 % за рахунок зменшення коефіцієнта запасу стійкості укосів уступів до 1,1...1,2 замість 1,3...1,5 при тривалій експлуатаці. Установлено, що параметри формування зони поглиблення похилими шарами передбачають відроблення вміщуючих порід під кутом 15...190 у напрямку від лежачого боку покладу і 29...300 - від висячого, при ширині робочих площадок 43...70 м, річному зниженні гірничих робіт 8...12 м, висоті тимчасово неробочих бортів між робочими площадками 60...180 м. Доказано, що мінімальна поточна землемісткість карєра забезпечується орієнтуванням діагональних вимкових панелей зі сторони лежачого боку покладу під кутом 24...280 до його простягання і під кутом 30...360 - зі сторони висячого боку. За рахунок цього довжина рудного фронту у порівнянні з поперечними панелями збільшується у 1,5...2 рази і на карєрах 4...5 типів виймання 15...25 % порід розкриву переноситься на заключний етап відробки родовища.

4. Уперше шляхом моделювання відробки карєрних полів показано, що при куті схилу рудних пластів до 15...180 розкривні породи повністю розміщуються у виробленому просторі карєра глибиною понад 150 м. Збільшення кута схилу до 300 потребує переміщувати у зовнішні відвали 10...36 млн м3 розкриву (в основному пухкого). При кутах схилу 30...360 вміщуючі породи обємом 52...58 млн м3 тимчасового складуються в зоні посування з подальшою переекскавацією у вироблений простір. Запропоновано верхню площадку постійного відвалу відсипати на 60...100 м вище земно поверхні, що дозволить збільшити на 20...30 % приймальну здатність виробленого простору. Установлено, що глибина розміщення тимчасового відвалу у зоні посування складає 150...200 м, його довжина змінюється від 700 до 1660 м для карєрів 3, 4, 6 типів і досягає 3500 м для карєрів 5 типу.

5. Розроблені й випробувані на Полтавському ГЗК модернізовані водовміщуючі ВР із зменшеним вмістом тротилу типу Т-20, Т-15м і Т-10м, що дало можливість зменшити обєм викидів шкідливих газів на 25...40 %, пилу на 20...25 %, знизити на 13...25 % витрати на виробництво вибухових робіт. Обгрунтовані рекомендаці для руйнування необводнених порід верхніх горизонтів у другому та наступних рядах свердловин із застосуванням грамоніта 79/21 в обємі 20...25 % від загально кількості, а для обводнених порід середньо і вище середньо міцності - акватолів в обємі 50...60 %. Установлені способи керування процесом дроблення порід шляхом створення раціональних конструкцій і набивання свердловинних зарядів з використанням ВР з різною швидкістю детонаці, що дозволяє зменшити обєм пилогазових викидів на 40...60 %.

6. Проведена еколого-технологічна оцінка гірничотранспортних робіт на глибоких карєрах. Запропоновані технологічні схеми формування зони поглиблення з глибоким уводом на робочі горизонти карєрів екологічно безпечних електрифікованого залізничного транспорту і стрічкових конвейєрів у комплексі з мобільним перевантажувальним устаткуванням нових конструкцій, що дозволить скоротити пробіг автосамоскидів у 2...2,5 рази і зменшити викид шкідливих газів на 21,6...24,6 %.

7. Установлені раціональні параметри переміщення мобільного перевантажувального устаткування в зоні поглиблення:

- відстань між бункерами на робочому горизонті із залізничним транспортом 1,2...1,8 км, із конвейєрним - між дробарками 1...1,25 км;

- висота між суміжними бункерами 60 м, а дробарками - 90 м;

- час перенесення бункерів на новий горизонт 1...2 роки, дробарок -

13...18 років;

- під час експлуатаці крутопохилих конвейєрів перевантажувальне устаткування у вигляді напрямних лотків установлюється з кроком по висоті через 30 м.

Впровадження на ПГЗК пересувно дробарки крупного дроблення дало можливість знизити капітальні витрати на модернізацію карєрного транспорту на 80,8 млн грн, витрати дизпалива на 2,1 тис.т та інтенсивність пилогазовиділення у 3...4 рази.

