Разработка технологических решений по рациональному освоению ресурсного потенциала закрываемых шахт тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.22, доктор технических наук Закоршменный, Иосиф Михайлович

• Закоршменный, Иосиф Михайлович
• доктор технических наук
• 2007

Оглавление диссертации доктор технических наук Закоршменный, Иосиф Михайлович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Основные итоги реформирования угольной отрасли.

1.2. Характеристика ресурсов закрываемых шахт и направления их 29 рационального использования.

1.3. Анализ состояния работ в области геотехнологических методов освоения угольных месторождений.

1.4. Цели и задачи исследования.

ВЫВОДЫ.

2. ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ ЗАКРЫВАЕМЫХ ШАХТ.

2.1. Факторы, влияющие на выбор технологических схем.

2.2. Направления и принципы конструирования технологических схем

2.3. Способы утилизации и обезвреживания твердых отходов и перспективы их размещения в техногенном пространстве закрываемых шахт.

ВЫВОДЫ.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОДЗЕМНОМУ СЖИГАНИЮ ОСТАВЛЕННЫХ ПРИ ЗАКРЫТИИ ШАХТ ЗАПАСОВ УГЛЯ.

3.1. Моделирование процессов подземного сжигания угля.

3.1.1. Общий анализ процесса горения угля

3.1.2. Математическая модель процесса горения угля в канале

3.1.3. Стендовое моделирование технологии подземного сжигания угля.

3.2. Параметры технологической схемы подземного сжигания оставленных запасов и принципы их расчета.

3.3. Технологические схемы получения тепловой и электрической энергии при подземном сжигании оставленных запасов.

3.3.1. Схемы с использованием физического тепла.

3.3.2. Технологические схемы с использованием физического и химического тепла.

3.3.3. Экспериментальные исследования по дожиганию горючих компонентов.

3.4. Типовые решения для составления проекта подземного сжигания оставленных в недрах запасов угля с получением тепловой и электрической энергии.

ВЫВОДЫ.

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО РАЗМЕЩЕНИЮ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ В ТЕХНОГЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ ЗАКРЫВАЕМЫХ ШАХТ

4.1. Требования к техногенному пространству шахт, заполненному отходами.

4.2. Технологические решения по приему, размещению и термической подготовке твердых бытовых отходов на шахтной поверхности и доставке шлаков и золы к стволу.

4.3. Технологические решения по доставке ТБО и мелкофракционных шлаков к местам закладки пустот в техногенном пространстве шахты.

4.4. Технологические решения по созданию дополнительных полостей и размещению отходов и продуктов их переработки в подземном пространстве.

4.5. Варианты рациональных технологических схем размещения термически подготовленных твердых отходов в техногенном пространстве.

4.6. Типовые решения для составления проекта размещения отходов в техническом пространстве закрываемых шахт.

ВЫВОДЫ.

5. ПРИМЕРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ ЗАКРЫВАЕМЫХ ШАХТ.

5.1. Проектные решения по использованию техногенного пространства для размещения твердых отходов в различных горно-геологических условиях.

5.1.1. Подмосковный угольный бассейн.

5.1.2. Восточный Донбасс.

5.1.3. Кузнецкий бассейн.

5.2. Проектные решения по подземному сжиганию оставленных запасов угля.

5.2.1. Расчет параметров технологической схемы при шахтной подготовке оставленных запасов угля.

5.2.2. Расчет параметров комбинированной технологии подземной газификации и сжигания угля.

5.2.3. Разработка рекомендаций по выбору способов и средств экспресс контроля параметров процесса.

ВЫВОДЫ.

6 ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ПРОГРЕССИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА

ЗАКРЫВАЕМЫХ ШАХТ

6.1 Экологическая оценка технологических решений.

6.1.1 Экологическая оценка технологии подземного сжигания угля.

6.1.2 Экологическая оценка технологии размещения твердых отходов в техногенном пространстве шахт.

6.2 Экономическая оценка новых технологических схем.

