Молодежная весна 2022

тически у поверхности, в условиях диктата угольных цен СУЭК, предприниматели начали осваивать угледобычу сами. Наиболее перспективным на тот момент явилось угольное предприятие в Карымском районе возле станции Дарасун. Добытый ими низкосортный уголь охотно покупали административные районы края из-за его дешевизны. Однако угледобытчики Дарасуна отработали всего полтора сезона и вынуждены были закрыться ввиду растущей инфляции [4].

Информация о строительстве газопровода в Китай возродило надежду потребителей Забайкалья об избавлении от угольной монополии СУЭК. Планируемый газопровод проходил вдоль озера Байкал и пересекал Бурятию и Забайкальский край. Невыгодная СУЭК газификация породила экологические составляющие, всвязисчем,газопроводпровелипобезлюднымместамсевернее Байкала, минуя Забайкалье.

Газификация не всегда выгодна регионам. Десятки шахтерских поселков в Якутии были закрыты с подведением газа в Якутск из Вилюйска. Сахалинский газ поставил на колени приморских угледобытчиков.

По мнению профессора В. С. Салихова, для Забайкалья необходима собственная глубокая переработка угольного сырья.

Согласно заявлению «Газпрома», Забайкальский край не вошел в программу ускоренной газификации регионов в виду крайней неэффективности и затратности. В феврале 2021 года губернатором Забайкалья А. М. Осиповым были выдвинуты на всеобщее обсуждение вопросы газификации Забайкалья, соответствующей модернизации ЖКХ и связанные с ними экологические проблемы загрязнения воздуха в пределах городской зоны. В зимний период 2020–2021 года в г. Чита зафиксировано превышение ПДК фенола почти в 2–2,5 раза выше допустимого предела [4]. Основная причина – отопление частного сектора и городских кочегарок низкокачественным углем.

Красноярскими учеными разработана новая концепция использования низкосортных углей – «Термококс». В основу положена технология получения из низкосортных бурых углей экологически чистым способом концентрированного газа и коксового остатка, который напрямую используется в химической промышленности и металлургии. Основной положительный эффект – полное отсутствие золошлаковых отвалов [4].

241

В настоящее время такое производство экологически чистого топливавозможнотольковКрасноярскомкрае,гдеимеютсядостаточные сырьевые запасы и промышленные мощности, а также потребительский спрос в регионах Забайкалья и Дальнего Востока.

При увеличении промышленного потребления экологичного топлива на территории России, экономически целесообразна его организация в Забайкальской крае. Углеводородное сырье для экономики Забайкалья может стать основным потенциально выгодным полезным ископаемым внутрихозяйственного оборота. Для производства бездымного угля, сжатого газа и коксовых остатков в Забайкалье необходимо всего лишь заинтересовать СУЭК в размещении перерабатывающих мощностей типа «Термококс» на территории края.

Список литературы

1. Геологический вестник. 1926. Т. 5, № 4–5. С. 117–128. 2. Озерский А. Д.Очеркгеологии,минеральныхбогатствигорного

промысла Забайкалья. СПб., 2009. 237 с.

3. Чернышевский Краеведческий музей: [офиц. сайт]. URL: https://museui.ucoz.com/index/p_g_t_bukachacha/0-9 (дата обращения: 28.03.2022). Текст: электронный.

4. Чернышевск. Наше время: [сайт]. URL: https://chernyshevsk.ucoz. com/index/bukachacha_fotoalbom/0-97 (дата обращения: 28.03.2022). Текст: электронный.

Научный руководитель Е. Е. Барабашева, канд. геол.-минерал. наук, доцент, Забайкальский государственный университет.

Совершенствование технологии формирования скважинных зарядов ВВ на карьерах

А. А. Якимов1, У. В. Днепровская2

1, 2 студент гр. ГД(ГО)-19, горный факультет ЗабГУ, г. Чита

Разработка месторождений полезных ископаемых, сложенных скальными горными породами, не представляется возможной без их предварительной подготовки к выемке, заключающейся в приведении их в дисперсное состояние.

Буровзрывные работы на обозримую перспективу остаются единственным эффективным средством получения больших объемов раздробленной горной массы за относительно малый промежуток времени.

242

За почти двухсотлетнюю историю использования энергии взрыва в горном деле, технология взрывных работ сделала гигантский шаг от пороховых зарядов, инициируемых огнепроводным шнуром до ультрасовременных роботизированных комплексных систем производства взрывных работ.

