natureПриродопользованиеNature Management2079-3928Институт природопользования НАН Беларусиnature-74Research ArticleГЕОТЕХНОЛОГИИ. ДОБЫЧА, ПЕРЕРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХGEOTECHNOLOGY. EXTRACTION, PROCESSING AND THE USE OF SOLID FUEL MINERALSМетодика расчета физико-технических и эксплуатационных характеристик карбонатного сапропеля при применении скважинной гидродобычиMethod of the calculating of the physical, technical and operational characteristics of carbonate sapropel in borehole hydraulic mining useКунцевичВ. Б.KuntsevichV. B.

Кунцевич Виктор Болеславович – кандидат технических наук, старший научный сотрудник

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск

Victor B. Kuntsevich – Ph. D. (Technical), Senior Researcher

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

info@nature-nas.byКурзоБ. В.KurzoB. V.

Курзо Борис Валентинович – доктор технических наук, доцент, заведующий лабораторией использования и охраны торфяных и сапропелевых месторождений

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск

Boris V. Kurzo – D. Cs. (Technical), Associate Professor, Head of Lab of peat and sapropel deposits utilization and protection

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

kurs2014@tut.byГайдукевичО. М.GaidukevichO. M.

Гайдукевич Олег Михайлович – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск

Oleg M. Gaidukevich – Ph. D. (Technical), Leading Researcher

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

kurs2014@tut.byМакаренкоТ. И.MakarenkoT. I.

Макаренко Татьяна Ивановна – научный сотрудник

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск

Tatiana I. Makarenko – Researcher

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

makarenko.IP@mail.ruАгейчикИ. В.AgeichikI. V.

Агейчик Инна Валерьевна – научный сотрудник

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск

Inna V. Ageichik – Researcher

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

ageichik.iv@mail.ruТатковА. Ю.TatkovA. Yu.

Татков Антон Юрьевич – младший научный сотрудник

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск

Anton Yu. Tatkov – Junior Researcher

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

kurs2014@tut.byКалилецЛ. П.KaliletsL. P.

Калилец Людмила Петровна – научный сотрудник

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск

Lyudmila P. Kalilets – Researcher

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

nfo@nature-nas.byИнститут природопользования НАН БеларусиInstitute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus20243010202502123130Copyright © Кунцевич В.Б., Курзо Б.В., Гайдукевич О.М., Макаренко Т.И., Агейчик И.В., Татков А.Ю., Калилец Л.П., 20252025Кунцевич В.Б., Курзо Б.В., Гайдукевич О.М., Макаренко Т.И., Агейчик И.В., Татков А.Ю., Калилец Л.П.Kuntsevich V.B., Kurzo B.V., Gaidukevich O.M., Makarenko T.I., Ageichik I.V., Tatkov A.Y., Kalilets L.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nature-journal.by/jour/article/view/74

Приведена методика расчета основных характеристик сапропеля, залегающего под торфом, на опытном участке торфяного месторождения Гала-Ковалевское. Показано, что в случае извлечения карбонатного сапропеля на участке по технологии скважинной гидродобычи, к потерям балансовых запасов относится площадь, занятая осушительной сетью. Коэффициент использования балансовых запасов составил 0,93. При влажности сапропелевой пульпы 97 % теоретический выход воздушно-сухого вещества с условной влажностью 60 % из 1 м3 равен 0,075 т/м3. Рассмотрены два способа определения коэффициента добавления воды: по массе разработанной сапропелевой залежи и ее влажности, и по содержанию сухого вещества в залежи и пульпе. Полевыми опытами установлено, что при добыче карбонатного сапропеля скважинным способом среднее содержание сухого вещества в пульпе составляет 3 %.

Применительно к сапропелю влажностью 73,4 %, залегающему под слоем торфа на опытном участке, коэффициент добавления воды составил 7,9 на 1 т сапропеля при влажности пульпы 97 %. Приведен график добавления необходимого количества воды в зависимости от влажности сапропеля в залежи и влажности пульпы. Показано, что существует оптимальная влажность пульпы, обеспечивающая при заданных условиях максимальную программу добычи сапропеля и рациональную зону реологических параметров, в пределах которой гидротранспорт сапропелевой пульпы целесообразен.

The article presents a method for calculating the main characteristics of sapropel lying under peat in experimental area of Gala-Kovalevskoye peat deposit. It has been shown that in the case of extracting carbonate sapropel in the area using borehole hydraulic mining technology, the area occupied by the drainage network is considered to be a loss of balance reserves. The coefficient of balance reserves use was 0.93. With sapropel pulp moisture content of 97 %, the theoretical yield of air-dry matter, with conditional moisture content of 60 %, from 1 m3 is 0.075 t/m3. Two methods for the determining of the water addition coefficient are considered: by the mass of the developed sapropel deposit and its moisture content, and by dry matter content in the deposit and pulp. Field experiments have shown that when extracting carbonate sapropel using a borehole method, an average dry matter content in the pulp is 3%. In regard to sapropel with the moisture content of 73.4 %, lying under the layer of peat in the experimental area, water addition coefficient was 7.9 per 1 t of sapropel with pulp moisture content of 97 %. The graph of the required amount of water addition has been given depending on the sapropel moisture content in the deposit and the pulp moisture content. It has been shown that there is an optimal pulp moisture content that ensures, under the given conditions, the maximum sapropel extraction program and the rational zone of rheological parameters within which the hydrotransport of sapropel pulp is advisable.

