Прогнозирование изменения параметров конических породных отвалов при перепрофилировании
На основі лабораторного моделювання процесу перепрофілювання конічних породних відвалів у плоскі при різній їх висоті встановлені залежності зміни площ бічної поверхні, плато, підстави, що в кінцевому рахунку дозволяє прогнозувати їх зміни з урахуванням реальних параметрів....
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2010
|
| Назва видання: | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99637 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Прогнозирование изменения параметров конических породных отвалов при перепрофилировании / И.Н. Кузык // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 7. — С. 159-165. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-99637 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-996372016-05-02T03:02:11Z Прогнозирование изменения параметров конических породных отвалов при перепрофилировании Кузык, И.Н. На основі лабораторного моделювання процесу перепрофілювання конічних породних відвалів у плоскі при різній їх висоті встановлені залежності зміни площ бічної поверхні, плато, підстави, що в кінцевому рахунку дозволяє прогнозувати їх зміни з урахуванням реальних параметрів. On the basis of laboratory simulation of conical waste dumps reshape into the flat ones, with their difference in height, variations of lateral surface area, plateau and base changes are defined, which enables to forecast their change taking into account their real parameters. 2010 Article Прогнозирование изменения параметров конических породных отвалов при перепрофилировании / И.Н. Кузык // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 7. — С. 159-165. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1996-885X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99637 622.85 ru Наукові праці УкрНДМІ НАН України Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
На основі лабораторного моделювання процесу перепрофілювання конічних породних відвалів у плоскі при різній їх висоті встановлені залежності зміни площ бічної поверхні, плато, підстави, що в кінцевому рахунку дозволяє прогнозувати їх зміни з урахуванням реальних параметрів. |
| format |
Article |
| author |
Кузык, И.Н. |
| spellingShingle |
Кузык, И.Н. Прогнозирование изменения параметров конических породных отвалов при перепрофилировании Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| author_facet |
Кузык, И.Н. |
| author_sort |
Кузык, И.Н. |
| title |
Прогнозирование изменения параметров конических породных отвалов при перепрофилировании |
| title_short |
Прогнозирование изменения параметров конических породных отвалов при перепрофилировании |
| title_full |
Прогнозирование изменения параметров конических породных отвалов при перепрофилировании |
| title_fullStr |
Прогнозирование изменения параметров конических породных отвалов при перепрофилировании |
| title_full_unstemmed |
Прогнозирование изменения параметров конических породных отвалов при перепрофилировании |
| title_sort |
прогнозирование изменения параметров конических породных отвалов при перепрофилировании |
| publisher |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| publishDate |
2010 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99637 |
| citation_txt |
Прогнозирование изменения параметров конических породных отвалов при перепрофилировании / И.Н. Кузык // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 7. — С. 159-165. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| series |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT kuzykin prognozirovanieizmeneniâparametrovkoničeskihporodnyhotvalovpripereprofilirovanii |
| first_indexed |
2025-07-07T09:40:22Z |
| last_indexed |
2025-07-07T09:40:22Z |
| _version_ |
1836980605729898496 |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010
159
УДК 622.85
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
КОНИЧЕСКИХ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ ПРИ
ПЕРЕПРОФИЛИРОВАНИИ
Кузык И. Н.
(ДонНТУ, г. Донецк, Украина)
На основі лабораторного моделювання процесу перепрофі-
лювання конічних породних відвалів у плоскі при різній їх висоті
встановлені залежності зміни площ бічної поверхні, плато, під-
стави, що в кінцевому рахунку дозволяє прогнозувати їх зміни з
урахуванням реальних параметрів.
On the basis of laboratory simulation of conical waste dumps re-
shape into the flat ones, with their difference in height, variations of
lateral surface area, plateau and base changes are defined, which en-
ables to forecast their change taking into account their real parame-
ters.
