Статья
| Наименование | Предотвращение самовозгорания породных отвалов угольных шахт | ||||
| Авторы |
|
||||
| Раздел | Недропользование | ||||
| Год | 2026 | Выпуск | 85 | Страницы | 18 - 32 |
| УДК | 504.06 | EDN | TOHJFI | ||
| Аннотация | На основе анализа теоретических исследований, технологических и технических параметров горящих породных отвалов подтверждена правомерность применения теории комплекса «уголь-кислород» для определения факторов, способствующих самовозгоранию. Предложен подход, направленный на борьбу с причинами самовозгорания, а не с его последствиями, заключающийся в извлечении углесодержащих компонентов из шахтной породы до её складирования в отвалах. Разработаны технологические схемы извлечения углесодержащих компонентов из шахтной породы с расположением оборудования в подземных условиях и на поверхностном комплексе, с привязкой к существующей подземной и поверхностной инфраструктуре шахты. | ||||
| Реферат | Цель. Разработка технологических схем извлечения углеродсодержащих компонентов из породы от проведения подготовительных выработок до ее складирования в отвалах для предотвращения самовозгорания породных отвалов.
Методика. Проведен аналитический обзор существующих теорий самовозгорания породных отвалов. Исследования процессов самовозгорания производились на основе изучения паспортов и результатов температурной съемки действующих и недействующих горящих породных отвалов, а также по материалам разработок ГБУ «Донгипрошахт». Учитывались технологические, технические параметры и тепловое состояние породных отвалов угольных шахт. Рассмотрены существующие оборудование и технологии обогащения. Обоснование применения технологических схем извлечения углесодержащих компонентов для различных условий. Результаты. В результате анализа теоретических исследований, технологических и технических параметров горящих породных отвалов подтверждена правомерность применения теории комплекса «уголь-кислород» для определения факторов, способствующих самовозгоранию. Предложен подход, направленный на борьбу с причинами самовозгорания, а не с его последствиями, заключающийся в извлечении углесодержащих компонентов из шахтной породы до ее складирования в отвалах. Разработаны технологические схемы извлечения углесодержащих компонентов из шахтной породы с расположением оборудования в подземных условиях и на поверхностном комплексе, с привязкой к существующей подземной и поверхностной инфраструктуре шахты. Научная новизна. Научная новизна представленной работы состоит в превентивном извлечении углесодержащих компонентов из породы от проведения подготовительных выработок угольных шахт до ее складирования в породных отвалах. Практическая значимость. Применение предложенных технологических схем по извлечению углесодержащих компонентов из шахтной породы обеспечит снижение до минимума риска самовозгорания породных отвалов, уменьшение затрат на их содержание, а также позволит избежать текущих затрат на приведение отвалов в безопасное состояние и уменьшить экологические платежи и штрафы. |
||||
| Ключевые слова | породные отвалы, самовозгорание, превентивное извлечение углесодержащих компонентов из породы, технологическая схема. | ||||
| Финансирование | средства Республиканского бюджета Донецкой Народной Республики на выполнение научно-исследовательской работы по ведомственному заказу «Разработка предложений по снижению углеродсодержащих компонентов в породе от проведения подготовительных выработок угольных шахт до ее складирования». | ||||
| Благодарности | |||||
| Список источников |
1. Повышение экологической безопасности породных отвалов угольных шахт: монография / А. Р. Зубов и [др.]. Луганск: изд-во ВНУ им. В. Даля, 2012. 176 с.
2. Терриконы углепромышленных районов Донбасса как источник воздействия на окружающую среду / В. Е. Закруткин [и др.]. // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия «Естественные науки». 2017. № 3-1 (195-1). С. 69–75. EDN ZOKXKR
3. Породные отвалы угольных шахт России / С. З. К. Калаева, С. М. Богданов, Н. О. Лукин, А. А. Огер // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2016. № 1. С. 3–23. EDN VTFVBR
4. Терриконы: монография / Л. Г. Зубова [и др.]. Луганск: Ноулидж, 2015. 712 с.
5. Каталог породных отвалов г. Донецка [Электронный ресурс] // Донбасское географическое общество: [сайт]. URL: https://dongeosociety.ru/wp-content/uploads/2016/12/Каталог-породных-отвалов.pdf (дата обращения: 19.01.2026).
6. Распоряжение Правительства РФ от 13.06.2020 № 1582-р (ред. от 21.10.2024) «Об утверждении Программы развития угольной промышленности России на период до 2035 года». URL: http://government.ru/docs/39871/.
7. Булгаков Ю. Ф., Мельникова Я. В., Кавера А. Л. Пути решения проблемы вредного воздействия породных отвалов на горнорабочих и окружающую среду // Вести Донецкого горного института. 2003. № 2. С. 31–34.
