В работе изучено современное состояние проблем, связанных с накоплением, переработкой и утилизацией отходов сжигания углей. Проведен анализ практики обогащения техногенного материала гравитационными, магнитными методами и флотационными методами обогащения. Представлен качественный и количественный микроскопический анализ материала. Объектом исследования были золошлаковые отходы (ЗШМ) ТЭЦ и зола от сжигания углей. Основная часть металлов локализуется в углях и золе углей в тонкодисперс-ной (1-10 мкм) минеральной форме. Обнаружены разнообразные самородные металлы и интерметаллические соединения, сульфиды, карбонаты, сульфаты, вольфраматы, силикаты, фосфаты редких земель, ниобаты. Каждый из металлов образует несколько минеральных фаз, например, вольфрам отмечается в форме вольфрамита, штольцита, ферберита, шеелита и в виде примесей. Разнообразен не только состав соединений, но также и морфология зерен: хорошо образованные и скелетные кристаллы, сростки и ажурные скопления кристаллов, двойники, обломки кристаллов; друзы, глобулы и микросферулы; пористые формы, хлопьевидные и пластинчатые пакеты, комковатые скопления и др. На основе проведенного химического силикатного анализа содержания основных компонентов ЗШМ рассчитаны петрохимические характеристики материала. Предварительные анализы показали в ЗШМ присутствие 5-11 % железосодержащих компонентов. Был исследован метод магнитного обогащения техногенных отходов с помощью высокоградиентной магнитной сепарации. Результаты выполненных исследований показали, что тонкий класс ЗШМ наиболее эффективно разделяется в сепараторах с высокоградиентной магнитной системой. На основании проведенных исследований обоснована технологическая схема комплексной переработки техногенного углеродсодержащего материала, включающая флотацию, гравитационное разделение, магнитно-гетерофлокуляционное обогащение и высокоградиентную магнитную сепарацию. Рассчитанный показатель комплексности доказал эффективность комплексной переработки.
В статье рассматривается комплексная технология (разработанная и запатентованная авторами) от-работки углеметановых месторождений, совмещающая подземную газификацию нижних пластов угля в свите удароопасных газообильных пластов, извлечение угольного метана и механизированную добычу уг-ля. Первым этапом технологии является добыча газообразного топлива, позволяющая извлечь до 15-20 % сум-марной энергии свиты угольных пластов. Для выбора мест бурения скважин используется геодинамическое районирование. Применение предлагаемой технологии позволяет одновременно решить ряд задач, прежде всего это получение газообразного топлива из свиты угольных пластов без ведения горных работ при сохранении основных пластов в свите и их подготовке к отработке (разгрузка, дегазация). На первом этапе углеметановое месторождение выступает как газовое, причем газ имеет два источника – извлеченный метан (включая связанный – абсорбированный и адсорбированный) и продукты неполного сго-рания маломощных пластов и пропластстков в свите. Второй этап – это глубокая дегазация и разгрузка угольных пластов, резко снижающие риски взрывов метанов, выбросов и горных ударов и повышающие про-изводительность механированной добычи угля. На втором этапе производится добыча угля длинными столбами с учетом проведенных ранее дегазации и разгрузки, а также сведений о геодинамическом строении углепородного массива.
Приводятся сведения об использовании информации о блочной структуре, геодинамическом и геомеханическом состоянии массива горных пород при проектировании разработки пластов угольных месторождений. Рекомендовано проводить геодинамическое районирование и учитывать результаты исследований в процессе проектирования горных работ на разных этапах освоения месторождения с выделением трех масштабных уровней.
Обобщены проблемы обеспечения безопасности при разработке угольных месторождений Кузбасса. Показано, что основой обеспечения безопасности должен стать комплекс мероприятий, включающих повторное геодинамическое районирование всего Кузбасса, отдельных месторождений и шахтных полей, многоступенчатую дегазацию на всех стадиях отработки, а также газовый, сейсмический, гидрогеомеханический и электромагнитный мониторинг на действующих шахтах. Предложено разработать правила обеспечения безопасности при интенсивной угледобыче не для каждого отдельного холдинга, а для всего Кузбасса.
