Проектная мощность и режим работы разреза

Технологические решения

Проектная мощность и режим работы разреза

Проектная мощность

Проектная мощность участка «Разрез Киселевский» обоснована в «Корректировке горно-транспортной части …» и принята равной 2000 тыс. т. угля в год.

Принятая проектная мощность проверена расчетами по фактору обеспечения подготовленными запасами, производительности вскрышного комплекса и пропускной способности автодорог, согласно «Инструкции по расчету производственных мощностей действующих предприятий по добыче и переработке угля (сланца)», 1994г.

Горно-геологические условия залегания угольных пластов предопределили при­менение комбинированной системы разработки:

- навалы вскрышных пород отрабатываются экскаваторами ЭШ 10/70 (11/70) по бестранспортной схеме путем переэкскавации за границы ведения горных работ, ЭШ-13/50, ЭКГ-10 с по­грузкой в автосамосвалы БелАЗ-75171, БелАЗ-75570, БелАЗ-7513 и ЭКГ-5А (ЭКГ-5у) с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7555;

- наносы и коренные породы вскрыши отрабатываются экскаваторами ЭКГ- 10, ЭКГ- 8и с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-75171, БелАЗ-75570, БелАЗ-7513 и ЭКГ-5А, Terex RH-40E, Liebherr R 984C, Hyundai R-450 с погрузкой в ав­тосамосвалы БелАЗ-7555;

- добычные работы осуществляются экскаваторами ЭКГ- 10, ЭКГ- 8и, ЭКГ-5А (прямая лопата) и Terex RH-40E, Liebherr R 984C, Hyundai R-450 (обратная лопата) с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7555 грузоподъемностью 55 т.

 

Режим работы разреза

Режим работы разреза принят согласно заданию на проектирование и «Нормам технологического проектирования угольных и сланцевых разрезов»:

- на вскрышных и добычных работах, бурении взрывных скважин, отвалообразовании - 353 рабочих дня, в 3 смены продолжительностью по 8 часов каждая;

- взрывные работы предусматривается производить в светлое время суток.

 

Срок службы разреза

Общий срок службы участка определяется по формуле:

Т_общ = Т_осв +Т_пр + Т_зат,

где: Т_пр – период работы участка с проектной добычей;

Т_осв – период освоение проектной мощности;

Т_зат – период затухания горных работ участка.

Период работы разреза с проектной добычей определился из выражения:

где: Q_пр – промышленные запасы угля, отрабатываемые в проектных границах, тыс. т. (по состоянию на 01.01.2009 г.);

Q_осв - промышленные запасы угля, отрабатываемые в период освоения, тыс. т. (в течение 2009 г.);

Q_зат – промышленные запасы угля, отрабатываемые в период затухания горных работ, тыс. т. (в последний год работы участка – 2030);

А_г – годовая добыча участка, тыс. т. угля в год (проектная мощность – 2000).

Общий срок службы участка составит:

Т_общ = 1+19+1,3= 21,3 лет.

 

Вскрытие и порядок отработки поля разреза

Вскрытие поля разреза

Существующая схема вскрытия остается без принципиальных изменений, частично изменен порядок отработки блоков и формирования отвалов вскрышных пород.

К перво­очередной отработке приняты следующие участки: Северный блок Восточного крыла с внешним отвалообразованием и Центральный блок (южная часть) Западного крыла с размещением вскрышных пород в выработанное пространство Западного блока и на примыкающем к нему Западном внешнем отвале. Оба блока вскрываются автономно.

Вскрытие Северного блока Восточного крыла осуществляется по следующей схеме:

Угольные горизонты вскрываются через западный борт существующей западной траншеей и системой скользящих съездов. Вскрытие вскрышных горизонтов намечает­ся через восточный борт c вывозкой породы на внешние отвалы. Вскрышные горизонты вскрываются с существующей северо-восточной траншеи системой скользящих съездов. Северо-восточная траншея автодорогой связана с Восточным бульдозерным автоотвалом. Приведенная схема вскрытия Северного блока Восточного крыла сохраняет­ся до конца его отработки.