6.2.1 Оценка эффективности технологии ПСУ.

6.2.2 Экономическая оценка использования техногенного пространства для размещения твердых отходов.

6.3 Методические основы и структура технико-экономического обоснования технологических схем использования ресурсов закрываемых угольных шахт с учетом экологического, экономического и социального факторов.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологических решений по рациональному освоению ресурсного потенциала закрываемых шахт»

Актуальность работы. Доля России в мировых запасах нефти составляет 13%, угля - 20%, газа - 34%. При этом доля использования угля значительно уступает газу и составляет всего 16-17%), в то время как во всей мировой экономике в целом - 40%. Правительство Российской Федерации поставило задачу перед угольщиками - увеличить долю угля, поставляемого на нужды энергетики страны, до 35%. Для замещения становящихся все более дорогим нефти и газа Министерствам промэнергетики и экономразвития поручено в 2006 г. разработать конкретную программу действий для достижения заданного уровня использования угля. Энергетической стратегией России на период до 2020 г. предусмотрено увеличение добычи угля к 2020 г. не менее чем на 25%. Однако анализ экономической и производственной деятельности угледобывающей отрасли, а также динамики движения промышленных запасов показывает, что подготовленных резервных мощностей практически нет, и поэтому шахты и разрезы не готовы к такому изменению конъюнктуры рынка углеводородного сырья. Выбытие мощностей за последние 5 лет в 1,6 раза превышает ввод новых. В 2005 г. это соотношение по шахтам составило более 2. Имеется значительный объем незавершенного строительства и дефицит угля, для нужд теплоснабжения.

Первоочередная отработка пластов, залегающих в благоприятных горногеологических условиях, с преимущественной ориентацией на комплексно-механизированную добычу угля (93,5% в 2005 г.), которой можно эффективно освоить только 43% промышленных запасов действующих предприятий, приводит к сужению сырьевой базы. Дополняют эти показатели списанные более 7 млрд. т балансовых запасов при ликвидации шахт.

Одним из направлений решения указанного комплекса задач является продление срока службы угольных шахт за счет более полного использования их ресурсов (извлечение запасов, оставленных по технологическим, экономическим причинам, использование подземного пространства как на действующих, так и закрывающихся шахт).

Основой практической реализации этого направления могут быть физико-химические геотехнологии, в настоящее время представленные подземной газификацией угля (ПГУ), подземным сжиганием угля (ПСУ), скважинной гидравлической добычей угля (СГД), подземной гидрогенизацией (растворением) угля (ПРУ) и экстракцией угля (ПЭУ). Из них наиболее перспективными для разработки энергетических углей и реальными к промышленному внедрению являются ПГУ и ПСУ.

На начало 2006 г. прекращена добыча и проведены ликвидационные работы на 188 шахтах. Этот процесс будет продолжаться, так как еще 31 шахта экономически неэффективна (нагрузка на очистной забой не более 500 т).

Анализ ТЭО на закрытие шахт свидетельствует, что вопросы использования значительных ресурсов закрывающихся шахт рассматриваются как второстепенные, а вопросы создания эффективных новых производств, связанных с утилизацией бытовых и промышленных отходов, отработки оставшихся запасов на основе физико-химических геотехнологий - вообще не рассматриваются. В то же время при использовании такого подхода реструктуризация шахты будет заключаться не в её закрытии и физическом уничтожении с затратами более 500 млн. рублей в среднем на шахту (ликвидация капитальных выработок, стволов, подъемных машин, поверхностных зданий), а в перестройке и применении существующего оборудования и инфраструктуры к задачам нового производства.

Таким образом, исследования, направленные на разработку технологических решений по рациональному освоению ресурсного потенциала закрываемых шахт, позиционируются как весьма актуальные.

