Обґрунтування технологій та технічних засобів для утилізації відходів гірничо-металургійного виробництва в шахти

Анотація

Об'єктом дослідження є природоохоронні та ресурсозберігаючі технології при підземній розробці родовищ корисних копалин із закладкою виробленого простору. Одним з найбільш проблемних місць є доставка закладних сумішей, що тверднуть, до місця їх укладання та дефіцит компонентів для їх приготування. Це підвищує важливість питань управління станом масивів, що містять руду, та збереження земної поверхні.

У роботі представлені основні наукові та практичні результати обґрунтування технологій та технічних засобів для утилізації відходів гірничо-металургійного виробництва в підземні вироблені простори (техногенні порожнини) в якості компонентів закладних сумішей, що тверднуть. Описано методи теоретичних узагальнень із застосуванням математичної статистики, фізичного та математичного моделювання, з виконанням розрахунків і техніко-економічних обґрунтувань, лабораторних і натурних експериментальних досліджень, промислових випробувань в умовах діючих підприємств. Встановлено, що застосування вібро-, механо- та електроактивації компонентів закладної суміші, що твердіє, на гірничих підприємствах призводить до підвищення активності некондиційних матеріалів на величину до 10–40 % для кожного апарату. Зокрема, збагачення некондиційних інертних матеріалів на віброгуркоті ГВ-1,2/3,2 (Україна) збільшує активність на 15–20 %. Обґрунтовано, що активація в'яжучих матеріалів (доменних гранульованих шлаків) у дезинтеграторі ДУ-65 (фірма «Дезинтегратор», Естонія) збільшує активність в'яжучого на 20–25 %, при виході активного класу фракцій розміром 0,074 мм – на 55 % проти 40 % в кульових млинах. Рекомендовані вібротранспортні установки, які збільшують активність твердих компонентів закладної суміші, що твердіє, на 10–15 %, а електродіалізні апарати для активації води затворення збільшують її активність на 30–40 %. Показано, що застосування установок вібросамопливного транспорту забезпечує подачу закладної суміші на відстань, що перевищує в 15–20 разів висоту вертикального ставу. Запропоновано комплекс технічних засобів для активації компонентів закладних сумішей, що тверднуть (в'яжучого, інертного заповнювача та електрохімічно очищеної шахтної води замішування), при виготовленні та транспортуванні їх до місця укладання. Даний комплекс впроваджено на таких гірничих підприємствах, як:

– Державне підприємство «Східний гірничо-збагачувальний комбінат» і Балаклавське рудоуправління (Україна);

– Акціонерне товариство «Цілинний гірничо-хімічний комбінат» (Республіка Казахстан);

– Публічне акціонерне товариство «Приаргунське виробниче гірничо-хімічне об'єднання імені Є. П. Славського» та Закрите акціонерне товариство «Уралзолото» (Російська Федерація) та в інших розвинених гірничодобувних країнах.