ДОНЕЦЬКЕ ВІДДІЛЕННЯ НАУКОВОГО ТОВАРИСТВА ім. ШЕВЧЕНКАDONETSK COMPARTMENT of SHEVCHENKO SCIENTIFIC SOCIETY ДОНЕЦЬКИЙ ВІСНИК НАУКОВОГО ТОВАРИСТВАім. ШЕВЧЕНКАНАУКИ ПРО ЗЕМЛЮ, ГІРНИЦТВО, ҐРУНТОЗНАВСТВО.ЕКОНОМІКА. СОЦІОЛОГІЯт. 15ДонецькСхідний видавничий дім2006 Засновано в 2001 р.Д-67 Донецький вісник Наукового товариства ім. Шевченка. т.15 - Донецьк: Східний видавничий дім, Український культурологічний центр. - 2006. - 160 с.Вісник містить матеріали березневої 2006 року наукової конференції НТШ-Донбас. Доповіді і повідомлення торкаються проблем наук про землю, гірництво, ґрунтознавство, економіки та соціології. Секції конференції працювали у Донецьку.^ Редакційна колегія: д.т.н., проф. В.Білецький (відповідальний редактор); інж. Л. Шпильовий (технічний редактор); д.т.н., проф. В.Саранчук; д.г-м.н. В.Суярко; д.т.н., проф. І.Малишко; д.т.н., проф. А.Дриженко; д.т.н. проф. Г. Гайко; д.е.н., проф. М. Белопольський. Донецьке відділення НТШ, 2006 Наукове видання ^ ДОНЕЦЬКИЙ ВІСНИК НАУКОВОГО ТОВАРИСТВА ім. ШЕВЧЕНКА (т.15) Набір та комп’ютерна верстка А. Лисенко Коректор Л. ІваненкоПідп. до друку 2.11.2006. Формат 60х84 1/16. Папір офсетний. Гарнітура Times New Roman Cyr. Друк різографний. Ум. друк. арк. 8,9 Обл.-вид. арк. 6,9. Тираж 200 прим. Зам. 1-05.«Східний видавничий дім» Свідоцтво про внесення до державного реєстру видавців, виготівників та розповсюджувачів видавничої продукції № 697 від 30.11.2001 р.м . Донецьк, 83086, вул. Артема, 45 ЗМІСТ1. НАУКИ ПРО ЗЕМЛЮ, ГІРНИЦТВО,ҐРУНТОЗНАВСТВО Геннадій ГАЙКО, Юрій ШУБІН, Володимир ПАРАМОНОВ, ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНА РОЗВІДКА СТЕПАНІВСЬКОГО КУРГАННОГО КОМПЛЕКСУ – УНІКАЛЬНОЇ АРХЕОЛОГІЧНОЇ ЗНАХІДКИ 2005 РОКУ ............................................................................. 4^ Анатолій ДРИЖЕНКО УПОРЯДКУВАННЯ ОСНОВНИХ ПОЛОЖЕНЬ І ТЕРМІНОЛОГІЇ ВІДКРИТОЇ РОЗРОБКИ РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИН ...................................................... 9 ^ Віктор САРАНЧУК, Ігор АРОВІН РЕЗЕРВИ ВУГІЛЛЯ ДЛЯ КОКСУВАННЯ ............................................................................... 19Леонід ШПИЛЬОВИЙ, Костянтин ШПИЛЬОВИЙ ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ ТА ОСВОЄННЯ МАРІУПОЛЬСКОГО ЦИРКОНОВОГО РОДОВИЩА .............................................................. 37^ М.К. ВОРОБЙОВ, В.П. СОКОЛОВА РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ І ПРАКТИКА ЗБАГАЧЕННЯ ГЕМАТИТОВИХ РУД ЗА КОРДОНОМ ............................................................................... 55^ Володимир БІЛЕЦЬКИЙ, Валерій САМИЛІН МІНЕРАЛЬНІ РЕСУРСИ СВІТУ: АФРИКА .................................................................. 68Володимир БІЛЕЦЬКИЙ, Іван МАНЕЦЬ БІБЛІОГРАФІЧНА ДЖЕРЕЛЬНА БАЗА СУЧАСНОЇ УКРАЇНСЬКОЇ ТЕРМІНОСИСТЕМИ У ГІРНИЦТВІ ..................................................... 81^ Максим НЕЦВЄТОВ, Павло ХИЖЕНКОВ ЛІС, ВІТЕР ТА ҐРУНТОУТВОРЕННЯ ............................................................................. 97Валерій САМИЛІН, Ольга МАЛЬЦЕВА РОЗРОБКА МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕСІВ РОЗДІЛЕННЯ ПРИ ЗБАГАЧЕННІ МІНЕРАЛЬНОЇ СИРОВИНИ ................................................................ 1022. ЕКОНОМІКА^ Оксана БОНДАРЕНКО АНАЛІЗ ПРОГРАМНИХ ПРОДУКТІВ, ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ ДЛЯ ОЦІНКИ ФІНАНСОВОГО СТАНУ ПІДПРИЄМСТВА ................................................................... 107^ Тетяна МЕХЕДОВА ЛЮДСЬКИЙ КАПІТАЛ: КОНЦЕПЦІЯ, НАПРЯМКИ РОЗВИТКУ ...................................................................... 115В’ячеслав ЛЯШЕНКО, Сергій ЛЯШЕНКО, СУЧАСНІ ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУ СТРАТЕГІЧНОГО МАРКЕТИНГУ ......... 122^ Микола БЕЛОПОЛЬСЬКИЙ СИСТЕМНА КРИЗА В УКРАЇНІ: ЩО РОБИТИ? ......................................................................................... 1383. СОЦІОЛОГІЯОлександра БУРЕГО МОРАЛЬНА ПАНІКА В КОНТЕКСТІ КОНСТРУЮВАННЯ СОЦІАЛЬНОЇ РЕАЛЬНОСТІ ............................ 153 НАУКИ ПРО ЗЕМЛЮ, ГІРНИЦТВО,ҐРУНТОЗНАВСТВОББК 26.329.6Геннадій ГАЙКО,доктор технічних наук, професор Донбаського державного технічного університету;Юрій ШУБІН,кандидат геолого-мінералогічних наук, доцент Донецького державного технічного університету;Володимир ПАРАМОНОВ,історик, голова Алчевського клубу любителів археології.ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНА РОЗВІДКА СТЕПАНІВСЬКОГО КУРГАННОГО КОМПЛЕКСУ – УНІКАЛЬНОЇ АРХЕОЛОГІЧНОЇ ЗНАХІДКИ 2005 РОКУСеред археологічних пам’ятників, які протягом тисячоліть накопичувала земля нашої Батьківщини, особливе, первісне значення мають «піраміди степів» - кургани. Багато століть люди ставлять питання: ким вони створені; як споруджені; які несуть знання? Сучасні наукові відповіді на ці питання все більше потребують інтеграції фахівців історичних і технічних наук, спільних досліджень складних археологічних об’єктів. Спробою такого наукового поєднання стала інженерна розвідка Степанівського культового комплексу, дослідження якого призвело до одного з найцікавіших археологічних винаходів 2005 року. Пам’ятник, що включає обкладені плитами вапняку пагорби й споруджені на них чотири кургани, розташований в 4 км від села Степанівка Перевальського району Луганщини. Комплекс було відкрито у 2004 р. історико-географічною експедицією Алчевського клубу любителів археології, а в 2005 р. під керівництвом д-ра іст. наук В.І. Клочка (НДІ пам’яткоохоронних досліджень, м. Київ) були проведені розкопки південно-східного кургану комплексу. Вони виявили добре збережений кромлех, поховання зрубної та катакомбної культур, характерні для них глиняні посудини та кам’яні знаряддя праці, що дає підстави датувати поховання II тис. до Р.Х. Найбільш цікавою особливістю комплексу, яка призвела до залучення науковців Донбаського технічного університету, є викладка плитами вапняку поверхні пагорбів на вершинах яких і були пізніше споруджені кургани. Вражаючими є обсяги гірничих і будівельних робіт. Площа пам’ятника сягає близько 10 га, а кількість виявлених плит наближається до 100 тисяч (більша частина плит вкрита шаром дерну). З північно-західного боку з вертикально розташованих плит збудована огороджувальна стіна довжиною близько 300 м. У геологічному відношенні місцевість археологічного комплексу приурочена до склепінчастої частини південного крила Анненської антикліналі, представленої осадовими відкладами світи . У геоморфологічному відношенні район пов’язаний з грядами пісковику та вапняку, котрі утворюють вододіл і являють собою найбільш високу ділянку (до +242 м) по відношенню до прилеглих територій (найменші відмітки +150÷160 м). Ландшафт археологічного комплексу не піддавався техногенним змінам. В безпосередній близькості від пам’ятника (район Ісаківського водосховища) виходять на поверхню масивні поклади пісковику та відносно тонкі шари вапняку (до 60 см), яким давні будівельники віддали перевагу. Місцеві вапняки – без ознак шаруватості, щільної тонкокристалічної структури, розбиті поперечними тріщинами (які можливо обумовлювали розміри плит), придатні для розробки (твердість кальциту, з якого складений вапняк дорівнює 3 за шкалою Мооса, а кварцу, з якого складений пісковик – 7). Найбільш імовірно, що розробку вапняку вели відкритим способом, з просуванням гірничих робіт вздовж простягання пласта, а не за його падінням. Враховуючи кількість і розміри плит (в середньому 1x0,7x0,2 м, а найбільші – 2,5x1,5x0,4 м), можна припустити, що зона видобування каменю простягалась у кожному пласті на декілька кілометрів. Оскільки маса більшої частини плит сягала 300-400 кг, перед стародавніми будівельниками стояла проблема транспорту й організації робіт. Оскільки відомі організаційні методи т.зв. «класового суспільства» на той час були малоймовірні, стимулом консолідації населення для виконання величезних обсягів робіт скоріш за все слугувало культове, сакральне призначення споруди. Як гіпотезу можливої організації робіт, спробуємо висунути версію, згідно з якою кожен одноплемінник повинен був вкласти «свій камінь» у священну споруду. Допомагаючи один одному, місцеві мешканці протягом тривалого часу виконували свій релігійний обов’язок. Слід відзначити низку цікавих технічних особливостей, які свідчать про обізнаність наших давніх пращурів у гірничій та будівельній справах. Укладання плит проводили на підготовлену основу у вигляді ґрунтової (глиняної) суміші з дрібними (3-4 см) уламками вивітрілого аргіліту, який широко представлений в низинах рельєфу. На окремих ділянках території комплексу поверхня покрита двома-трьома шарами кладки (з ув’язуванням