горные работы. 3 Горные работы 1 Существующее состояние горных работ
 Скачать 221.97 Kb.
|
|
3 Горные работы 3.1 Существующее состояние горных работ На Суворовском поле в настоящее время принято к отработке 3 угольных пласта, горные работы достигли отметки +280 м. В настоящее время на участке работают 4 экскаватора: ЭКГ- 5А, ЭКГ – 8И (2 штуки) и ЭШ – 10/70. В настоящее время уголь в забоях экскаваторами ЭКГ-5А, ЭКГ-8И грузится в автосамосвалы БелАЗ 75485, БелАЗ 75131, БелАЗ 7555, БелАЗ 75475, БелАЗ 7540 (участок Суворовский) и доставляется на угольный склад, расположенный вблизи промплощадки разреза. На перевозках угля и вскрышных пород, навалов и прочих работах на разрезе используются автосамосвалы БелАЗ 7555 грузоподъемностью 55 тонн, БелАЗ 75121 грузоподъемностью 120 тонн и БелАЗ 75485 грузоподъемностью 40 тонн. Применение автосамосвалов БелАЗ 75485, БелАЗ 7555 с погрузкой экскаваторами ЭКГ-5А, ЭКГ- 8И ДЭО является оптимальным автомобильно-экскаваторным комплексом, так как при работе экскаватора ЭКГ-5А с автосамосвалом БелАЗ 7519 на погрузку затрачивается 10,04 мин. Недостаток этого автомобильно-экскаваторного комплекса в том, что значительно увеличивается время простоя автосамосвалов под погрузкой. На угольных складах уголь грузится экскаваторами ЭКГ-5А и ЭКГ-8И в железнодорожные составы, состоящие из тепловоза ТЗМ-2 и 8-16 полувагонов, и отправляется на станцию Листвяги. На станции Листвяги формируется составы весовой нормой 2500 тонн брутто, далее через станцию шахты Бунгурская отправляется на станцию с. Димитрово. На с. Димитрово выполняются приемо-сдаточные операции, и формируется составы весовой нормой 5000 тонн брутто. Затем отправляются на внешнюю сеть ст. Новокузнецк-Сортировочный. Для уборки навалов на горных участках предусматривается также бестранспортная система разработки. При этом навалы перемещаются драглайном ЭШ 10/70 по условиям бестранспортной технологии в выработанное пространство участка. 3.2 Основные параметры карьера (участка) Участок горных работ № 1 («Суворовское поле») разреза “Камышанский” расположен в Бунгуро-Чумышском геолого-экономическом районе и административно входит в черту земель Новокузнецкого района Кемеровской области РФ. По особенностям геологического строения – выдержанности мощности, строения угольных пластов, сложности условий их залегания и горно-геологических условий разработки участок № 1 относится к II группе “Классификации запасов месторождений и ресурсов твердых полезных ископаемых”. Размеры поля разреза и глубина разработки участка №1 «Суворовский». По верху: по дну: Длина участка, м – 5600 длина участка, м - 5040 Ширина участка, м – 400 ширина участка, м - 280 Площадь участка, га. – 224 площадь участка, га - 141 Максимальная глубина разработки, м – 90 Границы участка №1 «Суворовское поле»: - на севере, западе, востоке – линия разноса рабочего борта по пласту 5 западного и восточного крыла Суворовской западной антиклинали от гор.+300м; - на юге – целик под автодорогу, соединяющий деревню Михайловку с поселком Листвяги. Технические границы участков по простиранию приняты в границах существующих отводов. Прирезка запасов по простиранию в настоящий момент не представляется возможной в связи с тем, что запасы в торцах «Суворовского поля» были отработаны шахтой «Бунгурская». В установленных границах карьера: объем вскрыши, м3 – 4536400 запасы угля, т. – 721000 коэффициент вскрыши, м3/т – 6,29 Объем вскрышных и добычных работ по пластам приведен в таблице 3.1. Таблица 3.1 – Объемы вскрышных и добычных работ
