Е В Прокопенко - Создание хронолитологической модели породного отвала - страница 1

Страницы:
1 

СОЗДАНИЕ ХРОНОЛИТОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОРОДНОГО ОТВАЛА

Прокопенко Е.В., ДонНТУ, старший преподаватель

В статье предлагается концепция по применению теории графов для соз­дания хронолитологической модели породного отвала., которая позволит виявить интервалы локализации вредных химических компонент на от­вале, и дать рекомендации по дальнейшему использованию этих компо­нент.

Донецкая область занимает важное место в экономическом по­тенциале Украины. Сложившаяся в Донецкой области экологическая ситуация является наследием 200-летнего интенсивного использования природных богатств. На сегодняшний день в регионе накоплено 4 млрд. тонн отходов, которыми занято чуть менее 2 % территории об­ласти. Основные отрасли, образующие отходы - угольная промышлен­ность (около 120 шахт и горнодобывающих предприятий). [1] Отходы угольных предприятий в основном сосредотачиваются на отвалах.

На территории Донбасса находится 1257 терриконов, которые занимают площадь 5526, 3 га. Большинство отвалов Донбасса являют­ся горящими. В их недрах держится высокая температура, так как там, в избытке накоплен мышьяк, ртуть, цианиды, сера и другие вредные вещества и их соединения.

Отвалы принимают породу от отдельной шахты, обогатитель­ной фабрики или от группы угольных предприятий. [2]

В отвалах угольных шахт много запасов некоторых металлов, соизмеримых по объему с природными месторождениями полезных ископаемых, получение которых для Украины будет экономически вы­годным, тем более что в настоящее время многие из минеральных ре­сурсов уже исчерпаны, что является одной из глобальных проблем. В ближайшем будущем все запасы благородных и цветных металлов, железа будут исчерпаны. Поэтому именно сейчас актуально рассмат­ривать отходы горного производства, как альтернативный вариант по­полнения природных ресурсов. Само по себе возведение террикона требует значительных усилий, ведь вначале надо построить собствен­но шахту, пройти километры горных выработок. Вся поднятая на-гора порода попадает в террикон, туда же идут и всевозможные отходы из шахты, это могут быть металлоконструкции, железобетон, дерево, ка­бели, и, небольшая часть угля (до 30 процентов). В модели отвала должна быть отражена локализация определенных типов (видов) по­род и связанных с ними химические компоненты. Единственным ДОС-

оверным источником такой информации являются результаты марк шейдерско-геологических съемок в горных выработках периодически с маркшейдерскими съемками отвалов. Так как каждый пласт имеет свое геологическое строение, то можно составить прогноз тех химиче­ских реакций, которые произойдут при соприкосновении тех или иных элементов, содержащихся в различных пластах, то есть заранее вы­явить неблагоприятные зоны на отдельном ярусе и в целом на отвале. Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что маркшейдер­ский план это хронология деятельности "живого организма", и данную хронологию можно использовать для построения динамической моде -ли формирования породного отвала

Порода попадает на породный отвал не хаотически, а в опреде­ленных объемах и последовательности. Основой для этого могут слу­жить маркшейдерская горно-графическая документация, которая, по сути, является единым достоверным источником информации за весь период эксплуатации шахты, и, следовательно, за весь период отсыпки породы на отвал. Исходя из выше сказанного, можно проследить ди­намику насыпки породы на отвал за определенной период времени.

1.Горные работы ведутся по определенной системе и планиро­ванию, используя планограмму развития горных работ.

2.Данная планограмма отображается на планах горных работ по каждому пласту, на котором ведутся работы.

3.Развитие горных работ осуществляется за определенный ин­тервал времени (t) и в определенном месте полезного ископаемого, т. е, осуществляется во времени и в пространстве.

4.Данная информация отображается на маркшейдерских планах горных работ в виде подвигания каждой выработки за определенное время.

Зная динамику насыпки пород, можно выявить опасные очаги выбросов вредных веществ на отвале, так как загрязнение атмосферы вредными веществами оказывает значительное воздействие на здоро­вье населения и экосистему области. [1]

Разработка данной модели предусматривает использование эле­ментов теории графов, так как данная теория рассматривает постанов­ку и решение задач управления организационными системами. [3] Од­ной их таких систем и является отсыпка породы на отвал.

