Введение к работе
Актуальность работы определяется кризисным состоянием угольной промышленности, значительным спадом добычи угля, и необходимостью выхода из него. Практическим инструментом выхода из кризиса является реструктуризация угольной отрасли, одним из направлений которой считается диверсификация угледобывающих предприятий. В условиях Ростовской области ощутимые результаты в этом плане могут быть получены на основе рациональной переработки шахтных отвалов и производства дефицитной продукции. - в частности, волокнистых теплоизоляционных материалов.
Цель работы - комплексное изучение вещественного состава пород, слагающих отвалы угольных шахт Восточного Донбасса, и установление наиболее эффективных направлений их промышленного использования.
Задачи исследования:
изучение особенностей литологического, минералогического и химического состава всех типов пород, слагающих шахтные отвалы;
совершенствование методики оценки качества минерального сырья на основе термобарических исследований с учетом термической переработки отвальных пород;
выявление связей между вещественным составом отвальных пород и показателями их качества как сырья для производства волокнистых теплоизоляционных материалов;
выделение типов отвалов шахт Восточного Донбасса, наиболее пригодных для промышленного производства минерального волокна.
Фактический материал. Работа базируется на фактическом материале, собранном в результате многолетних (начиная с 1989 года) полевых и лабораторных исследовании., проведенных автором в составе коллектива лаборатории литолого-минералогических и технологических исследований Всероссийского научно-исследовательского геологоразведочного института угольных месторождений. При проведении полевых работ опробованы отвалы 27 шахт, практически во всех геолого-промышленных районах Восточного Донбасса.
Рациональный комплекс проведенных лабораторных исследований включает следующие методы анализов; оптико-микроскопический (шлифов - 286, шлихов - 210); - дериватографический (80 проб); рентгено-фазовый (25 проб); химический (200 проб); термобарический и технологические испытания (200 проб, 100 испытаний).
Лабораторные технологические испытания выполнены под руководством автора.
Научную новизну исследования определяют следующие результаты:
впервые изученный вещественный состав термоизмененных типов пород, слагающих отвалы угольных шахт Восточного Донбасса;
разработанные типоморфные термобарограммы как типов пород, так и выделенных типов отвалов;
впервые рассмотренные генетические аспекты преобразования вещественного состава пород в горелых отвалах;
установленные критерии оценки пригодности пород, как сырья для производства минерального волокна: литологический, минералогический, пирогенический, термобарический, химический.
Практическое значение заключается в разработке научно-обоснованных рекомендаций по исследованию породных отвалов угольных шахт Восточного Донбасса.
Реализация этих рекомендаций позволит:
а) организовать на базе закрывающихся угледобьшающих предпри
ятий рентабельное производство дефицитного строительного материала -
минерального волокна;
б) создать новые рабочие места для высвобождающихся шахтеров в
Ростовской области;
в) оздоровить экологическую обстановку в районах угледобычи в
результате ликвидации шахтных отвалов.
Апробация работы. Выводы и результаты проведенных исследований вошли в "Предложения по организации переработки отвальных пород угольных шахт Ростовской области для обеспечения занятости населения и оздоровления экологической обстановки " (1993 г.), разработанные по заказу Администрации Ростовской области; в работу "Научно-техническое обеспечение программы реструктуризации угольной промышленности Ростовской области" (1994 г.). Разработки коллектива ученых ВНИГРИуголь, в котором автор являлась ответственным исполнителем соответствующего раздела, вошли в Программу антикризисных мер в угольной промышленности Ростовской области на основе использования угля и сопутствующих ему полезных ископаемых ("Уголь Дона"). Этой программой предусматривается организация предприятий по производству волокнистых теплоизоляционных материалов, сырьевой базой которых являются породы шахтных отвалов. Приоритет на этот вид сырья коллектива ученых ВНИГРИуголь. в состав которого входит и автор настоящей работы, зарегистрирован Всероссийским НИИ государственной патентной экспертизы (ВНИИГПЭ) за№ 97110134 (010478) от 16 июля 1997 г.
Проведенные исследования в рамках данной работы позволили сформулировать следующие основные защищаемые положения:
1. Установлены закономерности изменения вещественного состава пород, слагающих шахтные отвалы Восточного Донбасса, и разработана их классификация.
-
Выявлен комплекс критериев (.цитологический, минералогический, химический, термобарический, пирогенический) оценки пригодности отвальных пород для производства волокнистых теплоизоляционных материалов и доказана возможность получения этого дефицитного вида продукции.
-
Разработан вакуумно-декригггометрический экспресс-метод оценки отвальных пород как сырья для производства минеральных волокон.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатных работы Разработки автора вошли в 11 отчетов о НИР.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложенных на 162 страницах машинописного текста, проиллюстрирована 32 рисунками, 14 таблицами. 18 фотографиями. В списке используемой литературы 99 наименований.