торфяное месторождениесапропельопытный участоктехнология скважинной гидродобычиосновные характеристикиpeatlandsapropelpilot siteborehole hydraulic mining technologymain characteristicsReferencesЛазарев, А. В. Технология производства торфа / А. В. Лазарев. – М. : Недра, 1974. – 320 с.Lazarev A. V. Tehnologija proizvodstva torfa [Peat production technology]. Moscow, Nedra Publ., 1974, 320 p. (in Russian)Инструкция по разведке торфяных месторождений СССР : утв. М-вом геологии СССР 21.01.1983. – М. : Торфгеология, 1983. – 193 с.Instrukciya po razvedke torfyanyh mestorozhdenij SSSR: utv. M-vom geologii SSSR 21.01.1983 [Instructions for exploration of peat deposits in the USSR: approved by the USSR Ministry of Geology on 21 January1983]. Moscow, Torfgeologiya Publ., 1983, 193 p. (in Russian)Штин, С. М. Гидромеханизированная добыча торфа и производство торфяной продукции энергетического назначения / С. М. Штин ; под ред. И. М. Ялтанца. – М. : Горная книга, 2012. – 360 с.Shtin S. M. Gidromekhanizirovannaya dobycha torfa i proizvodstvo torfyanoj produkcii energeticheskogo naznacheniya [Hydromechanized extraction of peat and production of peat products for energy purposes]. Moscow, Mountain book Publ., 2012, 360 p. (in Russian)Формулирование теоретических основ расчета гидродобычи залегающего под торфом сапропеля и разработка технологической классификации его залежей : отчет о НИР (промежут.) / нац. Акад. Наук Беларуси, Ин-т природопользования ; рук. Б. В. Курзо. – Минск, 2023. – 84 с. – № ГР 20210174.Formulirovanie teoreticheskih osnov rascheta gidrodobychi zalegayushchego pod torfom sapropelya i razrabotka tekhnologicheskoj klassifikacii ego zalezhej [Formulation of theoretical foundations for calculating hydraulic mining of sapropel underlying peat and development of a technological classification of its deposits]. Otchet o NIR (promezhutochnyj) [Research report (intermediate)]. Institute of Nature Management of the NAS of Belarus, supervisor B. V. Kurzo. Minsk, 2023, 84 p., St. Reg. no. 20210174. (in Russian)Косов, В. И. От геоэкологии до нанотехнологий. Композитные строительные и топливно-энергетические материалы из органогенных горных пород и отходов / В. И. Косов, А. П. Золотухин. – СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2010. – 368 с.Kosov V. I., Zolotuhin A. P. Ot geoekologii do nanotekhnologij. Kompozitnye stroitel'nye i toplivno-energeticheskie materialy iz organogennyh gornyh porod i othodov [From geoecology to nanotechnology. Composite building and fuel-energy materials from organogenic rocks and waste]. St. Petersburg, Publishing House of the Polytechnic University, 2010, 368 p. (in Russian)Физико-химические основы технологии торфяного производства / И. И. Лиштван [и др.]. – Минск : Наука и техника, 1983. – 232 с.Lishtvan I. I., Terentyev A. A., Bazin E. T., Golovach A. A. Fiziko-himicheskie osnovy tekhnologii torfyanogo proizvodstva [Physicochemical principles of peat production technology]. Minsk, Nauka i Technika Publ., 1983, 232 p. (in Russian)Методические указания по расчету гидравлического транспорта сапропелей. Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР. Главнечерноземводстрой. ВНИИГиМ им. А. Н. Костякова. (Утв. НТС Главнечерноземводстроя при Минводхозе СССР, протокол № 216 от 20.11.1980). – М., 1981. – 53 с.Metodicheskie ukazaniya po raschetu gidravlicheskogo transporta sapropelej. Ministerstvo melioracii i vodnogo hozyajstva SSSR. Glavnechernozemvodstroj. VNIIGiM im. A. N. Kostyakova (Utv. NTS Glavnechernozemvodstroya pri Minvodhoze SSSR, protokol № 216 ot 20.11.1980) [Guidelines for calculating the hydraulic transport of sapropels. Ministry of Melioration and Water Resources of the USSR. Glavnechernozemvodstroy. A. N. Kostyakov VNIIGiM (Approved by the NTS of Glavnechernozemvodstroy under the Ministry of Water Resources of the USSR, protocol no. 216 of 11.20.1980)]. Moscow, 1981, 53 p. (in Russian)Волков, Г. Г. Динамическое предельное напряжение при различном содержании сухого вещества : автореф. дис. … канд. техн. наук / Г. Г. Волков. – Минск, 1980. – 23 с.Volkov G. G. Dinamicheskoe predel'noe napryazhenie pri razlichnom soderzhanii suhogo veshchestva [Dynamic ultimate stress at different dry matter content]. Avtoreferat dissertacii kandidata tekhnicheskih nauk [PhD. tech. sci. abs. diss.]. Minsk, 1980, 23 p. (in Russian)Богатов, Б. А. Технология и комплексная механизация торфяного производства / Б. А. Богатов, В. А. Никифоров. – Минск : Университетское, 1988. – 463 с.Bogatov B. A., Nikiforov V. A. Tekhnologiya i kompleksnaya mekhanizaciya torfyanogo proizvodstva [Technology and complex mechanization of peat production]. Minsk, University Publ., 1988, 463 p. (in Russian)Лопотко, М. З. Рекомендации по технологии промышленной добычи сапропелей из открытых водоемов для удобрений / М. З. Лопотко, А. П. Лецко, С. К. Дубинин. – Минск : Наука и техника, 1981. – 78 с.Lopotko M. Z., Lecko A. P., Dubinin S. K. Rekomendacii po tekhnologii promyshlennoj dobychi sapropelej iz otkrytyh vodoemov dlya udobrenij [Recommendations on the technology of industrial extraction of sapropels from open water bodies for fertilizers]. Minsk, Nauka i Technika Publ., 1981, 78 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.