8. На основі запропоновано концепці утилізаці відходів виробництва розроблені технологі та устаткування для використання вапна і дрібнопокришеного вапняку при виготовленні окатишів, спосіб магнітно-гідравлічно сепараці при збагаченні залізно руди, схеми зведення дамб обвалування хвостосховищ із суглинків і вміщуючих порід, що забезпечує зниження споживання привізного бентоніту на 10 %, вихід хвостів на 1,88 % і використання 35...70 % розкривних порід поточного виймання з зони поглиблення.

9. Розроблена технологічна схема засипки виробленого простору глибоких карєрів винятково вміщуючими породами, яка предбачає при автомобільному транспорті відсипку відвальних ярусів висотою до 60 м, залізничним - на повну глибину виробленого простору; ширина відвальних площадок приймається у межах 40 м; відвальний фронт переміщується навхрест простиранню рудних пластів поступово знизу догори; при цьому безпека гірничих робіт забезпечується привантаженням основи відвальних ярусів породними насипами висотою не менше 2...3 м. Схема дозволяє сформувати техногенне родовище з розміщенням у нижній частині відвалу пустих порід, а у верхній - нерудно мінерально сировини з утворенням прямолінійних контактів між різнотипними породами, що забезпечує мінімальні х втрати і засмічення під час повторно відробки.

10. Обгрунтовані параметри й організація робіт з консерваці поверхні

техногенних родовищ і рекультиваці порушених територій шляхом використання в якості грунтотвірних порід суглинків карєрного виймання потужністю 10...20 см і культивацією на них багатолітніх трав, чагарників та дерев рекомендованих видів. Розроблена схема гідравлічно рекультиваці осушених водойм, прилеглих до карєрів, із застосуванням відкачуваних підземних вод. На прикладі ПГЗК показана ефективність відтворення водних ресурсів на площах понад 400 га шляхом скидання в них частини дренажних вод обємом 4,8 млн м3/р. При цьому з розрахунку на 1 га водно рослинності у біомасі утримується до 5...6 т різних солей і шкідливих сполук аміаку, фенолу, нафти, ртуті, міді, кобальту та ін.

11. Установлено, що екологічно орієнтовані технологі гірничих робіт з переекскавацією вміщуючих порід у вироблений простір дозволяють повністю вилучити порушення земель зовнішніми відвалами, при цьому витрати на транспортно-відвальні роботи знижуються на 33,6...48,2 %. До практичного застосування рекомендуються такі технологі з внутрішнім відвалоутворенням:

- карєри 1 типу засипають відходами виробництва інших підприємств після повно відробки;

- карєри 2 типу переходять на внутрішнє відвалоутворення у заключний період відробки, після чого засипаються відходами із зовнішніх джерел;

- карєри 3 і 6 типів з темпом поглиблення до 10 м/р. переходять на внутрішнє відвалоутворення при повному формуванні виробленого простору у зоні поглиблення. Вийнятий з не розкрив окремо складується на земній поверхні у межах карєрного поля і при подальшій відробці родовища переекскавовується разом з породами розкриву поточного виймання у вироблений простір;

- карєри 4 і 5 типів з темпом поглиблення понад 10 м/р. потребують формування зони посування, де на проміжному горизонті глибиною 150...200 м можливо тимчасово складувати вміщуючі породи з подальшою переекскавацією х у вироблений простір.

12. Впровадження рекомендацій з виконаних досліджень дало змогу на залізорудних карєрах Украни у період 1993...1998 рр. знизити обєм виймання розкриву на 14,5 млн м3, укласти у виробленому просторі 72,2 млн м3 порід, запобігти порушенню зовнішніми відвалами 438 га земель. За рахунок зниження інтенсивності виймання порід розкриву та скорочення відстані транспортування автомобільним і залізничним транспортом зменшилось споживання електроенергі на 403,1 млн кВтгод; дизпалива на 81,6 тис.т, знизились викиди пилу на 75,9 тис.т; токсичних газів на 11,3 тис.т. Сумарний фактичний економічний ефект від впровадження розроблених рекомендацій перевищив 8,7 млн грн. Пайова участь автора у впровадженні - 965,2 тис. грн.

