д.т.н., профессор, директор Центра инновационных угольных технологий
Dr. Sci. (Eng.), professor, director of the Center for innovative coal technologies
к.т.н., доцент, заведующий кафедрой инженерных конструкций, строительных технологий и материалов
Cand. Sci. (Eng.), associate professor, head of the Department of engineering structures, construction technologies and materials
магистрант кафедры инженерных конструкций, строительных технологий и материалов
master's student of the Department of engineering structures, construction technologies and materials
Актуальность работы обусловлена, с одной стороны, необходимостью решения проблемы проседания земной поверхности в районах подземных горных работ, а с другой – размещением значительного количества золошлаковых отходов угольных ТЭЦ и котельных, отходов горнодобывающей и металлургической промышленности. В настоящей работе приведено описание работы закладочного комплекса на Таштагольском руднике АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Представлен типовой состав закладочной смеси, наиболее дорогостоящими компонентами которой являются цемент Топкинского цементного завода и доменный гранулированный шлак, доставляемый с металлургического комбината в г. Новокузнецк. Проведенными исследованиями установлена возможность оптимизации состава закладочной смеси путем замены цемента и гранулированного шлака на золу уноса «Западно-Сибирской ТЭЦ». Подготовку смеси проводили в лабораторной стержневой мельнице с подбором режима измельчения исходных материалов. В экспериментах добивались необходимых значений крупности (не более 5 % остатка на сите № 0,14) и подвижности закладочной смеси путем добавления воды. Подвижность смеси определяли на приборе Суттарда, встряхивающем столике и стандартном конусе. Представлена методика расчета промышленной стержневой мельницы для замены шаровых мельниц, установленных на руднике. Из подготовленной в лабораторных условиях закладочной смеси готовили образцы твердеющей закладки. Результаты исследований образцов твердеющей закладки показали необходимую прочность при времени выдержки в условиях, моделирующих горную выработку, более 90 суток (более 4 МПа), при этом плотность закладочной смеси составила более 2 г/см3 при замене 50 % на золу уноса.
The relevance of the work is due, on the one hand, to the need to solve the problem of subsidence of the earth's surface in areas of underground mining, and, on the other, to the placement of a significant amount of ash and slag waste from coal-fired thermal power plants and boiler houses, waste from the mining and metallurgical industries. This paper describes the operation of the laying complex at the Tashtagolsky mine of JSC EVRAZ ZSMK JSC. The typical composition of the filling mixture is presented, the most expensive components of which are cement from the Topkinsky cement plant and blast furnace granulated slag delivered from the metallurgical plant in Novokuznetsk. The conducted research has established the possibility of optimizing the composition of the filling mixture by replacing cement and granular slag with fly ash from the West Siberian thermal power plant. The preparation of the mixture was carried out in a laboratory rod mill with the selection of the grinding mode of the starting materials. In experiments, the required values of fineness (no more than 5 % of the residue on the sieve No. 0.14) and mobility of the filling mixture were achieved by adding water. The mobility of the mixture was determined on a Souttard device, a shaking table and a standard cone. A method for calculating an industrial rod mill to replace ball mills installed at the mine is presented. Samples of the hardening bookmark were prepared from the prepared in laboratory conditions. The results of studies of the hardening bookmark samples showed the necessary strength at a holding time in conditions simulating mining for more than 90 days (more than 4 MPa), while the density of the laying mixture was more than 2 g/cm3 when replacing 50 % with fly ash.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.