Введение
1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 13
1.1. Основные итоги реформирования угольной отрасли 13
1.2. Характеристика ресурсов закрываемых шахт и направления их 29 рационального использования
1.3. Анализ состояния работ в области геотехнологических методов освоения угольных месторождений 52
1.4. Цели и задачи исследования 64
ВЫВОДЫ 65
2. Обоснование принципиальной технологической схемы рационального использования ресурсов закрываемых шахт 67
2.1. Факторы, влияющие на выбор технологических схем 67
2.2. Направления и принципы конструирования технологических схем 71
2.3. Способы утилизации и обезвреживания твердых отходов и перспективы их размещения в техногенном пространстве
закрываемых шахт 80
ВЫВОДЫ 94
3. Технологические решения по подземному сжиганию оставленных при закрытии шахт запасов угля 95
3.1. Моделирование процессов подземного сжигания угля 95
3.1.1. Общий анализ процесса горения угля 95
3.1.2. Математическая модель процесса горения угля в канале 99
3.1.3. Стендовое моделирование технологии подземного сжигания угля. 106
3.2. Параметры технологической схемы подземного сжигания оставленных запасов и принципы их расчета 121
3.3. Технологические схемы получения тепловой и электрической энергии при подземном сжигании оставленных запасов 144
3.3.1. Схемы с использованием физического тепла 144
3.3.2. Технологические схемы с использованием физического и химического тепла 156
3.3.3. Экспериментальные исследования по дожиганию горючих компонентов 173
3.4. Типовые решения для составления проекта подземного сжигания
оставленных в недрах запасов угля с получением тепловой и
электрической энергии 176
ВЫВОДЫ 180
4. Технологические решения по размещению твердых бытовых отходов в техногенном пространстве закрываемых шахт 182
4.1. Требования к техногенному пространству шахт, заполненному отходами 182
4.2. Технологические решения по приему, размещению и термической подготовке твердых бытовых отходов на шахтной поверхности и доставке шлаков и золы к стволу 193
4.3. Технологические решения по доставке ТБО и мелкофракционных шлаков к местам закладки пустот в техногенном пространстве шахты 205
4.4. Технологические решения по созданию дополнительных полостей и размещению отходов и продуктов их переработки в подземном пространстве 210
4.5. Варианты рациональных технологических схем размещения термически подготовленных твердых отходов в техногенном пространстве 219
4.6. Типовые решения для составления проекта размещения отходов в техническом пространстве закрываемых шахт 231
Выводы 235
5. Примеры проектирования технологии рационального использования ресурсов закрываемых шахт 237
5.1. Проектные решения по использованию техногенного пространства для размещения твердых отходов в различных горно-геологических условиях 237
5.1.1. Подмосковный угольный бассейн 237
5.1.2. Восточный Донбасс 259
5.1.3. Кузнецкий бассейн 271
5.2. Проектные решения по подземному сжиганию оставленных запасов угля 280
5.2.1. Расчет параметров технологической схемы при шахтной подготовке оставленных запасов угля 280
5.2.2. Расчет параметров комбинированной технологии подземной газификации и сжигания угля 293
5.2.3. Разработка рекомендаций по выбору способов и средств экспресс контроля параметров процесса 303
ВЫВОДЫ 311
6 Эколого-экономическая оценка прогрессивных технологических решений по использованию ресурсного потенциала закрываемых шахт 313
6.1 Экологическая оценка технологических решений 313
6.1.1 Экологическая оценка технологии подземного сжигания угля 313
6.1.2 Экологическая оценка технологии размещения твердых отходов в техногенном пространстве шахт 319
6.2 Экономическая оценка новых технологических схем 327
6.2.1 Оценка эффективности технологии ПСУ 327
6.2.2 Экономическая оценка использования техногенного пространства для размещения твердых отходов 335
6.3 Методические основы и структура технико-экономического обоснования технологических схем использования ресурсов закрываемых угольных шахт с учетом экологического, экономического и социального факторов 353
Выводы 361
Заключение 363
Литература