Настоящая работа выполнялась в рамках Общесоюзной научно-технической программы 0.05.08 «Разработать и освоить технологию и технические средства комплексного извлечения на шахтах угля, газа и тепловой энергии, получаемой от сжигания в недрах оставшихся их запасов, обеспечивающие повышение производительности труда в 5-6 раз по сравнению с традиционным способом добычи угля (технологию «Углегаз»)» и Отраслевой (межотраслевой) программы 012510 Минуглепрома СССР «Разработать и освоить технологию комплексного извлечения угля, газа и энергии на шахтах, обеспечивающую повышение производительности труда в 5,0 - 6,0 раз по сравнению с традиционным способом добычи угля», разработанных на 1986 - 1990гг и до 2000г во исполнение постановлений ГКНТ СССР № 559 от 03.10.1983 г. и № 535 от 31.12.1986 г., в рамках проекта 04 «Создание экологически чистого теплотехнического предприятия на базе подземного сжигания оставленных на закрытых шахтах запасов угля для нужд малой энергетики» Межотраслевой научно-технической программы «Уголь России» Минтопэнерго России на 1993 - 1997гг., а так же в рамках научно-технической программы: «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» подпрограммы 207«Экология и рациональное природопользование» (раздел: 207.04. проблемы техногенных образований и использования промышленных и бытовых отходов) и 206. Топливо и энергетика (раздел: 206.04. Повышение эффективности технологий добычи, переработки угля и сопутствующих энергоресурсов) 2001-2002гг. и ряда других хоздоговорных и бюджетных НИР.

Целью диссертации является выявление закономерности влияния комплекса факторов на эффективность освоения ресурсного потенциала закрываемых шахт для разработки прогрессивных вариантов технологий, обеспечивающих продление эффективной работы горных предприятий, создание дополнительных рабочих мест и снижение экологической нагрузки на регион.

Основная идея работы заключается в разработке системного подхода к реализации физических эффектов при подземном сжигании угля в месте его залегания, созданию дополнительных полостей с попутной добычей угля и размещению термически подготовленных твёрдых бытовых отходов в технологическом пространстве шахты.

Методы исследований. Решения поставленных в работе задач осуществимо с привлечением комплекса методов исследований, включающего: научный анализ и обобщение, математическое моделирование, экспериментальные исследования в лабораторных и натурных условиях с использованием апробированных и специально разработанных методик для обоснования параметров технологических решений по рациональному освоению ресурсов закрываемых шахт.

Основные научные положения, сформулированные в работе, состоят в следующем:

1. Обеспечение эффективной работы закрываемой согласно проекту шахты в постэксплуатационный по планомерной добыче период может быть реализовано при освоении остаточного ресурсного потенциала на базе подземного сжигания угля в месте его залегания, создании дополнительных полостей с попутной добычей полезного ископаемого и размещении в техногенном пространстве шахты термически подготовленных твёрдых бытовых отходов.

2. Повышение эффективности технологии подземного сжигания угля на глубинах до 300м обеспечивается реализацией нагнетательно-всасывающего блочно - ориентированного способа подачи окислителя в зону горения угля, способствующего снижению потерь окислителя и конечных продуктов горения.

3. Эффективность функционирования процессов подземного сжигания угля находится в функции депрессии продуктивного газа и полноты использования горючих компонентов и выражается в повышении объёма извлекаемого теплоносителя и температуры последнего.

4. Параметры подземного теплогазогенератора определяются глубиной залегания и мощностью угольных пластов, низшей теплотой сгорания полезного ископаемого, водопритоком в зону горения и топологией сети горных выработок.

5. Получение электрической энергии на базе продуктов подземного сжигания угля в диапазоне температур продуктивного газа 550-960К и при теплоте сгорания его выше 200 кДж/м3 может быть обеспечено включением в состав поверхностного теплотехнического комплекса эжекционной установки.

6. Эффективность технологических решений по размещению термически подготовленных твёрдых бытовых отходов в техногенном пространстве угольной шахты определяется устойчивостью горных выработок, длительностью затопления их при наличии водопритоков и глубиной термической обработки отходов.

