CC BY
26
© Е.А. Кононснко, Ю.М. Мишин, А.Б. Исайчснков, 2013
Е.А. Кононенко, Ю.М. Мишин, А.Б. Исайченков
РЕСУРСОФОРМИРУЮЩИЕ ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ РАЗРЕЗОВ
Изложены принципы, приведены основные технические решения и результаты, раскрывающие возможности ресурсоформируюших гидромеханизированных технологий при их применении на разрезах для разработки вскрышных пород и вскрытия обводненных месторождений.
Ключевые слова: ресурсоформируюшие гидромеханизированные технологии, обводненные месторождения, вскрытие, выделение песка и гравия.
На разрезах во вскрышных породах присутствуют песок, гравий и другие полезные компоненты, которые не формируют месторождение из-за их низкого содержания или качества. Процессы гидромеханизации (гидромониторный размыв, гидротранспорт) позволяют изменить их качество и выделить из технологического потока эти компоненты. В условиях, когда повышение рентабельности горного производства становится жизненно необходимым, а экологическая нагрузка практически достигла предела, создание гидровскрышных технологий, комплексно обеспечивающих сбережение и формирование ресурсов, является актуальной народнохозяйственной проблемой.
Экспертная оценка показала, что во вскрышных породах угольных разрезов порядка 750 млн м3 песка и около 550 млн м3 гравия. Кроме того, использование минеральных ресурсов может идти по направлению расширения области применения уг-лесодержащих отходов, в первую очередь углеобогащения. Из них производится: аглопирит — пористый заполнитель легких бетонов, а также добавки для производства строительных материалов (кирпича), кремнеаллюминиевых сплавов, карби-докремниевых и других огнеупорных и кислотостойких материалов.
Любая добыча сопутствующего полезного ископаемого обходится дешевле, чем специальная. Лаже глинистый материал для строительства рекреационных зон, барражной защиты или формирования техногенного рельефа при рекультивации, если он выделен как сырье в результате применения ресурсофор-мирующей технологии, представляет определенный интерес для потребления. В таком случае не требуются комплекс строительных работ, обустройство инфраструктуры отдельного предприятия, прокладка линий электро- и теплоснабжения, строительство дорог и коммуникаций. Лополнительные минеральные ресурсы извлекаются попутно, что с одной стороны приносит прибыль от реализуемой продукции или может рассматриваться как фактор снижения затрат на добычу основного полезного ископаемого.
Эффективность комплексного использования сырья во многом зависит от величины материальных затрат на производство (добычу) сопутствующих минеральных ресурсов. В этом случае выбор технологии добычи и переработки является главным фактором, обуславливающим возможность максимального использования ресурсов недр.
Главным направлением использования ресурсоформирую-щих гидромеханизированных технологий при разработке угольных месторождений, на наш взгляд, может являться выделение строительных материалов из вскрышных пород.
Анализ традиционной гидромеханизированной технологии разрботки песчано-гравийных месторождений и ее первичной переработки позволил установить основные процессы получения этого вида строительных материалов при соблюдении требований ГОСТа, с учетом существующих способов разработки вскрышных пород и физико-технических свойств этого вида сырья. В результате удалось разработать классификацию технологических схем добычи и переработки строительных материалов из четвертичных вскрышных пород угольных разрезов, обеспечивающих комплексное использование ресурсов недр (табл. 1).
Основой разработанной классификации являются способы выемки, разработки и переработки четвертичных вскрышных пород, содержащих песок и гравий, и технологические процессы
Таблица 1
Классификация технологических схем добычи и переработки строительных материалов из четвертичных вскрышных пород
Способ выемки Валовый Селективный
разработки Гидромеханизиро- Традиционный (экскав. выемка, Гидромеханизиро-
ванный колесный транспорт) ванный
переработки Гидромеханизиро- Без воды Гидромеханизиро- Гидромеханизиро-
ванный («сухой») ванный ванный
Первичная пере- — гидравлическая — пульпоприготов- -гидравлическая
работка (извлече- классификация ление классификация
ние) — промывка — гидравлическая — промывка
— сгущение классификация — сгущение
— промывка
Процессы — сгущение
перера- Обогащение -грохочение -грохочение -грохочение
ботки — классификация — классификация — классификация
— промывка — промывка — промывка
Повышение товар- -дробление -дробление -дробление -дробление
ного качества — грохочение — грохоче- — грохочение — грохочение
— промывка ние — промывка — промывка
— обезвоживание — обезвоживание — обезвоживание
извлечения (первичной переработки), обогащения и повышения товарного качества строительных материалов. Подразумевается, что физико-механические свойства разрабатываемых пород и величина содержания в них полезных компонентов определяют технические средства для выполнения отдельных процессов их переработки. При этом процессы обогащения и повышения качества товарной продукции совсем не обязательны, если при извлечении (первичная переработка) уже обеспечивается требуемое свойство получаемого сырья (например, гравия для карьерных автодорог).