3.3 Мощность предприятия, потребители продукции Проектная мощность предприятия 600 тысяч тонн угля в год, вскрыши автомобильной 7488 тысяч тонн. В перспективе возможно увеличение проектной мощности разреза до 1 млн. т угля в год при увеличении производительности разреза по вскрыше, выполняемой по бестранспортной технологии. Около 80 % энергетических углей разреза поставляется на 11 электростанций России (Мосэнерго, Новосибирскэнерго, Томскэнерго, Пермьэнерго, Кировэнерго, Магаданэнерго), в том числе на 4 электростанции Кузбасса (Кузбассэнерго), 0,02 % для коммунальных и бытовых целей, 19,2 % на склады топлива МПС. Также осуществляется поставка угля по регионам России и на экспорт (Словакия, Болгария, Турция, Бельгия, Великобритания, Украина, Белоруссия). Поставка угля на экспорт в 2010 году составила 227,1 тыс. т (27,5 % от общей поставки). Сортовые угли являются очень эффективным топливом при слоевом сжигании в бытовых и шахтно-пересыпных печах. Угольная мелочь или отсев сортировок используется в пылевидном, факельно-слоевом сжигании. В настоящее время наблюдается снижение объемов поставок угля на электростанции Кузбассэнерго с предприятий ХК «Кузбассразрезуголь» за счет увеличения потребления угля УК «Южкузбассуголь». Принят следующий режим работы разреза: по добыче – круглогодовой, 355 рабочих дней в году, 2 смены в сутки, продолжительность смены – 12 час; на вскрышных работах – круглогодовой, 355 рабочих дней в году, 2 смены в сутки, продолжительность смены – 12 час; на буровых работах – круглогодовой, 355 рабочих дней в году, 2 смены в сутки, продолжительность смены – 12 час; взрывные работы предусматривается производить в дневное время суток. 3.4.Вскрытие участка Вскрытие карьерного поля осуществляется проведением открытых горных выработок, представляющих собой систему элементов в которых располагаются транспортные коммуникации технологических грузопотоков (см. таблицу 3.2.). Участок № 1 (Суворовское поле) вскрыт восточным заездом с отметки +405, по которому вскрышные породы транспортируются на внешний отвал. Уголь вывозится по автодороге, уложенной вдоль западной границы участка, на угольный склад. Вскрытие рабочих горизонтов осуществляется посредством сооружения специально предназначенных для этого выработок. Для обеспечения перевозок горной массы каждый горизонт должен быть вскрыт скользящим съездом, как правило, наклонным, так как он соединяет отметку вскрываемого горизонта с отметкой уже действующих рабочих горизонтов и поверхностью. Горные работы на горизонте начинаются с создания первоначального фронта, для чего проводится разрезная траншея. Таблица 3.2 - Горные выработки для вскрытия карьерных полей
Намечается последовательная отработка эксплуатационных блоков до конечного контура и использование выработанного пространства под внутренние отвалы. Подвигание горных работ в блоке предусматривается выполнять вкрест простирания угольных пластов. Исходя из применяемого горнотранспортного оборудования, отработка месторождения производится 10-15 метровыми слоями (уступами). Слои в отработку участка вводятся последовательно, горные работы ведутся одновременно на нескольких уступах. Процесс отработки 15-ти метрового уступа характеризуется наличием трех четко выраженных периодов, различающихся интенсивностью ведения работ на горизонте. 1. Период подготовки нижележащего горизонта длится от конца проходки разрезной траншеи на вышележащем горизонте. На рассматриваемом горизонте экскаваторные работы еще не ведутся, а бурение скважин производится. 2. Период подготовки траншеи и подготовки горизонта. Работы ведутся с повышенной интенсивностью, с тем, чтобы обеспечить сокращение периода ожидания для нижележащего горизонта и ускорить ввод его в эксплуатацию. В данный период, в основном, производится отработка запасов угля этого горизонта. 