Дисертацію присвячено встановленню раціональних конструктивних параметрів роторів потужних шахтних насосів та питанням вдосконалення конструкцій навантажених деталей. Досліджено причини спрацювання та відказу базових деталей, умови та механізм змінювання динамічного прогину валопроводу під час експлуатації насоса. Розроблено методику розрахунку раціональних конструктивних параметрів роторів, а також технічні рішення щодо стабілізації динамічних характеристик потужних відцентрованих насосів. Методику використано у проектуванні нових і модернізації насосів шахтного водовідливу типу АВНС 550 та ВНС 300.

Розглянуто питання створення протифільтраційних завіс навколо підземних виробок неглибокого закладення, підземних споруд і відстійників шкідливих речовин. На базі теоретичних та експериментальних досліджень обгрунтовано технологічні параметри створення протифільтраційних завіс струменями високого тиску закріпного розчину. Встановлено, що геометричні параметри та фізико-механічні властивості створюваної завіси залежать від густини закріпного розчину та щільності породи, що закріплюється, ударної в'язкості породи, тиску струменя закріпного розчину, діаметра сопла.

Виконано аналіз впливу паралельної роботи електронасосів багатоагрегатних водовідливних установок на їх енергетичні та гідравлічні параметри. Запропоновано критерії управління та модель задачі підвищення енергоефективності процесу водовідливу за різних умов роботи електронасосних агрегатів і систем тарифу на електроенергію.

Впервые предпринята попытка классифицировать и описать технические средства для проведения эксплуатационных и гидрогеологических откачек жидкости из стволов шахт и буровых скважин, в т.ч. те, которые можно использовать в скважинах с глубоким залеганием динамического уровня жидкости, а также для создания внутрискважинной циркуляции. Среди них - насосы, изменяющие энергию положения жидкости, кинетическую и энергию жидкости за счет изменения давления.

Індекс рубрикатора НБУВ: И17-13

Рубрики:

Рудниковий водовідлив

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены основные принципы построения цифровых систем управления многосвязным многомерным объектом - многоступенчатой водоотливной установкой угольных шахт. Осуществлен анализ и оптимальный синтез системы автоматического управления многоступенчатым водоотливом шахт.

Розвинено уявлення про взаємодію хлоридно-сульфатно-натрієвих шахтних вод з глиняно-карбонатними породами. Визначено роль карстових явищ у цих процесах. Запропоновано модель взаємодії мінералізованої води з глиняними антифільтраційними екранами та на її базі висвітлено шляхи вирішення проблеми надійного ізолювання мінералізованих шахтних вод у техногенних ставках-нагромаджувачах, споруджених з використанням природних глиняних матеріалів.

Розроблено типізацію вугільних родовищ СНД залежно від їх гідрогеологічних умов, стану навколишнього природного середовища. Запропоновано метод розрахунку коефіцієнта фільтрації скельних і напівскельних порід, піщаних та гравійно-галечникових відкладів за даними геофізичних досліджень. Наведено раціональні схеми осушення вугільних родовищ Росії. Визначено методику оцінки стану фільтрів та присвердловинних зон водознижувальних та водозабірних свердловин за допомогою каротажу. Розроблено комплекс геофізичних методів розвідки для одержання необхідної гідрогеологічної інформації за умов їх нестачі. Проаналізовано методи використання геофізичних даних на полях діючих та погашених шахт та ступінь їх впливу на навколишнє середовище. Виявлено джерела забруднення підземних та поверхневих вод на вугільних родовищах. Наведено науково-методичні принципи спільного використання результатів гідрогеологічної зйомки та геофізичних даних. Акцентовано увагу на проблемі негативного впливу вугільних розрізів та шахт на геологічне середовище. Зазначено, що отримано посвідчення на винахід "Визначення коефіцієнта фільтрації викопного вугілля".

Разработан на стадии технического предложения вариант локализации и сброса во время прохождения паводковых вод наиболее минерализованных шахтных вод шахты "Родина". Локализацию шахтных вод предусматривается выполнить в хвостохранилище ЦОФ шахты "Гигант", которое может быть использовано в качестве верхнего пруда-накопителя гидроаккумулирующих электростанций. Реализация технического предложения позволит снизить техногенную нагрузку на водные объекты, улучшить экологическую ситуацию в Кривбассе.

Створено систему автоматичного керування багатоступеневими водовідливними установками вугільних шахт, які працюють за технологічною схемою "насос у насос". Дана система є багатомірною, багатозв'язною та побудована з застосуванням методів оптимального керування. З метою дослідження динамічних процесів в об'єкті керування та формалізації задачі синтезу системи управління запропоновано модель багатоступінчатої водовідливної установки з режимом роботи "насос у насос". Під час формування моделі враховано багатомірність і багатозв'язність даного об'єкта, можливі технологічні збурювання, а також застосування різних способів керування. Адекватність моделі підтверджено експериментальними дослідженнями, виконаними за промислових умов. Установлено, що ефективне керування об'єктами даного класу можливе лише у разі побудови системи на принципах оптимального керування. Запропоновано цифровий багатозв'язний регулятор, синтезований на основі узагальнення квадратичного критерію якості. Багатоступенева водовідливна установка відноситься до розподілених об'єктів керування, тому технічна реалізація системи керування виконана з використанням мережевих методів взаємодії технічних засобів системи. Досліджено вплив телекомунікаційної мережі на показники якості системи керування та сформульовано науково-обгрунтовані вимоги щодо швидкодії застосування мережі. Доведено, що запропонована система керування забезпечує характер перехідних процесів по каналах керування та виходу, що відповідає припустимим технологічним вимогам.

