Науковий вісник НГУ

Розроблення технологічних рішень із видобутку й переробки бурого вугілля для підвищення його якісних характеристик

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2019

Останнє оновлення: 13 січня 2020

Опубліковано: 12 січня 2020

Перегляди: 2581

Authors:

Є. К. Бабець, кандидат технічних наук, професор, orcid.org/0000-0002-5613-9779, Науково-дослідний гірничорудний інститут Державного вищого начального закладу „Криворізькій національний університет“, м. Кривий Ріг, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. П. Бєлов, orcid.org/0000-0002-3293-9527, Національний технічний університет „Дніпровська політехніка“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

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

Т. В. Барна, кандидат геолого-мінералогічних наук, orcid.org/0000-0002-3152-8778, Національний технічний університет „Дніпровська політехніка“, 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, Національний технічний університет „Дніпровська політехніка“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 повний текст / full article

Мета. Обґрунтування й розробка технологічних рішень із відкритої розробки родовищ і переробки бурого вугілля для підвищення його якісних характеристик і використання на енергогенеруючих підприємствах.

Методика. Для вирішення поставлених завдань використані наступні методи дослідження: аналітична оцінка ресурсів буровугільних покладів; геологічний та інженерно-гідротехнічний аналіз; системне й техніко-економічне обґрунтування показників видобувальних робіт і параметрів переробки вугілля; лабораторні випробування; натурний експеримент.

Результати. Запропонована раціональна технологічна схема відкритої розробки буровугільних родовищ України. Обґрунтовані планові параметри добування бурого вугілля з нарощуванням продуктивності буровугільного розрізу Ново-Дмитрівського родовища (за умови реалізації цього проекту) до 9 млн т. на рік, а із залученням у якості корисної копалини вуглистих глин ‒ до 20 млн т. на рік відповідно. Розроблені технологічні рішення з термовакуумної та сепараційної модифікації бурого вугілля. Встановлені якісні характеристики отриманого концентрату для подальшого використання на енергогенеруючих підприємствах: зольність суміші на робочий стан палива (А^r) після термічної обробки склала 50,2 %, а після сепарації – 17,72 %; нижча теплота згоряння  зросла з 3316,1 до 5817,7 ккал/кг; масова частка сірки  знизилася з 4,7 до 3,5‒4,5 %.

Наукова новизна. Отримані порівняльні показники якості вихідної сировини (рядового бурого вугілля, вуглистої глини та їх сумішей) і твердого горючого палива після його модифікації в термовакуумній установці й сепарації. Прогнозується, що з висушеного термообробленого бурого вугілля із частковим видаленням мінеральних домішок і сірки можливо отримати аналог вугілля марок Д, ДГ, Г. Поєднання процесів термовакуумного сушіння, термічної обробки з використанням спеціальних методів сепарації стало основою для розроблення технологічного регламенту переробки бурого вугілля для отримання палива з підвищеними енергетичними характеристиками.

Практична значимість. Обґрунтована ефективна схема й режим відкритих гірничих робіт при розробці типового родовища бурого вугілля глибокого залягання з метою підвищення його енергетичних характеристик. Розроблені технологічні рішення з переробки бурого вугілля для підвищення його енергетичних характеристик, що включає наступні процеси: приготування вугілля (підготовка сирого вугілля й вуглистої глини; сушка вуглистої маси; кондиціювання вуглистої маси); термічна обробка вуглистої маси й кондиціонування; магнітна та електростатична сепарація; кускування концентрату. Реалізація принципово нового підходу до розробки родовищ і наступної переробки бурого вугілля, у першу чергу, призведе до відновлення непрацюючих вугледобувних підприємств в Україні, зменшення техногенного навантаження на навколишнє середовище, забезпечення населення новими робочими місцями.

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 Engineering, 83, 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-Access to Success, 18, 226-230.

• < Попередня
• Наступна >