Рекомендаці, щодо використання одержаних результатів

Результати роботи пройшли апробацію та впроваджені на залізорудних гірничо-збагачувальних комбінатах Украни, що підтверджено відповідними документами.

Методики розрахунку параметрів: цілеспрямованого формування зони поглиблення карєрів для переекскаваці вміщуючих порід у вироблений простір; технологічних схем комбінованих видів транспорту з переміщенням автосамоскидів на відстань 0,8...1,2 км; способів утилізаці нерудно мінерально сировини; консерваці поверхні техногенних родовищ і рекультиваці порушених територій - рекомендуються до використання проектним інститутам “Укргіпроруда” і “Кривбаспроект”.

Методи магнітно-гідравлічно сепараці при збагаченні залізно руди і виготовлення окатишів із застосуванням вапнякових звязуючих рекомендуються інституту “Механобрчормет”, конструктивні рішення щодо комбінованих свердловинних зарядів водовміщуючих ВР і мобільного перевантажувального устаткування, а також схеми складування вміщуючих порід у виробленому просторі глибоких карєрів - гірничорудним підприємствам Украни.

Пропозиці з раціонального використання земельних ресурсів і охорони атмосфери від забруднення промисловими викидами можуть бути використані відповідними службами Міністерства екологічно безпеки та Держнаглядохоронпраці Украни під час розробки нормативно-технічно документаці з охорони навколишнього природного середовища для гірничих підприємств.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ І РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ ВИКЛАДЕНІ В НАСТУПНИХ ПУБЛІКАЦІЯХ

1. Вскрытие глубоких горизонтов карьеров / А.Ю.Дриженко, В.П.Мартыненко, В.И.Симоненко, В.М.Богданов, А.Х.Дудченко // Под ред. А.Ю.Дриженко. - М.: Недра, 1994. - 288 с.

2. Проблемы экологии массовых взрывов в карьерах / Э.И.Ефремов, П.В.Бересневич, В.Д.Петренко, В.П.Мартыненко, В.И.Борисов // Под ред. Э.И.Ефремова. - Днепропетровск: Січ, 1996. - 179 с.

3. Ресурсозберігаючі технологі видобутку корисних копалин на карєрах Украни / А.Г.Шапар, А.Ю.Дриженко, С.З.Поліщук, В.Ф.Бизов, М.М.Надточенко, О.М.Сокіл, В.П.Мартиненко, К.Н.Ткачук, В.Д.Шуригін. - К.: Наукова думка, 1998. - 92 с.

4. Бызов В.Ф., Мартыненко В.П., Станков А.П. Железорудная промышленность глазами международных экспертов. - Кривой Рог: Минерал, 1995. - 35 с.

5. Мартыненко В.П., Бенько Н.П. Комплексное использование минерального сырья на Полтавском ГОКе // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1996. - № 1. - С. 19-24.

6. Мартыненко В.П., Элиас К.Х. Первый дробильно-конвейерный комплекс фирмы “Крупп” на Полтавском ГОКе // Горная промышленность. - 1996. - № 3. - С. 17-23.

7. Выбор типа ВВ при взрывании горных пород с учетом их обводненности и охраны окружающей среды / Э.И.Ефремов, В.П.Мартыненко, В.Ф.Бадагов, К.В.Лотоус, Г.К.Быков // Сб.науч.тр. ИГТМ НАН Украины. Геотехническая механика. - Днепропетровск: ИГТМ НАН Украины. - 1997. - № 3. - С. 195-198.

8. Мартиненко В.П. Експериментальні дослідження ефективності водонаповнених ВР з різним вмістом тротилу // - Відомості АГН Украни. Кр. Ріг: - 1997, № 2. - С. 15-17.

9. Мартиненко В.П. Ефективні методи пилогазоподавлювання при вибухових роботах на Полтавському ГЗК // - Відомості АГН Украни. Кр. Ріг: - 1997, - № 2. - 27-28.

