Горные работы

В каждом блоке принята одновременная взрывная подготовка вскрышных пород и угольных пластов, что, при значительных объемах вскрышной горной массы, позволит уменьшить простои горного оборудования из-за взрывных работ.

Особенности расположения эксплуатационных участков, а также их схема вскрытия позволят, при производстве взрывных работ в одном из блоков, в соседнем блоке продолжать ведение вскрышных и добычных работ.

Для каждого экскаватора принят пятнадцатисуточный запас взорванной горной массы. За пятнадцатисуточный рабочий цикл на разрезе производится четыре массовых взрыва через 3–4 суток, последовательно в каждом из четырех взрывных блоках.

В соответствии с принятой организацией буровзрывных работ на разрезе в каждом взрывном блоке в течение месяца будет производиться 2 массовых взрыва. Все основные операции по подготовке массового взрыва: заряжание и забойка скважин, удаление оборудования из опасной зоны, монтаж взрывной сети, взрывание, возвращение оборудования – осуществляется в течение трех суток.

В первые двое суток в первую и вторую смены производится заряжание и забойка скважин, а на третий день следующие операции: в первую смену – отгон экскаваторов, демонтаж ЛЭП в зоне взрыва, вывоз людей за пределы опасной зоны, монтаж взрывной сети и взрывание; во вторую смену – монтаж ЛЭП, возвращение экскаваторов в забой.

Для доставки граммонита 79/21 в забой с базисно-расходного склада ВМ, расположенного в непосредственной близости от разреза, и заряжания скважин приняты зарядные машины МЗ-3. Порэмит доставляется с завода «Знамя», находящегося в г. Киселевске, зарядными машинами типа МЗ-В-8.

Подготовка горных пород механическим способом осуществляется одноковшовыми экскаваторами мехлопатами и драглайнами.

Высота вскрышного уступа принимается в зависимости от технологических параметров экскаватора и вмещающих горных пород. Вскрышные работы ведутся по транспортной, с погрузкой горной массы в автотранспорт и бестранспортной, складированием вскрышных пород в выработанное пространство, системе разработки./1/

К отработке способом гидромеханизации принята часть наносов Центрального участка (пласт 91). Общий объем удаляемых гидромеханизацией наносов составляет 32,0 млн. м³ . годовой объем смываемых наносов – 4,0 млн. м³ .

Литологически четвертичные отложения представлены суглинками и глинами с высоким содержанием пылеватых частиц. Плотность рыхлых отложений 1,88–2,04 т/м³ , плотность частиц рыхлых отложений 2,71–2,71 т/м³ , пористость 38,23–45,82%, коэффициент пористости 0,619¸0,796. Естественная влажность 22,0–29,01% при степени влажности 0,9–0,95. Мощность наносов в границах отрабатываемого поля меняется от 5 м до 35 м. Средняя мощность наносов 18 м.

Подготовка производится гидромониторно-землесосным способом отработки рыхлых отложений. По трудности разработки гидромониторно-землесосными установками четвертичные отложения относятся к IV группе. Размыв наносов предусматривается гидромониторами ГМД-250, удаление грунтовыми насосами 1ГрТ4000/71, производительностью по пульпе 4000 м³ /час и напором 71,0 м. Удельный расход принят для минимальной высоты уступа 6–7 м и равен 6 м³ . В соответствии с «Типовыми технологическими схемами ведения горных работ на угольных разрезах» проектом принята блочная система отработки вскрышных пород. Максимальная ширина блока, разрабатываемого одной гидромониторной установкой при высоте уступа 6,0 м, 10 м, 18 м составляет 160 м; 200 м, 280 м, соответственно.

5. Выемочно-погрузочные работы. Перемещение карьерных грузов

В качестве выемочного оборудования бестранспортной системы разработки используются экскаваторы-драглайны ЭШ-10/70, ЭШ-18/90, ЭШ-20/90 и ЭШ40/85. На вскрышных работах транспортной системы разработки – экскаваторы-мехлопаты ЭКГ-8И (с последующей заменой на ЭКГ-10), ЭКГ – 12,5, ЭКГ-18.

На добычных работах, учитывая условия залегания угольных пластов и их строение, используется: в зоне транспортной системы разработки экскаваторы-махлопаты, используемые на отработке вскрышных пород соответствующих горизонтов; в зоне бестранспортной системы разработки на отработке угольных пластов 91 и 73 экскаваторы-мехлопаты ЭКГ-8И, на отработке сложно-структурного пласта 86–84 – гидравлический экскаватор ЭГО-6; на прочих работах экскаватор-драглайн ЭШ-6/45.

Большие кинематические возможности обратных лопат позволят: уменьшить количество проходов при отработке сложно-структурного угольного пласта; снизить эксплуатационные потери и улучшить качество добываемого угля.

Транспортировка вскрышных пород осуществляется автосамосвалами БелАЗ-7512 грузоподъемностью 120 т и емкостью кузова 61,0 м³ (с «шапкой»).