Центральный блок (южная часть) Западного крыла вскрыта со стороны западного борта центральной траншеей и сис­темой скользящих съездов в направлении с севера на юг. По технологической автодороге, примыкающей к тран­шее, осуществляется связь с угольными складами и породными отвалами (Внутренним № 1 и внешним Западным отвалом). Схема со­храняется до конца отработки блока.

По мере доработки Северного блока Восточного крыла предусматривается перемещение горных работ на Южный блок с размещением вскрышных пород на Восточном бульдозерном отвале. Вскрытие Южного блока осуществляется с двух направлений: с севера - через вскрывающие выработки Северного блока системой скользящих съездов, а так же с юга - через существующую южную въездную траншею с вывозкой породы на Дальнегоровский и Восточный отвал. Разрузка восточного и западного бортов от навалов прошлых лет производится путем переэкскавации навалов за границы горных работ с использованием шагающего экскаватора ЭШ 10/70 (или ЭШ 11/70).

Вскрытие северной части Центрального блока Западного крыла производиться в ином порядке. Первоначально навалы прошлых лет отгружаются в автотранспорт шагающим экскаватором ЭШ 13/50 и вывозятся на внутренний отвал № 1 и внешний Западный отвал. Затем по въездной траншее, проходящей по западному борту Центрального блока, из выработки южной части блока по системе скользящих съездов запасы блока отрабатываются до конечной глубины горного отвода. При этом вскрышные породы нижних горизонтов с 2017 года вывозятся в выработанное пространство южной части блока, на внутренний отвал №2.

Западный блок Западного крыла намечается отрабатывать со стороны западного борта путем строительства скользящих съездов на нижележащие горизонты и с вывозкой вскрышных пород на первом этапе на внутренний отвал № 2 (южная часть Центрального блока) и внешний отвал «Южный». При этом вскрышные породы, транспортируемые на внутренний отвал № 2 по скользящим съездам Центрального блока, размещаются первоначально на нижних горизонтах южной части, отработанного контура до отметки + 260 м, просле чего возможна отсыпка вскрышных пород с верхних уступов западного борта Центрального блока с перемещением фронта отсыпки на север. Вывозка угля осуществляется по транспортной берме на западном борту Центрального блока на угольный склад № 1 (на северном борту разреза).

Южный блок Восточного крыла вскрывается аналогично северной части блока: с действующей северной въездной траншеи системой скользящих съездов и с существующей южной траншеи с размещением вскрышных пород верхних горизонтов на внешних бульдозерных отвалах: «Дальнегоровский» и Восточный. Доработка запасов угля нижних горизонтов Южного блока производится с вывозкой вскрышных пород на Восточный автоотвал по северной въездной траншее.

 

Система разработки

Выбор системы разработки

На основании решений ранее выполненных проектов и с учетом фактического состояния гор­ных работ на разрезе действует комбинированная система отработки лицензионного участка с использованием в качестве ос­новного транспортного средства – большегрузных автомобилей БелАЗ 7555, 7513, 7557, 75171. Погрузка вскрышных пород и угля производится в следующем порядке:

- навалы вскрышных пород от предыдущей производственной деятельности раз­реза отрабатываются по бестранспортной схеме шагающими экскаваторами ЭШ 10/70 (11/70), а так же экскаватором-драглайном ЭШ-13/50, экскаватором-мехлопатой ЭКГ-10 с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7513, 75171, 7557 и экскаваторами-мехлопатами ЭКГ-4у с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7555;

- наносы и коренные породы вскрыши отрабатываются экскаваторами Hitachi EX2500, ЭКГ-10, ЭКГ-8и с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7513, 75171, 7557 и Terex RH-40E, Liebherr R 984C, Hyundai R-450, ЭКГ- 4у с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7555;

- добычные работы осуществляются экскаваторами ЭКГ-10, ЭКГ-8и, Terex RH-40E, Liebherr R 984C, Hyundai R-450 с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7555D.