Большинство существующих отвалов шахт угольной про-
мышленности Украины конические (30 %), многие находятся в
эксплуатации, и горят [1]. Все отвалы оказывают существенное
влияние на окружающую среду, выбрасывая в атмосферу газы и
пыль, загрязняют землю и воду [1, 2]. Существующие конические
породные отвалы намного превышают свои проектные парамет-
ры по высоте, объему и площади основания. Практически не ос-
талось возможности для складирования породы в отвалах на вы-
деленной площади. В соответствии с Правилами технической
эксплуатации все конические породные отвалы высотой более 70
м подлежат перепрофилированию (разборке) после осуществле-
ния мероприятий по тушению их и созданию безопасных условий
для эксплуатации уже в виде плоского отвала.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010
160
В течение ряда лет автором проводились исследования по
физическому моделированию процессов формирования кониче-
ских породных отвалов и последующему их перепрофилирова-
нию в плоские [3]. Проведенные исследования относились к от-
валу высотой H=100 м и разборке его до высоты Hmin=30 м. Так
как существующие породные отвалы имеют различную высоту и
соответствующие параметры (Sосн, Sбок, Sполн), то и их изменение
необходимо моделировать при высотах от Hmax=130 м с пониже-
нием на 10 м (∆H=10 м). Целью данной работы является установ-
ление зависимостей для прогнозирования изменения параметров
породных отвалов при физическом моделировании процессов пе-
репрофилирования конического породного отвала в плоский.
Какие параметры являются основными при перепрофилиро-
вании конического породного отвала в плоский? К ним отнесены:
– площадь плато, Sплато;
– площадь основания, Sосн;
– площадь боковой поверхности, Sбок;
– площадь общей поверхности породного отвала, Sобщ;
Общая площадь поверхности породного отвала характери-
зует степень влияния объекта на окружающую среду.
платооснбокобщ SSSS ++= , (1)
Чем значительнее Sобщ, тем больше объем выделения вред-
ных веществ в окружающую природную среду [1].
При физическом моделировании определялись:
– изменения площади плато Sплато;
– изменения площади основания Sосн;
– изменения боковой поверхности Sбок;
– изменения общей площади породного отвала.
Расчеты изменения площади плато (Sплато) при моделирова-
нии приведены в табл. 1.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010
161
Таблица 1
Изменение площади плато конического породного отвала при
перепрофилировании в плоский
платоS , 1000м2
№
п/п
maxH
от-
вала,
м
130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30
1 130 0 2,12 5,1 1,11 1,99 3,0222 4,84 6,5694 8,42 10,51 12,8
2 120 – 0 2,12 5,1 1,11 1,99 3,0222 4,84 6,5694 8,42 10,51
3 110 – – 0 2,12 5,1 1,11 1,99 3,0222 4,84 6,5694 8,42
4 100 – – – 0 2,12 5,1 1,11 1,99 3,0222 4,84 6,5694
5 90 – – – – 0 2,12 5,1 1,11 1,99 3,02224,8400
6 80 – – – – – 0 2,12 5,1 1,11 1,99 3,0222
7 70 – – – – – – 0 2,12 5,1 1,11 1,99
8 60 – – – – – – – 0 2,12 5,1 1,11
9 50 – – – – – – – – 0 2,12 5,1
10 40 – – – – – – – – – 0 2,12
Используя материалы физического моделирования, можно
представить изменения площади плато (Sплато) в зависимости от
высоты отвала в виде семейства кривых, которые описывают
( )iплато HfS = (рис. 1).
Полученные зависимости позволяют установить размеры
площади плато при перепрофилировании реального породного
отвала конкретной высоты
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010
162
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
20406080100120140
Высота отвала, м
S п
ла
то
, м
2
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
Рис. 1. Изменения площади плато ( платоS ) в зависимости от
высоты отвала
Соответственно, в таблице 2 и на рис. 2 представлены ре-
зультаты физического моделирования.
