×
14.06.2018
218.016.61b1

Результат интеллектуальной деятельности: Способ выбора мест размещения углепородных отвалов

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при выборе мест для расположения углепородных отвалов и предназначено для предотвращения самовозгорания складируемой горной массы. Техническим результатом изобретения является предотвращение самовозгорания складируемой горной массы за счет исключения возможности поступления воздуха в отвал через проницаемые зоны в его основании. При подготовке площадки для размещения отвалов создают водонепроницаемый слой до проектных границ отвала, изолирующий слой из инертных материалов по периметру отвала и озеленение откосов отвала, выполняют оценку напряженного состояния массива и место для расположения отвала выбирают за пределами тектонически разгруженных зон горного массива. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для предотвращения самовозгорания складируемой горной породы, может быть использовано при выборе мест для расположения углепородных отвалов.

Самовозгорание углепородных отвалов является одной из актуальных экологических проблем в горнопромышленных районах. В соответствии с теоретическими разработками (Веселовский B.C., Виноградова Л.П., Орлеанская Г.Л., Терпогосова Е.А. Методическое руководство по прогнозу и профилактике самовозгоранияугля. М.: АН СССР, 1971), самовозгорание угля обусловливается химической активностью угля, притоком к нему воздуха и накоплением тепла, образующегося в результате окисления. Необходимым фактором здесь является приток воздуха, в связи с чем, изобретение направлено на профилактику поступления воздуха в тело отвала.

Известен способ выбора места для расположения отвала, учитывающий направление господствующего ветра. Место для размещения отвала выбирают с учетом розы ветров данного района, что снижает воздействие отвала на селитебные зоны населенных пунктов (Протасова Н.Н. Обоснование факторов, влияющих на выбор местонахождения отвалов. 7 Международная научно-практическая конференция «Инновации в технологиях и образовании», Велико Тырново, 28-29 мая, 2014: Сборник статей. Ч. 1. Белово; Велико Тырново. 2014, с. 60-65).

Недостатком данного способа является то, что место для размещения отвалов может оказаться в высокопроницаемых зонах растяжения земной коры, что существенно повысит вероятность поступления воздуха в тело отвала через проницаемые зоны в его основании за счет давления, создаваемого напором воздуха.

Также известен способ выбора места для размещения отвала, при котором отвал располагают на породах, устойчивых к воздействию атмосферных факторов (исключаются такие породы, как глины и сланцы). Преимущественно место отвала выбирается за пределами долин, так как при расположении отвала в долине могут создаваться условия для поступления воздуха в тело отвала за счет давления, создаваемого напором ветра (Phillips Н., Uludag S., Chabedi К. (2011). Prevention and control of spontaneous combustion. Best practice guidelines for surface coal mines in South Africa. Coal tech research association annual colloquium [Электронный ресурс] //https://miningandblasting.files.wordpress.com/2009/09/spontaneous_combustion_guidelines.pdf).

Недостатком данного способа также является то, что место для размещения отвалов может оказаться в высокопроницаемых зонах растяжения земной коры, что создаст условия для поступления воздуха в тело отвала через трещины в земной коре за счет возникновения тяги воздуха.

В рассмотренных выше способах не учитывается то, что при размещении углепородного отвала в тектонически разгруженной зоне земной коры, характеризующейся развитием растягивающих деформаций, создаются условия для поступления воздуха в тело отвала через проницаемые зоны в его основании, возникающие за счет деформаций растяжения.

Наиболее близким по технической сущности является такой способ, когда отвалы размещают на землях, непригодных для сельскохозяйственного производства и других целей за пределами зон влияния границ геодинамически активных блоков земной коры (патент РФ 2600948, опубл. 27.10.2016, Бюл. №30). В предполагаемом районе размещения углепородного отвала производят выделение геодинамически активных блоков и их границ, определяют ширину зон влияния границ геодинамически активных блоков (ширину геодинамически опасных зон) и выбирают место для размещения отвала за пределами зон влияния границ геодинамически активных блоков (геодинамически опасных зон). Подготовка площадки для размещения отвала производится путем создания водонепроницаемого слоя до проектных границ отвала и формирования изолирующего слоя из инертных материалов по его периметру. После отсыпки отвала производят озеленение его откосов.