Элементы системы разработки

Для выполнения вскрышных работ приняты следующие основные параметры системы отработки:

а) при отработке навалов вскрышных по­род по бестранспортной схеме с использованием ЭШ 10/70:

- высота уступа – до 30,0 м;

- рабочий угол откоса уступа - 37˚;

- устойчивый угол откоса уступа - 36˚;

- ширина заходки - 20,0 м;

б) при отработке навалов вскрышных по­род с погрузкой в автотранспорт:

- высота уступа - 20,0 м при использовании экскаватора ЭШ-13/50, ЭКГ-4у и 10,0 м при использовании ЭКГ-10, ЭКГ-8и;

- рабочий угол откоса уступа - 50˚ при высоте уступа 20 м; 54˚ при высоте уступа 10 м;

- устойчивый угол откоса уступа - 40˚ при высоте уступа 20 м; 48˚ при высоте уступа 10 м;

- ширина заходки - 20,0 м;

- ширина рабочей площадки:

- при использовании экскаватора ЭШ-13/50 в комплекте с большегрузными авто­самосвалами БелАЗ-7513 - 58,0 м;

- при использовании экскаваторов ЭКГ- 10, ЭКГ-8и с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7513 и ЭКГ-4у с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7555 - 35,0 м;

- ширина минимальной рабочей площадки:

- при использовании экскаватора ЭШ-13/50 в комплекте с авто­самосвалами БелАЗ-7513 – 38,0 м;

- при использовании экскаватора ЭКГ-10, ЭКГ-8и в комплекте с автосамосвалами БелАЗ-7513 - 20,0 м.

- при использовании экскаватора ЭКГ-4у в комплекте с автосамосвалами БелАЗ-7555 - 15,0 м.

в) при отработке рыхлых отложений (наносов):

- высота уступа – 10,0 м;

- рабочий угол откоса уступа – 60˚;

- устойчивый угол откоса уступа - 50˚;

- ширина заходки – 20,0 м;

- ширина рабочей площадки при использовании экскаваторов ЭКГ-10, ЭКГ-8и с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7513, 75171, 7557 и Terex RH-40E, Liebherr R 984C, ЭКГ-4у с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7555 – 35,0 м;

- ширина минимальной рабочей площадки – 15,0 м.

г) при отработке коренных пород вскрыши используются экскаваторы Hitachi EX2500, ЭКГ-10, ЭКГ-8и в комплекте с автосамосвалами БелАЗ-7513 и Terex RH-40E, Liebherr R 984C, ЭКГ-4у, Hyundai R-450 в ком­плекте с автосамосвалами БелАЗ-7555, 7557,75171:

- высота уступа - 10,0 м;

- рабочий угол откоса уступа - 75˚;

- устойчивый угол откоса уступа - 60˚;

- ширина заходки по целику – 20,0 м;

- полная ширина развала взорванных пород – 37,5 м;

- ширина рабочей площадки - 40,0 м;

- ширина нерабочей площадки – 20,0 м.

Добычные работы принято производить с условием соблюдения следующих основных параметров системы разработки:

- высота уступа: для экскаваторов-мехлопат -10,0 м, для гидравлических экскаваторов – 5,0 м;

- рабочий угол откоса добычного уступа равен углу падения пласта;

- устойчивый угол откоса уступа - 60˚;

- ширина добычной рабочей площадки на уступе – 35,0 м;

- ширина разрезной траншеи по пластам углубки – 30,0 м;

- ширина добычной заходки равна горизонтальной мощности пласта.

Вскрышные и добычные работы

Нарезка новых горизонтов осуществляется проходкой разрезных траншей в кров­ле угольных пластов экскаваторами-мехлопатами с погрузкой в средства автомобиль­ного транспорта. Глубина разрезной траншеи равна высоте нарезаемого уступа и со­ставляет 10,0 метров. Рабочий угол вскрышного откоса разрезной траншеи составляет 75˚, устойчивый - 60˚. Угол откоса разрезной траншеи со стороны кровли угольного пласта равен углу падения пласта. Минимальная ширина разрезной траншеи по дну оп­ределяется из условия обеспечения маневров автотранс­порта при установке под погрузку и равна 30,0 м. При проходке разрезной траншеи на Восточном крыле I Тырганской антиклинали в кровле пластов II-II^бис Внутренних ширина траншеи принята равной горизонтальной мощности междупластья пластов II-II^бис Внутренних и IV Внутреннего.

