Применение нового метода переработки промышленных отходов угледобычи позволит повысить безопасность подземных работ, увеличить производительность горных предприятий и значительно сократить негативное воздействие на природу.
Ученые НИТУ МИСИС разработали новый материал, основанный на отходах угольной отрасли. Он может стать заменой традиционному цементу и снизить затраты на проведение закладочных работ в шахтах. Инновационная технология повышает эффективность процесса закрытия и консервации угольных шахт, как указано на сайте учебного заведения.
В настоящее время около четверти российского угля добывают подземным способом, однако применение технологий заполнения пустот затруднено высокими расходами на саму операцию и закупку необходимых материалов. В то же время значительная часть отходов производства, включая золу-унос, граншлак и лигносульфонаты, практически не используется повторно, накапливаясь на специализированных полигонах и вызывая экологические проблемы с водными ресурсами и почвами. Они также занимают большие площади и требуют значительных финансовых затрат на содержание и переработку. Отечественные специалисты предлагают решать эту проблему путем вовлечения угольного шлака и других производственных остатков в состав строительных смесей-заменителей цемента.
«Новый состав с добавлением нанокристаллического кремнезема и стекловолокна может стать основой материала, который в будущем заменит цемент благодаря набору улучшенных свойств: большей прочности, пластичности, устойчивости к растяжению. Данная разработка может быть полезна для угледобывающей и строительной отраслей, где такие материалы позволяют вовлекать отходы производства в новый цикл и снижать риски, связанные с окружающей средой и безопасностью на производственных объектах», — комментирует к.э.н. Людмила Коршунова, доцент кафедры экономики НИТУ МИСИС.
Высокие прочностные характеристики материала достигаются за счет сложной композитной структуры: зола-унос вступает в реакцию с кальциевыми компонентами, формируя матрикс, аналогичный цементному камню. Нанокремнезем дополнительно укрепляет микроархитектуру, создавая плотную структуру, а стекловолокно образует внутренний армирующий каркас, значительно увеличивая общую прочность и устойчивость к трещинам конечного продукта.
«С учетом нехватки месторождений угля, которые могут разрабатываться открытым способом, и необходимости перехода к подземной добыче, у отрасли возрастает потребность в инновационных решениях. Использование техногенных отходов в качестве компонентов для заполнителей является одной из потенциальных альтернатив», — заключает к.э.н. Галина Кружкова, доцент кафедры инженерной кибернетики НИТУ МИСИС.
Фото: hi-tech.mail.ru
