Індекс рубрикатора НБУВ: И168.8-5

Рубрики:

Відвальне господарство

Шифр НБУВ: ДС42665 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И168.8-5

Рубрики:

Відвальне господарство

Шифр НБУВ: ДС42665 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И168.8-5

Рубрики:

Відвальне господарство

Шифр НБУВ: ДС42665 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И168.8-5

Рубрики:

Відвальне господарство

Шифр НБУВ: ДС42665 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вперше розроблено типологію породних відвалів Львівсько-Волинського вугільного басейну, завдяки якій є можливість структуризувати девастовані ландшафти за ступенем порушення, техногенною небезпекою та рівнем проведення рекультиваційних робіт. Встановлено, що показники фізіологічної стійкості (водоутримувальна здатність, жаро-, соле-, газо-, посухостійкість) сосни звичайної є вищими біля підніжжя породних відвалів вугільних шахт, аніж на поверхні, що дозволяє прогнозувати життєвість виду. Встановлено теоретичні та практичні аспекти формування фітогенного поля на породних відвалах вугільних шахт Малого Полісся за участі сосни звичайної, що дає змогу оцінити едафо-кліматичні умови росту та розвитку. Встановлено екологічні закономірності природної фітомеліорації в умовах породних відвалів вугільних шахт Малого Полісся шляхом виділення еколого-ценотичного простору рослинного покриву, що дає можливість прогнозувати сукцесійні процеси. Встановлено особливості міграції небезпечних речовин у довкілля в залежності від умов місцезростань сосни звичайної, що дозволяє прогнозувати рівень екологічної небезпеки в зоні впливу породних відвалів вугільних шахт. Удосконалено методи регулювання розвитку фітоценозів з участю сосни звичайної під час проведення рекультивації та фітомеліорації відвалів. Набули подальшого розвитку підходи щодо вивчення забруднення довкілля у межах впливу породних відвалів вугільних шахт; вивчення впливу несприятливих екологічних умов на формування флористичного ядра рослинного покриву породних відвалів.

Писвячено актуальній науково-практичній проблемі обґрунтування доцільної глибини розробки нерудних родовищ скельних корисних копалин. Розроблено систематизацію нерудних родовищ скельних корисних копалин, удосконалено методику розрахунку граничної глибини розробки родовищ магматичного й метаморфічного походження, що відрізняється врахуванням внутрішньокар'єрного складування порід розкриву у вироблений простір, в результаті чого встановлено залежність граничної глибини відпрацювання від місця формування внутрішнього відвала розкривних порід, водоприпливу, відстані транспортування й кутів укосу бортів, що стало визначальним фактором доцільної розробки глибоких нерудних родовищ будівельних матеріалів із внутрішнім відвалоутворенням.

Purpose. The scientific and practical task of the study is to establish the dependences of the safe distance of dragline excavators on the height of a single-tier internal dump of the overburden rocks and the level of its flooding, taking into account the physical and mechanical properties of rocks. Methodology. To achieve these goals, the following research methods were used: computer modelling using "Slide" software to build the most stressful sliding surfaces of the dumped rock mass. The calculations were performed in manual and automatic search modes for the most stressed (weak) sliding surface on several calculated sliding surfaces. The obtained data of calculations of the width of the prism of a possible landslide were analyzed and their dependence on the height of the single-tier dump and the water level in the open pit space was established by the method of least squares. The formula for calculating the value of the distance from the safety embankment to the axis of movement of the excavator is obtained using the cosine theorem and a number of trigonometric identities. Findings. Using the "Slide" software complex the parameters of the width of the prism of a possible landslide at safety factors 1,2 and 1,0 were calculated and their dependences on the height of the dump and the level of its flooding with water were established, which allowed establishing effective models of dragline excavators for different conditions. The formula for calculating the distance from the axis of movement of the excavator to the safety embankment taking into account the parameters of the dragline excavator and the width of the pit for unloading haul trucks is proposed. Originality. It is established that when the slope of the dumped rock mass is flooded with water, the physical and mechanical properties of the tier sole change, and the stability of the slope begins to decrease, and the width of the prism of a possible landslide increases. After water flooding of the slope reaches the critical value at the level of 1/5,2 from the total height of the tier slope, there is an increase in stability and a decrease in the width of the prism of a possible landslide due to increasing the influence of water retaining forces in the open pit space. The slope acquires the greatest stability at its maximum flooding by water.