В данной классификации для обеспечения ее компактности не рассматривается вопрос о технических средствах, используемых для выполнения определенных процессов переработки строительных горных пород. Это могут быть серийно выпускаемые агрегаты и установки, а также специальные технические средства.
Гидромеханизированная технология разработки четвертичных вскрышных пород является основой эффективности добычи песка и гравия. По существу технологические процессы при применении гидромеханизации (гидромониторный размыв четвертичных вскрышных пород, самотечное транспортирование до зумпфа, проход их через рабочее колесо землесоса и дальнейшее напорное транспортирование в турбулентном потоке по трубопроводу) являются распределенным во времени и в пространстве дезинтегратором. При этом подавляющая масса глинистых пород, обволакивающих отдельные зерна песка или гравия, диспергируется.
На основании разработанной классификации были сформированы технологические схемы добычи песка и гравия при условии применения гидромеханизации на разрезе «Назаров-ский», которые позволили сделать экономическую оценку степени влияния выделения строительных материалов из вскрыши на эффективность угледобычи. Вопрос о применении гидромеханизации на разрезе «Назаровский» возник по следующей причине.
Специалистам хорошо известно, что там много лет успешно функционирует комплекс БН8с-4000, который отрабатыва-
ет вскрышной уступ и укладывает породы в выработанном пространстве карьера. В настоящее время мощность вскрышной толщи превысила возможности комплекса и на разрезе реализована предусмотренная проектом традиционная технология разработки передового уступа, которая предусматривает применение экскаваторов ЭКГ-10 (в забое и на отвале) и тепловозов ТЭМ-7 с думпкарами 2ВС-105. По этой технологии сейчас отрабатывается один уступ, высотой ~ 10 м, к 2010 г. их будет уже два (объем работ на ж.д.транспорт 3200 тыс м3 в год), а в 2015 г. — три (5800 тыс м3 в год).
Альтернативным данному способу ведения горных работ является применение гидромониторно-землесосного способа. В прошлые годы он хорошо себя зарекомендовал при разработке вскрышных пород на Чулымском участке разреза «Назаровский», но, из-за отсутствия спроса на уголь в тот период и создания чрезмерного опережения (отработка объемов вскрыши будущего периода), был упразднен. Были определены параметров гидрокомплекса в новых горнотехнических условиях и технико-экономическое сравнение его параметров с технологией отработки передового уступа по традиционной экскаваторной разработке на железнодорожный транспорт.
Основными вариантами гидрокомплекса для отработки передового уступа четвертичных вскрышных пород разреза «На-заровский» были приняты следующие комплекты оборудования гидромониторно-землесосного комплекса:
Гидротранспортная система оборудуется землесосами 20Р-11, а насосно-гидромониторная установка — водяными насосами Л 4000—95;
Гидротранспортная установка оборудуется грунтовыми насосами ЬБД 20Ч24—62 (ШБС 18*18—46) германского производства, а насосно-гидромониторная — водяными насосами Л 4000—95 и ЦН 3000—197;
Система гидротранспортирования оборудуется землесосами ЗГМ-2М (в забое) и 20Р-11(перекачивающие), а система водоснабжения — водяными насосами Л 4000-95 и ЦН 3000-197.
При технико-экономическом сравнении вариантов технологических схем разработки передового вскрышного уступа
учитывался тот факт, что в четвертичных вскрышных породах присутствуют песок и гравий, которые не являются запасами строительных горных пород из-за наличия в них большого количества глинистых частиц.
Для выделения строительных материалов из гидросмеси четвертичных вскрышных пород в условиях разреза «Наза-ровский» были рассмотрены три варианта технологических схем.
На рис. 1 приведена технологическая схема, по варианту № 1, которая обеспечивает повышенное качество выделяемого гравия. Для этого в ней дополнительно задействованы бункер-смеситель, куда поступает гравий фракции +5 мм от обоих гидрогрохотов и водяной насос Д2000—36а. Этот насос производит забор технически чистой (осветленной) воды из гидроотвала и осуществляет ее подачу на насадки в бункере-смесителе. При этом обеспечивается удельный расход воды не менее, чем 1:4 с напором порядка 30 м. вод. ст. После перемыва гравий поступает в виброгрохот ГИЁ-32, обезвоживается и с помощью консольного транспортера штабелируется. Потребителю товарная продукция отгружается экскаватором (вместимость ковша «0,65 м3).
Вторым вариантом является технология, схема которой приведена на рис. 2. Она также предусматривает перемыв песка и гравия в бункерах-смесителях. Для этого требуется водяной насос 1Д315—50, который подает осветленную воду из гидроотвала. Кроме того, для обезвоживания гравия дополнительно потребуется виброгрохот, а окончательная доводка песка (обезвоживание и обогащение) осуществляется в виброакустической промывочно-классифицирующей машине (ВПКМ).
По варианту № 3 принята технологическая схема, приведенная на рис. 3.