7. Диверсификация производства на закрываемой шахте может быть реализована за счёт увеличения объёмов техногенного пространства путём создания дополнительных полостей в целиках угля с последующим использованием его для термической подготовки ТБО, размещения в полостях ТБО, в том числе с последующим сжиганием их с углём межполостных целиков угля.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

• значительным объемом аналитических, стендовых и экспериментальных исследований (исследование остаточных ресурсов 7 угольных шахт, станции «Подземгаз», проведено 7 стендовых исследований и эксперимент по дожиганию оставленных запасов угля);

• использованием при исследованиях фундаментальных и апробированных положений термодинамики, теории горения и газификации топлив и физики горных пород для выявления закономерностей, протекающих в рассматриваемой гетерогенной термодинамической системе для обоснования технологических решений;

• применением современных методов эколого-экономической оценки разработанных технологических решений;

• удовлетворительной сходимостью полученных теоретических результатов с экспериментальными (расхождение не превышает 10-15%).

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана концепция освоения остаточного ресурсного потенциала закрываемых шахт путем подземного сжигания угля и использования техногенного пространства.

2. Установлены закономерности процесса горения: температуры, состава газа, количества сгоревшего угля по длине канала горения. Определены условия получения электрической энергии при подземном сжигании угля.

3. Разработана методика расчета параметров газификации и сжигания угля в подземных условиях.

4. Разработана методика расчета параметров работы газотурбинной эжекционной установки.

5. Установлены зависимости объемов поддерживаемого подземного пространства закрываемых шахт от горно-геологических условий и горнотехнических факторов.

6. Обоснованы принципиальные технологические решения по использованию подземного пространства для размещения твердых отходов.

7. Установлены закономерности, позволяющие определять параметры комбинированной технологии подземного сжигания угля.

Научное значение работы заключается в выявлении закономерностей влияния комплекса факторов на эффективность освоения ресурсного потенциала закрываемых шахт для разработки методической базы обоснования параметров технологий подземного сжигания угля и многоцелевого использования техногенного пространства горных предприятий.

Практическое значение диссертации:

• разработаны рекомендации по формированию комплекса теплоэнергетического оборудования для извлечения полезной энергии из продуктов подземного сжигания угля;

• разработан способ сжигания и газификации угля в подземных условиях на основе нагнетательно-всасывающего режима подачи окислителя в угольный канал (патент РФ 1760787);

• разработаны технические решения по конструкции газоотводящей выработки или скважины (патент РФ 1438305) и тягодутьевого оборудования (патент РФ 2096605), позволяющие повысить энергетическую эффективность процесса сжигания угольных пластов (запасов) при одновременном снижении его отрицательного воздействия на окружающую среду;

• разработан способ переработки отходов в техногенном пространстве (патент РФ №2025639);

• разработаны рекомендации по применению комбинированной технологии в условиях Южно-Абинской станции «Подземгаз».

• Обоснованы параметры технологических схем размещения продуктов термического обезвреживания ТБО в техногенном пространстве шахты, обеспечивающих экономически эффективное и экологически безопасное использование шахты как коммунального предприятия.

Реализация результатов работы. Результаты исследований вошли составной частью в рекомендации по разработке комбинированной технологии подземного сжигания угля в условиях Южно-Абинской станции «Подземгаз» в 1989 г., технических заданий на сооружение и ввод в эксплуатацию участка комбинированной технологии «ПГУ-ПСУ» на Южно-Абинской станции «Подземгаз» ПО «Киселевскуголь» (Кузбасс) в 1990 г. и 1994 г., использованы при разработке технических заданий на сооружение участков ПСУ на шахте «Суртаиха» ПО «Киселевскуголь» для дожигания угольных запасов в зоне эндогенных пожаров в 1986 г. и на отработанных шахтах № 1 шахтоуправления «Калиновское» и №4 Несветаевского шахтоуправления ПО «Шахтуголь» (Восточный Донбасс) в 1993 г. и в 1995 г., руководства «Типовые решения для составления проекта подземного сжигания оставленных в недрах запасов угля с получением энергии для бытовых и производственных нужд», утвержденного корпорацией «Уголь России».