Присвячено дослідженню впливу кам’яновугільного попелу Добротвірської ТЕС і гуматів Калію (вермигумату та "ГКВ-45") на фітостресорність (комплексний негативний вплив стрес-факторів на рослинний організм) субстратів неперегорілої та перегорілої породи відвалу вуглевидобутку Центральної збагачувальної фабрики "Червоноградська" з використанням суданської трави Sorghum bicolor subsp. drummondii (Nees ex Steud.) як біотесту. Показано, що субстрат неперегорілої породи пригнічує розміри та масу органів, вміст пластидних пігментів і фенольних сполук суданської трави Sorghum bicolor subsp. drummondii (Nees ex Steud.) більшою мірою, ніж субстрат перегорілої породи. Внесення попелу ТЕС і гуматів Калію до субстратів породного відвалу призводить до нормалізації цих параметрів. Відмічено, що сумісне застосування попелу ТЕС з гуміновими препаратами ефективніше поліпшує вищезазначені морфометричні та біохімічні параметри рослин, ніж тільки одного з них. Виявлено, що більш фітостресорний субстрат сіро-чорної неперегорілої породи має низьке pH, яке зростає за впливу попелу Добротвірської ТЕС і гумату Калію "ГКВ-45". З’ясовано, що субстрат неперегорілої породи характеризується високим вмістом рухомих форм Рb та Сг. Внесення гумату Калію "ГКВ-45" призводить до зниження вмісту рухомого Рb, але не змінює вміст Сг. Натомість, внесення попелу не впливає на вміст Рb, але знижує вміст Сг. Відмічено, що сумісне внесення попелу та гумату знижує вміст рухомих форм Рb і Сг у субстраті породного відвалу ефективніше, ніж тільки одного з них. Виявлено, що субстрат неперегорілої породи характеризується дефіцитом рухомих форм Ca, К і Р. Додавання попелу не впливає на їх вміст, а внесення гумату підвищує вміст Р. З’ясовано, що сумісне застосування обох меліорантів збільшує вміст рухомих форм К і Р у субстраті неперегорілої породи. Також показано, що субстрат неперегорілої породи характеризується підвищеним вмістом амонійного Нітрогену щодо умовно чистої ґрунтосуміші, який знижується за впливу попелу ТЕС. Загалом встановлено, що попіл ТЕС і гумати Калію значно знижують фітостресорність субстратів породного відвалу ЦЗФ "Червоноградська", а їх сумісний вплив ефективніший, ніж їх роздільне використання.

Відвали породи є довгостроковими джерелами забруднення атмосферного повітря. В атмосферу надходить значна кількість шкідливих речовин. Особливо інтенсивно відбувається забруднення атмосферного повітря внаслідок цвітіння відвалів. Важливим завданням є розробка методів прогнозу динаміки забруднення атмосферного повітря при виділенні шкідливих домішок від відвалів. При розробці методів прогнозу динаміки забруднення повітряного середовища від відвалів. Дуже важливим є створення універсальної моделі, яка дозволяла б на єдиній обчислювальної платформі здійснювати розрахунок процесу забруднення атмосферного повітря для різних домішок, які виділяються від відвалів. Також важливою проблемою є вибір місця оптимального розміщення майбутніх відвалів, з метою мінімізації їх негативного впливу на навколишнє середовище. Чисельне моделювання формування зон забруднення атмосфери біля відвалів породи виконано на основі застосування рівняння турбулентного розсіювання домішки в атмосфері. Для вирішення задачі по вибору раціонального місця розташування відвалів використовується зв'язане рівняння. Чисельне інтегрування здійснюється за допомогою неявної різницевої схеми. Розроблено чисельні моделі. Перша чисельна модель дозволяє оцінити вплив відвалів породи на забруднення атмосферного повітря. Друга чисельна модель дозволяє на основі одноразового розрахунку визначити раціональне місце розташування майбутнього відвалу з точки зору його мінімального впливу на забруднення атмосферного повітря. Запропоновано дві чисельні моделі, які грунтуються на застосуванні рівняння турбулентної дифузії і зв'язаного рівняння. Дані моделі дозволяють оперативно визначити вплив відвалів породи на забруднення атмосферного повітря. Моделі враховують конвективний перенос забруднювача, атмосферну турбулентну дифузію, інтенсивність емісії домішки від відвалу. Розроблені чисельні моделі імплементовані у вигляді програмних кодів. Дані програмні коди можуть бути використані, при проведенні серійних розрахунків на комп'ютерах малої і середньої потужності, тобто обчислювальної техніки, яка є в розпорядженні організацій, що займаються екологічними проблемами в техногенно насичених регіонах. При проведенні розрахунків на базі побудованих чисельних моделей використовуються типові вихідні дані щодо інтенсивності емісії домішок від відвалів, метеоумови, характерні для конкретного регіону країни.