На участке Восточный-86, учитывая зависимость автотранспортной и конвейерной составляющих, для обеспечения часовой и годовой производительности конвейерно-отвального комплекса (приоритетного в технологической цепочке) произведены расчеты по увязке работы автотранспорта и комплекса.

Для осуществления вывозки вскрыши в объеме 10 млн. м³ конвейерно-отвальным комплексом при реализации часовой производительности необходимо 203 суток, в течение которых автосамосвалы (16,3 шт.) транспортируют вскрышу на ДППВ. Остальные 152 суток этот же парк автосамосвалов вывозит вскрышные породы на отвал.

На конвейерно-отвальном комплексе в это время производятся техобслуживание и ремонты.

На циклично-поточной технологии принято использование полустационарных дробильно-перегрузочных пунктов.

Для подъезда автосамосвалов к разгрузочным бункерам устроены разгрузочные площадки с размерами 100х60 и 80х40 м соответственно, обеспечивающие маневры автотранспорта.

С понижением горных работ, для снижения плеча откатки, предлагается перенос ДППВ на более нижние отметки.

В состав конвейерно-отвального комплекса входит: приемный бункер с питателем – 2 шт.; дробильная установка – 2 шт.; конвейер наклонный – 1 шт.; конвейер магистральный – 1 шт.; конвейер отвальный – 1 шт.; отвалообразователь – 1 шт.; вспомогательное оборудование.

Два ДППВ расположены в траншее по разные стороны от наклонного конвейера. Ширина траншеи принята по условиям обслуживания бункера и дробильной установки внешними грузоподъемными средствами. Бункеры снабжены ходовыми устройствами для перемещения вдоль наклонного конвейера под углом 13^о при наращивании последнего.

Емкость бункеров по 170 м³ . Каждый из бункеров имеет два приемных места. Прием породы в бункер осуществляется автосамомсвалами с разгрузочной площадки.

Размер принимаемых кусков до 1500 мм. Из бункеров порода подается питателями в дробильные установки типа ММД, производительностью 2000 м³ /час (разрыхленной горной массы) каждая.

Дробильные установки предназначены для дробления поступающей горной массы до размеров кусков не более 350 мм.

Наклонный конвейер обеспечивает прием транспортируемых пород от двух дробильных установок и осуществляет загрузку магистрального конвейера. Наклонный конвейер имеет возможность его периодического наращивания по длине путем переноса хвостовой секции с барабаном и установки дополнительных линейных секций.

Первоначальная (поставочная) длина конвейера – 200 м, перепад высот установки приводной станции и хвостовой секции 5,4 м. Приводная станция конвейера устанавливается стационарно.

Предусматривается возможность периодического, по мере удлинения конвейера, наращивая мощности привода конвейера от величины, соответствующей первоначальной поставки, до величины, соответствующей предельным параметрам конвейера (длина конвейера 470 м, перепад высот 70 м).

Магистральный конвейер обеспечивает прием транспортируемого материала от наклонного конвейера и осуществляет загрузку отвального конвейера. Разгрузочная (приводная) станция магистрального конвейера допускает разворот отвального конвейера вокруг оси погрузки для веерной отсыпки отвала. Конвейер выполняется стационарным. Отвальный конвейер обеспечивает прием транспортируемого материала от магистрального конвейера и осуществляет посредством перегрузочной тележки загрузку отвалообразователя, отсыпающего отвальные заходки. Тип и количество конвейеров и их технические характеристики приведены в таблице 4.

Таблица 4

На угле используются автосамосвалы БелАЗ-7548 и БелАз-75128, грузоподъемностью соответственно 40 и 120 т; на вскрыше – БелАЗ-7519 и БелА7512, грузоподъемностью соответственно 110 и 120 т.

Общий парк по состоянию на 1.01.99 г. составил 43 шт., в том числе грузоподъемностью 110–120 т – 39 шт.

Уголь с участков разреза транспортируется на прирельсовый угольный склад ст. Погрузочная в объеме 2000 тыс. т в год и прирельсовый угольный склад ст. Талдинская в объеме 3500 тыс. т в год. Вскрыша вывозится на внешние отвалы Восточный и Южный. Транспортная схема разреза представлена сложившейся схемой автодорог на поверхности, обеспечивающей связь горных работ с объектами разреза: промплощадкой, угольными погрузочными комплексами и вскрышными отвалами.

Основные технологические автодороги: Углевозные: I, IX, XVI– для вывоза угля с участка «Восточный-86» на ст. Погрузочная; III– на ст. Талдинская; 10 – автодорога через разрез «Талдинский-Южный» для вывоза угля на ст. Талдинская с участков «Центральный-91» и «Восточный-73»; Породовозные: II– для транспортировки вскрыши на Восточный отвал; XV– для транспортировки вскрыши на Южный отвал. Выход на внешнюю сеть осуществляется по автодороге разрез Талдинский – г. Ускат и подъездному ж.д. пути ст. Погрузочная – ст. Талдинская – ст. Красулино.