шарів). Плити припасовували одну до одної (помітні ознаки грубої обробки торців), а проміжки між ними заповнювали ґрунтовою сумішшю. Виявлено більше десятка плит із штучними прорізями шириною 2-3 см і довжиною до 30 см. Дослідження контурів прорізів виключає можливість їх виникнення шляхом природних розломів плит від напруженого стану конструкції (численні приклади розломів також спостерігаються серед плит). Не знайдено слідів роботи зубила, або його аналогів. Спосіб стирання вапняку в прорізях, а також їх призначення поки що не з’ясовані. Про вмілу обробку каменя свідчать також знайдені плити із створеним жолобом та лунки на поверхні плит глибиною до 5 см. (можливо сліди свердлування). Знайдені при розкопі кургану пести з грубозернистого окварцьованого пісковику, якого немає в околицях пам’ятника, свідчать про пошуки відповідних гірських порід на відстанях до 10-15 км. Червона вохра, якою був покритий череп небіжчика в похованні кургану, доводить обізнаність населення з розробкою залізних руд з метою вироблення мінеральної фарби. Численні посудини, виявлені на похованні, свідчать про розробку місцевих глин, знання їх властивостей при термічній обробці виробів. Цікавою особливістю однієї з посудин із зрубного поховання є клеймо у вигляді тризуба (можливо «автограф» майстра). Узагальнюючи, можна констатувати, що пам’ятник підтверджує принцип переходу священних місць від представників однієї археологічної культури до іншої (починаючи щонайменш з кінця ІІІ тис. до Р.X.). Складність структури Степанівських курганів, а особливо факт унікальної викладки поверхні пагорбів вапняковим панцирем свідчать про культове призначення пам’ятника, який за задумом творців, повинен був зберегтися протягом тисячоліть. Виходячи з надзвичайних обсягів робіт (видобуто, транспортовано й викладено приблизно 20 тис.м3 вапняку) можна стверджувати про відкриття визначного храму-святилища древнього населення Сходу України.Рис. 1. Посудина з поховання епохи бронзи (2-га пол.. ІІ тис. до р.х.). На верхній частині посудини нанесені символічні знаки.Рис. 2. Степанівський курганний комплексРис. 3. Степанівський курганний комплекс Дослідження Степанівського археологічного комплексу знаходяться лише на початковій стадії. Разом з археологічними пошуками планується залучення геофізичних методів дослідження геомагнітної активності території пам’ятника. Маємо надію на об’єднання зусиль науковців, держави та українських меценатів, які не байдужі до таємниць давнього світу, до історії рідної землі.^ ББК 33.2 Анатолій ДРИЖЕНКО, доктор технічних наук, професор,Національний гірничий університет, м. Дніпропетровськ ^ УПОРЯДКУВАННЯ ОСНОВНИХ ПОЛОЖЕНЬ І ТЕРМІНОЛОГІЇ ВІДКРИТОЇ РОЗРОБКИ РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИННаведена нова редакція основних положень, деяких термінів та уніфікована класифікація систем відкритої розробки твердих родовищ корисних копалин.Об’єктами промислової розробки твердих корисних копалин є поклади, що залягають у надрах Землі у вигляді трьох основних морфологічних типів: ізометричних, пластових та трубоподібних, які характеризуються значними розмірами, відповідно, у трьох, двох і одному напрямках. Гірничі роботи, які проводять із земної поверхні з метою добування різноманітних корисних копалин і утворення відкритих виїмок, називаються відкритими. Вони здійснюються за допомогою проведення відкритих гірничих виробок, сукупність яких у різних галузях промисловості має назву кар’єра, рудника, розріза, копальні та полігону. Найбільш загальним і розповсюдженим є кар’єр. Родовище або його частина, що відведена для експлуатації кар’єром, називається кар’єрним полем. Кар’єрні поля різняться між собою у досить широкому діапазоні за розмірами площі, її форми, кінцевої глибини, умовами залягання корисних копалин та порід розкриву, їх потужністю, міцністю, обсягами гірничих робіт, способами розкриття і відпрацювання, конструкцією та кількістю виймально-навантажувального і транспортного обладнання. Однак при дослідженні та вивчанні умов їх доцільного використання у гірничо-технічній літературі та підручниках [1-5] виникли деякі різночитання основних положень, понять і термінології. Тому для їх упорядкування і систематизації нижче наведена нова редакція їх викладення. Так, за формою кар’єрні поля розподіляють