Разработанные технологические схемы размещения отходов в техногенном пространстве закрываемых шахт переданы в ГК «Росуголь» в 1994-1995 гг. и ОАО УК «Киселевскуголь» в 2000 г. и реализованы при оценке возможностей перепрофилирования закрываемых шахт.

Научные и практические результаты работы использованы в учебном процессе МГГУ при подготовке дипломированных специалистов специальностей 130401 «Физические процессы горного и нефтегазового производства» и 130404 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение: на Всесоюзной научной конференции «Комплексное использование физических свойств горных пород и процессов» (Москва, 1987); на Всесоюзной научно-технической конференции «Интенсивная и безотходная технология разработки угольных и сланцевых месторождений» (Москва, 1989); на X Всесоюзной научной конференции «Физические процессы горного производства» (Москва, 1991); на научных конференциях и симпозиумах в рамках «Неделя горняка» (Москва, 1994-2006); на научной конференции «Экологические проблемы горного производства» (Москва, 1995); на отчетной конференции-выставке по подпрограмме «Топливо и энергетика» НТП «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (Москва 2001); на научно-технических совещаниях в ГК «Росуголь» и ГУРШ при Минтопэнерго России (Москва, 1993-1996); на секциях Ученого совета ИГД им. А.А.Скочинского (Москва, 1999); на технических советах ПО «Киселевскуголь», «Шахтуголь» (Киселёвск, Красный Сулин) 1986-2000), на научных семинарах кафедры ПРПМ МГГУ (Москва, 2003-2007).

Автор выражает глубокую благодарность коллективам кафедр «Подземная разработка пластовых месторождений» и «Физика горных пород и процессов» Московского государственного горного университета за методическую помощь, ценные советы и замечания, высказанные в процессе выполнения работы, а также инженерно-техническим и научным работникам предприятий и организаций, принимавшим участие в проведении соответствующих экспериментальных исследований по теме диссертации.

Автор чтит память скончавшегося проф., д.т.н. Ярунина С.А., определившего научное направление и оказавшего методическую помощь в выполнении данной работы на начальных этапах. п

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 40 научных трудов, включая 16 статей в изданиях, рекомендованных ВАК России, 4 патента РФ на изобретения.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, и заключения, содержит 88 иллюстраций, 102 таблицы и список литературы из 255 наименований.

Заключение диссертации по теме «Геотехнология(подземная, открытая и строительная)», Закоршменный, Иосиф Михайлович

Выводы

1. Анализ экологических последствий сжигания ТБО на мусоросжигательных установках позволяет считать применение технологии заполнения техногенном пространства продуктами термической переработки ТБО допустимым.

2. Анализ экологических последствий технологий ПСУ делает возможным ее применения для отработки оставленных запасов. При этом ограничивающим фактором является гидрогеологическая характеристика участка ПСУ

3. Применительно к технологии ПСУ стоимостная оценка не имеет общего недостатка, присущего денежной оценке - повторного счета, отражающего стоимость всех полуфабрикатов и материалов, используемых при производстве продукции. Таким образом, разница между результатами и затратами позволяет получать данные об абсолютной величине превышения результатов над затратами.

4. Установлена целесообразность строительства участков ПСУ с мощностью по производству тепловой энергии в пределах 3 Гкал/ч. Выполненная экономическая оценка показала инвестиционную привлекательность при реальной процентной ставке до 42,85%.

5. Критерием экономической оценки использования горных выработок для размещения твердых отходов является чистая экономическая прибыль, так как она вскрывает экономическую заинтересованность угледобывающих предприятий в реализации подобного хозяйственного мероприятия. Для дополнительного анализа экономической эффективности размещения твердых отходов в горных выработках выполнен расчет показателей экономического ущерба окружающей среде, народнохозяйственного эколого-экономического эффекта, сравнительной эколого-экономической эффективности.