При постановке борта в предельное положение рабочие горизонты объединяются в группы по три, образуя строенный уступ высотой 30,0 метров. Угол откоса строенно­го уступа составляет 60˚ по коренным породам и 50˚ по рыхлым отложениям. Шири­на бермы между строенными уступами определилась из выражения

В = Н· (ctg φ – ctg β) = 30,0 · (ctg35˚ - ctg60˚) = 25,5 м

где:

В - ширина бермы, м:

Н - высота строенного уступа в предельном положении, Н=30,0 м;

φ - угол откоса борта в предельном положении, град;

β - угол откоса строенного уступа, град.

Добычные работы осуществляются по транспортной системе разработки с использованием автомобильного транспорта. В качестве основной технологической схемы ведения добычных работ принята селективная схема отработки угольных пластов с использованием экскаваторов-мехлопат и гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата». В связи с особенностями геологического строения поля разреза «Киселев­ский» (отработка свиты крутопадающих пластов по двум крыльям антиклинальной складки), добычные работы осуществляются теми же экскаваторами, которые ведут от­работку коренных пород вскрыши. Отработка угольных пластов осуществляется со стороны кровли. По пластам углубки (II- II^бис Внутренние и Мощный) проходятся разрезные траншеи, ширина которых по дну составляет 30,0 метров. Остальные пласты отрабаты­ваются с рабочих уступов по мере подвигаиия фронта горных работ. Минимальная ши­рина рабочей площадки при ведении добычных работ на уступе должна обеспечивать возможность маневров автотранспорта при установке под погрузку и составляет 35,0 метров. Нормальная ширина рабочей площадки при ведении добычных работ на уступе равна ширине рабочей площадки при отработке предыдущей вскрышной заходки плюс горизонтальная мощность отрабатываемого угольного пласта. При несогласном залега­нии пластов для их вскрытия и подготовки к выемке проходятся опережающие тран­шеи, ширина которых по дну также составляет 30,0 м. Высота добычного уступа при использовании экскаваторов-мехлопат составляет 10,0 м. Угол откоса добыч­ного уступа равен углу падения отрабатываемого угольного пласта. Ширина добычной заходки равна горизонтальной мощности пласта.

Исключение составляют пласты IV Внутренний, IV΄ Внутренний и IV Внутренний (н.п.) на Восточном крыле I Тырганской антиклинали. Горно-геологические условия залегания, сложившаяся схема скрытия поля разреза и фактическое положение горных работ определили необходимость отработки данных пластов со стороны лежачего бока (почвы) по технологической схеме ведения добычных работ при несогласном залегании угольных пластов (черт. 70-09-120-ГОР, л. 2). Высота добычного уступа составляет 10,0 метров. Кон­такт совместной выемки породы и угля в почве и кровле пласта расположен на одном уровне. Высота контакта принята равной половине высоты добычного уступа и состав­ляет 5.0 метров. Минимальная ширина рабо­чей площадки по условию размещения автотранспорта- 35,0 метров.

На Западном крыле I Тырганской антиклинали кроме проходки разрезных тран­шей, необходимых для нарезки новых горизонтов, осуществляется также проходка опережающих траншей для вскрытия и подготовки к выемке угольных пластов, зале­гающих несогласно с направлением подвигания рабочего фронта вскрышных работ - пласты Прокопьевский I, Прокопьевский II, Характерный, Двойной, Спорный, Подспорный и Ударный (н.п.). Проходка опережающих траншей осуществляется как экскаваторами-мехлопатами, так и имеющимися на разрезе гидравлическими экскаваторами Terex RH-40E, Liebherr R 984C, Hyundai R-450(R-360). При использовании перечисленных гидравлических экскаваторов проходка опережающей траншеи осуществляется послойно. Высота слоя равна половине высоты вскрышного уступа и составляет 5,0 метров. Экскаватор располагается па верхней площадке отрабатываемо­го слоя. Погрузка осуществляется в автосамосвалы, располагающиеся ни­же уровня стояния экскаватора. Ширина опережающей траншеи по дну со стороны висячего бока пласта при использо­вании гидравлических экскаваторов определяется параметрами ковша экскаватора и составляет 3,0 м.