на обширні, витягнуті та округлі. Обширні кар’єрні поля відповідають у основному поверхневому типу відкритих розробок пологих пластів і пластоподібних покладів (буре вугілля, марганцеві та залізні руди, розсипи поліметалів, вогнетриви тощо). Вони характеризуються середньою глибиною (до 100 м) при великих площах кар’єру у плані (до 10…40 км2). Витягнуті кар’єрні поля мають великі розміри за простяганням(Lк): , що в декілька разів перевищують поперечні розміри родовища (Вк). Такі поля характерні для глибинного типу відкритих розробок пластів і пластоподібних покладів крутопохилого та крутого залягання (вугілля, залізисті кварцити, азбест тощо). Глибина їх досягає 500…800 м, довжина – 5…13 км. Округлі кар’єрні поля мають закруглену або овальну форму у плані (Lк : Вк ≤1 : 2 ) і відповідають глибинному і висотно-глибинному типу відкритих розробок ізометричних покладів (кольорові та благородні метали, дорогоцінне каміння, будівельні матеріали тощо), в декілька разів перевищують поперечні розміри родовища. Такі поля характерні для глибинного типу відкритих розробок пластів і пластоподібних покладів крутопохилого та крутого залягання, що витягнуті у одному напрямку (вугілля, залізисті кварцити, азбест тощо). Глибина їх досягає 500…800 м. За розмірами виділяють кар’єрні поля малої (довжина по поверхні Lк≤1,9 км), середньої (Lк =2-4,2 км) та великої (Lк≥4,3 км) протяжності [6-10]. Види кар’єрних полів за їх глибиною та розмірами наведені у табл.1. За кутом падіння відносно горизонтальної поверхні розподіляють поклади: – пологі, що характеризуються заляганням переважно плоских тіл корисних копалин прямолінійно або ж хвилясто під загальним кутом основної частини родовища до 8...10°; їх частковим випадком є горизонтальні поклади; – похилі – з кутами падіння від 11 до 30°; – крутопохилі – з кутами падіння від 31 до 56°; – круті – з кутами падіння від 57 до 90°; – складного залягання, що характерно для антиклінальних і синклінальних складок та різних геологічних порушень. У більшості випадків воно визначається мінливим напрямком падіння покладів. Форма покладів і кут їх падіння обумовлюють розміри кар’єрних полів та їх елементи. Таблиця 1. Види кар’єрних полів (за В.В.Ржевським у інтерпретації А.Ю. Дриженка) ^ Глибина кар’єрних полів Типзалягання родовища Площапо поверхні, км2 Об’єм гірської маси, млн км3 Термін дії кар’єра, роки Надто мілкі (до 20 м) Поверхневий До 0,4 До 10 До 10 Мілкі (21…50 м) Поверхневий 0,4…2 10…100 10…25 Середньої глибини (51…100 м) Поверхневий 2…6 100…500 25…30 Глибокі (101…200 м) Поверхневий Глибинний 4…20 500…2000 30…60 Надто глибокі (201…800 м) Глибинний Висотно-глибиний 10…40 2000…10000 60…100 За потужністю поклади розподіляють залежно від можливості використання різноманітних технологічних засобів для видобування корисних копалин і кількості одночасного відроблювання уступів – для пологих родовищ або виймальних західок – для нахилених і крутих. При цьому виділяють поклади: – надто малої потужності, коли дійсна потужність m (по перпендикуляру від кровлі до підошви) менша за 4 м, а розробка ведеться спеціальною технікою одним уступом; – малої потужності (m = 4...20 м); розробка пологих родовищ ведеться одним уступом, а нахилених і крутих – однією західкою; – середньої потужності (m = 21...60 м); розробка ведеться двома уступами, а нахилених і крутих – двома західками; – потужні (m = 61...90 м); розробка ведеться трьома уступами, а похилих і крутих – трьома західками; – надзвичайно потужні (m> 91 м). Наведена класифікація покладів за потужністю дає можливість поряд з міцністю порід попередньо оцінювати спосіб складування порід розкриву у виробленому просторі кар’єру або переміщення їх у зовнішні відвали, проводити вибір типу виймального обладнання та розміщення транспортних комунікацій для перевезення гірських порід. При цьому потужність порід розкриву приймається аналогічною значенням потужності покладів корисних копалин. Для планомірної розробки порід і раціонального використання обладнання кар’єрне поле у геологічному перерізі розділяють на окремі виїмкові шари, у більшості випадків – горизонтальні. Тому їх і називають горизонтальними. Виймання шарів проводять послідовно з верху до низу, незалежно від напрямку напластування порід. Можлива кількість шарів залежить від глибини і