Індекс рубрикатора НБУВ: И168.8,1

Рубрики:

Відвальне господарство

Шифр НБУВ: Ж16377 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета роботи - аналіз теплового стану породних відвалів для нормалізації теплових параметрів та вивчення щільності фракційного складу порід відвалу, впливу навколишнього середовища й способів формування породних відвалів на виникнення осередків займання та процеси формування концентраторів горіння. Методи дослідження. Використано аналітично-порівняльні дослідження результатів термографічних зйомок породних відвалів шахт Західного Донбасу, що були накоплені протягом 7 років спостережень з використанням тепловізора. Наукова новизна. Вперше встановлено особливості формування концентраторів підвищеної температури займання породних відвалів та динаміку розвитку осередків горіння на них. Встановлено залежність формування концентраторів займання породних відвалів від структури породних відвалів його технологічних схем формування й обслуговування. Проведено аналіз зв'язку технологічних схем формування породних відвалів на породних, як початковий етап зародження теплових концентраторів майбутніх осередків горіння. Запропоновано заходи щодо попередження виникнення теплових зон концентраторів шляхом проведення моніторингу з використанням термографічної зйомки. Проведено дослідження з оцінки горіння териконів, зміни форм териконів. Практичне значення. Полягає в розроблені заходів попередження й зниження кількості осередків горіння. Проведена термографічна зйомка породних відвалів дозволяє виявити точне розташування осередків горіння та своєчасне їх виявлення й вжиття заходів щодо попередження самозаймання порід. Дозволяє виявити площу і температуру поверхні, що допомагає при розробці проектів гасіння та рекультивації на відвалах, точному розрахунку валових викидів шкідливих речовин. Результати. Встановлено закономірність формування концентраторів та розвитку зон осередків горіння породних відвалів. Проведений аналіз термографічних зйомок стану поверхні породних відвалів дозволив побачити наявність та кількість теплових зон концентраторів. Обгрунтовано необхідність формування баз даних породних відвалів, що горять, розташованих на територіях діючих і закритих шахт. Встановлено терміни горіння та згасання породних відвалів з оцінкою ймовірності утворення майбутніх концентраторів горіння.

Purpose. Assessment of waste dumps development priority for different coal mining areas on the basis of a comprehensive and comparative analysis of their technological, environmental and economic indicators. Methodology. The paper is based on a comprehensive approach, including analysis of government statistics data on waste accumulation, waste handling sites, the method of expert and integrated assessment, statistical processing methods, photographs of the Google Earth aerospace image program. Findings. With the help of the expert analysis method, the worth coefficients of each of the nine proposed waste dumps indicators have been established, which enable accurate consideration of their significance in assessing the priority of their development. Integral coefficients characterizing waste dumps are obtained and the order of their gradual involvement into the industrial development is recommended. Originality. Sphere of integral estimation method application for the new objects - man-made mineral dumps and determining the order of their development - has been expanded. For the first time, the worth coefficients for the complex of technological, economic and environmental indicators were revealed with the expert analysis method for substantiation of the appropriateness of the man-made mineral waste dumps developing priority. For the first time, a priority range of the waste dumps development in the Western Donbas mines has been compiled, which makes it possible to establish rational sequence of putting the dumps in service. Practical value. The compilation of industrial waste dumps development priority ranges will allow selecting those formations that occupy key positions in the range of their quantitative and qualitative indicators. On the basis of priority series of man-made waste dumps, it becomes possible to create an objective approach to the concept of their industrial development at the state and regional levels.