3. Период отработки горизонта с нормальной интенсивностью, определяемой нормальной длиной фронта работ на один экскаватор. Наиболее сложен в организационном отношении второй период – период проходки траншеи и подготовки горизонта. Продолжительность этого периода определяет скорость углубки горных работ. Для подготовки нового горизонта необходимо на данном горизонте провести разрезную траншею и на всех вышележащих горизонтах подвинуть фронт на величину, обеспечивающую создание необходимого резерва подготовленных и готовых к выемке запасов и обеспечивающую сохранение рабочих площадок на нижних горизонтах. Начало работ по углубке начинается с обуривания и взрывания блока длиной 150-400 м на высоту уступа, после чего проходится съезд на высоту подуступа по развалу взорванной горной массы у кровли угольного пласта. Затем проходится разрезная траншея по верхнему подуступу. Ширина траншеи по дну - 30 м. Когда разрезная траншея достигнет 100-150 м, начинаются добычные работы на верхнем подуступе. После окончания проходки разрезной траншеи на высоту уступа (15м) начинается его ускоренная отгонка с целью создания на горизонте площадки, ширина которой позволяет начать проходку траншеи по нижележащему горизонту при соблюдении параметров и элементов системы разработки. Минимальная ширина траншеи при тупиковом развороте автосамосвалов БелАЗ – 75131 определяется по формуле Вmin = Ra + 0,5 ba + la + 2m, м (3.1) где Ra – радиус поворота по колее переднего внешнего колеса, м; ba – ширина кузова автосамосвала, м; la – длина автосамосвала, м; m – минимальный зазор между автосамосвалами и нижней бровкой борта траншеи, (m = 1-2); Вmin = 13 + 0,5*6,8 +11,5+2*1 = 32 м. Объем разрезных траншеи по вскрытию рабочих горизонтов Vг = (в + h*ctq α) *h*L, (3.2) где в – ширина дна траншеи, h – высота вскрываемого горизонта, м L – длина разрезной траншеи, м α – угол откоса борта траншеи, градус Vг = (32 + 15* ctq 45)* 15* 400 = 282 000 м3 Объем капитальной траншеи при одностороннем примыкании путей рабочих горизонтов: Vт =  , (3.3)где Ну – высота уступа, м; b– ширина дна траншеи, м; bт – ширина транспортной бермы, м; bп– ширина предохранительной бермы, м; Vт= = =379687,5 м3На Суворовском поле в настоящее время принято к отработке 3 угольных пласта, горные работы достигли отметки +280 м. 3.5.Система разработки Принятая система разработки должна обеспечивать безопасную и экономичную комплексную разработку всего полезного ископаемого, полное извлечение запасов, охрану окружающей среды. На разрезе применяется - комбинированная, однобортная, углубочная система отработки. Карьерный транспорт – автомобильный. На вскрышных работах с применением автотранспорта используются экскаваторы типа: ЭКГ– 4,6, ЭКГ-5А, ЭКГ-8И. Вскрышные породы после погрузки в автосамосвалы вывозятся и укладываются на внешние и внутренние отвалы. Технологией, где реально возможно повышение объемов добычи угля является технология с применением автомобильного транспорта. На вскрышных работах по бестранспортной схеме используется экскаваторы ЭШ - 10/70, ЭШ –10/60. Исходя из физико-механических свойств пород, годовых объемов работы и существующего парка горно-транспортного оборудования на разрезе «Бунгурский» предусматриваю применение экскаваторов ЭКГ-8И выпускаемых АО «Ижорские заводы» с емкостью ковша 8 м3 . Для переэкскавации навалов и наносов по бестранспортной системе предусматривается использовать экскаваторы – драглайны ЭШ-10/70. Высота уступа при использовании механических лопат регламентируется требованиями Правил безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом. Высота вскрышного уступа при отработке скальных пород изменяется от 10 до 15 м в зависимости от категории разрабатываемых пород и условия обеспечения высоты развала после взрыва, не превышающей высоты черпания экскаватора. Размеры рабочих площадок определены с учетом рекомендаций «Типовых технологических схем ведения горных работ на угольных разрезах», разработанных НИИОГР (г. Челябинск, 1991г.). Ширина рабочей площадки, необходимой для размещения горно-транспортного оборудования, транспортных коммуникаций и развала взорванной горной массы составляет 42 м – по коренным породам и 36,7 м – по наносам. Ширина заходки для экскаватора ЭКГ-8И при погрузке горной массы в автотранспорт при экскавации мягких и скальных взорванных пород (заходками нормальной ширины) А = (1,5÷1,7) Rч.у. = 1,5·12,2= 18 м, (3.4) Длина фронта работ при автомобильном транспорте. Протяженность фронта работ на один экскаватор при автотранспорте обычно меньше, чем при железнодорожном транспорте. Длина активного фронта работ на один экскаватор при автомобильном транспорте в соответствии с Нормами технологического проектирования предприятий промышленности нерудных строительных материалов приведена в таблице 3.3. Таблица 3.3- Минимальная длина (м) активного фронта работ на один экскаватор