Буровзрывные работы

Ранее выполненными проектами для бурения взрывных скважин был принят вра­щательный способ с применением станков шарошечного бурения. Фактический парк буровых станков на разрезе «Киселевский» представлен импортными буровыми станками DML 1200 фирмы Ingersoll-Rand, Сравнение технических характеристик приведено в табл. 3.3.4-1.

Таблица 3.3.4-1

 

Отвальное хозяйство

Карьерный транспорт

Технологические решения

Проектная мощность и режим работы разреза

Проектная мощность

Проектная мощность участка «Разрез Киселевский» обоснована в «Корректировке горно-транспортной части …» и принята равной 2000 тыс. т. угля в год.

Принятая проектная мощность проверена расчетами по фактору обеспечения подготовленными запасами, производительности вскрышного комплекса и пропускной способности автодорог, согласно «Инструкции по расчету производственных мощностей действующих предприятий по добыче и переработке угля (сланца)», 1994г.

Горно-геологические условия залегания угольных пластов предопределили при­менение комбинированной системы разработки:

- навалы вскрышных пород отрабатываются экскаваторами ЭШ 10/70 (11/70) по бестранспортной схеме путем переэкскавации за границы ведения горных работ, ЭШ-13/50, ЭКГ-10 с по­грузкой в автосамосвалы БелАЗ-75171, БелАЗ-75570, БелАЗ-7513 и ЭКГ-5А (ЭКГ-5у) с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7555;

- наносы и коренные породы вскрыши отрабатываются экскаваторами ЭКГ- 10, ЭКГ- 8и с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-75171, БелАЗ-75570, БелАЗ-7513 и ЭКГ-5А, Terex RH-40E, Liebherr R 984C, Hyundai R-450 с погрузкой в ав­тосамосвалы БелАЗ-7555;

- добычные работы осуществляются экскаваторами ЭКГ- 10, ЭКГ- 8и, ЭКГ-5А (прямая лопата) и Terex RH-40E, Liebherr R 984C, Hyundai R-450 (обратная лопата) с погрузкой в автосамосвалы БелАЗ-7555 грузоподъемностью 55 т.

 

Режим работы разреза

Режим работы разреза принят согласно заданию на проектирование и «Нормам технологического проектирования угольных и сланцевых разрезов»:

- на вскрышных и добычных работах, бурении взрывных скважин, отвалообразовании - 353 рабочих дня, в 3 смены продолжительностью по 8 часов каждая;

- взрывные работы предусматривается производить в светлое время суток.

 

Срок службы разреза

Общий срок службы участка определяется по формуле:

Т_общ = Т_осв +Т_пр + Т_зат,

где: Т_пр – период работы участка с проектной добычей;

Т_осв – период освоение проектной мощности;

Т_зат – период затухания горных работ участка.

Период работы разреза с проектной добычей определился из выражения:

где: Q_пр – промышленные запасы угля, отрабатываемые в проектных границах, тыс. т. (по состоянию на 01.01.2009 г.);

Q_осв - промышленные запасы угля, отрабатываемые в период освоения, тыс. т. (в течение 2009 г.);

Q_зат – промышленные запасы угля, отрабатываемые в период затухания горных работ, тыс. т. (в последний год работы участка – 2030);

А_г – годовая добыча участка, тыс. т. угля в год (проектная мощность – 2000).

Общий срок службы участка составит:

Т_общ = 1+19+1,3= 21,3 лет.