CC BY
21
УДК 622.235
А.И. Добровольский, А.А. Галимьянов, Е.Б. Шевкун, А.В. Лещинский
РАЦИОНАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ ГОРНЫХ ПОРОД К СЕЛЕКТИВНОЙ ВЫЕМКЕ ПРИ ДОБЫЧЕ НАКЛОННЫХ И ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Приведено описание рациональных технологических схем подготовки горных пород к селективной выемке при добыче наклонных и пологих угольных пластов. На разрезе «Буреинский» селективная выемка осуществляется при помощи совместного взрывания угольных пластов и вмещающих пород
Ключевые слова: технологические схемы, совместное взрывание, угольный пласт.
На разрезе «Буреинский» АО «Ургалуголь» в период с мая по декабрь 2015 г., разработка пологих и наклонных угольных пластов, залегающих под углом от 120 до 220, осуществлялась с применением новых экспериментальных технологических схем, обеспечивающих селективную выемку [1], при помощи совместного рыхления буровзрывным способом угля и вмещающих пород, с сохранением пространственного положения угольных пластов сложного строения.
За данный период отработано двадцать четыре блока, с применением рациональных технологических схем подготовки горных пород к селективной выемке. Вмещающие породы, представлены песчаником на глинистом и известковом цементе, алевролитами VI—VII категорий крепости по СНиП (коэффициент крепости по шкале М.М. Протодьяконова f = 4—6).
Цель эксперимента — оценка возможности повышения производительности труда и горного оборудования при подготовке горных пород к селективной выемке при добыче сближенных пологих и наклонных угольных пластов.
ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 11. С. 174-179. © 2016. А.И. Добровольский, А.А. Галимьянов, Е.Б. Шевкун, А.В. Лещинский.
Рис. 1. Уступ, разрабатываемый с применением традиционной технологии БВР
Традиционная технология разработки угольных пластов на разрезе «Буреинский» производится механическим рыхлением с последующей выемкой бульдозером последовательно в несколько этапов по мере рыхления взрывным способом вмещающих скальных пород вскрыши для подготовки их к выемке. Для примера приведем одну из таких схем (рис. 1.) На первом этапе отрабатывается блок № 1 (рис. 2), где производится подготовка к выемке и выемка висячего породного бока угольных пластов В13, 14 и их последовательная селективная добыча при помощи бульдозера.
На втором этапе отрабатывается блок № 2, где с помощью бульдозера формируются площадки в виде полок с целью последующего бурения, заряжания и далее взрывания висячего породного бока угольных пластов В11,12 и их последовательная селективная выемка (рис. 3). На третьем этапе отрабатывается блок № 3, аналогичным способом (рис. 4).
Рис. 2. Традиционная схема подготовки блока № 1
1Г г п . 1 N 1 1
й 1 г С 1 и "Г в в в » « в ОВР ::: - в в р в в В— В в - а а- в Р з-э г в в в(- в в в в а о о в В в»в в в в в о ц - в а в 0 о О О В В в в в в в в в в в а в в в в в 0 5 I
V В * 9 О О »*« • О • 1; • в о ё- • f а а А аов о в * ' в • в в 0 в « * в
* в J в в в«- в в в в в о
»во о а о в в » - 4 в В в|- в В) - в в в В В' в— в в в в* в - в в в в в © в в в в в в в * • в в в
ь о а вк • Ы- в 1 в в в*— в « в в в в
ь г г в в ■(- * ■ t В в в— ввв в в*
ВВ В|- « в;- в 1" В В * В«6 в * в
о о о - * *г * г вв*- «в» в в в
Рис. 3. Традиционная схема подготовки блока № 2
Но, традиционные схемы подготовки не отвечают современным требованиям рыночной экономики в условиях выживания, так как малопроизводительны из-за множества этапов отработки и повышают уровень рисков [2] при формировании
Рис. 5. Рациональная схема подготовки горных пород к селективной выемке
бульдозером площадок для бурения и дальнейшего производства буровзрывных работ.
Поэтому нами были предложены рациональные технологические схемы подготовки горных пород к селективной выемке [3]. Одна из таких схем приведена на рис. 5. При такой схеме уменьшается количество технологических процессов более чем в три раза, т.к. буровзрывные работы проводятся в один этап. Соответственно отпадает необходимость дополнительной подготовки к выемке междупластий, что существенно увеличивает производительность бурового и выемочного оборудования и снижает уровень рисков при формировании бульдозером площадок (полок) для бурения и последующем заряжании и производстве взрывных работ. В том числе взрывному рыхлении подвергается не только вмещающие породы, но и угольные пласты, сохраняя при этом первоначальную (довзрывную) структуру [1].
Применение рациональных схем подготовки массива к выемке значительно изменило параметры БВР относительно традиционных (таблица), в том числе изменились и параметры работ выемочного горного оборудования.
Всего за период с мая по декабрь 2015 г. новыми технологическими схемами было подготовлено к выемке 3 327 тыс. м3 горной массы, в т.ч. 998,1 тыс. т угля. Удельный расход снижен с 0,9 до 0,72 кг/м3, а экономический эффект от снижения составил 22,37 млн руб.