В случае отставания объемов вскрышных работ, проектом предусматриваю ведение работ по отгону вскрышных уступов рабочего борта на рабочих площадках малых размеров (без заходки), в этом случае ширина рабочей площадки равна 24 м. Углы откосов рабочих уступов по коренным породам приняты 700, по наносам – 500. Ширина транспортной бермы определена на основании ширины проезжей части, ширины обочин и ширины кювет-траншеи, которая предусматривается со стороны откоса вышележащего уступа. При этом поперечный профиль проезжей части выполняется с уклоном 20 0/00, в сторону вышележащего уступа. Обочины в этом случае также имеют поперечный уклон, одинаковый с уклоном проезжей части. Строительство и чистка кювет-траншеи выполняется бульдозером на ширину лемеха. Минимальная ширина траншеи при тупиковом развороте автосамосвалов БелАЗ-75131равна 32 м. 3.6. Параметры технологических процессов 3.6.1.Подготовка горных пород к выемке Подготовка горных пород к выемке осуществляется главным образом с применением буровзрывных работ (БВР), основное содержание которых определяется совокупностью производственных процессов по обуриванию горного массива и отделению взрывом части горных пород с одновременным её дроблением и перемещением. К БВР на открытых горных разработках предъявляются высокие технические требования по обеспечению необходимого качества подготовки пород, ширины и формы развала взорванной горной массы; качества и сортности полезного ископаемого, заданных размеров рабочих площадок и отметок уступов; минимального проявления вредных воздействий взрыва (сейсмического, ударно воздушной волны, разлета осколков) и безопасности работ. Коренные породы участка Бунгуро-Листвянский – 4 литологически представлены: Песчаники кварцевые и аркозовые мелкозернистые на глинистом, известковом и кремнистом цементе - 23% 2.Алевролиты массивные и сплошные - 55% 3.Аргиллиты массивные -10% 4.Углистые аргиллиты - 12% Коэффициент крепости по шкале проф. Протодьяконова составляет: угля - 0,8-1,8, пород вскрыши 3-10, объемный вес прослойков 1,9-2,57т/ м3. Вмещающие породы участка №1 по своим физико-механическим свойствам перед выемкой требуют дополнительного рыхления. Согласно физико-механическим свойствам вскрышные породы и уголь распределяются по категориям трудности экскавации, буримости (таблица 3.4.) и взрываемости (таблица 3.5.). Таблица 3.4 - Классификация углей и вскрышных пород по буримости, экскавации.
Вскрышные породы и угли в зависимости от литологического состава, физико-механических свойств и структурных особенностей строения массива разделены на восемь категорий по взрываемости. Таблица 3.5 - Классификация углей и вскрышных пород по взрываемости.
Продолжение таблицы 3.5
Учитывая условия ведения горных работ и свойства пород, принимаем метод скважинных зарядов. Рыхление пород при проходке траншей, предусматривается вести помощью вертикальных скважин. В обводненных условиях, исходя из опыта ведения взрывных работ на разрезе, приняты сплошные заряды. Рассредоточенные заряды необходимо использовать при дроблении пород различных по крепости и необводненных. В породах месторождения наблюдается четыре системы трещин, блоки плитчатые размером 100*600 мм, а также встречаются блоки размером 1800*1000*1000 и более. Для дробления негабаритов проектом предусматривается применение накладных зарядов. Рыхление сезонно-мерзлых грунтов предусматривается осуществлять методом скважинных зарядов. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||