Недостатком данного способа является то, что даже при расположении отвала за пределами зон влияния границ геодинамически активных блоков земной коры сохраняется вероятность его размещения в зоне развития современных деформаций растяжения земной коры, что может вызвать разрушение изолирующего слоя в основании отвала и поступление воздуха к углепородному материалу. Возможность разрушения изолирующего слоя в основании отвала связана с тем, что во внутренних частях блоков земной коры (за пределами зон влияния их границ) за счет их взаимодействия создаются тектонически разгруженные и тектонически напряженные зоны. В тектонически разгруженных зонах развиваются деформации растяжения и раскрытия трещин, что повышает проницаемость горного массива и влияет на основания инженерных сооружений.

Техническим результатом изобретения является предотвращение самовозгорания складируемой горной массы за счет исключения возможности поступления воздуха в тело отвала через проницаемые зоны в его основании.

Технический результат достигается следующим образом. В предполагаемом районе размещения углепородного отвала выполняют оценку напряженного состояния массива, и место для расположения отвала выбирают за пределами тектонически разгруженных зон горного массива, где производят подготовку площадки путем создания водонепроницаемого слоя до проектных границ отвала, изолирующего слоя из инертных материалов по периметру отвала и озеленение откосов отвала.

Способ поясняется фиг. 1. Цифрами обозначены следующие составные элементы: 1 - углепородный отвал, 2 - земная поверхность, 3 - массив горных пород, 4 - тектонически разгруженные зоны, 5 - изолирующий слой, 6 - зона разрушения изолирующего слоя в основании отвала, 7 - зона разрушения изолирующего слоя на бортах, 8 – трещины растяжения в массиве пород и на поверхности, 9 - наносы, 10 - движение воздуха. Способ реализуется следующим образом.

С помощью известных методов, например геодинамического районирования, инструментальных измерений напряжений различными методами, методов тектонофизики, геофизики, математического или физического моделирования, производят оценку напряженного состояния горного массива, находят тектонически разгруженные зоны (4), осуществляют их идентификацию на местности, сопоставляют их с планируемым местом размещения углепородного отвала (1) на земной поверхности (2). Участок для размещения углепородных отвалов располагают за пределами тектонически разгруженной зоны.

Реализация предлагаемого способа возможна на основании того, что породы земной коры под воздействием тектонических напряжений находятся в сложном напряженном состоянии. Неоднородности массива приводят к появлению тектонически напряженных и разгруженных зон, резко контрастирующих между собой по величинам (отличие в 3-5 раз и более) максимальных напряжений (Петухов И.М., Батугина И.М. Геодинамика недр. М.: Недра, 1996). В тектонически напряженных зонах (напряжения выше средних для блока) под действием высоких напряжений происходит сжатие пород и закрытие трещин, а в тектонически разгруженных зонах (напряжения ниже средних для блока) развиваются деформации растяжения и происходит раскрытие трещин (8). В результате этого проницаемость массива при одних и тех же других условиях ниже за пределами тектонически разгруженных зон. Поэтому при расположении отвала за пределами тектонически разгруженных зон сжатие и закрытие трещин в массиве препятствует поступлению воздуха в его тело через основание и тем самым способствует снижению опасности возгорания углепородной массы. Наоборот, при расположении углепородного отвала в тектонически разгруженной зоне в его основании могут развиваться деформации растяжения, сопровождающиеся раскрытием трещин, что с течением времени приведет к разрушению изолирующего слоя в основании (6) и на бортах (7) отвала, повышению его проницаемости и создаст условия для поступления воздуха в тело отвала за счет тяги, возникающей от ветрового напора (10) и перепада давления по высоте отвала.

Напряженное состояние массива и выделение тектонически разгруженных зон может быть установлено путем инструментальных измерений напряжений различными методами, а также методами тектонофизики, геофизики, математического и физического моделирования (Геодинамика недр. Методические указания. Под ред. Петухова И.М. и Батугиной И.М. - Л.: ВНИМИ, 1990. 129 с.) и представлено в виде карт изолиний или различных схем, пригодных для выбора участка для размещения углепородного отвала.