Удельная экономия по подготовке горной массы к выемке составила около 7,07 руб/м3. Ориентировочный экономиче-
Параметры БВР Ед. изм. Традиционная технология Рациональная технология Разница
1 Объем ВГМ (взрываемой горной массы уступа № 1) тыс. м3 471 627,2 156,2
2 Кол-во скважин шт. 1442 799 -643
3 Объем бурения тыс. м. 18,856 19,975 1,119
4 Сетка скважин мхм 6х6 (29%) и менее (71%) от 6х5 до 4х3 6х6 (85%) и менее (15%) от 6х5 до 4х3,5
5 Глубина скважин м 25 (29%) и менее (71%) от 23 до 1,5 25 (85%) и менее (15%) от 22 до 2,5
6 Выход взорванной горной массы с 1 пог. м тыс. м3/ пог. м 25,0 31,4 6,4
7 Удельный расход ВМ кг/м3 0,9 0,65 -0,25
8 Кол-во ВМ т 424 408 -16,22
ский эффект за счет исключения применения традиционных схем подготовки массива составил 7,07 х 3327 = 23,52 млн руб.
В процессе работы, также были отмечены следующие недостатки: разубожено около 4,58 тыс. т угля из-за слабого контроля со стороны ИТР за соблюдением параметров зарядки скважин под угольным пластом; вторичному взрывному рыхлению подверглись породы лежачего бока со стороны почвы угольного пласта на нижних уступах в объеме 15,5 тыс. м3, по причине недостаточной экспериментальной массы заряда ВВ.
Суммарный экономический эффект составил 45,9 млн руб.
Вывод
Рациональные технологические схемы подготовки горных пород к селективной выемке при добыче наклонных и пологих угольных пластов позволили снизить общие затраты на подготовку к выемке горной массы и уровень рисков, связанных с дополнительной бульдозерной и буровзрывной подготовкой к выемке междупластий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Горная энциклопедия. Т. 4. — М.: Советская энциклопедия, 1989. — С. 517.
2. Артемьев В. Б., Добровольский А. И., Галкин В. А. Концепция перехода к новому уровню безопасности и эффективности производства (как нам « взять Измаил») // Уголь. — 2014. — № 10. — С. 74—79.
3. НИИОГР. Типовые технологические схемы ведения горных работ на угольных разрезах. — М.: Недра, 1982. ti^re
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Добровольский Александр Иванович1 — кандидат технических наук, исполнительный директор, e-mail: DobrovolskiyAI@suek.ru, Галимьянов Алексей Алмазович1 — горный инженер, e-mail: Galimyanovaa@suek.ru,
Шевкун Евгений Борисович2 — доктор технических наук, профессор, e-mail: ev.shevkun@yandex.ru,
Лещинский Александр Валентинович2 — доктор технических наук, доцент, профессор, e-mail: lesch@sdm.khstu.ru,
1 ОАО «Ургалуголь»,
2 Тихоокеанский государственный университет.
Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2016. No. 11, pp. 174-179.
udc 622.235 A.I. Dobrovol'skiy, A.A. Galim'yanov, E.B. Shevkun, A.V. Leshchinskiy
RATIONAL TECHNOLOGICAL SCHEMES OF PREPARATION OF ROCKS FOR EXCAVATION, SELECTIVE MINING OF INCLINED AND SLOPING COAL SEAMS
The description of rational technological schemes of preparation of mountains of various breeds by selective extraction in the extraction of sloping and sloping coal seams. On the cut «Bureya» selective extraction is carried out with the use of combined blasting of coal seams and enclosing rocks.
Key words: technological scheme, joint blasting, coal seam.
AUTHORS
Dobrovol'skiy A.I.1, Candidate of Technical Sciences, Executive Director, e-mail: DobrovolskiyAI@suek.ru, Galim'yanov A.A.1, Mining Engineer, e-mail: Galimyanovaa@suek.ru, Shevkun E.B.2, Doctor of Technical Sciences, Professor, e-mail: ev.shevkun@yandex.ru,
Leshchynskiy A.V.2, Doctor of Technical Sciences, Assistant Professor, Professor, e-mail: lesch@sdm.khstu.ru,
1 JSC «Urgalugol», p. Chegdomyn, Russia,
2 Pacific National University, 680035, Khabarovsk, Russia.
REFERENCES
1. Gornaya entsiklopediya. T. 4 (Mountain encyclopedia, vol. 4), Moscow, Sovetskaya entsiklopediya, 1989, pp. 517.
2. Artem'ev V. B., Dobrovol'skiy A. I., Galkin V. A. Ugol'. 2014, no 10, pp. 74-79.
3. NIIOGR. Tipovye tekhnologicheskie skhemy vedeniyagornykh rabot na ugol'nykh raz-rezakh (Niiogr. Typical technological scheme of mining operations in coal mines), Moscow, Nedra, 1982.