Следуетотметить,чтопотенциалиспользованияэнергиихимическогопревращениявзрывчатоговеществанаданныймомент далеко не исчерпан, КПД взрыва даже при использовании самых прогрессивных технологий составляет не более 15…20 %.

Современная технология производства взрывных работ на карьерах включает процессы бурения взрывных скважин, заряжания их ВВ, монтажа взрывной сети и ее инициирования. Бурение скважин на данный момент является одним из наиболее автоматизированных процессов – начиная с позиционирования бурового станка на блоке, заканчивая выбором оптимальных режимов бурения в той или иной горной породе. Процесс заряжания скважин, несмотря на широкое использование зарядных машин, все еще сопряжен с необходимостью участия в процессе человека, особенно при формировании рассредоточенных зарядов.

Рассредоточенные заряды являются достаточно мощным средством регулирования степени дробления горной массы, позволяя при одновременном снижении удельного расхода ВВ значительно снизить выход негабарита за счет более равномерного распределения ВВ в массиве и увеличения длительности действия импульса на горную породу [1].

Обычно заряд рассредоточивается на 2–3 части воздушными промежуткамисиспользованиемпарашютов,капсул,затворовразличной конструкции. Установка приспособлений для формирования промежутка выполняется вручную, при этом трудоемкость работ значительно возрастает, производительность труда снижается.

В литературе отмечен положительный опыт применения для формирования воздушных промежутков вспененных гранул полистирола. Промышленные испытания эффективности действия взрыва скважинных зарядов с промежутками из пенополистирола проводились в условиях Златоуст-Беловского карьера Джезказганского горно-металлургического комбината. Был достигнут значительный экономический эффект за счет снижения затрат на экскавациюитранспортированиегорноймассы(улучшениекачества дробления) и на взрывные работы. В исследованиях, прове-

243

денных в ТОГУ применение конструкции зарядов с рассредоточением их по высоте воздушными промежутками из вспененного полистирола, обеспечило более мягкое действие взрыва с увеличенной задержкой времени действия продуктов детонации и меньшей высотой выброса как забойки из скважин, так и горной массы.УдельныйрасходВВсниженс0,98кг/м3до0,74кг/м3при сохранении качества дробления [2].

Использование пенополистирола вместо затворов на наш взгляд позволит повысить степень автоматизации процесса заряжанияскважинВВ.Реализоватьданноерешениевозможнопутем оснащения стандартной зарядной машины устройством для формирования зарядов с воздушными пенополистирольными промежутками. Предлагаемый нами один из вариантов устройства состоит из порционных шнековых дозаторов и шнеково-роторного смесителя (при необходимости).

Рис. 1. Возможная конструкция смесителя СЗМ

Бункер СЗМ для компонентов ВВ имеет повышенную вместимость из разделяется перегородкой на две части – для пенополистрирола и гранулированного ВВ. Принцип работы зарядной машины следующий. При формировании активной части заряда подача осуществляется дозатором из бункера для ВВ, при формировании воздушного промежутка, дозатор ВВ отключается и включается дозатор пенополистирола. Таким образом, компоненты заряда, поступая в скважину формируют заряд необходимой конструкции с заданными параметрами.

Проблема введения инициатора на данном этапе на наш взгляд может быть решена использованием линейного детонатора – шлангового заряда диаметром 32 мм, выпускаемого серийно Новосибирским механическим заводом «Искра». Инициатор вводится в заряд одновременно с его формированием.

244

Рис. 2. Предлагаемая конструкция СЗМ

Применение устройства также позволит повысить эффективность разрушения сложноструктурных уступов, включающих как крепкие разновидности пород, так и более слабые разности – например совместное взрывание сложных угольных массивов.

При взрывании пород небольшой крепости высокую эффективность показали низкоплотные ВВ – пониженная скорость детонации этих ВВ позволяет повысить длительность воздействия импульса на взрываемую среду одновременно снижая вредное переизмельчение породы. Использование смеси гранулированного ВВ – игданита, гранулита или граммонита с пенополистиролом позволит получить ВВ необходимой плотности в пределах от 500 до 900 кг/м3 и заданной мощности.