Граф представляет собой систему, которая интуитивно может быть рассмотрена как множество кружков и множество соединяющих их линий. Кружки называются вершинами графа, линии со стрелками-дугами, без стрелок - ребрами.

На основании графиков ввода-вывода проходческих забоев, по рода попадает на отвал в основном из квершлагов, уклонов, транс­портных штреков и штреков за лавами. Используя эти данные можно составить граф. На рисунке 1 представлен граф, реализующий достав­ку породы на отвал в пределах одного пласта.

Структура данного графа и все обозначения, представленные на схеме, могут быть сведены в таблицу 1, которая отражает полную характеристику данного графа.

Данная структура графа рассмотрена только в пределах одного пласта, т.е. по схеме можно рассмотреть динамику насыпки пород в зависимости от планограммы развития горных работ, которая отраже­на на маркшейдерских планах. По каждому пласту составляется геоло­гический разрез и осуществляется характеристика состава пород, вхо­дящих в пласт. Для остальных пластов составляется такой же граф
Характеристика элементов, входящих в граф

 

ОЁонютаиие ьфшнны

Н:1Ш:ГІМ« ЕфШНШІ

Р

Наименование пласті

Р,

ВИД ЕЬфабОТОК; КВерШЛаГИ

Р;

Вид выработок; уклоны

Р-:

Вид выработок; транспортные штреки

Р,

Вид выработок; штреки за лавами

Рц

Суммарный объем пород квершлагов и уклонов

Ри

Суммарный объем поро д квершлагов и транспортных штреков

Рм

Суммарный объем перо д квершлагов и штреков за лапами

Р

Суммарный объем пород уклонов и транспортных ішрекої

Р.,

Суммарный объем поро д уклонов н ішрекої за лавами

Р.,

Суммарный объем пород тршспортныхппреков и ішреков за лавами

ОЁошатате дуг

HiiHi'fafHe дуг

Рі0)

Отсыпка породы только из квершлагов

р (2)

Отсыпка породы только из уклонов

 

Отсыпка породы только из транспортных штреков

р (4)

Отсыпка породы только из штреков за лавами

 

 

рСО о СО пСО

Одновременная работа квершлагов с уклонами, транспортными штреками и штреками за лавой

р(2) p(2j p(2j

^2-1 > ^2-3 > ^2-4

Одновременная работа уклонов с квершлагами, транспортными штреками и штреками за лавой

p(3)   p(3) p(3) ^3-1 >^3-2 j^3-4

Одновременная работа транспортных штреков с квершлагами, уклонами и штреками за лавой

pl+J   pi* J   pi* J ^4-1 > ^4-2 > ^4-3

Одновременная работа штреков за лавами с квершлагами, уклонами и трансгюртными штреками

 

Таким образом, зная, что происходит с насыпкой породы в пре­делах одного пласта, и, зная какие работают пласты, то ли одновре­менно, то ли каждый по отдельности, можно составить хронолитоло-гическую модель насыпки породы, в результате которой могут быть выявлены места с накоплением вредных веществ. По данной модели

[южно составить рекомендации по контролю за данными веществами , а также дать рекомендации по дальнейшему использованию этих веществ

Список использованной литературы

1.                       Земля тривоги нашої. За матеріалами доповіді про стан навколишнього природного середовища у Донецькій області у 2008-2009 роках / Під ред.С.В. Трет'якова, Г.Аверіна- Донецьк: Новий світ.-2009.-124с.

2.                       Оценка влияния породных отвалов шах.Торняк" ПО "Селидовуголь" на окружающую среду и перспективы их рекультива­ции/ Соловьева Е.А.(магистерская работа)- Руководитель: доцент ка­федры "Полезные ископаемые и экологическая геология" Проскурня Юлия Анатольевна

3.                       Теория графов в управлении организационными сис­темами/ Бурков В.Н., Заложнев А.Ю., Новиков Д.А.// М: Синтег, 2001.-124С.

Страницы:
1 


Похожие статьи

Е В Прокопенко - Экологическая структура населения пауков

Е В Прокопенко - Создание хронолитологической модели породного отвала

Е В Прокопенко - Создание хронолитологической модели породного отвала