6. Экономическая оценка использования подземного пространства шахт для размещения ТБО, при размещении ТБО на полигоне затраты финансовых и материальных средств неэффективно как для предприятия, так и для города и региона. При размещении ТБО или МФШ от обезвреживания ТБО в техногенном пространстве закрываемой угольной шахты эффективность финансовых и материальных затрат зависит от использования вторичных ресурсов, которые могут быть получены при термическом обезвреживании твёрдых отходов.

7. Разработан эталон ТЭО использования оставленных запасов и техногенном пространства закрываемых угольных шахт с учетом экологического, экономического и социального факторов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований изложены научно обоснованные технологические решения по рациональному освоению ресурсного потенциала закрываемых шахт посредством получения тепловой и электрической энергии при подземном сжигании угля и размещения термически подготовленных твёрдых бытовых отходов в техногенном пространстве шахт, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие угольной отрасли России.

Основные научные и практические результаты работы, полученные автором, заключаются в следующем:

1. Анализ опыта реализации программы реструктуризации угольной промышленности России показывает, что при закрытии шахт имеет место существенное недоиспользование их ресурсного потенциала, прежде всего в виде технологических целиков различного назначения и некондиционных запасов угля, а также в виде значительных объемов техногенного пространства, которые могут быть эффективно задействованы в постэксплуатационный по добыче угля период в целях получения тепловой и электрической энергии, снижения экологической нагрузки на регион.

2. Установлено, что технология подземного сжигания угля позволяет эффективно отрабатывать оставленные запасы при КПД извлечения энергии не менее 70-85 % и температуре, обеспечивающей эффективное использование энергии в соответствии с требованиями потребителя.

3. Установлено, что при увеличении скорости подачи воздуха увеличиваются температура и объем выгоревшего слоя в канале горения. Температура достигает максимума при объемной концентрации кислорода 8-10% на выходе из канала горения. Полнота и равномерность выгорания определяются скоростью подачи воздуха и наличием дополнительных каналов.

4. Предложена методика расчёта тепловой мощности, длины канала горения и выбора тягодутьевого оборудования, выявлены основные закономерности формирования теплового баланса процесса ПСУ.

5. Установлено, что использование шахтных выработок большого сечения в качестве продуктивных каналов неэффективно, так как потери тепла в окружающую среду в первые месяцы составляют до 30-40%, а через

1-2 года 10-15%. Задействование этих выработок оправдано при больших скоростях сгорания угля (более 1 кг/с) и сроках эксплуатации (более года).

6. Установлено, что комбинированная технология ПСУ обеспечивает повышение на 15-20% степени извлечения угля при реализации разработанного нагнетательно-всасывающего способа подземной газификации, позволяющего снизить уровень утечек воздуха и газа в окружающую среду. Факторами, ограничивающими область применения технологии, являются глубина залегания запасов угля (300 м) и расход дутья (более 3000 м /ч), что связано с фильтрационными свойствами вмещающих пород, геометрическими параметрами скважин и характеристиками тягодутьевого оборудования.

7. Предложена концепция формирования теплотехнического комплекса оборудования для извлечения тепловой энергии при термическом разложении углей с учётом температуры продуктивного газа, параметров горных выработок и наличия горючих компонентов. Обоснованы технологические решения, обеспечивающие эффективное извлечение тепловой энергии до 3 Гкал/ч в широком диапазоне температур при ПСУ.

8. Предложена технологическая схема ПСУ с использованием газотурбинной эжекционной установки, обеспечивающей дожигание горючих компонентов газа и повышение его депрессии.

9. Разработана методика обоснования параметров газотурбинной эжекционной установки и определены условия её эффективной работы.

10. Разработана принципиальная технологическая схема получения электрической энергии при ПСУ. Установлено, что получение электрической энергии на базе продуктов подземного сжигания угля в диапазоне температур продуктивного газа 550-960К и теплоте горения его выше 200 кДж/м может быть обеспечено включением в состав поверхностного теплотехнического комплекса эжекционной установки.