Надано методику оцінювання техногенного впливу териконів на навколишнє середовище прилеглих територій, що базується на інформаційній моделі пожежонебезпеки і враховує відомості про стан рослинного покриву, температуру та вологість поверхні. Запропоновано підхід до проведення геоінформаційного аналізу щільності міської забудови, ділянок рослинного покриву, водних об'єктів і відкритих грунтів у межах буферних зон териконів для виявлення територій, що найбільше піддаються негативному впливу продуктів тління. Проведено апробацію на даних мультиспектральної космічної зйомки Landsat-TM.

Розв’язано актуальне наукове завдання оптимізації параметрів і режимів тимчасового внутрішнього відвалоутворення за відпрацювання крутоспадних родовищ. Установлено залежність об’єму тимчасового внутрішнього відвалу від глибини початку внутрішнього відвалоутворення. Визначено, що застосування тимчасового внутрішнього відвалоутворення дозволяє збільшити кінцеву глибину кар’єру на 4,1 - 24,7 %. Розроблено способи відкритої розробки крутоспадних і мульдоподібних покладів корисних копалин з внутрішнім відвалоутворенням із використанням драглайнів за умов переекскавації розкривних порід тимчасового внутрішнього відвалу. Очікуваний економічний ефект у процесі планування гірничих робіт на Ганнівському кар’єрі ПАТ "Північний ГЗК" за запропонованою методикою, згідно з даними інституту "ДПІ "Кривбаспроект", складає 4,031 млн грн.

Проаналізовано та проведено порівняння основних способів мінімізації пилоутворення (СМПУ) з відвалів гранітних кар'єрів. Визначено найбільш ефективний СМПУ на базі методу знаходження найкращої альтернативи в задачах багатокритеріального вибору. Доведено, що найвищий показник функції належності серед інших має СМПУ, що відповідає нанесенню полімерного розчину, і становить 0,95.

Зроблено цільовий концептуальний аналіз розвитку сучасної безпеки транспорту і, особливо, досліджено складність формування безпеки автотранспортних засобів на породних відвалах вугільної промисловості. Розглянуто питання безпеки автосамоскидів, що працюють у технологічній ланці по вивозу гірської породи на породні відвали вугільних шахт. Надано оцінку фактичного рівня надійності автосамоскидів КрАЗ, що працюють на породних відвалах вугільних шахт. Показано, що вирішення зазначеної проблеми можливо за рахунок удосконалення контролю за завантаженням автосамоскида, а також за допомогою критерію оптимальної реалізації засобів діагностування та системи ремонтно-обслуговуючих впливів залежно від фактичного технічного стану автосамоскидів. Для забезпечення безпеки автосамоскида наведено авторський варіант автоматичної електронної системи вимірювання маси вантажу під час завантаження автосамоскида, систему дистанційного контролю за технічним станом автосамоскиду та бортовий діагностичний прилад, що забезпечує постійний контроль за станом мастила в агрегатах під час експлуатації автосамоскида на породних відвалах.