6. Отвалообразование

Размещение вскрышных пород производится: во внутренних отвалах; во внешних отвалах – Восточном и Южном; на гидроотвале (наносы с участка «Центральный-91»).

На участке «Восточный-86» построен комплекс циклично-поточной технологии с выходом на Восточный отвал, где на гор.+320 м сформирована пионерная насыпь. С III квартала 1999 года производится отсыпка конвейерного отвала с помощью отвалообразователя, производительностью 4000 м³ /час (разрыхленной горной массы).

Общая характеристика отвалов приведена в таблице 5.

Таблица 5 – Общая характеристика отвалов

Примечание: * – емкость показана на конец отработки (без учета повторно отрабатываемых бестранспортных отвалов по пласту 86); ** – площадь и емкость по Южному отвалу указана с учетом гидроотвала (конечная отметка по гидроотвалу +300 м, емкость в целике 32 млн. м³ ).

Учитывая порядок отработки и схему вскрытия участков, размещение вскрышных пород в отвалах происходит в следующем порядке:

Участок «Центральный-91». Верхняя часть наносов, отрабатываемая гидроспособом, транспортируется в гидроотвал, расположенный в границах Южного отвала в пойме р. Еланый Нарык. Гидроотвал образован путем отсыпки плотины №1, плотины №2. Первоначальная емкость гидроотвала – 9,88 млн. м³ .

Остальные наносы и коренные породы вскрыши, отрабатываемые по транспортной системе разработки, складируются на Восточном отвале (в северо-западной части) и частично (с целью сокращения плеча откатки и незначительных объемов), на Внутреннем отвале, поверх отвалов бестранспортной системы (11300 тыс. м³ ).

Участок «Восточный-86». Автотранспортная вскрыша с южной части участка укладывается на Южном отвале, кроме того, первые 6 лет эксплуатации часть вскрышных пород используется на строительство гидросооружений (нарушение дамб и строительство отстойников). С верхних горизонтов центральной и северной части породы вскрыши размещаются на Восточном отвале (северо-западная часть).

Вскрышные породы с нижних горизонтов центральной и северной части, отрабатываемые на ЦПТ, размещаются на Восточном конвейерном отвале.

Участок «Восточный-73». При отработке Южного блока участка вскрышные породы размещаются на Южном, Восточном (юго-восточная часть) и внутреннем отвалах. На южном отвале формируется в перспективе конвейерный отвал. Система отвалообразования принята в зависимости от вида транспорта: на автоотвалах – бульдозерная; на конвейерных отвалах – при помощи отвалообразователя.

Бульдозерное отвалообразование. При автомобильном транспорте вскрышных пород принята типовая схема бульдозерного отвалообразования с использованием отечественного бульдозера ДЗ-141-ХЛ, мощностью 500 л.с.

Разгрузка автосамосвалов на отвале осуществляется на берму обрушения. Перемещение пород и формирование отвала производится бульдозером. Параметры бульдозерного отвала представлена в таблице 6. Ширина площадки уступов отвала, при угле устойчивого откоса 37^о , составляет 50 м. Рабочий фронт на отвалообразовании предусматривается из 3-х участков по 50 м каждый: на первом участке производится разгрузка автотранспорта; на втором отвалообразование, планировочные работы и устройство ограждающего валика; третий участок резервный.

Таблица 6 – Параметры бульдозерного отвала

Длина фронта отвальных работ автотранспортных отвалов Восточного и Южного 600 и 1000 м соответственно. Приемная способность отвального яруса при такой длине равна 630–700 т. м³ и 800–900 т. м³ , она ограничивается подвиганием горных работ участка, количество отвальных ярусов – 8.

Конвейерное отвалообразование. Высота нижнего яруса конвейерного отвала принята по условиям устойчивости, 50–60 м, верхнего – 16 м. Длина фронта отвальных работ зависит от длины отвального конвейера. Приемная способность отвальных ярусов равна: нижнего 650 т. м³ при веерном развитии и 1400 т. м³ при параллельном развитии отвала; верхнего 240 т. м³ и 500 т. м³ соответственно. Отсыпка отвала производится заходками шириной 30 м, при этом угол поворота отвального конвейера равен 1^о 45¢. Основное и вспомогательное отвальное оборудование представлено в таблице 7.

Таблица 7 – Основное и вспомогательное отвальное оборудование

Список использованной литературы

геологический месторождение карьерный

1. Проект на строительство «Разреза Талдинский с расчетной годовой мощностью 7,5 млн. тонн угля в год».: «Сибгипрошахт», 1988. – 763 с.

2. Справочник. Открытые горные работы / К.Н. Трубецкой, М.Г. Потапов, К.Е. Виницкий и др. – М.: Горное бюро, 1994. – 590 с.