Получениетакойсмесивпредлагаемомустройствеосуществляется следующим образом. Дозаторы вращаясь подают необходимое количество ВВ и пенополистирола на шнеково-роторный смеситель, позволяющий получить равномерный по структуре состав. Ввиду значительной разности в плотностях компонентов и для избежания расслаивания ВВ при заряжании предусматривается введение на этом этапе в состав ВВ адгезионных добавок.

Формирование заряда и смешение ВВ возможно производить в полностью автоматическом режиме под контролем управляющего бортового компьютера СЗМ на основе данных, полученных в процессе бурения взрывных скважин станками оборудованными датчиками усилия бурения. При бурении скважин формируется информационный массив данных о прочности пород. Используя эмпирические зависимости в автоматиче-

245

ски принимается решение об оптимальном соотношении ВВ и пенополистирола для данных условий – для крепких разностей ВВ без добавок, для более слабых – с добавкой пенополистирола. Таким образом осуществляется индивидуальный подход к формированию каждого заряда, осуществляемого в автоматизированном режиме.

Использование предлагаемых технических и технологических решений по нашим предварительным оценкам позволит повысить эффективность взрывных работ повысив качество дробления и на 15–20 % снизив удельный расход ВВ.

Список литературы

1.Суханов А. Ф., Кутузов Б. Н. Разрушение горных пород взрывом: учебник для вузов. М.: Недра, 1982. 344 с.

2.Шевкун Е. Б. Рассредоточение скважинных зарядов пенополистиролом / Е. Б. Шевкун, А. В. Лещинский // Горный информационноаналитический бюллетень. 2006. № 5. С. 116–123.

Научный руководитель Ю. М. Овешников, д-р техн. наук, зав. кафедрой ОГР, Забайкальский государственный университет.

Технологии переработки бытовых отходов

всравнении с используемыми методами

ипроцессами обогащения минерального сырья

С. Ю. Яковлев1, В. В. Лапоног2

1, 2 студент гр. ОП-17, горный факультет ЗабГУ, г. Чита

В настоящее время на кафедре ведётся подготовка специалистов в области переработки минерального сырья , в то время как переработка ТКО не рассматривается по этому нам представляется целесообразным дать сравнительную оценку методам и процессам использования при переработки минерального сырья и при переработки ТКО.

Твёрдые бытовые / коммунальные отходы (ТБО, ТКО,

коммунальный мусор) – предметы или товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления. Минеральное сырье – природные минеральные образования, извлечённые из недр земли в процессе эксплуатации месторождения полезных ископаемых.

246

В целом отходы классифицируются на несколько групп по признакам которые представлены на рис. 1.

Методы и процессы минерального сырья представлены на рис. 2 и включает следующие методы: гравитационные, электрические, флотационные, комбинированные, магнитные и специальные.

На рисунке 3 представлены методы и процессы переработки ТКО.

Методы и процессы те же самые что и в переработки минерального сырья, однако, в методах появляются новые процессы такие как:

В гравитационных:

Аэросепарация – разделение на лёгкую и тяжёлую фракции в потоке воздуха.

Вибро – воздушная сепарация – разделение на наклонной плоскости по плотности в потоке воздуха.

В комбинированных:

Сжигание – прессование горючих материалов (бумага, картон, древесная щепа) в брикеты и последующая утилизация сжиганием, с целью получения энергии и золы используемая в дальнейщем как удобрение.

Анаэробная и аэробная ферментация – процессы связан-

ныесполучениембиогаза(дляполучениеэлектроэнергии,тепла) и гумуса используемого в сельском хозяйстве.

Анаэробнаяферментация–это расщеплениеорганических веществ в анаэробной среде, то есть без участия кислорода или воздуха. Процесс, результатом которого является выделение метана, происходит при помощи анаэробных бактерий.

Аэробная ферментация – это расщепление органических веществ в аэробной среде, с участием кислорода или воздуха. Процесс, результатом которого является выделение метана, происходит при помощи микроорганизмов.

В таблице представлен сравнительный анализ оборудования для обогащения минерального сырья с оборудованием для переработки ТКО.

Отличительными особенностями дробления ТКО являются дробилки принцип действия которых является разрыв, разрез так как материал имеет много текстиля который забивает аппараты, из-за чего их эффективность резко падает.

247

248

ТБО – твёрдые бытовые отходы КГМ – твёрдые габаритные материалы

Рис. 1. Классификация отходов

Рис. 2. Методы и процессы обогащения минерального сырья

249

250

Рис. 3. Методы и процессы переработки ТКО