Põlevkivi kaevandamise geoloogilised tingimused ja tehnoloogilised võimalused Narva karjääri näitel [Magistritöö. Juhendaja: J.-R. Pastarus]

Käesoleva töö raames viidi läbi kompleksne tööstuslikele kogemustele ja teadusuuringutele põhinev analüüs leidmaks võimalust põlevkivi kaevandamiseks Narva karjääri lõunaosas viisil, mis tagaks põlevkivivaru peal lasuva turbavaru säilimise ja võimaldades samas põlevkivi kaevandamisel tekkivat maavara kadu piirata. Olemasolevate geoloogiliste andmete läbitöötamise ja analüüsimise kaudu pakuti tehnoloogiline lahendus Narva karjääris põlevkivi allmaakaevandamiseks. Töö olulisemad tulemused ja järeldused on järgmised:
1. Töö autori koostatud geoloogilistele paksusmudelitele tuginedes kirjeldati Narva karjääri lõunaosa geoloogiliste kihtide tingimused ning leiti, et katendi kogupaksus uuritaval alal on keskmiselt 25,6 m ning ulatudes kuni 36 m-ni. Saadud tulemustest lähtuvalt leiti, et senine karjääriviisiliselt põlevkivi kaevandamine Narva karjääris ei ole tulevikus majanduslikult tasuv.
2. Kamberkaevandamise tehnoloogiat ei ole mõistlik Narva karjääri lõunaosas rakendada. Piirkonna geoloogilistest tingimustest lähtuvalt on kaljuse katendi keskmine paksus vaid 7,9 m, mis muudaks mäetööd tehnoloogiliselt keerukaks ning lisaks kaasneksid kamberkaevandamisega suured põlevkivi kaod.
3. Narva karjääri lääneosas paikneb Puhatu mäeeraldis, millel on kaevandamata aktiivset turbavaru. Tuginedes Maapõueseadusele, peab mõlemat maavara, nii põlevkivi kui turvast kaevandama selliselt, et kummagi maavara varu kogus ega kvaliteeti ei kannataks.
4. Senise tootmisvõimekuse tagamiseks, maavara varu maksimaalseks väljamiseks, keskkonna minimaalseks häiringuks ja turbavaru säilimiseks Puhatu mäeeraldisel leiti, et parimaks võimalikuks kaevandamise viisiks Narva karjääri lõunaosas on kombainlaavakaevandamine.
5. Lisaks pakutakse välja põhilised kombainkaevandamise tehnoloogilised parameetrid ja keskkonnakaitselised leevendused.

Abstract

In this study, an analysis based on geological data, industrial practice and scientific research was carried out in order to find the best environmentally sustainable mining technology for Narva oil shale opencast. As the result, it was concluded that the best technology to minimize the losses of oil shale, to better ground surface conditions and to preserve the peat deposit in the overburden of the oil shale seam, is underground mining. The most essential results and conclusions of the study are:
1. A geological thickness model was developed which shows that the medial thickness of overburden is 25,6 m (maximum 36 m). The results indicate that opencast mining is not economically feasible in the future.
2. The application of room-and-pillar mining technology is not reasonable in the southern area of Narva opencast. Since the thickness of Ordovician overburden is only 7,9 m, roofing would be very complicated and the ratio of pillars would increase which also increases oil shale loss.
3. Puhatu deposit with active mineable peat resources is located on the western area of Narva opencast. According to the Earth’s Crust Act resources must be mined in a way that the quantity and quality of a resource is unaffected by the mining of another resource.
4. The best mining solution in the southern area of Narva opencast is longwall mining in order to ensure the production capability, to minimize oil shale loss and to preserve the peat resource in the Puhatu deposit.
5. In addition, the current study proposes the main technological parameters and environment protection measures of longwall mining.