Misnikov_o_s_tehnologiya_i_kompleksnaya_mehanizaciya_otkryty (1)
Федеральне агентство з освіти
Тверський державний технічний університет
О.С. Місніков, В.А. Біляков, О.В. Шамбер
Технологія та комплексна механізація відкритих гірничих робіт
Видобуток кускового торфу та сапропелю
УДК 622.331:622.271 (075.8)
Місніков О.С. Технологія та комплексна механізація відкритих гірничих робіт. Видобуток кускового торфу та сапропелю : навчальний посібник /
О.С. Місніков, В.А. Біляков, О.В. Шамбер .вид. Твер: ТДТУ, 2008. 160 с.
Розглядаються технологічні процеси видобутку кускового торфу фрезформувальним та екскаваторним способом, які використовуються нині в Україні, Фінляндії та Ірландії. Наводиться методика розрахунку продуктивності фрезформувальних машин, агрегатів по сушінню та прибиранню кускового торфу циклічної та безперервної дії. У зв'язку з практично повною відсутністю вітчизняного торф'яного машинобудування, основна увага приділяється технологічному процесу з використанням закордонного обладнання концернів.
VAPO OY, SUOKONE OY та фірми HERBST.
Значну частину навчального посібника присвячено аналізу технологій розробки сапропелевих родовищ. Тут наводяться дані про утворення та властивості сапропелів, розглядаються основні класифікації та напрямки використання сапропелів, видобуток сапропелю гідромеханізованим способом, із застосуванням зимового намиву та екскаваторним способом.
Великий інформаційний матеріал, наведений у додатках, дозволяє студентам самостійно проводити розрахунок технологічних показників при видобуванні кускового торфу та сапропелю у різних економічних районах України.
Може бути рекомендовано студентам, які навчаються за напрямом 130400 «Гірнича справа», а також фахівцям, які працюють уобласті торф'яного та сапропелевого виробництва.
Рецензенти: директор розвитку ВАТ доктор технічних наук С.Н. Гамаюнів; завідувач кафедри «Торф'яні машини та обладнання» доктор технічних наук професор В.Ф. Синіцин.
технічний університет, 2008
У балансі України приблизно з середини років XX століття частка використання природного газу і рідкого палива почала перевищувати споживання твердих горючих копалин - вугілля, сланців і торфу. В даний час на частку торфу, що використовується як паливо, припадає всього близько 0,05%. Однак за всіх переваг природного газу досить проблематично продовжувати орієнтувати всі енергоспоживаючі галузі України на цей вид палива. Насамперед це пов'язано з обсягами експорту, що постійно збільшуються, і зростанням світових цін на газ.
За прогнозами вітчизняних та зарубіжних експертів, роль різних видів біопалива і насамперед торфу зростатиме. Вже зараз в окремих районах нашої країни торф, що використовується на вищому технологічному рівні, є рентабельним місцевим паливом, здатним конкурувати з найкращими марками вугілля, мазутом, а в деяких випадках і з природним газом.
Більше того, такі високоякісні ресурси, як природний газ та нафта, доцільно використовувати насамперед для глибокої хімічної переробки, споживання, а також для генерації електричної енергії. У цих випадках досягатиметься найбільший ефект.
Спалювання місцевих видів палив замість більш якісного далекопривізного вугілля також рентабельне у зв'язку з меншими витратами на транспортування та перевантаження, якщо плече доставки не перевищує 80…100 км для фрезерного та 100…150 км для кускового торфу.
У зв'язку з цим у навчальному посібнику розглядаютьсятехнології отримання кускового торфу фрезформувальним та екскаваторним способом, у тому числі з урахуванням закордонного досвіду виробництва цих видів палива. Значна увага приділяється методикам розрахунку основних технологічних показників при видобуванні кускового торфу та перспективних технологіях його виробництва.
