CC BY
28
© П.Н. Васильев, В.П. Зубков, Т.М. Иудина, 2007
УДК 622.271
П.Н. Васильев, В.П. Зубков, Т.М. Иудина
ПЕРСПЕКТИВНАЯ ГЕОТЕХНОЛОГИЯ ОСВОЕНИЯ ЭЛЬГИНСКОГО КАМЕННОУГОЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЮЖНОЙ ЯКУТИИ
На территории Республики Саха (Якутия) расположены 3 угольных бассейна: Ленский, Зырянский и Южно-Якутский, каждый из которых представлен значительным количеством угольных пластов. Самым перспективным для освоения является Южно-Якутский каменноугольный бассейн, являющийся основной сырьевой базой коксующихся углей на Востоке России. Общие кондиционные запасы и ресурсы углей этого бассейна оцениваются в 46,2 млрд.т. Из них балансовые запасы составляют по категориям А + В + Сі
- 4,5 млрд.т [1].
В таблице показана характеристика угленосности Южно-Якутского бассейна (по Степанову В.Д., 1984)
Наиболее крупным перспективным и благоприятным для освоения, уникальным по залеганию и качеству углей является Эльгинское каменноугольное месторождение, которое располагается в центральной части Токинского района, к западу от озера Б.Токо. Общая площадь месторождения - 236 км2. В угленосной толще этого месторождения насчитывается до 25 пластов рабочей мощности. При этом балансовые запасы для открытых горных работ составляют 2711 млн т, для подземных - 665,0 млн т [1].
Способы отработки данного месторождения ни в проектных органи-
зациях, ни у производственников никаких сомнений не вызывают: разработка открытым способом до пласта Н15 включительно, нижележащие пласты - подземным.
Однако освоение месторождения явится источником вредного воздействия на окружающую среду. Строительство и эксплуатация мощного угольного разреза приведут к изменению местного ландшафта, нарушению существующих гидрологических и гидрогеологических условий, к ухудшению атмосферы и почв в районе действующего угледобывающего предприятия за счет выброса в атмосферу в больших количествах угольно-породной пыли и техногенных газов. Пылевое загрязнение явится существенной угрозой природной среде заказника оз. Б. Токо и природе Станового Хребта.
Кроме того для подземной выемки нижних пластов (Н14, Н12, Н2) потребуется совершенно иная техника (мехкомплексы, горные проходческие комбайны), другие специальности горнорабочих и инженерно-технических работников.
В ИГДС СО РАН разработан способ освоения Эльгинского каменноугольного месторождения, позволяющий существенно сократить негативное влияние горных работ на окружающую среду и повысить в целом эффективность его отработки [2].
Свита Мощность свит, м (1978) Количество пластов, шт. Суммарная мощность пластов, м
общее рабочих общая рабочая
Холодниканская (К1 310-230 0-5 - 0-1,7 0
Ундытканская (К!)* 580 21 12 21,2-84,9 17,7-76,2
Нерюнгринская (Л3) 350-600 8-17 7-6 38,8-28,4 38,3-23,8
Нерюнгринская (Л3)* 200-250 16 5 7,45-41,9 6,7-30,9
Беркакитская (Л3) 600-860 68 8-14 36,2 15,6
Кабактинская (Л3) 580-890 46 9-14 29,8 14,4
Дурайская (Л2) 550-650 60 7-13 31,0 14,8
Юхтинская (Л!) 280-410 7 - 2,7 -
Всего по бассейну 194-224 31-63 140,2-182,0 83,1-118,6
*По данным разведки Эльгинского месторождения (Поляков Н.П.,1990)
Способ включает отработку свиты сближенных пластов комбинированным подземно-открытым способом разработки (рисунок). Отработка ведется последовательно сверху вниз. По каждому пласту, выходящему на поверхность, сначала ведут добычные работы подземным способом, а оставшиеся запасы у выходов пласта отрабатывают открытым способом с размещением пород вскрыши во внутреннем отвале и восстановлением рельефа местности, а при отработке нижних пластов, не имеющих выхода на дневную поверхность, применяют только технологию подземной разработки. Способ позволяет эффективно использовать земельные ресурсы, снизить вредное воздействие на окружающую природную среду.
Отработку свиты угольных пластов осуществляют следующим образом. В связи с тем, что месторождение расположено в гористой местности и значительная часть пластов свиты находится на возвышенностях и имеет выходы на дневную поверхность почти по всему контуру, вскрытие месторождения осуществляют штольнями по нижнему пласту угля, имеющему выход на дневную поверхность. Из штолен проводят до самого верхнего пласта наклонные выработки, предназначенные для транспортировки угля,
проветривания и других вспомогательных работ. По верхнему пласту проводят вентиляционную штольню, а также подготовительные и нарезные выработки, после чего основные запасы этого пласта отрабатывают подземным способом, используя механизированные комплексы. Оставшиеся запасы угля, расположенные у выхода пласта на дневную поверхность, извлекают открытыми горными работами. При этом пустую породу, извлекаемую в породном забое, перемещают в отработанное пространство и укладывают таким образом, чтобы придать поверхности первоначальный вид. В процессе отработки верхнего пласта ведут подготовительные и нарезные выработки по нижележащему пласту, а эксплуатационные работы по нему начинают после полной отработки верхнего пласта. По такой схеме отрабатывают все пласты свиты. Самые нижние пласты угля, не имеющие выходов на дневную поверхность, отрабатывают только подземными горными работами.
После отработки всех пластов свиты на возвышенности остаются лишь узкие полоски нарушенной поверхности в местах производства открытых горных работ. Так как эти полоски со всех сторон окружены поверхностями с лесной растительностью, то через
Рис. 1. Комбинированная геотехнология разработки свиты угольных пластов: а - вид участка месторождения в плане; б - разрез А-А на участке месторождения; в - выемка оставшихся целиков; 1 - штольни; 2 - нижний пласт угля; 3 - выход на дневную поверхность; 4 - верхний пласт; 5 - наклонные выработки; 6 - вентиляционная штольня; 7 - подготовитель-
н ые и нарезные выработки ; 8 - основные запасы пласта; 9 - оставшиеся запасы; 10 - пустая порода; 11 - породный забой; 12 - отработанное пространство
некоторое время происходит естественная рекультивация и на нарушенных землях появляется растительный покров.
Преимуществами данной технологии являются:
- горные работы не зависят от климатических условий;
- нарушенность поверхности от горных работ и загрязнение окружающей среды минимальны.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Угольная база России. Том У. Книга вторая. Угольные бассейны и месторождения Дальнего Востока. - М.: Изд-во ЗАО «Геоинформмарк», 1999. - 638с.
2. Патент РФ № 2188946. МПК 7 Е 21 С 41/00 Способ освоения каменноугольного месторождения. /Васильев П.Н., Зубков В.П. - //Изобретения. Полезные модели. -2002. - № 25. ЕШЗ
— Коротко об авторах
Васильєв П.Н. - кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Зубков В.П. - кандидат технических наук, зам. директора по науке, Иудина Т.М. - ведущий инженер,
ИГДС СО РАН, г. Якутск.
Рецензент д-р техн. наук, проф. В.А. Шєрстов.
