Науковий вісник НГУ

Обґрунтування шляхів використання бурого вугілля при комплексному освоєнні буровугільних родовищ України

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Розробка родовищ корисних копалин

Останнє оновлення: 17 липня 2018

Опубліковано: 03 липня 2018

Перегляди: 3292

Authors:

О. О. Шустов, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0002-2738-9891, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. П. Бєлов, orcid.org/0000-0002-3283-9527, ТОВ Науково-впроваджувальне підприємство „Інтехпроект“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Т. І. Перкова, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0002-7175-7911, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. А. Адамчук, orcid.org/0000-0002-8143-3697, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Обґрунтування шляхів комплексного використання бурого вугілля, а також застосування продуктів його переробки в енергетичній, металургійній, хімічній і будівельній галузях промисловості України для підтримки конкурентоспроможності ринку країни.

Методика. Для досягнення поставлених задач використані наступні методи дослідження: математичного моделювання ‒ для визначення обсягів видобутку бурого вугілля, а також встановлення інтенсивності водопритоків у виробки розкриття при формуванні робочої зони кар’єру; графо-аналітичного й гірничо-геометричного аналізу ‒ для оптимізації параметрів відкритих гірничих робіт у процесі їх поглиблення; техніко-економічного аналізу варіантів ‒ для вибору ефективних технологічних схем відпрацювання продуктивних буровугільних горизонтів у складних гідрогеологічних умовах; економічного моделювання ‒ для виявлення інвестиційної привабливості продуктів переробки бурого вугілля.

Результати. Проаналізовано сучасний стан роботи гірничих підприємств з видобутку бурого вугілля з метою встановлення економічно ефективних технологій його переробки. Виконана оцінка інвестиційної привабливості виробництва аміаку із застосуванням методики фінансово-математичних витрат. Наведені рекомендації для подальших досліджень з видобутку й переробки бурого вугілля для будівництва єдиного переробного підприємства.

Наукова новизна. Виконана техніко-економічна оцінка привабливості й рентабельності виробництва аміаку на основі методики фінансово-математичних витрат як найбільш ефективного продукту переробки бурого вугілля. Дослідження показали, що реальна процентна ставка інвестиційного капіталу (IRR) отримання аміаку з бурого вугілля становить більше 10 %. Оцінка техніко-економічних параметрів виробництва аміаку, як основної продукції, дозволяє рекомендувати буре вугілля й попутні запаси вуглистих глин як сировини для отримання синтез-газу замість природного газу, що використовується на підприємствах хімічної промисловості України. Розрахунки за прийнятою системою розробки родовища показали, що можливо отримати вуглеводневу сировину за найнижчою вартістю в еквіваленті до 1-єї тонни умовного палива на ринку енергоресурсів України. Отримані значення вартості однієї тонни умовного палива, у порівнянні з природним газом, більш ніж у 5 разів менше.

Практична значимість. Результати дослідження з обґрунтування раціональної схеми розкриття й відпрацювання продуктивних горизонтів, а також економіко-математичного моделювання виробництва аміаку дозволяють рекомендувати буре вугілля в якості вуглеводневої сировини для хімічної промисловості, що буде сприяти відновленню буровугільної галузі України. Будівництво переробного комплексу з виробництва аміаку на базі Ново-Дмитрівського родовища з річною виробничою потужністю від 2,7 до 3,8 млн т. дозволить знизити залежність країни від імпортного природного газу, збільшити наповнення бюджетів і фондів усіх рівнів на прогнозовану суму не менше 5 млрд грн. на рік, забезпечити населення прилеглих територій новими робочими місцями, залучити близько 5‒6 млрд дол. інвестицій, створити додатковий продукт у суміжних галузях промисловості.

References.

1. Bondarenko, V., Varlamov, B. and Volchin, I., 2013. Power engineering: history, present and future. Book 1. From fire and water to electricity. Kyiv.

2. Gumenik, I.L., Lozhnikov, O.V. and Panasenko, A.I., 2013. Deliberate dumping technology for mining reclamation effectiveness improvement. Naukovyi Vis­nyk Natsionalnoho Hirnychoho Unversytetu, 5, pp. 48‒53.

3. Gorova, A., Pavlychenko, A., Kulyna, S. and Shkremetko, O., 2012. Ecological problems of post-industrial mining areas. Geomechanical processes during underground mining, pр. 35‒40. Available at: <https://books.google.com.ua/books?hl=ru&lr=&id=6M7KBQAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA35&ots=xheqi-oFJ2&sig=3rZ6vptVT5nXm-C1uht53GDwYs0&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false> [Accessed 11 August 2017].

4. Gorova, A., Pavlychenko, A., Borysovska, O. and Krupska, L., 2013. The development of methodology for assessment of environmental risk degree in mining regions. In: Annual Scientific-Technical Colletion – Mining of Mineral Deposits. Leiden: CRC Press / Balkema, pp. 207–209.

5. Pivnyak, G. G., Pilov, P. I., Bondarenko, V. I., Surgai, N. S. and Tulub, S. B., 2005. Development of coal industry: The part of the power strategy in the Ukraine,  Mining Journal, 5, pp. 14‒18. Available at: <http://www.rudmet.com/journal/1104/article/18404/> [Accessed 25 September 2017].