10. Мартыненко В.П., Рыкус А.А., Яценко Н.Г. К вопросу об экономии топливно-энергетических ресурсов при эксплуатации карьерного автотранспорта на ПГОКе // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1997. - № 3-4. - С. 53-54.

11. Мартыненко В.П. Опыт строительства и эксплуатации мобильного автоматизированного дробильно-конвейерного комплекса на Полтавском ГОКе // Сб. науч. тр. ИГТМ НАН Украины. Геотехническая механика. - Днепропет-ровск: ИГТМ НАН Украины. - 1997. - № 2. - С. 21-24.

12. Мартыненко В.П. Обоснование рациональных параметров горных работ глубоких карьеров при внутреннем отвалообразовании // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ. - 1998. - № 3. - С. 135-139.

13. Мартыненко В.П. Продуктивное использование выделенных земельных отводов железорудными горно-обогатительными комбинатами // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ. 1998. - № 5. - С. 100-104.

14. Мартыненко В.П. Исследование интенсивности загрязнения почв тяжелыми металлами в горнопромышленных районах // Сб.науч.тр. КТУ. Разработка рудных месторождений. К.: Техніка. - 1998. - № 62. - С. 94-98.

15. Мартыненко В. П. Обоснование параметров внутреннего отвало-

образования при открытой разработке синклинальных железорудных месторождений // Сб.науч.тр. ИГТМ НАН Украины. Геотехническая механика. - Днепропетровск: ИГТМ НАН Украины. - 1998. - № 4. - С. 42-48.

16. В.П.Мартыненко. Оценка эффективности дробильно-конвейерных комплексов на железорудных карьерах// Сб. науч. тр. НГА Украины. - Днепропетровск: РИК НГА Украины. - 1998. - № 3. Т. 4. - С. 11-15.

17. Дриженко А.Ю., Мартыненко В.П., Рыкус А.А. Методика расчета параметров автомобильно-конвейерного транспорта с передвижными дробилками // Сб. науч. тр. НГА Украины. - Днепропетровск: РИК НГА Украины . - 1998. - № 3. Т. 4. - С. 15-19.

18. Открытие № 45. Закономерность разупрочнения дробленых железных руд при воздействии неоднородного импульсного магнитного поля / С.И.Выпанасенко, В.П.Мартыненко, Г.Г.Пивняк, А.К.Шидловский (Украина) // Открытие № А-055, 11.12.1996. 22 с.

19. Открытие № 72. Закономерность разделения частиц измельченной железной руды в токопроводящих жидкостях / В.А.Чумаков, В.П.Мартыненко, В.Ф.Бадагов, В.Г.Кузнецов, С.М.Таран, В.А.Зенин, А.К.Шидловский (Украина) // Открытие № А-092, 14.03.1998. 56 с.

20. А.с. № 722057 СССР. МКИ3 СО6В21/00 Способ приготовления горячельющегося водонаполненного взрывчатого вещества / А.О. Вовк, П.Ю.Аверьянович, В.И.Плужник, В.П.Мартыненко, И.Н.Ковтун (Украина). - № 2629362/4С-23; - Заявлено 15.06.78. Без права публикации. 5 с.

21. А.с. № 1786271 СССР. 5Е21С41/26 Перегрузочный пункт для сыпучих материалов и способ строительства его в карьере / А.Х.Дудченко, В.И.Симоненко, А.Ю.Дриженко, В.П.Мартыненко, В.А.Гонцул, Н.П.Бенько, И.Г.Чернокур (СССР). - № 4890917/03; - Заявлено 17.12.90. Опубл. 07.01.93. Бюл. № 1. 7 с.

22. Патент Российской Федерации № 2041270. 6С22В1/243 Способ производства окатышей / С.Н.Петрушов, И.И.Ровенский, В.Н.Дорофеев, В.П.Мартыненко, Н.М.Гришин, В.Н.Белоус, Ю.В.Изюмов, П.И.Плотников (Украина). - № 93036110/02; - Заявлено 12.07.93. Опубл. 09.08.95. Бюл. № 22. 3 с.