розмірів кар’єру у плані. Потужність шарів по глибині кар’єру може бути різною. При формуванні декількох шарів формуються уступи. Кількість їх у перерізі кар’єрного поля залежить від потужності покладу, кута його падіння, труднощів розробки порід, типу застосованого гірничотранспортного обладнання. Іноді при пологих і похилих покладах розробку ведуть пологими (до 8-10º) і похилими (11-30º) шарами різної потужності, що залежить від потужності пластів та перекриваючих порід. Окремі пласти розроблюють за напластуванням порід послідовно один за одним. В окремих випадках розробку крутоспадаючих покладів і однорідних кам’яних масивів можна проводити крутопохилими (31-56º) шарами. Це дозволяє забезпечити більш круті укоси робочих бортів кар’єру і знизити завдяки цьому поточні обсяги розкривних робіт. Однак при такій технології суттєво ускладнюються розкриття робочих горизонтів і транспортування гірських порід, потрібна чітка залежність виконання видобувних і розкривних робіт. Для керування режимом гірничих робіт глибокі та надто глибокі кар’єрні поля поділяються на етапи, під якими розуміються об’єми гірської маси, що знаходяться поміж суміжними межами тимчасово неробочих бортів. Етапи формуються у межах кар’єрного поля як у плані, так і за глибиною. Технологічно управління об’ємами виймання порід розкриву при поетапній розробці здійснюється шляхом збільшення кутів укосу робочих і тимчасово неробочих бортів кар’єру. Підтримання виробничої потужності кар’єра припускає ціленаправлений розвиток зони поглиблення в одному із торців кар’єрного поля з мінімальною потужністю перекриваючих порід, а також зони посування з прискореним переміщенням фронту гірничих робіт у верхній частині робочої зони уздовж простягання пластів корисних копалин. На підставі вивчення праць Є.Ф. Шешка, М.В. Мельникова, В.В. Ржевського, О.І. Арсентьєва, К.А. Кумачова, В.Я. Маймінда, М.Г. Новожилова і В.С. Хохрякова та використовуючи накопичений досвід проектування і відробки родовищ, особливо похилих та крутих, запропоновано уніфікувати відомі класифікації способів розкриття і систем розробки родовищ за ознакою розвитку і механізації гірничотранспортних робіт як єдиної гірничотранспортної системи (табл. 2) [11,12]. Запропонована класифікація будується на основі системного аналізу, що розглядає кар’єр як складну сукупність ведення виймальних робіт і транспортування гірських порід на поверхню. Динаміку їх переміщення у просторі кар’єрного поля можна подати у вигляді гірничотранспортної системи, під якою розуміється установлений порядок виконання підготовчих, розкривних і видобувних робіт до кінцевої глибини з поетапним уведенням різних видів транспорту, що сумісно забезпечують безпечне економічне та найбільш повне виймання корисних копалин. При цьому в усіх класах системи присутнє певне виймальне обладнання, а ефективність відкритої розробки суттєво залежить від наявності чи відсутності кар’єрного транспорту для переміщення порід розкриву поряд із повсюдним використанням його на добувних роботах, при зниженні яких до існуючих схем трас розкривних виробок додатково вводяться нові. Відповідно до вищенаведених значень кутів залягання покладів отримали аналогічну назву і кути нахилу виїмкових шарів, а також виробок розкриття, що призначені для певних видів транспорту. Основне цільове призначення класифікації – не тільки наочне ознайомлення з можливим варіантом розвитку відкритих гірничих робіт але й вибір з множини комбінацій найбільш економічних, які відповідають гірничо-геологічним і гірничотехнічним умовам.Різноманітність гірничогеологічних умов, в яких будуються й експлуатуються кар’єри, широкий вибір гірничотранспортного обладнання та галузі його використання дають змогу вважати обґрунтованим розподіл гірничотранспортних систем на три основні групи з виділенням характерних підгруп і рівнів класифікації. Вивчення питань розробки покладів показує, що формування робочої зони на повну глибину кар’єру з переміщенням її уздовж пласта корисної копалини і утворенням виробленого простору по кінцевому положенню кар’єрного поля відповідає групі суцільних систем при розробці в основному пологих родовищ. У той же час є позитивний досвід відробки похилих і крутих покладів з переміщенням порід розкриву у вироблений простір безтранспортним способом або