11. Разработана концепция использования подземного пространства шахт для размещения твёрдых отходов, включающая приём и термическую подготовку последних, обоснование требуемого объёма подземного пространства, оценку гидрогеологических условий и геомеханических факторов, разработку технологических решений по перемещению и закладке отходов в техногенное пространство, эколого-экологическую и маркетинговую оценку.

12. Разработаны технологические схемы размещения термически подготовленных твёрдых отходов в объеме от 30 до 100 т в горных выработках и полостях, образуемых при частичном извлечении угля из технологических целиков, для условий закрываемых шахт Подмосковного, Кузнецкого и Донецкого бассейнов.

13. Установлено, что размещение термически подготовленных отходов не приводит к ухудшению состояния окружающей среды и является экономически предпочтительней технологии размещения твёрдых отходов на полигонах. При этом экономическая эффективность размещения термически подготовленных отходов растёт пропорционально степени извлечения вторичных ресурсов.

14. Обоснованы схемы транспорта и рекомендации по выбору существующего и созданию нестандартного оборудования, обеспечивающего транспортирование и закладку твердых отходов в техногенное пространство шахт.

15. Разработан способ размещения и переработки твердых отходов в техногенном пространстве шахт. Для условий Подмосковного бассейна предложена технологическая схема его реализации при размещении отходов в камерах, подготовленных в целиках у штреков главных направлений и обоснованы её рациональные параметры. Установлено, что максимальный выход энергии обеспечивается при наличии минимального числа каналов горения.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Закоршменный, Иосиф Михайлович, 2007 год

1. Угольная промышленность Российской Федерации в 1998-2005 г. (том 1. II,III). -М.: Росинформуголь. 1999-2006 гг.

2. Итоги работы угольной промышленности России за 2006 -М: Уголь, 2007, № З.-С. 23-29.

3. Килимник В.П. Основной фонд подземной угледобычи России. М.: Горная промышленность, 2001, №1-С. 38-40.

4. Малышев Ю.Н., Трубецкой К.Н. Угольная промышленность России на пороге и в начале XXI века, (доклад на XVIII Горном Конгрессе).-М.:Горная промышленность, 2000, -№6-C.33-35.

5. Мазикин В.П., Вылегжанин В.Н. Перспективы развития горнодобывающей промышленности. М.: Уголь, 1999, № 4.-С. 14-17.

6. Грицко Г.И., Кочетков В.Н., Лазаренко С.Н. Угольная промышленность: состояние и перспективы развития. -М.: Уголь, 1999, №4. С. 21-24.

7. Реструктуризация угольной промышленности (Теория. Опыт. Программы) //Малышев Ю.Н., Зайденварг В.Е., Зыков В.М. и др. ; Под. ред Малышева Ю.Н. -М.: Компания «Росуголь» 1996.-е.

8. Килимник В. Г., Хлапенов Л. Е. Особенности реструктуризации угольных отраслей России, Украины и Казахстана (аналитический обзор). М.: «Недра комьюникейшне, ЛТД».-2002. 47 с

9. АнтоновО.П. Экономическое положение угольной отрасли на современном этапе развития рыночных отношений. М., МГГУ//ГИАБ, 2005, № 8-С.26-29.

10. Рыбак А.Д., Гранин И.В., Козловчунас Е.Ф. Основные тенденции развития угольного производства и энергетическая безопасность России. Горный весник, 1998, №6.

11. Регионы России. Социально-экономические показатели. 2004: стат. Сб.//Росстат. -М., 2004.-966с.

12. Доклад обоснованных направлениях государственной политики развития угольной отрасли и повышения конкурентоспособности ее продукции на внутреннем и внешнем рынке. Уголь, 2002,№10.

13. Угольная промышленность России Уголь № 1, 2004

14. Грицко Г.И. О роли угля в обеспечение энергетической безопасности «Уголь» №2, 2001.15