Разработка технологических решений по добыче и переработке бурого угля для повышения его качественных характеристик

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

Е. К. Бабец, кандидат технических наук, профессор, orcid.org/0000-0002-5613-9779, Научно-исследовательский горнорудный институт Государственного высшего учебного заведения „Криворожский национальный университет“, г. Кривой Рог, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. П. Белов, orcid.org/0000-0002-3293-9527, Национальный технический университет „Днепровская политехника“, г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. А. Шустов, кандидат технических наук, orcid.org/0000-0002-2738-9891, Национальный технический университет „Днепровская политехника“, г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Т. В. Барна, кандидат геолого-минералогических наук, orcid.org/0000-0002-3152-8778, Национальный технический университет „Днепровская политехника“, г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. А. Адамчук, orcid.org/0000-0002-8143-3697, Национальный технический университет „Днепровская политехника“, г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 повний текст / full article



Abstract:

Цель. Обоснование и разработка технологических решений по открытой разработке месторождений и переработке бурого угля для повышения его качественных характеристик и использования на энергогенерирующих предприятиях.

Методика. Для решения поставленных задач использованы следующие методы исследования: аналитическая оценка ресурсов буроугольных залежей; геологический и инженерно-гидротехнический анализ; системное и технико-экономическое обоснование показателей добычных работ и параметров переработки угля; лабораторные испытания; натурный эксперимент.

Результаты. Предложена рациональная технологическая схема открытой разработки буроугольных месторождений Украины. Обоснованы плановые параметры добычи бурого угля с наращиванием производительности буроугольного разреза Ново-Дмитриевского месторождения (при условии реализации этого проекта) до 9 млн т. в год, а с привлечением в качестве полезного ископаемого углистых глин ‒ до 20 млн т. в год соответственно. Разработаны технологические решения по термовакуумной и сепарационной модификации бурого угля. Установлены качественные характеристики полученного концентрата для дальнейшего использования на энергогенерирующих предприятиях: зольность смеси на рабочее состояние топлива (Аr) после термической обработки составила 50,2 %, а после сепарации ‒ 17,72 %; низшая теплота сгорания  возросла с 3316,1 до 5817,7 ккал/кг; массовая доля серы  снизилась с 4,7 до 3,5‒4,5 %.

Научная новизна. Получены сравнительные показатели качества исходного сырья (рядового бурого угля, углистой глины и их смесей) и твердого горючего топлива после его модификации в термовакуумной установке и сепарации. Прогнозируется, что из высушенного термообработанного бурого угля с частичным удалением минеральных примесей и серы можно получить аналог угля марок Д, ДГ, Г. Сочетание процессов термовакуумной сушки, термической обработки с использованием специальных методов сепарации стало основой для разработки технологического регламента переработки бурого угля для получения топлива с повышенными энергетическими характеристиками.

Практическая значимость. Обоснована эффективная схема и режим открытых горных работ при разработке типового месторождения бурого угля глубокого залегания с целью повышения его энергетических характеристик. Разработанные технологические решения по переработке бурого угля для повышения его энергетических характеристик включают следующие процессы: приготовление угля (подготовка сырого угля и углистой глины; сушка углистой массы; кондиционирование углистой массы); термическая обработка углистой массы и кондиционирование; магнитная и электростатическая сепарация; окускование концентрата. Реализация принципиально нового подхода к разработке месторождений и последующей переработки бурого угля, в первую очередь, приведет к восстановлению неработающих угледобывающих предприятий в Украине, уменьшению техногенной нагрузки на окружающую среду, обеспечению населения новыми рабочими местами.

References.

1. Pavlychenko, A., & Kovalenko, A. (2013). The investigation of rock dumps influence to the levels of heavy metals contamination of soil. Mining of Mineral Deposits, 237-238.

2. Sobko, B. Y., Denyschenko, O. V., Lozhnikov, O. V., & Kardash, V. A. (2018). The belt conveyor effectiveness at the rock haulage under flooded pit excavations. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (6), 26-32. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-6/4.

3. Anisimov, O., Symonenko, V., Cherniaiev, O., & Shustov, O. (2018). Formation of safety conditions for development of deposits by open mining. E3S Web of Conferences, 60, 00016. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000016.