При проектированиии отвалов железорудных карьеров особую важность имеют вопросы подготовки площадки отвала, в частности осушения, строительства дренажных сооружений, выделения участков первоочередной засыпки и т.п. Поэтому при определении безопасных геомеханических параметров отвалов необходимо еще на стадии проектирования разработать комплекс мероприятий, обеспечивающих наиболее эффективное использование подотвальной территории, увеличение высоты и емкости отвала. При этом параметры отвалов должны быть обоснованы результатами геомеханических исследований грунтов основания и вскрышных пород. Игнорирование или недостаточный учет водного фактора при оценке устойчивости отвалов на слабом основании, как правило, приводит к их значительному деформированию. Выполнены расчеты по определению степени устойчивости проектных контуров внешнего отвала N 3 карьера N 4 ПАО "ЦГОК" на слабом основании. Выполнены расчеты устойчивости проектных контуров отвала "Западный" по геомеханической схеме, учитывающей выпор основания. Рассмотрены два варианта возможного нарушения устойчивости в единой геомеханической системе бортотвал карьера N 4 ПАО "ЦГОК". С целью недопущения увлажнения пород, и формирования в теле отвал "Западный" техногенного водоносного горизонта, предложено использовать технологию отсыпки отвала с формированием вертикальных дрен из скальных пород. Даны рекомендации по предотвращению обводнения основания внешнего отвала "Западный" на участке его сопряжения с западным бортом карьера N 4. Игнорирование или недостаточный учет водного фактора при оценке устойчивости отвалов на слабом основании, как правило, приводит к их значительному деформированию. Для строительства безопасного отвала нижние ярусы отвала необходимо отсыпать скальной вскрышей, но в первый период эксплуатации карьеров (в тот период времени, когда начинается строительство отвала) в разработку вовлекается недостаточный объем скальной вскрыши, в горной массе преобладают рыхлые и глинистые породы. Особую важность имеют вопросы подготовки основания отвала, в частности осушения, строительства дренажных сооружений, выделения участков первоочередной засыпки и т.п. Поэтому при определении безопасных параметров отвалов необходимо еще на стадии проектирования разработать комплекс мероприятий, обеспечивающих наиболее эффективное использование подотвальной территории, увеличение высоты и емкости отвала.

Мета роботи - вивчення фізико-хімічних та мікробіологічних особливостей техногенних субстратів в залежності від часу їх зберігання. Методи роботи - атомно-емісійна і атомно-абсорбційна спектроскопія, потенціометричний метод і авторська запатентована електрохімічна комірка, стандартний мікробіологічний метод накопичувальних культур. Результати: встановлено, що у відвалах за тривалого зберігання відбувається концентрування за більшістю складових і окиснення йонів металів сировини до вищого ступеня з утворенням більш стійких рівноважних структур. Показано вплив власної мікробіоти субстратів відвалів на їх стійкість в процесі переробки. Одержано і кількісно оцінено накопичувальні культури мікроорганізмів різних фізіологічних груп, які формують мікробіоценоз субстратів. Встановлено кількісне переважання представників основних груп ацидофільних хемолітотрофних бактерій, як мезофільних, так і помірно термофільних, власної мікробіоти відвалів з тривалим часом зберігання, що призводить до більш вираженого прояву впливу біоценозу на фізико-хімічні характеристики цих субстратів. Висновки: в процесі накопичення та зберігання відвалів у їх складі відбуваються значні фізико-хімічні та мікробіологічні зміни, які повинні враховуватися при виборі умов утилізації цих техногенних субстратів біотехнологічними методами з використанням активності представників власної мікробіоти.

Розроблено трьохстадійну геомеханічну модель впливу відвалів на прилеглі території. З її використанням проведено оцінку ступеня розвитку небезпечних техногенних процесів залежно від складу, висоти та маси відвалів і геологічного розрізу порід, що його підстилають.

Розглянуто складові інформаційної технології виявлення тліючих териконів на основі методів інтелектуального аналізу різночасових даних багатоспектральних космічних зйомок. Запропоновано структуру автоматизованої системи, що реалізує етапи інформаційної технології та забезпечує підтримку прийняття рішень в задачах космічного моніторингу ділянок розташування териконів та інших об'єктів, які становлять небезпеку виникнення вугільних пожеж. Проведено апробацію за різночасовими даними космічних зйомок Landsat TM/ETM+ ділянки Донецького вугільного басейну. Результати експериментальних досліджень дозволили виявити тліючі терикони з різними категоріями пожежонебезпеки і температурної активності.