Предложены схема реализации мониторинговых наблюдений за изменениями геодинамического состояния массива горных пород и варианты применения активных способов управления напряженно-деформированным состоянием в опасных зонах, формируемых при ведении горных работ.
Впервые в практике обеспечения безопасности горных работ рассматривается метод учета факторов динамичности горных массивов космического генезиса; приведены значения коэффициента динамичности массивов в суточном, месячном, годовом, 11-летнем и 70-летнем циклах геодинамической активности.
Рассмотрены горно-геологические и горно-технические условия Норильского промышленного района. Проанализировано современное состояние производства Заполярного филиала ОАО «ГМК «Норильский никель» и намечены пути эффективного и безопасного освоения запасов минерально-сырьевой базы Норильского промышленного района.
Рассмотрены особенности формирования поля напряжений в рудоносной интрузии Октябрьского и Талнахского месторождений с учетом глубины залегания рудных залежей и формирования тектонических нарушений. Выполнен анализ напряженности подработанной и надработанной горными работами интрузии. Получены зависимости формирования поля напряжений при совместной отработке рудных залежей интрузии. Даны рекомендации по совместной отработке рудных залежей интрузии Октябрьского и Талнахского месторождений.
Выполнен краткий обзор работ отечественных ученых и специалистов в области инженерной геодинамики, послуживших научной основой прогнозирования и предупреждения опасных горно-геологических явлений при разработке месторождений полезных ископаемых. Рассмотрена общая концепция научно-методической системы обеспечения безопасности при ведении горных работ в водонасыщенных массивах, разработанная в Научном Центре горной геомеханики и проблем горного производства университета.
Представлен возможный подход к оценке производственного приемлемого риска на уровне горно-добывающей отрасли или крупного предприятия (шахта, рудник), специфика производственной деятельности которого объективно связана с неустранимыми на сегодняшний день опасностями.
Представлен исторический очерк о становлении принципов безопасности с древнейших времен до наших дней. Рассказывается о формировании правовых и социальных норм в сфере труда для обеспечения права и свобод работающих.
Изложены основные вехи истории социального страхования от производственного травматизма со времен Российской Империи и до наших дней.
Рассмотрена система организации маркшейдерских и гидрогеологических исследований на полигоне г. Анжеро-Судженска, а также основные результаты многолетних наблюдений в период затопления шахт, которые позволили изучить закономерности развития гидрогеомеханических процессов в техногенно-нарушенных массивах шахтных полей, определяющих величину, направленность и характер распределения деформации на земной поверхности.
Проведена оценка сейсмического воздействия землетрясений на устойчивость бортов разреза «Черниговец» в Кемеровской области с помощью псевдостатических расчетов и физического моделирования. Показано, что для оценки влияния сейсмических волн необходимо учитывать не только максимальные ускорения, но и длительность колебаний.
Показано, что большая часть аварий при разработке месторождений полезных ископаемых и при эксплуатации заглубленных и наземных инженерных сооружений приурочена к активным разломам. Разработана классификация опасных зон, установлены механизмы влияния геодинамической опасности на шахтах и эксплуатации трубопроводов. Предложена технология снижения геодинамического риска.
Рассмотрены горно-геологические и горно-технические условия Норильского промышленного района. Выполнен анализ современного состояния производства Заполярного филиала ОАО ГМК «Норильский никель» и намечены пути эффективного и безопасного освоения запасов минерально-сырьевой базы Норильского промышленного района.
К геодинамически активным относятся разломы с продолжающимися до настоящего времени малоамплитудными перемещениями, приводящими к деструктуризации как коренных пород, так и четвертичных отложений. Протекающие в зонах таких разломов электрогеохимические процессы способствуют развитию коррозии металла, что в основном и является причиной увеличения количества аварий в десятки раз в местах пересечения активных разломов трубопроводами.
Дано обоснование определяющей роли космоса в ритмах природных и техногенных явлений в шахтах и рудниках. Показан скрытый и явный периоды современной фазы снижения солнечной постоянной в вековом цикле 1982-2070 гг., а так же геодинамические последствия этой депрессии. Публикуется для возможного обсуждения этой проблемы и выработки согласованных действий по снижению геодинамических рисков.