6. Kononenko, M. and Khomenko, O., 2010. Technology of support of workings near to extraction chambers. New Techniques and Technologies in Mining, pp. 193‒197.

DOI: 10.1201/b11329-32.

7. Dryzhenko, A., Moldabayev, S., Shustov, A., Adamchuk, A. and Sarybayev, N., 2017. Open pit mining technology of steeply dipping mineral occurrences by steeply inclined sublayers. 17^th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, pp. 599‒605. DOI: 10.5593/sgem2017/13/S03.076.

8. Dryzhenko, A., Shustov, A. and Moldabayev, S., 2017. Justification of parameters of building inclined trenches using belt conveyors. 17 ^th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, pp. 471‒478. DOI: 10.5593/sgem2017/13/S03.060.

9. Shustov, О., 2017. Substantiation of open-cast mining economic efficiency of Novo-Dmitrovsky deposit. Collection of research papers of National Mining University, 50, pp. 137‒144. Available at: <http://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/151351> [Accessed 9 January 2018].

10. Lozhnikov, O. and Adamchuk, А., 2017. Research of high angle conveyor use impact on reclamation efficiency at the mining flat deposits. Collection of research papers of National Mining University, 51, pp. 45‒54. Available at: <http://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/150131> [Accessed 25 September 2017].

11. Peng, Y., Mao, Y., Xia, W. and Li, Y., 2018. Ultrasonic flotation cleaning of high-ash lignite and its mechanism. Fuel, 220, pp. 558‒566. DOI: 10.1016/j.fuel.2018.02.049.

12. Willscher, S., Schaum, M., Goldammer, J., Franke, M., Kuehn, D., Ihling, H. and Schaarschmidt, T., 2017. Environmental biogeochemical characterization of a lignite coal spoil and overburden site in Central Germany. Hydrometallurgy, 173, pp. 170‒177. DOI: 10.1016/j.hydromet.2017.08.008.

13. Kosateva, A., Stefanova, M., Marinov, S., Czech, J., Carleer, R. and Yperman, J., 2017. Characterization of organic components in leachables from Bulgarian lignites by spectroscopy, chromatography and reductive pyrolysis. International Journal of Coal Geology, 183, pp. 100‒109. DOI: 10.1016/j.coal.2017.10.005.

14. Pactwa, K. and Woźniak, J., 2017. Environmental reporting policy of the mining industry leaders in Poland. Resources Policy, 53(C), pp. 201‒207. DOI: 10.1016/j.resourpol.2017.06.008.

15. Gerschel, H., Rascher, J., Volkmann, N., Ligouis, B., Kus, J., Bretschneider, F. and Schneider, W., 2018. Lignite oxidation under the influence of glacially derived groundwater: The pyropissite-deposits of Zeitz-Weißenfels (Germany). International Journal of Coal Geology, 189, pp. 50‒67. DOI: 10.1016/j.coal.2018.02.015.

16. 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, pp. 15‒21.

17. Roumpos, C., Partsinevelos, P., Agioutantis, Z., Makantasis, K. and Vlachou, A., 2014. The optimal location of the distribution point of the belt conveyor system in continuous surface mining operations. Simulation Modelling Practice and Theory, 47, pp. 19‒27. DOI: 10.1016/j.simpat.2014.04.006.

18. Perkova, T. I. and Rudakov, D. V., 2014. Study of leaching in fractured rocks affected by mineralized mine water, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, pp. 5–10.

19. Deliveris, A. V. and Benardos, A., 2017. Evaluating performance of lignite pillars with 2D approximation techniques and 3D numerical analyses. International Journal of Mining Science and Technology, 27(6), pp. 929‒936. DOI: 10.1016/j.ijmst.2017.06.014.

20. Golinko, V. I., Yavorskyi, A. V., Lebedev, Ya. Ya. and Yavorskaya, E. A., 2013 Effect of frictional sparking on firedump inflammation while gas-saturated rock mass fragmentation, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, pp. 31–37.

21. Commercial Technologies [online] Available at: <https://www.netl.doe.gov/research/Coal/energy-systems/gasification/gasifipedia/fertilizer-commercial-technologies> [Accessed 25 January 2017]

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

23. Ding, K. and Zhang, C., 2017. Interactions between organic nitrogen and inorganic matter in the pyrolysis zone of underground coal gasification: Insights from controlled pyrolysis experiments. Energy, 135, pp. 279‒293. DOI: 10.1016/j.energy.2017.06.130.

24. Su, D., Luo, Z., Lei, L. and Zhao, Y., 2017. Segregation modes, characteristics, and mechanisms of multi-component lignite in a vibrated gas-fluidized bed. International Journal of Mining Science and Technology. DOI: 10.1016/j.ijmst.2017.12.009.

25. Zhong, L., Yu, F., An, Y., Zhao, Y., Sun, Y., Li, Z.
and Gu, L., 2016. Cobalt carbide nanoprisms for direct production of lower olefins from syngas. Nature, 538(7623), p. 84–87. DOI: 10.1038/nature19786.

 повний текст / full article

• Наступна >