4.2 Аналіз стану технології утилізації відходів здобичі і збагачення вугілля

При підземному видобутку вугілля видається до 210-300 т шахтних порід на 1000 т вугілля, що здобувається . Основними напрямами використання видаваних шахтних порід, як показує аналіз роботи вугледобувних підприємств в Україні і за кордоном, є: використання як закладний матеріал, виробництво будівельних матеріалів, будівництво дорогий, засипки провалів.

4.2.1 Закордонний досвід

Об'єми шахтних порід, які були використані, достатньо великі: у ФРН-75- 86% або 20-24 млн т в рік; у Великобританії - 20-25% або 13-15 млн т в рік, в Бельгії близько 90% або 3-4 млн т; у Франції - 65-73% або 7 млн т; у Польщі - близько 50% або 18-21 млн т . Домінуючий напрям використання шахтних порід - залишення їх у виробленому просторі і застосування закладного матеріалу. У ПНР, для закладки виробленого простору, використовувалося до 4-4.5 млн т шахтних порід з переробкою їх безпосередньо в шахті і на поверхні. Передбачається, що об'єм використання шахтних порід для цих цілей зростає до 50% або до 6,6-7,5 млн т в рік. У ФРН і ЧССР для закладки виробленого простору використовувалося відповідно 4-4.5 млн т і 3-3,5 млн т шахтних порід, в Румунії - 50%, в Югославії - 25%. Технології відробітки пластів із залишенням і випередженням штреків щодо очисних забоїв і викладенням бутових смуг з шахтних порід знайшли застосування в Англії і ФРН .

У багатьох країнах Західної Європи розробляються варіанти технологічних схем використання шахтних порід ж закладний матеріал. Інтерес представляє досвід розміщення порід у вироблення, що погашаються, на шахтах Польщі. Як обладнання використовуються лебідки і скрепера. Доставка породи здійснюється конвеєром.

Заслуговує уваги розроблений у ФРН спосіб тампонування дрібнозернистими відходами флотації порожнеч в обрушених породах за механізоване кріплення . Пульпа з відходів флотації, золи-віднесення теплових електростанцій, мілкодріблених шахтних порід, що готується на поверхні, подається у вироблений простір на 10-15 м за механізоване креплення.

Збільшення глибини розробки і пов'язане з цим зростання проявів гірничого тиску обумовлюють зростання видобутку вугілля із закладкою, а обмежені запаси сировини для приготування закладних матеріалів викликають необхідність підвищення об'ємів використання для цих цілей шахтних порід. Технологічні схеми використання шахтних порід для закладки (гідравлічною, пневматичною, механічною, самотечнї) виробленого простору достатньо різноманітні і містять різні технологічні процеси.

Особливий інтерес представляють технологічні схеми використання шахтних порід як закладні матеріали без видачі на поверхню. Наприклад, у Великобританії на шахті «Парк Мілл» створена і застосовується схема селективної (роздільною) виїмки вугілля і прошарок породи з пневматичною закладкою цієї породи у вироблений простір цієї ж лави. Порода, по цій схемі, вантажиться комбайном на головний скребковий конвеєр, з нього перевангажується на штрековий стрічковий конвеєр у відкатувальному штреку. Із стрічкового конвеєра порода поступає на конвеєр, встановлений в просіці, де змонтована дробарка для подрібнення породи до розміру 50 мм. Пройшовши дробарку, порода поступає на конвеєр, встановлений у вентиляційному штреку і через систему коротких конвеєрів завантажується в пневмозакладну установку «Байен» (ФРН) і далі по телескопічних закладних трубах подасться у вироблений простір лави.

У ФРН створена конструкція високопродуктивного пневмозакладочного агрегату з дробильною установкою, яка дозволяє подавати в забій породу, що поступає з лави або від підривання порід при проведенні штреків. За допомогою цього агрегату можна переробити шахтні породи розміром до 1500 мм .

У Великобританії випробуваний в умовах шахти «Уайтвак» комплекс обладнання для проведення підготовчих вироблень із залишенням породи в розкосині. На шахті «Кліпстоун», порода від проведення штреку, після сортування за розміром, подається у вироблений простір лави пневмозакладним пристроєм .

При проведенні штреків одним забоєм з лавою, що є характерним для шахт Великобританії, порода, що доставлена за допомогою закладного пристрою «Кем Пакер», укладається в бутові смуги уздовж відкатувальних або вентиляційних штреків.

Таким чином, аналіз зарубіжного досвіду використання шахтних порід для закладки у вироблений простір показує, що вживані різноманітні технологічні схеми з набором різного обладнання достатньо ефективні.

У Великобританії завершується будова шахти з безвідходною по породі технологією. При виїмці вугілля з пологого (3°) пласта потужністю 2-3,3 м на глибинах 300-1100 м вся отримувана в процесі гірничих робіт (проходка капітальних і підготовчих вироблень, їх ремонт) порода залишатиметься в шахті. Завдяки цьому осідання поверхні, що підробляється, не перевищить 0,99 м.

Створення способів запобігання шкідливому впливу підземної і відкритої здобичі на стан навколишнього середовища виявилося актуальним для багатьох країн світу. Пошуки шляхів скорочення витрат на природоохоронні заходи, зниження шкідливого впливу підземної розробки корисних копалини на будівлі, споруди і природні об'єкти віднесені в США до першочергових досліджень.

У вугільних шахтах Індії застосовується гідрозакладка виробленого простору, щоб зберегти наземні об'єкти і запобігти прориву води в шахти, що діють, із старих закритих шахт. У Туреччині поблизу річки Тавшанлі відкрито-підземна здобич боратов (колеманита і улексита — В203) проводиться в копальні лавами з повною закладкою виробленого простору, а на кар'єрі — з використанням штучних водогерметизуючих огорож — «Ширм».

У КНР загальні запаси в целиках вугілля, залишених під об'єктами, що охороняються на поверхні, перевищують 10 млрд. т. Спеціальні заходи дозволили довести видобуток вугілля з охоронних целиков до 30 млн. т в рік.

До XII Усесвітнього гірничого конгресу була приурочена виставка літератури по гірничих науках. На стендах демонструвалося близько 300 книг, виданих в 15 країнах світу, і серед них— 20 книг радянських авторів англійською мовою, які були представлені «Міжнародною книгою». Експонувалося також більше 100 гірничих науково-технічних журналів з 15 країн.

Робота Усесвітнього гірничого конгресу переконливо показала, що застосування на практиці результатів наукових досліджень істотно розширило технологічні і економічні можливості і підвищило ефективність і безпеку видобутку корисних копалин в складних природних умовах. Ці дослідження дозволили зменшити шкідливий вплив гірничодобувних підприємств на навколишнє середовище.