Примеры. В работе Петухов И.М., Батугина И.М. Геодинамика недр. М.: Недра, 1996, на с. 102-103 представлены полученные с помощью математического моделирования схемы напряженного состояния горного массива с изолиниями средних напряжений (1) и границами блоков 4-го ранга (2), фиг. 2. Блоки земной коры 4-го ранга имеют размеры в первые километры. Размеры участков (3), располагающихся за пределами тектонически разгруженных зон (4) (среднее значение напряжений более 1,5), как это показано на чертеже, могут составлять сотни метров и первые километры, что достаточно для размещения углепородных отвалов.

В результате геодинамического районирования месторождения Бейпяо в Китае установлено положение границы блоков 1-го ранга (1) относительно шахтных полей (2), размеры и положение тектонически напряженной зоны (3), фиг. 3 (Чжан Хунвэй, Чжан Вэнь Цзюнь. Измерение напряжений и напряженное состояние земной коры. КНР, Научно-техническое издательство Внутренней Монголии. 1999. 165 с. ISBN 7-5380-5021-8 (на китайском языке)). Размеры тектонически напряженной зоны по длинной оси составляют 2,5 км. Части тектонически напряженной зоны размерами не менее 1×0,7 км (4) находятся за пределами зоны влияния горных работ (мульды сдвижения) и могут быть использованы для размещения отвалов.

Способ выбора мест расположения углепородных отвалов, включающий подготовку площадки путем создания водонепроницаемого слоя до проектных границ отвала, изолирующего слоя из инертных материалов по периметру отвала и озеленение откосов отвала, отличающийся тем, что выполняют оценку напряженного состояния массива и место для расположения отвала выбирают за пределами тектонически разгруженных зон горного массива.
Способ выбора мест размещения углепородных отвалов
Способ выбора мест размещения углепородных отвалов
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 322 items.
20.06.2016
№217.015.03df

Оправка прошивного стана

Изобретение относится к области обработки металлов давлением на станах винтовой прокатки. Оправка имеет переменный профиль. Возможность удаления дефектов непрерывнолитой заготовки, уменьшение разностенности получаемых гильз обеспечивается за счет того, что в оправке с переднего торца,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587702
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2b53

Способ изготовления струеформирующих сопел

Изобретение относится к области производства струеформирующих сопел, которые могут быть использованы для очистки поверхностей, удаления покрытий, создания шероховатости на поверхности, для резки и разделения материалов. Способ включает формирование рабочего отверстия в композиционном алмазном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579598
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2b79

Усиливающий сверхпроводящий метаматериал

Использование: для сверхмалошумящего усиления слабых радиотехнических сигналов. Сущность изобретения заключается в том, что усиливающий сверхпроводящий метаматериал состоит из гальванически связанных элементарных ячеек, смещенных постоянным током и проявляющих эффект квантовой интерференции с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579813
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2c52

Способ акустического каротажа

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения координат трещиноватых зон, пересекающих измерительную скважину, пробуренную в кровле выработки. Способ основан на экспериментально установленной закономерности влияния трещиноватой зоны на корреляционные характеристики...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579820
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cca

Способ извлечения золота из руд

Изобретение относится к области цветной металлургии. Способ извлечения золота включает цианирование руды при измельчении. В мельницу последовательно подают при соотношении твердой фазы к жидкой фазе от 3:2 до 2:1 предварительно дробленную до крупности фракций от 2 мм до 4 мм руду, добавку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579858
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cd6

Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку. Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали при прокатке включает напыление алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579866
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d7d

Способ получения деформированных полуфабрикатов из сплава на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия системы Al-Fe-Si в виде тонколистового проката, фольги, листов, плит, прессованных профилей, проволоки и др. Из деформированных полуфабрикатов могут быть получены изделия, предназначенные для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579861
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2e9d

Способ определения количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах

Изобретение относится к геологии и может быть использовано при проектировании зданий и сооружений для определения количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах. Для этого осуществляют бурение скважин с отбором керна, оттаивают полученный образец замороженного грунта и определяют суммарное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580316
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3217