23. Патент Украины № 6973. F25В15/00 Циклонный декарбонизатор / В.Н.Бойко, О.Г.Федоров, А.В.Петровский, В.П.Мартыненко, В.З.Лобода, Б.О.Задоя (Украина). - № 4906936/33; - Заявлено 24.08.91, Опубл. 10.01.95. Бюл. № 1. 9 с.

24. Патент Украины № 2301. В03С1/00 Способ магнитного обогащения тонковкрапленных железных руд / В.А.Чумаков, М.М.Загубыбатько, А.А.Харитонова, В.А.Зенин, М.Г.Шелехов, С.М.Таран, В.П.Мартыненко, В.Ф.Бадагов (Украина). - № 4757093; - Заявлено 09.11.89, Опубл. 2.10.96. Бюл. № 4-2. 2 с.

25. Патент Украни № 8762. 4С22В1/24 Засіб одержання флюсованих окатишів з висококремнистих залізорудних концентратів / Д.А.Ковальов, Г.Г.єфіменко, К.В.Шмат, В.П.Мартиненко, В.і.Лобода, В.Б.ісполатов, В.Д.Астафєв, В.О.Овсяников, С.є.Суліменко, Н.Д.Ванюкова, В.Д.Яценко (Украна). - № 4099799; - Заявлено 26.05.85, Опубл. 30.09.96. Бюл. № 3. 6 с.

26. Патент Украни № 15027. С22В1/14 Спосіб виробництва залізорудних окатишів / В.М.Бойко, О.В.Петровський, О.Г.Федоров, В.П.Мартиненко, В.і.Лобода, О.М.Білоножко (Украна). - № 4839449; - Заявлено 14.06.90, Опубл. 30.06.97. Бюл. № 3. 12 с.

27. Патент Украни № 2723. 5С04В2/10 Спосіб виробництва вапна з тонкомеленого вапняку / В.М.Бойко, О.В.Петровський, О.Г.Федоров, В.П.Мартиненко, В.і.Лобода, О.М.Білоножко, Б.О.Задоя (Украна). - № 4839196; - Заявлено 14.06.90, Опубл. 15.04.94. Бюл. № 5-1. 7 с.

28. Патент Украни № 25395А. МПКF42Д3/04, С42Д1/08 Спосіб забивання свердловинного заряду вибухових речовин / В.П.Мартиненко, Е.і.єфремов, М.П.Бенько, С.Н.Родак, Н.і.Мячина, Л.Г.Козак (Украна). - № 96062373; - Заявл. 17.06.96. Опубл. 30.10.98. 6 с.

29. Мартыненко В.П., Бенько Н.П., Ефремов Э.И. Комплексное решение проблемы взрывов на карьерах // Материалы межд.конф. по взрыву. - Франция: - 1993. - С.48-56.

30. Мартыненко В.П., Бенько Н.П., Дриженко А.Ю. Перспективные экологические технологии и транспортные схемы при разработке глубоких карьеров горизонтов железорудных карьеров // Материалы ХVI Всем. горн. конгресса. - София: - 1994. - С. 326-335.

31. Экспериментальные и промышленные исследования способов подавления пыли и газов при взрыве / Э.И.Ефремов, В.Д. Петренко, В.П.Мартыненко, Н.П.Бенько. Серия “Мировая горная промышленность”. - М.: Интермин, - 1994. - № 2. - С. 18-33.

32. Ресурсосбережение и охрана окружающей среды при взрывных работах в карьере Полтавского ГОКа / Э.И.Ефремов, В.П.Мартыненко, Н.П.Бенько, К.В.Лотоус, Л.Г.Козак // Тезимы докл. межд. конф. по экологизации промышленного и с-х производства Приднепровья - Днепропетровск: Эколог. фонд Приднепровья. - 1995. - С. 18.

33. Мартыненко В.П., Ефремов Э.И. Охрана окружающей среды при добыче железных руд на Полтавском ГОКе // Труды межд.науч. метод. конф. “Экологические проблемы”. - Кременчуг: - 1996. - С. 13-14.