Приведены требования, предъявляемые к изолирующим сооружениям и материалам, применяемым при их возведении. Описаны конструкция и технология возведения данных сооружений различного назначения, а также методы и средства управления утечками, контроля за герметичностью перемычек. Охарактеризованы устройство парашютного типа для изоляции пожара в проветриваемой выработке, а также дополнительные средства изоляции.

Изложена методика проектирования шахтных водоотливных установок. Приведены технические характеристики центробежных секционных и шахтных насосов. Определены оптимальный диаметр нагнетательного трубопровода, рабочий режим насоса, количество насосов и организация их работы по откачке нормального и максимального притоков, размеры водосборника и способ его очистки.

Наведено результати досліджень, які проводяться в межах "Комплексного проекту інженерного захисту території Стахановського регіону у зв'язку з закриттям групи шахт". Прикладом вирішення питань водопониження є інженерний захист території шахти ім. С. Тюленіна, яка ліквідується. Схема розрахункового водопониження має вигляд комбінованого застосування відкачки шахтної води зі стовбура зануреними насосами і спорудження самопливного колектора (дрен-осушувач) шахтних вод з глибиною закладення до 1,4 - 5,0 м.

Розглянуто ставок Свідовок як локальне джерело забруднення підземних вод, що акумулює скидні мінералізовані води чотирьох шахт. Для запобігання фільтраційним витратам збудовано колоїдно-сольовий екран. На підставі аналізу результатів теоретичних і натурних досліджень доведено його неефективність з причин високої мінералізації та несприятливого хімічного складу шахтних вод. Але екран є ідеальним фільтром. Протягом 5 років біля ставка спостерігався підйом рівня підземних вод без збільшення їх мінералізації, і якщо періодично поновлювати екран, то можна запобігти забрудненню водоносних горизонтів. Без захисних заходів, згідно з прогнозними розрахунками, довжина зони забруднення в 2015 р. становитиме 800 м. Зазначено, що необхідно акумулювати високо- та слабомінералізовані скиди у різних ставках. Слабомінералізовані шахтні води придатні для зрошення. Питома вага високомінералізованих вод у загальному скиді невелика, тому економічні затрати на їх опріснення можна порівняти з екологічним ефектом.

Розроблено геоекологічні засади мінімізації впливу мінералізованих вод техноакваландшафту на природні аквальні ландшафти на прикладі басейну р. Самара. Наведено порівняльну характеристку існуючих геотехнологій з охорони поверхневих вод від забруднення мінеральними солями у разі їх відведення. Вивчено особливості просторово-часової динаміки гідрологічного та гідрохімічного режимів акваландшафтів даної річки. Розроблено критеріальну шкалу сольового навантаження на біотичну складову акваландшафту. Виявлено, що мінералізація води в межах 3,1 - 3,5 г/л є дуже небезпечною стосовно якісних та кількісних змін живої складової природних акваландшафтів. Доведено, що мінімізація впливу техноакваландшафту є складним багатоступеневим завданням, розв'язання якого доцільно здійснювати поетапно: I етап - природничо-географічний; II - хіміко-технічний. Шляхом обмеження завдання розроблено перший географо-природничий етап. Доведено, що в межах географічної науки зменшення впливу антропогенно-природного утворення можливе шляхом утворення регулювання об'ємів випуску мінералізованих вод у межі природного акваландшафту відповідно з особливостями його гідролого-гідрохімічного режиму.

Описаны математические модели и приведены решения миграционных задач, количестванная оценка прогнозного влияния прудов-накопителей сбросных шахтных вод и отвалов на гидрогеологические и почвенно-мелиоративные условия Западного Донбасса. Освещен метод рекультивации шахтных отвалов, рассмотрены оптимальные схемы режимной наблюдательной сети. Проанализирована эффективность коллоидно-солевых экранов. Представлены рекомендации по рациональному использованию и охране подземных вод от загрязнения и истощения.

Проаналізовано закономірності розвитку та територіального поширення процесів підтоплення і заболочення в межах Львівсько-Волинського кам'яновугільного басейну. Надано геоекологічну характеристику підтоплених територій у районі Червоноградського гірничопромислового району.

Установлено, что подтопление и затопление территории Кривбасса и Западного Донбасса, инициируемое деятельностью предприятий горнодобывающего комплекса, является одной из причин деградации почв, что делает проблематичным их сельскохозяйственное использование и обуславливает необходимость проведения адекватной рекультивации. Для радикального решения проблем, связанных с изъятием и деградацией земель рекомендован пересмотр структуры землепользования в области.

Изложены условия формирования шахтных и карьерных вод (ШКВ) предприятий железорудной, угольной и нерудных отраслей промышленности, определены их химический состав и показатели качества. Показаны возможности и экономическая целесообразность использования кондиционированных ШКВ Донбасса для технического и хозяйственного питьевого водоснабжения. Рассмотрены основные технологии кондиционирования, обессоливания и комплексной переработки ШКВ, позволяющие получить воду заданного качества, а также соли в виде товарных продуктов. Приведены сведения о способах борьбы с образованием отложений в элементах установок кондиционирования, опреснения и комплексной переработки минерализованных вод.

Розглянуто вплив закриття шахт на інтенсивність розвитку підтоплення як ініціюючого фактора зниження екологічної стійкості геологічного середовища та росту еколого-геологічного ризику вуглевидобувних районів Донбасу.