Способ получения биоактивного покрытия с антибактериальным эффектом

Изобретение относится к медицине. Описан способ получения биоактивного покрытия с антибактериальным эффектом, который включает электроискровую обработку поверхности подложки обрабатывающим электродом, следующего состава (вес. %):биоактивная добавка - 5-40,антибактериальная металлическая добавка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580628
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.321e

Способ получения биоактивного покрытия с антибактериальным эффектом

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу получения биоактивного покрытия с антибактериальным эффектом, включающий электроискровую обработку поверхности токопроводящей подложки обрабатывающим электродом, состоящим из биоактивной добавки в количестве 5-40 вес.%;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580627
Дата охранного документа: 10.04.2016
Showing 1-9 of 9 items.
27.05.2013
№216.012.44e5

Способ определения удельной поверхностной энергии разрушения твердых тел

Изобретение относится к механике разрушения твердых тел и может быть использовано при определении прочностных свойств композиционных материалов и горных пород в строительной и горной областях промышленности. Техническим результатом является высокая точность экспериментального определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483214
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.01.2015
№216.013.1dde

Способ предотвращения геодинамических явлений при подземной разработке газоносного угольного пласта

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке газоносных угольных пластов в условиях проявления опасных геодинамических явлений. Предложен способ предотвращения геодинамических явлений при подземной разработке газоносного угольного пласта, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539074
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.08.2015
№216.013.6982

Способ определения объема скважины

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения объема скважины, пробуренной в газоносных породных массивах, а также в измерительной технике для определения объема негерметичной емкости. Сущность способа заключается в том, что при определении объема скважины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558563
Дата охранного документа: 10.08.2015
13.01.2017
№217.015.7df0

Способ выбора мест размещения углепородных отвалов

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при выборе мест для расположения углепородных отвалов и предназначено для предотвращения самовозгорания складируемой горной массы. Техническим результатом изобретения является предотвращение самовозгорания складируемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600948
Дата охранного документа: 27.10.2016
19.01.2018
№218.016.03c3

Способ определения пластового давления метана и сорбционных параметров угольного пласта

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для обеспечения безопасности при подземной разработке газоносных угольных пластов. Техническим результатом является повышение достоверности и оперативности определения пластового давления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630343
Дата охранного документа: 07.09.2017
19.01.2018
№218.016.08f3

Способ мониторинга углепородных отвалов

Изобретение относится к способам выявления очагов горения углепородных отвалов. Сущность: измеряют тепловые поля вдоль профилей над отвалами с помощью беспилотных летательных аппаратов (БЛА) с установленной на них контрольной аппаратурой для выявления очагов возгорания. При этом профили для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631915
Дата охранного документа: 28.09.2017
01.07.2018
№218.016.69aa

Способ подготовки газоносного угольного пласта к отработке

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для обеспечения безопасности очистных работ при подземной отработке газоносных угольных пластов при столбовой системе разработки. Техническим результатом является повышение безопасности отработки газоносного угольного пласта....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659298
Дата охранного документа: 29.06.2018
16.05.2023
№223.018.5da7

Способ выбора конфигурации и размеров геодезических сетей при геодинамическом мониторинге на объектах освоения недр

Способ относится к отраслям добывающей и строительной промышленности, может быть использован при геодинамическом мониторинге территорий и предназначен для отслеживания и прогноза опасных геодинамических процессов, вызванных деятельностью человека. Способ выбора размеров и конфигурации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002757387
Дата охранного документа: 14.10.2021
16.05.2023
№223.018.5da8

Способ выбора конфигурации и размеров геодезических сетей при геодинамическом мониторинге на объектах освоения недр

Способ относится к отраслям добывающей и строительной промышленности, может быть использован при геодинамическом мониторинге территорий и предназначен для отслеживания и прогноза опасных геодинамических процессов, вызванных деятельностью человека. Способ выбора размеров и конфигурации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002757387
Дата охранного документа: 14.10.2021
+ добавить свой РИД