Анотація до роботи:

Ткач О.С. Обґрунтування способу та технології розробки крупноплощадних мульдоподібних родовищ твердого вуглеводневого палива. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.03 – “Відкрита розробка родовищ корисних копалин”. – Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, 2005.

Аналіз паливно-енергетичного комплексу України та його мінерально-сировинної бази дозволив встановити, що один з шляхів ліквідації дефіциту енерго-ресурсів – залучення до розробки крупноплощадних мульдоподібних родовищ твердого вуглеводневого палива. Відсутність теоретичної та методичної бази, яка б ураховувала специфіку зазначеного вище типу родовищ, створює проблемну ситуацію при їх освоєнні. У цьому зв'язку розроблено методичні основи обґрунтування способу розробки та меж відкритих гірничих робіт даного типу родовищ. Створено методику розкрою кар’єрних полів, а також запропоновано раціональні спосіб розкриття і технологію розробки, з обґрунтуванням їх основних параметрів.

У дисертації, що є завершеною науково-дослідною роботою, поставлена і вирішена актуальна науково-практична задача вибору способу та технології розробки крупноплощадних мульдоподібних родовищ твердого вуглеводневого палива з великою потужністю м’яких розкривних порід на підставі: установлених залежностей гірничо-геологічних коефіцієнтів розкриву від кута спаду покладу (=1…7^о), граничного коефіцієнта розкриву від кускуватості твердого вуглеводневого палива, а також розроблених методик розкрою та обґрунтування основних технологічних параметрів розкриття і відпрацювання даного типу родовищ.

Найбільш важливі наукові та практичні результати, висновки і рекомендації.

1. При вивченні сучасного стану паливно-енергетичного комплексу України і його мінерально-сировинної бази встановлено, що:

– енергетична незалежність національної економіки забезпечується розвинутою власною мінерально-сировинною базою і залученням в експлуатацію родовищ твердого вуглеводневого палива;

– значні запаси твердого вуглеводневого палива (близько 55 %), розробка яких можлива відкритим способом, припадають на крупноплощадні мульдоподібні родовища із великою потужністю м’яких розкривних порід;

– відсутні теоретична та методична бази, які б ураховували специфіку даного типу родовищ, що не дає змогу створювати на їх основі високоефективні гірничо-переробні комплекси.

2. Навіть невеликі кути спаду пласта корисної копалини (=1...7^о) суттєво впливають на значення середнього, поточного та контурного коефіцієнтів розкриву, що необхідно враховувати при встановленні граничної межи відкритої розробки крупноплощадних мульдоподібних родовищ твердого вуглеводневого палива. Так, при a=0^о величина К_п для умов Болтишського родовища дорівнює 11 м³/м³, а при a=1...2^о – К_п становить 12 м³/м³, тобто величина К_п зростає на 8...10 %, величина ж поправки середнього коефіцієнта розкриву прямо пропорційна куту спаду покладу та обернено пропорційна куту неробочого борту кар’єру.

3. Крупність видобувного твердого вуглеводневого палива впливає на розподіл запасів між способами розробки. З урахуванням цього впливу при визначенні граничного коефіцієнта розкриву можна на 12...17 % збільшити граничну глибину відкритого способу розробки. Так, лише для умов Болтишського родовища, запаси корисної копалини, які підлягають відпрацюванню відкритим способом, збільшуються приблизно на 450 млн. т.

4. Розкрій та вибір першочергового кар’єрного поля, визначення раціонального порядку і напрямку гірничих робіт у сполученні з обґрунтованим розкриттям загальними внутрішніми траншеями та піонерною розрізною траншеєю з подальшим формуванням основної розрізної траншеї шляхом відпрацювання приконтурної смуги з внутрішнім відвалоутворюванням дозволяють: скоротити внутрішньокар’єрну відстань транспортування в 1,6 раза, обсяг гірничо-капітальних робіт у 2,8 раза та площі земної поверхні під залишковим виробленим простором на 65 % у порівнянні з відпрацюванням кар’єрного поля на всю ширину.

5. Залежності внутрішньокар’єрних відстаней транспортування порід розкриву у відвал від глибини робочої зони, кількості уступів, які поступово збільшуються, ширини робочих площадок та кутів укосів бортів кар’єру дозволили обґрунтувати комбіновану систему розробки, яка поєднує безтранспортну систему розробки на нижньому уступі, транспортну з переміщенням розкриву з другого розкривного уступу у відвал по периметру кар’єру, а також транспортну систему розробки смугами по простяганню та падінню покладу з транспортуванням порід розкриву найкоротшою відстанню у внутрішній відвал відпрацьованої суміжної смуги. Використання її для умов Болтишського родовища горючих сланців дозволило, у порівнянні з традиційними, зменшити середню відстань транспортування порід розкриву у відвал у 3,5 раза, сумарну довжину конвеєрних ліній у п’ять разів та капітальні витрати на придбання гірничо-транспортного устаткування на 22 %.

6. Запропоновані рекомендації щодо встановлення порядку відпрацювання запасів крупноплощадних мульдоподібних родовищ твердого вуглеводневого палива, способу та технології їх розробки використані інститутом "УкрНДІПроетк" при перспективному плануванні освоєння Болтишського родовища, що дозволило підвищити промислову значимість останнього.

Основні положення та результати дисертації опубліковані в роботах:

1. Ткач О.С. Повышение эффективности полосовой технологической схемы вскрышных работ // Сб. науч. тр. НГА Украины. – Днепропетровск: НГА Украины. - 2001. – № 12, т. 2. – С. 187 - 190.

2. Гуменик І.Л., Панасенко А.І., Ткач О.С. Перспективи освоєння Болтишського родовища горючих сланців України // Вісник Житомирського інженерно-технологічного інституту. – 2002. – № 20. – С. 144 - 147.

3. Панасенко А.И., Ткач О.С. Актуальные вопросы вскрытия мульды Болтышского месторождения горючих сланцев // Сб. науч. тр. НГУ. – Днепропетровск: НГУ. – 2003. – № 17, т. 1. – С. 246 - 250.

4. Ткач О.С. Обоснование оптимальной длины фронта горных работ для условий Болтышского месторождения горючих сланцев // Геотехническая механика: Сб. науч. тр. ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск. – 2003. – Вып. 47. – С. 281- 286.

5. Ткач О.С. К вопросу обоснования вовлечения в разработку Болтышского месторождения горючих сланцев // Матеріали ІІ Міжнародної наук.-практич. конф., Дніпропетровськ–Івано–Франківськ–Кривий Ріг, 20-27 жовтня 2003 р. - Дніпропетровськ. – 2003. – Т. 34. – С. 39-41.

Особистий внесок автора в роботи, опубліковані у співавторстві: [2] – розробка методичних положень, аналіз результатів; [3] - виконання методичних розробок, проведення розрахунків та аналіз результатів.