4. Moldabayev, S., & Aben, Yе. (2016). New technologii production mining on a steep board deep pits. International Journal of Applied Engineering Research, 21, 10458-10464.

5. Dryzhenko, A., Shustov, A., & Moldabayev, S. (2017). Justification of parameters of building inclined trenches using belt conveyors. 17 th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM2017, Science and Technologies in Geology, Exploration and Mining. https://doi.org/10.5593/sgem2017/13/s03.060.

6. Blizniukov, V. H., & Lutsenko, S. O. (2017). Improvement of technical criteria for comparative evaluation of mining operation options of iron ore open pits. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (1), 44-49.

7. Shustov, O. O., Bielov, O. P., Perkova, T. I., & Adamchuk, A. A. (2018). Substantiation of the ways to use lignite concerning the integrated development of lignite deposits of Ukraine. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (3), 5-13. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-3/6.

8. Gumenik, I., & Lozhnikov, O. (2015). Current condition of damaged lands by surface mining in Ukraine and its influence on environment. New developments in mining engineering / Theoretical and practical solution of mineral resources mining, 139-145. https://doi.org/10.1201/b19901-26.

9. Rysbekov, K., Huayang, D., Kalybekov, T., Sandybe­kov, M., Idrissov, K., Zhakypbek, Y., & Bakhmagambetova, G. (2019). Application features of the surface laser scanning technology when solving the main tasks of surveying support for reclamation. Mining of Mineral Deposits, 13(3), 40-48. https://doi.org/10.33271/mining13.03.040.

10. Belov, O., Shustov, O., Adamchuk, A., & Hladun, O. (2018). Complex processing of brown coal in Ukraine: experience, practice, prospects. Solid State Phenomena, 277, 251-268. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.277.251.

11. Petlovanyi, M., Kuzmenko, O., Lozynskyi, V., Popo­vych, V., Sai, K., & Saik, P. (2019). Review of man-made mineral formations accumulation and prospects of their developing in mining industrial regions in Ukraine. Mining of Mineral Deposits, 13(1), 24-38. https://doi.org/10.33271/mining13.01.024.

12. Petlovanyi, M. V., & Medianyk, V. Y. (2018). Assessment of coal mine waste dumps development priority. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (4), 28-35. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-4/3.

13. Falshtynskyi, V., Dychkovskyi, R., Saik, P., & Lozynskyi, V. (2014). Some aspects of technological processes control of an in-situ gasifier during coal seam gasification. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 109-112. https://doi.org/10.1201/b17547-20.

14. Falshtynskyi, V. S., Dychkovskyi, R. O., Saik, P. B., Lozynskyi, V. H., & Cáceres Cabana, E. (2017). Formation of thermal fields by the energy-chemical complex of coal gasification.  Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu,(5), 36-42.

15. Yi, L., Feng, J., & Li, W. Y. (2019). Evaluation on a combined model for low-rank coal pyrolysis. Energy, 169, 1012-1021. https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.12.103.

16. Bittner, J. D., Hrach, F. J., Gasiorowski, S. A., Canellopoulus, L. A., & Guicherd, H. (2014). Triboelectric belt separator for beneficiation of fine minerals. Procedia Engineering83, 122-129.

17. Jiang, Y., Xie, Q., Zhang, Y., Geng, C., Yu, B., & Chi, J. (2019). Preparation of magnetically separable mesoporous activated carbons from brown coal with Fe3O4. International Journal of Mining Science and Technology, 29(3), 513-519. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2019.01.002.

18. Anisimov, O. (2018). Research on parameters of the working area on an internal dump for developing open pits. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (1), 27-34. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-1/17.

19. Cherniaiev, O. V. (2017). Systematization of the hard rock non-metallic mineral deposits for improvement of their mining technologies. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (5),  15-21.

20. Sergey, L. (2017). Open pits productivity control along with iron ore products demand variation. Quality-AccesstoSuccess, 18, 226-230.

Следующие статьи из текущего раздела:

Посетители

3173343
Сегодня
За месяц
Всего
90
13354
3173343

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Главная RusCat Архив журнала 2019 Содержание №6 2019 Разработка технологических решений по добыче и переработке бурого угля для повышения его качественных характеристик