Таблица 2
Изменение площади основания конического породного отвала
при перепрофилировании в плоский
оснS , 10000м2
№
п/п
maxH
от-
ва-
ла,
м
150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 150 13,56 13,6 13,85 14 14,2 14,3514,7515,1516,7218,15 19,9 22,3 25,5
2 140 11,3811,39 11,4 11,5 11,55 11,6 11,8512,0513,0814,2515,8519,45
3 130 10,2610,28 10,3 10,3510,41 10,7 11,0 11,4 12,0 13,5 16,0
4 120 8,79 8,81 8,93 9,05 9,25 9,42 9,6 9,95 10,7 12,3
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010
163
Продолжение табл. 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
5 110 7,43 7,55 7,65 7,76 7,95 8,44 8,6 9,45 10,8
6 100 6,06 6,12 6,17 6,23 6,45 6,82 7,4 8,5
7 90 5,19 5,22 5,27 5,5 5,8 6,25 7,2
8 80 3,84 3,95 4,05 4,25 4,5 5,15
9 70 3,37 3,41 3,52 3,57 4,0
10 60 2,47 2,51 2,75 3,14
11 50 1,495 2,0 2,5
12 40 0,99 1,04
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
20406080100120140160
Высота отвала, м
S о
тв
.,
м
2
150
140
130
120
110
100
80
60
40
Рис. 2. Изменения площади основания (Sосн) в зависимости
от высоты отвала
Таким же образом формируем блок изменения общей пло-
щади Sобщ породного отвала при его перепрофилировании
(рис. 3).
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010
164
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
450000
20406080100120140
Высота отвала, м
S о
бщ
.,
м
2
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
Рис. 3. Изменения общей площади (Sобщ) в зависимости от
высоты отвала
Зависимости, полученные в результате моделирования,
имеют вид S = a·H2+b·H+c. В таблице 3 представлены значения a,
b и c для Sплато , Sосн , Sобщ при изменении высоты Hj.
Таблица 3
Коэффициенты эмпирических зависимостей Sплато , Sосн , Sобщ от Hj
Sплато Sосн Sобщ №
п/п
Hj,
м a b c a b c a b c
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 130 12,8 -3341,6 218215 12,9 -2793 273757 16,8 -4525 520648
2 120 13,4 -3187,5 189887 10,8 -2123 210664 14,6 -3707 434400
3 110 14,1 -3030,9 163251 12,5 -2245 191460 5,9 -2126 334134
4 100 14,8 -2853,1 137750 10,5 -1753 153259 2,9 -1744 291943
5 90 14,6 -2523,6 109726 9,5 -1546 130649 -1,4 -1193 246286
6 80 11,5 -1864,1 75857 11,3 -1673 117075 1,1 -1572 225414
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 7, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 7, 2010
165
Продолжение табл. 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
7 70 11,7 -1657,8 58944 11,1 -1482 96214 4,8 -2029 200477
8 60 9,7 -1235,8 39336 13,8 -1593 82725 -5,7 -1251 156548
9 50 4,3 -599 19200 5 -700 52500 -27,2 205,4 98336
10 40 0 -212 8480 0 -500 45000 0 -1938 100149
Полученные эмпирические зависимости дают возможность
определить параметры породного отвала любой высоты при по-
следующей его разборке. Если высота отвала попадает в интервал
высот 90-100 м , возможно установление методами интерполяции
значений для реального отвала Н = 96 м и соответственно опре-
деление площадей основания, боковой поверхности, поверхности
плато и общей поверхности. В качестве примера приведем один
из породных отвалов шахты «Трудовская» высотой 97,4 м, кото-
рый перепрофилируется в плоский с высотой 80 м. Используя
уравнения (1, 2, 3) можно прогнозировать, что его параметры на
момент достижения высоты Hi = 80м будут следующие:
Sплато = 4100 м2, Sосн = 56000 м2, Sобщ = 166000 м2. Имея прогноз-
ные данные, возможно принятие своевременного решения о вы-
делении площадей под породный отвал, обеспечения экологиче-
ской безопасности при его дальнейшем функционировании.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Сохранение окружающей природной среды на горнодобы-
вающих предприятиях: Монография / Гребенкин С.С., Кос-
тенко В.К., Матлак Е.С. и др.; под общ. ред. Костенко В.К. –
Донецк: «ВИК», 2009. – 505 с.
2. Смірний М.Ф., Зубова Л.Г., Зубов О.Р. Екологічна безпека те-
риконових ландшафтів Донбасу: Монографія – Луганськ:
Вид-во СНУ ім. В. Даля, 2006. – 232 с.
3. Основы теории физического моделирования процесса отвало-
образования / Кузык И.Н. и др. // Проблеми екології. - № 1-2.
– 2009. – С. 28-34.
|