із застосуванням конвеєрів, автосамоскидів та залізничних потягів. Група заглиблювальних систем характерна тільки для похилих, крутопохилих і крутих родовищ, при розробці яких робоча зона розвивається углиб кар’єрного поля, вироблений простір несформований. Змішана група систем використовується, в основному, при розробці розосереджених покладів складної будови або виділенням кар’єру першої черги з частковим утворенням виробленого простору. У даних групах кар’єрний транспорт використовують повсюдно для переміщення як корисних копалин, так і порід розкриву. У таких умовах глибина кар’єру є визначальною для класифікації гірничотранспортних систем за ознакою виду транспорту. При цьому у залежності від щільності гірських порід, глибини розробки і площі кар’єру використовують різноманітні види транспорту як самостійно, так і у комбінаціях між собою. Так, використання автомобільного і залізничного транспорту може бути з прямою формою траси по окремих або групових траншеях тільки на верхніх горизонтах, стрічкових конвеєрів або скіпових підйомників, розміщених у похилих траншеях або шахтних стволах – з глибоких горизонтів. Складна форма траси характерна для автомобільного і залізничного транспорту під час руху по загальних траншеях на глибину до 200... 350 м, а також стрічковим конвеєром у зигзагоподібних траншеях. У міру поглиблення фронту гірничих робіт траса розкривних виробок у верхній частині кар’єру залишається без зміни або ж реконструюється, систематично доповнюється відповідним розвитком у глибинній частині. Представлена у такий спосіб класифікація гірничотранспортних систем кар’єру дає можливість упорядкувати у єдиному сполученні основних елементів гірничих, транспортних і підготовчих робіт, створити методику економіко-математичного моделювання багатоваріантної системи розробки кар’єру. Внаслідок цього суттєво спрощується не тільки обізнаність про розвиток кар’єру, його вивчення в навчальному процесі але й вибір оптимального напрямку переміщення відкритих розробок при проектуванні й експлуатації протягом усього терміну їх існування. Наведені поняття і термінологія апробовані при проектуванні, запроваджені на вітчизняних залізорудних і флюсових кар’єрах, затверджені Мінпромполітики України [15].ЛІТЕРАТУРА: Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Ч.1.: Учебник для Вузов / Новожилов М.Г., Кучерявый Ф.И., Хохряков В.С. и др. – М.: Недра, 1971. – 512 с. Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Ч.2. Учебник для Вузов / Новожилов М.Г., Хохряков В.С., Пчелкин Г.Д. и др.: – М.: Недра, 1971. – 552 с. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Ч.1.: Учебник для Вузов. – М.: Недра. 1985. – 500 с. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Ч.2. Учебник для Вузов. – М.: Недра, 1985. – 549 с. Томаков П.И., Наумов И.К. Технология механизации и организации открытых горных работ: Учебник для Вузов. – М.: МГИ, 1992. – 464 с. А.С. СССР № 805771. Способ рекультивации карьера внутренними отвальным уступом. Е 21С41/00 / Дриженко А.Ю., Просандеев Н.И., Мартыненко В.П. и др. Заявл. 13.04.79. №2750653/22-03 Опубл. 30.04.81, бюл.№16. А.С. СССР № 1303715. Способ открытой разработки крутопадающих месторождений. Е 21С41/00 / Дриженко А.Ю., Богданов В.М. Заявл. 24.04.85 Опубл. 15.04.87, бюл. №14. Дриженко А.Ю. Восстановление земель при горных разработках. – М.: Недра. 1985. – 240 с. Богданов В.М. Разработка методики обоснования параметров поэтапного развития глубоких карьеров крутыми слоями: Дис... канд. техн. наук: 05.15.03 – Днепропетровск, 1989. – 110с. Вскрытие глубоких горизонтов карьеров / Дриженко А.Ю., Мартыненко В.П., Симоненко В.И. и др. – М.: Недра, 1994. – 289 с. Дриженко А.Ю. Об унификации способа вскрытия и систем открытой разработки месторождений полезных ископаемых // Горный инф.-аналит. бюл. – М.: МГТУ. -1998.- №5.- С. 81-86. Мартыненко В.П. Научное обоснование и разработка экологически ориентированных технологий горных работ на железорудных горно-обогатительных комбинатах: Дис... д-ра техн. наук: 05.15.03 – Днепропетровск, 1999. – 344 с. Бизов В.Ф., Дриженко А.