"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF8123
ETF8123 "Täitmine ja jääkide (jäätmete) haldamine Eesti põlevkivitööstuses (1.01.2010−31.12.2013)", Jüri-Rivaldo Pastarus, Tallinna Tehnikaülikool, Energeetikateaduskond.
ETF8123
Täitmine ja jääkide (jäätmete) haldamine Eesti põlevkivitööstuses
Backfilling and waste management in Estonian oil shale industry
1.01.2010
31.12.2013
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.14. Tootmistehnika ja tootmisjuhtimineT340 Kaevandamine/mäendus2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).100,0
AsutusRollPeriood
Tallinna Tehnikaülikool, Energeetikateaduskondkoordinaator01.01.2010−31.12.2013
PerioodSumma
01.01.2010−31.12.2010187 200,00 EEK (11 964,26 EUR)
01.01.2011−31.12.201111 964,00 EUR
01.01.2012−31.12.201210 767,60 EUR
01.01.2013−31.12.201310 767,60 EUR
45 463,46 EUR

Eesti tähtsamaks maavaraks on põlevkivi, mille maardla asub tihedasti asustatud ja kõrge boniteediga põllumajanduslikel aladel. Tänapäeval kasutavad elektrijaamad umbes 85 % toodetud põlevkivist, millest saadakse 98 % kogu tarbitavast elektrienergiast ja lisaks soojusenergiat. Tänapäeval kasutatakse Eesti põlevkivikaevandustes puur-lõhketöödega kamberkaevandamise tehnoloogiat. Kuid arvutused on näidanud, et põlevkivikihindi kaevandamissügavuse suurenemisel üle 60 m (Estonia kaevandus) suurenevad kaod tervikutes kuni 40 %. Teisest küljest aga põlevkivitööstus annab suure hulga neutraalset (lubjakivi) ja ohtlikke (põlevkivituhk) jääke (jäätmeid). CO2 (SO2) mineraalne sekvesteerimine võimaldab lahendad ohtlike jääkide (jäätmete) probleemi ja vähendada nende gaaside emissiooni atmosfääri. Põlevkivituha ja lubjakivi kasutamine täitematerjalina vähendab nende ladustamise (ladestamise) mahtu ja pindala ja seoses sellega ka keskkonnatasusid. Ülalnimetatud probleemide lahendamine nõuab kompleksset lähenemist, millel on suur tähtsus Eesti põlevkivitööstusele. Töö eesmärgiks on töötada välja kasutatava kaevandamisviisi moderniseerimise kontseptsioon ja meetodid, kasutades tagasitäitmist. Kaevanduste tagasitäitmise tehnoloogiat kasutatakse edukalt terves maailmas: Poolas, Prantsusmaal, Saksamaal, Belgias, Iirimaal, Soomes jne. Sealjuures pööratakse suurt tähelepanu tootmisjäätmete ja -jääkide kasutamise võimalusele kui täitematerjalidele. Neid vaadeldakse kui osa allmaakaevandamise tehnoloogiast, mitte kui tootmisjääke või -jäätmeid. Eestis alustati kaeveõõnte täitmise tehnoloogia uuringuid 1980-ndatel aastatel. Nendest uuringutes osalesid Tallinna Tehnikaülikooli mäeinstituut, AS Eesti Põlevkivi, Skotšinski nim. Mäendusinstituut jt. Eksperimendid kaevandustes andsid häid tulemusi. Tagasitäitmisega kaevandamissüsteem võimaldab oluliselt vähendada põlevkivi kadusid kaevandamisel, suurendada kaevandamise ohutust ja altkaevandatud alade maapinna püsivust, vähendada keskkonnamõjusid, lihtsustada kaevandamise protsessi, lahendada tootmisjääkide ja -jäätmete ladustamise probleeme. Projekti käigus töötatakse välja täitematerjalidele esitatavad nõuded, võimalikud tagasitäitmisega kaevandamissüsteemide variandid ja parameetrid. Antakse orienteeruv majandushinnang. Väljatöötatud kaevanduse moderniseerimise kontseptsioon ja meetodid on kasutatavad teistes geoloogilistes tingimustes. Saadud tulemused osutuvad kasulikeks vastava ala spetsialistidele oma probleemide lahendamisel.
The most important mineral resource in Estonia is a special kind of oil shale. Oil shale deposit is located in a densely populated farming district of high soil fertility. About 85 % of oil shale is consumed by power plants which produce 98 % of Estonian electricity and great part of thermal power. Mining sector faces challenges to increase the output of mines and to minimize the environmental impact of mining at the same time. Underground oil shale production is obtained by room-and-pillar method with blasting. Unfortunately, if the depth of excavation is over 60 m (mine Estonia) the loss in pillars increases up to 40 %. On the other hand, large amount of neutral (limestone) and hazardous waste (ash) are generated by oil shale industry. In addition, mineral sequestration is an option fir solving CO2 (SO2) and hazardous ash problems. Use of ash and limestone as backfilling materials reduces the volume and area required for surface disposal and consequently the environmental taxes. Complex approach is needed for solving above mentioned problems. It will have great impact on mining practice in Estonian oil shale industry. The main objective of this project is to work out the concept and methods for modernization of current underground mining system, using available backfilling materials. Backfilling in mining operation is in wide use entire world: in Poland, France, Finland, Germany, Belgium, Ireland, etc. Nowadays attention has been focused on the use of combustion and mining by-products as filling materials. Use of ash and limestone in mining industry is treated as a part of mining technology. In 1980 started the preliminary investigations of backfilling technology in Estonian oil shale mines. Department of Mining, Tallinn University of Technology, Eesti Põlevkivi Ltd., Skochinsky Institute of Mining and other institutions participated in these investigations. Experiments in mines gave excellent results. The effects of backfilling will be significant: minimization of ground surface deformations; improvement of safety; waste disposal; facilitation of mining operations; increase of extraction ratio. A number of options will be elaborated for different mining methods. It will give the general economical parameters. Elaborated concept and methods for modernization of mining system are usable in different geological conditions. The results of investigations are of particular interest for practical purposes.