34. Дриженко А.Ю., Мартыненко В.П., Рыкус А.А. Эколого-технологическое обоснование рациональных схем вскрытия глубоких горизонтов железорудных карьеров // Материалы межд. конф. Проблемы развития месторождений глубокими карьерами. - Челябинск: РАН. 1996. - С. 143-144.

35. Разработка и опытно-промышленная проверка модернизированных горячельющихся ВВ / Э.И.Ефремов, В.Д.Петренко, В.П.Мартыненко, К.В.Лотоус // Материалы межд. конф. Проблемы производства промышленных ВВ на современном этапе и утилизации боеприпасов. - Павлоград: ПО ПХЗ. - 1977. - С.17-18.

36. Мартыненко В.П. Разработка безотходной технологии горного производства на Полтавском ГОКе // Тр. 170 Горного конгресса. - Акапулько: - 1997. - С. 341-345.

37. Мартыненко В.П. Рациональное использование недр и землесбережение при эксплуатации железорудных карьеров // - Технополис. - 1997. - № 12. - С. 40-44.

38. Мартыненко В.П. Комплексное использование попутно добываемого минерального сырья при добыче и окусковании железной руды // Сб. науч. тр. НГА Украины. - Днепропетровск: РИК НГА Украины. - 1998. - № 2. - С. 88-92.

39. Э.И.Ефремов, В.П.Мартыненко. Методы и средства подавления пылегазовых выбросов при производстве массовых взрывов в карьерах // Сб. науч.тр. НГА Украины. - Днепропетровск: РИК НГА Украины. - 1998. - № 2. - С. 299-306.

40. Ефремов Э.И., Мартыненко В.П., Лотоус К.В. Охрана окружающей среды при массовых взрывах в карьерах // Материалы межд. конф. Состояние и развитие открытой добычи полезных ископаемых в рыночной экономике. - Варна: Нац. комитет по ОГР. - 1998. - С. 4-10.

АНОТАЦіЯ

Мартиненко В.П. Наукове обгрунтування і розробка екологічно орієнтованих технологій гірничих робіт на залізорудних комбінатах. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.15.03 - “Відкрита розробка родовищ корисних копалин”. - Національна гірнича академія Украни, Дніпропетровськ, 1999.

Дисертація присвячена питанням теоретичного обгрунтування технологій розробки залізорудних родовищ Украни з цілеспрямованим формуванням виробленого простору глибоких карєрів для переекскаваці вміщуючих порід. Розроблені нові напрямки розвитку робочо зони карєрів похилими шарами та діагональними панелями. Установлені х параметри, які забезпечують виймання мінімальних обємів розкривних порід без зниження виробничо потужності по залізній руді. Розроблені способи підвищення ефективності руйнування скельних порід вибухом та зниженням інтенсивності пилогазових викидів у атмосферу. Розроблені економіко-математичні моделі формування зони поглиблення з використанням комбінованих видів транспорту в комплексі з мобільним перевантажувальним устаткуванням. Уперше обгрунтовані методи розрахунку параметрів сумісного розташування різнотипних вміщуючих порід у виробленому просторі глибоких карєрів. Розроблені способи та методи рекультиваці порушено територі. Основні результати праці знайшли промислову перевірку при проектуванні та на гірничих підприємствах шляхом впровадження нових технологій і устаткування для проведення гірничих робіт з мінімальним тиском на довкілля.

Ключові слова: карєри, зона поглиблення, забруднення довкілля, вироблений простір, утилізація промислових відходів, техногенні родовища, консервація, рекультивація.

Мартыненко В.П. Научное обоснование и разработка экологически ориентированных технологий горных работ на железорудных комбинатах . - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.15.03 - “Открытая разработка месторождений полезных ископаемых”. - Национальная горная академия Украины, Днепропетровск, 1999.