Ю. Відкриті гірничі роботи : Підручник для ВНЗ. Кр. Ріг : – Мінерал, 2004. – 341 с. Симоненко В. И. Технологические основы разработки нерудных месторождений с внутрикарьерным складированием отходов горного производства: Дис... д-ра техн. наук: 05.15.03 – Днепропетровск, 2004. – 467 с. Положення про проектування внутрішнього відвалоутворення та складування відходів виробництва в залізорудних і флюсових кар’єрах / Керівник А.Г. Шапар. – Мінпромполітики України. Кр. Ріг.: Мінерал. 2004. – 50 с.ББК 35.512.3Віктор САРАНЧУК, доктор технічних наук, Інститут фізико-органічної і вуглехімії НАН УкраїниІгор АРОВІН,ТОВ «Дослідне виробництво»^ РЕЗЕРВИ ВУГІЛЛЯ ДЛЯ КОКСУВАННЯЗбагачення вугілля – сукупність процесів механічної і хімічної обробки його для видалення мінеральних домішок, що потрапили у вугілля при видобутку і транспортуванні. Метою збагачення коксівного вугілля є отримання якісних компонентів шихти для коксування з певним вмістом вологи, мінеральних речовин і сірчистих сполук, хорошими коксівними властивостями. Як правило вологість, зольність і сірчистість кам’яновугільної шихти не перевищує таких значень: Wz = 9,0%, Ad = 8%, Sdt = 1,60%. Крім того, вихід летких речовин не повинен перевищувати Vdaf = 28% і показник спікливості у має бути не менше у = 16мм [1, 2]. За 10 років з 1989 по 1999 р. зольність рядового вугілля, яке видобувається в Україні зросла з 36,5 до 37,6%. При цьому засмічення вугілля породою збільшилося на 3%, зольність вугілля, що відвантажується шахтами – на 5,2% (з 18,9 до 24,1%) [3]. Зниження постачання коксівного вугілля супроводжувалось зростанням його зольності. Збільшення зольності рядового коксівного вугілля в 1997 році досягло в середньому 8-10%, що обумовило зниження виходу концентрату на 10-20% (з 68 до 50%) і підвищення його зольності в середньому на 1% (з 8,0% в 1992 р. до 9% в 1998 р.). На початок 2004 року в Україні діяла 61 вуглезбагачувальна фабрика, їх сумарна річна виробнича потужність – 147,8 млн. т. В складі Мінпаливенерго знаходилося 43 фабрики з встановленою потужністю 92,6 млн. т., чотири з яких практично не працюють, 16 вуглезбагачувальних фабрик потужністю 46,55 млн. т. знаходяться в оренді, і дві фабрики потужністю 8,7 млн. т. працюють у складі Авдіївського і Макіївського КХЗ [4]. Збагачувальні фабрики побудовані 20-75 років тому і мають середній вік 45 років. Технологія збагачення відображає рівень техніки вказаного періоду і відрізняється тільки в специфіці схем переробки конкретної сировини. Всі фабрики, які збагачують вугілля для коксування, мають глибину збагачення 0 мм і використовують флотацію для збагачення шламу. Крупні класи вугілля збагачуються, як правило, відсадкою (клас 0,5-13мм) і важкосередовищною сепарацією (клас крупніше за 13мм). Енергетичне вугілля і антрацити збагачуються за тією ж технологією. На сьогодні в Україні існують наступні співвідношення методів збагачення: відсадка – 71,3%; важкі середовища – 19,0%; флотація – 9,0%; гідроциклони та ін. – 0,7%. Таке співвідношення методів збагачення загалом відповідає світовим тенденціям, однак, відрізняється меншою питомою вагою застосування важкосередовищних гідроциклонів в порівнянні з Австралією, ПАР і США. За потужністю в Україні переважають фабрики, розраховані на переробку від 1,5 до 3,0 млн. т. (середня потужність 2,42 млн. т.) У табл. 1 представлені основні якісно-кількісні характеристики роботи вуглезбагачувальних фабрик України у 2003 році. Видобуте вугілля охоплене переробкою на 91%, а виробничі потужності фабрик використані тільки на 49,8%. Фабрики Мінпаливенерго відвантажували вугілля для енергетики зольністю – 24,7%, на коксування – 8,2%. Сумарна зольність відходів, що характеризує ефективність збагачення, становила 73,8%.^ Таблиця 1. Характеристика роботи вуглезбагачувальних фабрик у 2003 році [4]. Показник ^ Одиниця виміру Коксівне вугілля Енергетичне вугілля Антрацити Всього Видобуток млн.т. 39,63 24,21 17,12 80,96 Переробка на фабриках млн.т. 30,9 16,85 17,12 73,60 ^ В тому числі: на фабриках Мінпаливенерго млн.т. 17,54 8,63 16,56 42,73 на арендованих фабриках млн.т. 17,08 8,22 0,56 25,86 на фабриках КХЗ млн.