ИНЖЕНЕРНАЯ МЕХАНИКА
Оригинальная статья
Минимизация запыленности атмосферы при добыче угля открытым способом
Аннотации
Статья посвящена проблеме уменьшения запыленности атмосферы при добыче угля открытым способом. Дана справка о разработке угля на месторождениях СНГ Экибастузского, Канско-Ачинского и Кузнецкого регионов с детализацией сведений по Экибастузскому месторождению, запасы которого составляют около 10 млрд т, разрабатываемому карьером «Богатырь». Обосновано, что снижение риска опасного загрязнения атмосферы может быть осуществлено путем оптимизации параметров взрывной отбойки. Методика исследования включает в себя анализ опыта, системный анализ, математическое моделирование с использованием функций теории вероятности, математический анализ и исследование, дискретную оптимизацию, совершенствование управления и принятия решений, обработку информации, эколого-экономический анализ. Дана типизация процессов образования и объема выхода пыли по характеру и месту технологических процессов. Осуществлено ранжирование карьера и его окрестностей по зонам опасности. Приведены данные о миграции пыли в зависимости от погодных условий и источников ее образования после отделения угля от массива. Показатели карьера «Богатырь» сравниваются с аналогами. Приведены результаты снижения запыленности традиционными средствами в России и за рубежом. Обозначена возможность снижения величины интегрального пылевого загрязнения за счет оптимизации параметров взрывного отделения угля и пород от массива. Обоснован механизм разрушения массива горных пород с минимальным выходом рудной мелочи и пылящих фракций и приведены результаты оптимизации процесса отбойки для карьера «Богатырь» с уменьшением выхода летучих минеральных фракций. Установлены закономерности пылевого загрязнения. Показано, что снижение выхода активных пылевых фракций может быть обеспечено оптимизацией параметров отбойки сырья.
Ключевые слова
Уголь, карьер, пыль, атмосфера, взрывная отбойка, исследование, технология, оптимизация.
Список литературы
Гуриев Г.Т., Воробьев А.Е., Голик В.И. Человек и биосфера: устойчивое развитие. Владикавказ, 2001.
Наукоемкие технологии добычи и переработки руд / А.Е. Воробьев, В.И. Голик, К.Х. Пагиев и др. Владикавказ, 1998. 571 с.
Экологические проблемы разработки рудных месторождений КМА / В.И. Голик, О.Н. Полухин, А.Н. Петин и др. // Горный журнал. 2013. № 4. С. 91-94. Golik V.I., Polukhin O.N., Petin A.N., Komashchenko V.I. Ecological problems of development of KMA ore deposits. Gornyj zhurnal. 2013;(4):91-94. (In Russ.).
Larionov A., Volobaev V., Zverev A. et al. Chemical Composition and Toxicity of PM10 and PM0.1 Samples near Open-Pit Mines and Coal Power Stations. Life. 2022;(12):1047. DOI: 10.3390/life12071047.
Leshukov T., Legoshchin K., Yakovenko O. et al. Fractional Composition and Toxicity Coal–Rock of PM10-PM0.1 Dust near an Opencast Coal Mining Area and Coal-fired Power Station. Sustainability. 2022;(14):16594. DOI: 10.3390/su142416594.
Способы проветривания карьеров / Ю.В. Тимофеева, С.А. Суксова, А.А. Долкан и др. // Вестник Евразийской науки. 2020. № 6. https://esj.today/PDF/79NZVN620.pdf. Timofeeva Yu.V., Suksova S.A., Dolkan A.A., Popov E.V. Methods of airing quarries. Vestnik Evrazijskoj nauki. 2020;(6). (In Russ.)
Добыча угля открытым способом в провинциях Фри-Стейт и Мпумаланга на территории Южно-Африканской Республики по данным спутниковой съемки / И.В. Зеньков, Чинь Ле Хунг, Е.В. Логинова и др. // Уголь. 2024. № 1. С. 109-112. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-1-109-112. Zenkov I.V., Trinh Le Hung, Loginova E.V., Yuronen Yu.P., Vokin V.N., Kiryushina E.V., Maglinets Yu.A., Raevich K.V., Latyntsev A.A. Surface coal production in the Free State and Mpumalanga provinces of the Republic of South Africa based on satellite imaging data. Ugol’. 2024;(1):109-112. (In Russ.)
Хебблуайт Б.К. Геотехнические риски в методах и практике ведения горных работ: критические вопросы и подводные камни управления рисками / Материалы Первой Международной конференции по горным геомеханическим рискам. Австралийский центр геомеханики. Перт. 2019. С. 299-308.
Космические технологии дистанционного зондирования земли в исследовании открытых горных работ и экологии месторождений руд цветных металлов / И.В. Зенков, Чинь Ле Хунг, В.Н. Вокин и др. // Экология и промышленность России. 2022. Том 26. Том 1. С. 24-29. Zenkov I.V., Trinh Le Hung, Vokin V.N. Space-based applications of remote sensing in studying opencast mining and ecology at deposits of non-ferrous metal ores. Ekologiya i promyshlennost' Rossii. 2022;26(1):24-29. (In Russ.).
Баловцев С.В. Аэрологические риски высших рангов в угольных шахтах // Горные науки и технологии. 2022. Т. 7. № 4. С. 310-319. DOI: 10.17073/2500-0632-2022-08-18. Balovtsev S.V. Higher rank aerological risks in coal mines. Gornye nauki i tekhnologii. 2022;7(4):310-319. (In Russ.)
Пространственные данные и технологии для геомониторинга землепользования в аспекте развития минерально-сырьевого сектора / Н.Д. Адеро, К. Дребенштедт, Е.Н. Прокофьева и др. // Eurasian mining. 2020. № 1. С. 69-74. Adero N.J., Drebenstedt C., Prokofeva E.N. et al. Spatial data and technologies for geomonitoring of land use under aspect of mineral resource sector development. Eurasian mining. 2020;(1):69-74. (In Russ.).
Методы пылеподавления на угольных разрезах Крайнего севера / Н.А. Шаров, Р.Р. Дудаев, Д.И. Крищук и др. // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2019. Т.19. № 2. С. 184-200. Sharov N.A., Dudayev R.R., Krishchuk D.I., Liskova M.Yu. Dust suppression methods in coal mines of the Far North. Vestnik Permskogo natsional'nogo issledovatel'skogo politekhnicheskogo universiteta. Geologiya. Neftegazovoe i gornoe delo. 2019;19(2):184-200. (In Russ.).
Для цитирования
Голик В.И. Минимизация запыленности атмосферы при добыче угля открытым способом // Уголь. 2025;(3):126-131. DOI: 10.18796/0041-5790-2025-3-126-131.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 30.01.2025
Поступила после рецензирования: 17.02.2025
Принята к публикации: 27.02.2025
