Исследование технологии производства электроэнергии от потоков гидросмесей для повышения энергоэффективности освоения золоторудных месторождений

Одним из основных направлений развития научно-методических основ проектирования подземных рудников, обеспечивающих устойчивое функционирование горнотехнических систем при комплексном освоении месторождений, является повышение энергоэффективности горного производства. Разработка и обоснование параметров технологии генерации электроэнергии в подземном руднике за счет потенциальной энергии технологических потоков, формируемых и перемещаемых в горнотехнической системе, представляет, несомненно, актуальную задачу. На базе обоснования перспективных конструктивных и технологических решений по преобразованию энергии движущихся потоков гидросмесей и разработанных на основе этого технологических рекомендаций по получению электроэнергии в ходе ведения горных работ на больших глубинах, выполнено испытание технологии производства электроэнергии от потоков гидросмесей. Результаты испытаний определили возможность использования энергии гидропотоков в качестве дополнительного источника электрической энергии на подземном руднике. Также испытания указали на необходимость изменения структуры горнотехнической системы с учетом перспектив генерации электрической энергии, в связи с чем разработаны рекомендации, обеспечивающие возможность рекуперации энергии гидропотоков.

Ключевые слова: недра Земли, комплексное освоение, технологические потоки, энергопроизводство, энергоэффективность, горнотехническая система, рекуперация энергии, система водоотлива, шахтные электросети, закладочные смеси.
Как процитировать:

Туркин И. С., Князькин Е. А., Бондаренко А. А. Исследование технологии производства электроэнергии от потоков гидросмесей для повышения энергоэффективности освоения золоторудных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 3. – С. 138–150. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-3-0-138-150.

Благодарности:
Номер: 3
Год: 2020
Номера страниц: 138-150
ISBN: 0236-1493
UDK: 620.97
DOI: 10.25018/0236-1493-2020-3-0-138-150
Дата поступления: 17.04.2019
Дата получения рецензии: 11.11.2019
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 20.02.2020
Информация об авторах:

Туркин Иван Сергеевич — канд. техн. наук, заместитель генерального директора по перспективному развитию, ООО «УралЭнергоРесурс»,
Князькин Егор Алексеевич1 — аспирант, e-mail: mail@eaknyazkin.ru,
Бондаренко Алина Александровна1 — аспирант,
1 Институт проблем комплексного освоения недр РАН.

 

Контактное лицо:

Князькин Е.А., e-mail: mail@eaknyazkin.ru.

Список литературы:

1. Javier Menéndez, Jorge Loredo Use of closured open pit and underground coal mines for energy generation: Application to the Asturias Central Coal Basin (Spain) // E3S Web of Conferences, 2018, Vol. 80, article 01005.

2. Gideon Edgar du Plessis, Leon Liebenberg, Edward Henry Mathews Case study: the effects of a variable flow energy saving strategy on a deep-mine cooling system // Applied Energy, 2013, Vol. 102, pp. 700—709.

3. Christian F. Ihle, Willy Kracht The relevance of water recirculation in large scale mineral processing plants with a remote water supply // Journal of Cleaner Production, 2018, Vol. 177, pp. 34—51.

4. А. да Роза Возобновляемые источники энергии. Физико-технические основы: учебное пособие. — Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», М.: Издательский дом МЭИ, 2010. —704 с.: ил.

5. Radchenko D.N., Bondarenko A.A. Mining engineering system as an energy asset in industry 4.0 // E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 58, article 1009. https://doi.org/10.1051/ e3sconf/20185801009RSES.

6. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В., Радченко Д.Н. Проблема использования возобновляемых источников энергии в ходе разработки месторождений твердых полезных ископаемых // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2015. № 1. — С. 88—96.

7. Рыльникова М.В., Галченко Ю.П. Возобновляемые источники энергии при освоении земных недр. — М.: ИПКОН РАН, 2015. — 122 с.

8. Javier Menendez, Jesus M. Fernandez-Oro, Monica Galdo, Jorge Loredo Pumped-storage hydropower plants with underground reservoir: Influence of air pressure on the efficiency of the Francis turbine and energy production // Renewable Energy. 2019, Vol. 143, pp. 1427— 1438.

9. Javier Menendez, Jorge Loredo, Monica Galdo, Jesus M. Fernandez-Oro Energy storage in underground coal mines in NW Spain: Assessment of an underground lower water reservoir and preliminary energy balance // Renewable Energy, 2019, Vol. 134, pp. 1381—1391.

10. Franz Georg Pikl, Wolfgang Richter Large‐scale, economic and efficient underground energy storage // Geomechanik und Tunnelbau, 2019, Vol. 3, pp. 251—269.

11. Рыльникова М.В., Струков К.И., Олизаренко В.В., Зубков А.А. Методика оценки энергетического потенциала вспомогательных потоков гидросмеси на подземных рудниках / Комбинированная геотехнология: ресурсосбережение и энергоэффективность IX международная конференция. Магнитогорск, 22—26 мая 2017 г. — Магнитогорск, 2017. — C. 121—125.

12. Струков К.И., Князькин Е.А., Туркин И.С. Принципы проектирования рудников с учетом возможности генерации электроэнергии за счет энергии свободных потоков гидросмеси / Освоение месторождений минеральных ресурсов и подземное строительство в сложных гидрогеологических условиях: сборник материалов XIV международного симпозиума. — Белгород, 2019. — С. 162—165.

13. Рыльникова М.В., Струков К.И., Туркин И.С. Опытно-промышленная апробация инновационной технологии преобразования энергии шахтных потоков гидросмесей в электрическую / Современные инновационные технологии в горном деле и при первичной переработке минерального сырья. Материалы международной научно-практической конференции. — М., 2018. — С. 14—20.

14. Приказ № 599 от 11 декабря 2013 г. (с ред. пр. № 580) Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых».

15. Гусев А.А. Основы гидравлики: учебное пособие для среднего профессионального образования. — М.: Юрайт, 2018. — 285 с.

16. Корпачев В.П., Сизов Б.Г., Иванов В.Г., Губин И.В. Основы гидравлики: учебное пособие для студентов. — Красноярск: СибГТУ, 2011. — 266 с.

17. Каплунов Д.Р., Радченко Д.Н. Выработанные пространства недр: принципы многофункционального использования в полном цикле комплексного освоения месторождений твердых полезных ископаемых // Горный журнал. — 2016. — № 5. — С. 28—33.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.