т. 5,01 - - 5,01 Охоплення видобутого вугілля переробкою % 100,00 69,6 100,0 91,0 ^ Зольність за ЗФ Мінпаливенерго -видобутого вугілля % 37,2 40,1 35,8 37,8 -товарного вугілля % 8,2 19,9 17,9 16,4 -відходів збагачення % 73,3 74,6 74,5 73,8 Ступінь використання виробничих потужностей фабрик % 61,7 40,2 41,1 49,8 В тому числі ЗФ Мінпаливенерго % 52,4 46,7 41,0 51,4 Існує два реальних шляхи збільшення товарних ресурсів збагаченого вугілля: скорочення до мінімуму втрат горючої маси з відходами збагачення і залучення до товарного споживання вуглевмісних відходів, які знаходяться в мулонакопичувачах (шламовідстійниках) і породних відвалах. На ЗФ з різних причин (недосконалість технології, нестабільність режиму збагачення, знос обладнання та ін.) втрачається з відходами до 960 тис. т. вугілля на рік, з яких доступними технічними засобами і без великих капітальних витрат можна отримати на дев’яти ЗФ близько 570 тис. т. кондиційного вугілля [4]. Другим реальним джерелом додаткового палива є вуглевмісні відходи і забалансові шлами, придатні для переробки. На ЗФ України зараз за даним УкрНДІвуглезбагачення є 39 шламонакопичувачів і 47 відстійників, що містять 117 млн. т. обводнених вуглевідходів зольністю в середньому, 56,8% без урахування ЗФ при КХЗ [4]. Потрібно зазначити, що точні дані про кількість шламів відсутні. Інститут «УкрНДІвуглезбагачення» в своїх роботах приводить різні дані про кількість і якість шламів, причому кількість шламів варіює в межах 117-150 млн. т. [4, 10-12]. За нашими підрахунками на підприємствах України є понад 150 млн. т. шламів, з урахуванням існуючих шламонакопичувачів при коксохімзаводах. В Україні в 1920-1980-і роки вуглезбагачувальні фабрики працювали при 10 коксохімзаводах, і кожна з них мала свої шламонакопичувачі. Зараз при коксохімзаводах працюють дві збагачувальні фабрики, а інші зупинені. Практично всі шламонакопичувачі при всіх коксохімзаводах заповнені. Тільки в шламонакопичувачах трьох ЗФ при коксохімзаводах (Авдіївському, Макіївському і Ясинівському), заскладовано біля 19,0 млн. т. шламів. Якщо прийняти, що в шламовідстійниках решти семи ЗФ при коксохімзаводах складовано 25-30 млн. т. шламів, то в сумі запаси шламів у відстійниках діючих і зупинених підприємств становлять 155-160 млн. т. Склад шламів за результатами аналізу відібраних нами проб також відрізняється від наведеного в роботах «УкрНДІвуглезбагачення» (табл. 2). Приведені в табл. 2 дані, крім показників по ДП «Антрацит», отримані на основі аналізу 12-50 проб, відібраних у шламонакопичувачах. З шламонакопичувача ДП «Антрацит» досліджена одна об’єднана проба. Як видно з приведених даних зольність досліджених проб значно нижче, ніж вказано в роботах «УкрНДІвуглезбагачення», хоча і змінюється в широких межах, про що свідчать аналізи проб, відібраних у різних частинах шламонакопичувача ЗФ на Авдіївському КХЗ (табл. 3).^ Таблиця 2. Аналіз шламів різних збагачувальних фабрик Параметр ^ Збагачувальна фабрика КХЗ Авдіївського Ясинівського Макіївського Дзержинського Горлівського ГП «Ан-трацит» Робоча вологість, Wr,% 22-27 18-19 17,3-33,6 22-24 28-29 28 Аналітична вологість, Wa,% 1,0-1,3 1,0-1,3 1,2-1,5 1,2-1,3 1,3-1,5 2,5 Зольність, Ad ,% 35,3-48,9 37,1-39,4 29,9-56,4 51,-52 41-48 34,9 Вміст частинок менше 1 мм, % 99,7-97,8 97,3-98,4 98,5-100 97,4 98,3 97,0 Вміст сірки, St,% 1,5-1,7 1,0-1,1 1,0-1,3 1,8 1,1-1,3 0,7 ^ Таблиця 3. Аналіз шламів АКХЗ Параметр ^ Номер проби 1 2 3 4 5 6 7 8 Вологість, Wr,% 37,6 6,2 23,5 10,2 12,3 17,4 - - Зольність, Ad ,% 35,8 42,7 41,3 34,5 50,5 35,5 26,2 55,4 Вміст частинок понад 1 мм, % 1,3 1,8 2,1 0,7 2,2 1,7 1,3 0,8 Вміст сірки, St,% 1.1 0.9 0.9 1.1 1.2 1.0 2.1 3.5 Вихід летких речовин Vday,% - - - - - - 29,9 28,9 Зольність відібраних пізніше для петрографічного аналізу шести проб змінювалася від 30,8 до 40,7%, а частка вугілля в пробах згідно з його петрографічними дослідженнями змінювався від 81 до 86% [13-15]. Аналогічні дані отримані авторами роботи [16], які також досліджували склад і властивості продуктів в шламонакопичувачах Авдіївського КХЗ. Вони провели випробовування на поверхні і на глибину до 9 м з відбором кернових проб при рівномірному розподілі точок відбору на поверхні шламонакопичувача і визначили якісні показники на поверхні (табл. 4), а також зміну якості шламу з глибиною. Вологість відходів на поверхні не перевищує Wr = 30%, зміст сірки Sd t= 1,5%, а зольність коливається в межах Ad = 30-40%. Із збільшенням глибини зольність зростає в середньому на 1% на кожний метр глибини.Таблиця 4. Якість шламу на поверхні шламонакопичувача. ^ Точкавідбору проб Вологість, % Зольність, % Вихідлетких, % Вмістсірки, % 1 16,0 35,9 20,5 1,23 2 17,0