|
АНАЛІЗ СПОСОБІВ ТА КРИТЕРІЇВ ВСТАНОВЛЕННЯ
ГЕОТЕРМАЛЬНИХ МОДУЛІВ НА ЗАКРИТИХ ВУГІЛЬНИХ ШАХТАХ
О.В. Інкін1*,
Д.В. Рудаков2
1Національний технічний
університет «Дніпровська політехніка», Інститут фізики гірничих процесів
Національної академії наук України, м. Дніпро, Україна
2Національний технічний
університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна
*Відповідальний автор: e-mail: inkin@ua.fm
Физико-технические проблемы горного производства,
2021, (23), 118-135.
https://doi.org/10.37101/ftpgp23.01.009
full
text (pdf)
ABSTRACT (IN UKRAINIAN)
Метою даної роботи є обґрунтування ефективних та
гідродинамічно безпечних технологічних способів освоєння теплового ресурсу закритих
вугільних шахт шляхом встановленням геотермальних модулів різних
конструкцій.
Методика базується на використанні аналітичних залежностей для розрахунку відбору шахтних вод з
підтриманням їх гідродинамічно безпечного рівня в межах шахтного поля. Крім
того, використовуються рівняння для експрес-розрахунків показників
вилучення теплової енергії води та гірничих порід при техніко-економічній
оцінці геотермальних модулів.
Результати. Обґрунтовані способи, критерії та послідовність
встановлення геотермальних модулів на закритих шахтах Донбасу за їх
пріоритетністю та можливістю реалізації, які дозволять ефективно
використовувати енергетичний потенціал шахтних вод і гірничих порід.
Потреби місцевих споживачів у тепловій енергії можуть бути значною мірою задоволені
за допомогою геотермальних модулів.
Наукова новизна. Запропонована методика
розрахунку основних параметрів і показників геотермальних модулів дозволяє
виконувати реалістичну оцінку економічної ефективності в умовах закритих
шахт Донбасу. Кількісно показано вплив на економічні показники модулів
витрати відбору шахтних вод, температура води та гірничих порід.
Практична значимість. Обґрунтовано способи і
критерії екобезпечного та економічно доцільного
використання геотермального потенціалу ліквідованих вуглевидобувних
підприємств шляхом створення модулів, які забезпечують виробництво теплової
енергії відповідно до потреб місцевих споживачів.
Ключові слова: закрита шахта; водовідлив;
геотермальний модуль; шахтні води; теплова енергія
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Ramos, E.P., Breede, K., & Falcone, G. (2015). Geothermal heat
recovery from abandoned mines: a systematic review of projects implemented
worldwide and a methodology for screening new projects. Environ Earth Sci.
73(11). 6783–6795. https://doi.org/10.1007/s12665-015-4285-y
2. LANUV NRW
(2018): Landesamt für
Natur, Umwelt, und Verbraucherschutz
Nordrhein-Westfahlen: Potenzialstudie
warmes Grubenwasser – Fachbericht 90. Recklinghausen. 154 p.
3. Sadovenko, I., Inkin, O., Dereviahina, N., & Khryplyvets,
Y. (2019). Actualization of prospects of thermal usage of groundwater of
mines during liquidation. E3S Web of Conferences 123, 01046.
https://dx.doi.org/10.1051/e3sconf/201912301046
4. Ramos, E.P., Breede, K., & Falcone G. (2015). Geothermal heat
recovery from abandoned mines: a systematic review of projects implemented
worldwide and a methodology for screening new projects. Environ Earth Sci.
73, 6783–6795. https://doi.org/10.1007/s12665-015-4285-y
5. Sadovenko, I., Rudakov, D., Inkin, O. (2014). Geotechnical schemes to the
multi-purpose use of geothermal energy and resources of abandoned mines.
Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining.
443–450.
6. Banks, D., Athresh, A., Al-Habaibeh, A.,
& Burnside N. (2019). Water from abandoned mines as a heat source:
practical experiences of open- and closed-loop strategies, United Kingdom.
Sustainable Water Resources Management, 5. 29–50.
7. Norvatov, Y.A., Petrova,
I.B., Kotlov, S.N., & Saveliev,
D.I. (2010). Scientific and methodological principles of the analysis and
prediction of hydrogeological conditions of mine abandonment, International
mining conference, Vietnam, 597–600.
8. Wolkersdorfer, C. (2008). Water management at abandoned
flooded underground mines. Fundamentals. Tracer tests. Modelling. Water
treatment. – Springer, 465 p.
9. Мохов, А.В., Химченко, А.Г.
& Селиванов, Б.В. (2008). О причинах подтопления земной поверхности в
горнодобывающих регионах (на примере Восточного Донбасса). Горный
информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), (2),
189–195.
10. Бочевер, Ф.М., Лапшин,
Н.Н., Орадовская, О.Е. & Хохлатов, Э.М.
(1976). Проектирование водозаборов подземных вод. М.: Стройиздат,
292 с.
11. Sadovenko, I., Inkin, O., & Zagrytsenko, A. (2016). Theoretical and geotechnological fundamentals for the development of
natural and man-made resources
of coal deposits.
Mining of Mineral Deposits, Volume 10, Issue 4, 1–10.
https://doi.org/10.15407/mining10.04.001
12. Аренс, В.Ж. (2001).
Физико-химическая геотехнология. М.: Изд-во МГГУ,
656 с.
13. Тихомиров, А.К. (2006). Теплоснабжение района
города. Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та,
135 с.
14. Улицький, О.А., Єрмаков, В.М., Луньова, О.В.
& Бойко, К.Є. (2019). До питання оцінки прогнозу змін гідрогеологічних умов техноекосистеми
Селидівської групи
шахт. Екологічна безпека
та природокористування, (3), 32–42.
15. Rudakov, D., Inkin, O., Dereviahina, N., & Sotskov, V. (2020). Effectiveness
evaluation for geothermal heat recovery in closed mines of Donbas. E3S Web
of Conferences 201,
01008 Ukrainian School of Mining Engineering, 1–10.
https://doi.org/10.1051/e3sconf/202020101008
|