8. Гендлер С. Г., Братских А. С. Актуальные проблемы возгорания угольных скоплений в породных отвалах // Горная промышленность. 2024. № 5S. С. 71–77. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-5S-71-77 EDN JKMEEG
9. Высоцкий С. П., Козырь Д. А. Экологический мониторинг породных отвалов горнопромышленных агломераций // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332. № 11. С. 37–46. DOI: 10.18799/24131830/2021/11/2964 EDN TBZABA
10. Carras J. N., Day S. J., Saghafi A., Williams D. J. Greenhouse gas emissions from low-temperature oxidation and spontaneous combustion at open-cut coal mines in Australia // International Journal of Coal Geology. 2009. Vol. 78. Iss. 2. P. 161–168. DOI: 10.1016/j.coal.2008.12.001
11. Профилактика и ликвидация горения породных отвалов / А. А. Твердов, А. Б. Яновский, С. Б. Никишичев, Г. Апель // Уголь. 2010. № 2 (1006). С. 3–6. EDN KZILOL
12. Study on controlling factors and developing a quantitative assessment model for spontaneous combustion hazard of coal gangue / B. Han [et al.] // Case Studies in Thermal Engineering. 2024. Vol. 54. Art. 104039. DOI: 10.1016/j.csite.2024.104039 EDN KMHPXY
13. Finkelman R. B. Potential health impacts of burning coal beds and waste banks // International Journal of Coal Geology. 2004. Vol. 59. Iss. 1–2. P. 19–24. DOI: 10.1016/j.coal.2003.11.002
14. Закрытие угольных шахт и породные отвалы: материалы инициативы «Окружающая среда и безопасность» (ENVSEC) в рамках ОБСЕ, 2003. Публикация из серии: Лучшая практика экологического менеджмента в горнодобывающей отрасли. Австралийский Союз и ЮНЕП, 2002. URL: https://archive.zoinet.org/web/sites/default/files/publications/205142_Greening%20the%20dumps_best%20practices_diss%20materials_rus_0.pdf (дата обращения: 19.01.2026).
15. Скочинский А. А., Огиевский В. М. Рудничные пожары. М.: Углетехиздат, 1954. 358 с.
16. Тронов Б. В. О механизме окисления каменного угля кислородом воздуха. Статья 6-я // Известия Томского индустриального института им. С. М. Кирова. 1940. Т. 60. Вып. III. С. 11–36. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-mehanizme-okisleniya-kamennogo-uglya-kislorodom-vozduha/viewer.
17. Саранчук В. М. Окисление и самовозгорание угля. Киев: Наукова думка, 1982. 168 с.: ил.
18. Панов Б. С., Проскурня Ю. А. Модель самовозгорания породных отвалов угольных шахт Донбасса // Геология угольных месторождений: межвузовский тематический научный сборник. Екатеринбург, 2002. С. 274–281.
19. Лиманский А. В. Основные недостатки и направления совершенствования мониторинга экологических последствий ликвидации предприятий угольной промышленности России // Уголь. 2010. № 9 (1013). С. 68–71. EDN MULZQF
20. Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 27.11.2020 № Пр-469 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности „Инструкция по предупреждению экзогенной и эндогенной пожароопасности на объектах ведения горных работ угольной промышленности“». URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202012150051 (дата обращения: 19.01.2026).
21. Разработка предложений по снижению углеродсодержащих компонентов в породе от проведения подготовительных выработок угольных шахт до ее складирования: отчет о НИР (заключ.) / ГБУ «Донгипрошахт», рук. Лазуткин Е. В.; исполн.: Е. Н. Свечкаренко [и др.]. Донецк, 2025. 112 с. Инв. № Н.16-02.
22. Постановление Правительства Донецкой Народной Республики от 27 апреля 2024 г. № 46-2 «Об утверждении Положения об особенностях определения кадастровой стоимости земельных участков разных категорий земель и выдачи документов об определении кадастровой стоимости земельных участков и удельных показателей кадастровой стоимости земельных участков». URL: https://pravdnr.ru/npa/postanovlenie-pravitelstva-doneczkoj-narodnoj-respubliki-ot-27-aprelya-2024-g-%E2%84%96-46-2-ob-utverzhdenii-polozheniya-ob-osobennostyah-opredeleniya-kadastrovoj-stoimosti-zemelnyh-uchastkov-r/?ysclid=mjv7hy3uzf241274988 (дата обращения: 19.01.2026).
23. Бауман А. В., Степаненко А. И., Степаненко А. А. Практические результаты и перспективы сухого обогащения руд и нерудных материалов методом пневмосепарации // Горный журнал. 2020. № 3. С. 40–44. DOI: 10.17580/gzh.2020.03.07 EDN SFBXDF
24. Способ сухого обогащения рядового угля: пат. 2268787 Рос. Федерация / В. И. Люленков, А. В. Кузьмин, К. В. Качуров, А. Л. Кардаков, Д. Ю. Бойко; № 2005113613/03; заявл. 05.05.2005; опубл. 27.01.2006, Бюл. 3. 9 с.: ил.
25. Степаненко А. И. «СЕПАИР». Технология и аппараты пневмосепарации руд и нерудных материалов // Гормашэкспорт. Новосибирск: Сибпринт, 2020. 36 с. (Процессы и аппараты обогащения и химической технологии). EDN AFLUVQ
26. Завьялов С. С., Мамонов Р. С. Теоретическое обоснование возможностей применения пневматической сепарации при обогащении сульфидных медных руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. № 11-1. С. 199–209. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_111_0_199 EDN FNXQIU
27. Обогащение угля методом пневматической сепарации с использованием «Сепаир» / Н. К. Омарова [и др.] // Труды НАО «Карагандинский технический университет». 2025. № 3 (100). С. 101–107. DOI: 10.52209/1609-1825_2025_3_101 EDN BRMBCW
|
||||
| Полный текст |
|
||||