На відміну від знаменитих українських чорноземів у ґрунтах Центрального економічного району Україна міститься порівняно невелика кількість гумусу. Без застосування органічних добрив вирішити цю проблему практично неможливо. На початку мм. XX століття потреба сільськогосподарських земель в органічних добривах була задоволена лише наполовину. Нині становище ще більше посилилося. На сільськогосподарських підприємствах України органічні добрива вносяться в кількості приблизно 420…450 мільйонів тонн на рік (3,6…4,0 тонни на гектар ріллі), що становить 30…35 % науково обґрунтованої норми. У
У багатьох регіонах нашої країни відбувається різке зниження вмісту гумусу в ґрунті, що є основним показником його родючості.
На думку багатьох учених, органічним добривам з торфу та сапропелю має відводитися найважливіша роль у регуляції енергетики ґрунтового покриву та балансу гумусу, у покращенні фізичних та хімічних властивостей ґрунту, підвищенні ефективності дії мінеральних добрив, а також у регулюванні стану ґрунтового біоценозу. Правильне та своєчасне використання біогенних матеріалів для приготування добрив та регулярне внесення органічних компостів дозволяє значно підвищити врожайність багатьох сільськогосподарських культур. Одним із найбільш перспективних шляхів використання торфу та сапропелю є приготування на їх основі різних видів продукції як для сільського господарства в цілому,так дрібніших споживачів: парникових господарств, дачних кооперативів тощо.
У зв'язку з тим, що вивчення гідромеханізованого способу розробки родовищ корисних копалин включено до державного освітнього стандарту за напрямом 130400 «Гірська справа», у книзі велика увага приділяється цьому способу при видобуванні сапропелевих ресурсів з відкритих водойм (озер). Попередньо розглядаються питання освіти, класифікації та основних напрямів використання сапропелів.
Л.С. Амаряна, А.Є. Афанасьєва (розділ 1.6), В.Д. Копенкіна, В.Я. Антонова, С.Г. Солопова, В.К. Фоміна, О.В. Шамбера, В.І. Суворова,
Н.В. Гревцева та інших вчених. До розділу 5 включено дослідження
М.З. Лопотко, А.І. Фоміна, І.Ф. Ларгіна, А.С. Тарантова, І.І. Ліштвана, В.І. Косова, А.В. Смирнова, В.І. Хохлова, С.М. Штина та інших відомих сапропелезнавців.
1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ВИРОБНИЦТВО КУСКОВОГО ТОРФУ 1.1. Основні характеристики кускового торфу
Кусковий торф є твердим енергетичним та комунально-побутовим паливом, а також сировиною для газифікації та хімічної переробки. Його одержують методом видавлювання пластичної торф'яної маси через формуючі насадки з подальшим сушінням до збиральної вологості в польових умовах.
Кусковий торф, будучи твердим паливом, зручний для спалювання в топках колосникового типу. Згоряючи, він виділяє в середньому 11,3 МДж/кг теплової енергії. Це трохи більше, ніж виділяють дрова, і трохи менше, ніж торф'яний брикет. По теплової ефективності він цілком можна порівняти з низькосортним вугіллям, але не має їх недоліків – великого вмісту золи та сірчистих сполук. У ряді європейських країн кусковий торф нарівні з торф'яним брикетом використовується як камінне паливо, тому що немістить шкідливі домішки.
Як правило, кусковий торф є сумішшю з великих шматків (80…90 %) і дрібниць (уламків) розміром менше 25 мм у поперечнику (10…20 %). Вміст дрібниці обмежений стандартом (ГОСТ 917271) і не може перевищувати 10 % для кускового торфу, сформованого на поклади верхового типу, та 20 % – на низинному покладі. При більшому вмісті дрібниці сортність палива знижується, а при перевищенні 30% паливо бракується.
Для виробництва кускового торфу придатні торф'яні родовища верхового, перехідного та низинного типів зі ступенем розкладання понад 15 % та зольністю менше 23 %. Технологічні розрахунки з кусковим торфом ведуться за умовної вологості 33%. Забирається кусковий торф при вологості 45 ... 50%, а в процесі зберігання його вологість може знижуватися.
Водопоглинальна здатність кускового торфу залежить від властивостей вихідної сировини. У табл. 1 наведено значення вологості торф'яних шматків (початкова вологість 30%) після знаходження їх у воді протягом 48 годин (48%).
Таблиця 1. Залежність величини 48 від ступеня розкладання торфу