Диссертация посвящена вопросам теоретического обоснования экологически ориентированных технологий разработки железорудных месторождений Украины с целенаправленным формированием выработанного пространства глубоких карьеров для переэкскавации вмещающих пород. Для исследования параметров отработки месторождений глубиной до 500...800 м разрабатываемые и перспективные карьерные поля систематизированы в зависимости от протяженности и формы рудных тел в 6 типовых, из которых 1, 3 и 6 - представлены синклинальными складками, а 2, 4 и 5 - крутозалегающими рудными пластами. Установлены закономерности формирования зоны углубки в зависимости от мощности рудных пластов, углов откосов бортов и глубины разработки, на основании которых обоснованы параметры развития рабочей зоны карьеров наклонными слоями и диагональными выемочными панелями, позволяющие разрабатывать минимальные объемы вскрышных пород без снижения производственной мощности по железной руде. Это позволяет рекомендовать технологию засыпки выработанного пространства карьеров 1 и 2 типов вмещающими породами других предприятий непосредственно с земной поверхности, а 3...6 типов - с переэкскавацией таких пород в процессе отработки карьерного поля.

Разработаны и испытаны модернизированные водосодержащие ВВ с уменьшенным содержанием тротила. Установлены способы управления процессом дробления пород путем создания рациональных конструкций и забойки скважинных зарядов из ВВ с различной скоростью детонации, что позволяет уменьшить объем пылегазовых выбросов на 40...60 %, снизить на 13...25 % затраты на производство взрывных работ. Разработаны экономико-математические модели формирования зоны углубки с использованием комбинированных видов транспорта с автомобильной доставкой горной массы на расстояние 0,8...1,2 км в комплексе с мобильным перегрузочным оборудованием. Установлены рациональные конструкции и параметры перемещения перегрузочного оборудования на глубоких горизонтах.

На основе предложенной концепции утилизации отходов производства разработаны технология и оборудование для использования извести и мелкоизмельченного известняка при изготовлении окатышей, способа магнитно-гидравлической сепарации при обогащении руды, схемы возведения дамб обвалования хвостохранилищ из суглинков и вмещающих пород, что обеспечивает снижение потребления бентонита на 10 %, выход хвостов на 1,88 % и использование 35...70 % вскрышных пород текущей выемки из зоны углубки. Впервые обоснованы методы расчета параметров совместного размещения разнотипных вмещающих пород в выработанном пространстве глубоких карьеров с учетом их физико-механических характеристик и хозяйственной ценности. Предложены способы консервации техногенных месторождений от выброса пыли путем нанесения на их поверхность слоя суглинков мощностью 10...20 см и культивации на нем нетребовательных растений. Разработаны методы рекультивации нарушенных территорий.

Основные результаты работы прошли промышленную проверку при проектировании и на горных предприятиях путем внедрения новых технологий и оборудования для выполнения горных работ с минимальным воздействием на окружающую среду.

Ключевые слова: карьеры, зона углубки, загрязнение окружающей среды, выработанное пространство, утилизация промышленных отходов, консервация, рекультивация.

Martynenko V.P. Scientific foundation and development of ecologically oriented mining technologies at iron ore enterprises.- Manuscript.

Thesis for scientific degree of doctor of technical science on speciality 05.15.03 - “Opencast mining operations”.- National Mining University of Ukraine. Dnepropetrovsk. 1999.

This thesis is devoted to the problems of theoretical foundation of mining iron ore deposits in Ukraine aimed to form mined - out space in deep guarries for re- excavation of enclosing rocks. New trends of developing working zones in guarries with help of inclined seams and diagonal pannels have been developed. Parameters which provide minimum extraction of overburden rocks without decreasing productive efficiency with regard to iron ore have been established. Methods of increasing rock breaking efficiency by blasting and intensity reducing of dust and gas emission into atmosphere have been developed. Economic - mathematical models of forming recess zone by using combined types of transportation with mobile relloading eguipment have been created. For the first time parameter calculation methods of different type enclosing rock total location in mined-out space of deep guarries are based.

Ways of conservation of technogen deposits and methods of damaged area recultivation have been developed.

The main results of this thesis have been tested in mine design and at mining enterprises applying new technologies and eguipment for mining operations with minimum environmen- influence.

Key words: guarries, recess zone, environmental pollution, mined-out space, industrial waste utilization, technogen deposit, conservation, recultivation.

Размещено на Allbest.ru