В этой схеме для осуществления процесса улучшения качества песка и гравия использованы технические средства, которые, по мнению специалистов, являются самыми эффективными, но не единственными. В частности применение бункера-смесителя позволяет в значительной степени увеличить процесс энергетического воздействия струи воды на песок и гравий по сравнению с вариантом подачи осветленной воды через насадки непосредственно в виброгрохот.
Рис. 1. Вариант № 1 технологической схемы выделения гравия из гидросмеси
(ЗГ = 4000м7Ч 1 |< От = 248,2 и3 А!
- 0,16 мм
1 - пульповод;
2 - конический гндрогрохот (КГГ-2500);
3 - бункер - смеситель;
4 - внброгрохот (ГИЛ-32);
5 - консольный транспортер;
6 - экскаватор (Э-652Б); 7- гидроциклон (ГЦ-2000);
8 - спиральный классификатор (1КСН-10);
9 - в ибр о акустический промыв очно-классифицирующая машина (ВГЖМ).
69,1 тыс. м7год
Рис. 2. Вариант № 2 технологической схемы выделения песка и гравия из гидросмеси
<3г = 4000 м1/! 1 |у От = 248,2
32,7 тыс. м7год
45,2 тыс. м7год
1 - пульповод; _ ^ (ГИЛ-32);
2 - конический гидрогрохот (КГГ-2500): . *
- ' 5-консольныйтранспортер:
* . пипет ■ рийгптйш.1 г г г'
6 - экскаватор (Э-632Б);
89,3 тыс. ъ?/тод
7- гндроцнклон (ГЦ-2000);
8 - спиральный классификатор (1КСН-10);
9 - виброакустический про иыв очно-классифицирующая машина (ВПКМ).
3 - бункер - смеситель;
Рис. 3. Вариант № 3 технологической схемы выделения гравия и песка из гидросмеси
Считаем необходимым отметить, что виброакустическая промывочно-классифицирующая машина, хотя и не выпускается серийно отечественной промышленностью, но, по мнению ряда авторитетных специалистов, очень хорошо зарекомендовала себя при испытаниях (особенно при диспергировании комовой глины). В случае необходимости ускоренной реализации подобных технологических схем, вместо нее может быть применен классификатор с погружной спиралью, например 2КСП-12М.
Технико-экономическое сравнение вариантов технологических схем добычи песка и гравия, результаты которого приведены в таблице 2, показало высокую эффективность предлагаемой технологии и определило следующий путь ее реализации: сначала вводится в эксплуатацию технологическая схема с использованием только конического гидрогрохота, имеющая максимальное значение величины прироста прибыли на вложенный капитал, затем, после истечения срока ее окупаемости, на средства, вырученные от реализации гравия, докупается оборудование и дальнейшая работа ведется по технологической схеме (Вариант № 3) с использованием конического гидрогрохота, виброгрохота, гидроциклона и спирального классификатора, имеющей максимальное значение величины прироста валовой прибыли.
Таблица 2
Капитальные и эксплуатационные затраты по вариантам
Элементы затрат
Эксплуатационные затраты, тыс.руб.
Вариант № 1 Вариант № 2 Вариант № 3
2077,46 3265,77 3426,55
311,55 801,98 934,68
4414,758 5092,283 5092,283
1169,911 1349,455 1349,455
2856,36 8560,31 9332,01
10830,039 19069,798 20134,978
2707,510 4767,450 5033,744
13537,549 23837,248 25168,723
14754,40 27203,43 28887,78
Материалы Электроэнергия Оплата труда Социальные нужды
Амортизация Итого:
Прочие (25 %) Всего:
Капитальные затраты
Таблица 3
Результаты технико-экономического сравнения вариантов разработки передового уступа на разрезе «Назаровский»
Технологический комплекс оборудования Инвестиции (стои- Эксплуатационные за- Прибыль от реа- Затраты на
для разработки вскрыши мость комплекта траты тыс. руб. в год лизации строи- разработку
оборудования), тельных мате- 1м3 вскрыши
тыс. руб. риалов, тыс. руб. в год
Гидрокомплекс с Гидрокомплекс без 341223,64 145757,30 45,55
грунтовыми на- выделения строи-
сосами 20Р-11 тельных материалов
Гидрокомплекс и 355978,04 159294,85 24500 42,12
Вариант № 1
Гидрокомплекс и 368427,07 169594,55 38320 41,02
Вариант № 2
Гидрокомплекс и 370111,42 170926,02 42865 40,02
Вариант № 3
Гидрокомплекс с Гидрокомплекс без 356923,64 130871,73 40,90
грунтовыми на- выделения строи-
сосами ЦэА тельных материалов
(\Л/ВС) Гидрокомплекс и Вариант № 1 371678,04 144409,28 24500 37,47
Гидрокомплекс и 384127,07 154708,98 38320 36,37
Вариант № 2
Гидрокомплекс и 385811,42 156040,45 42865 35,37
Вариант № 3
Окончание табл. 3
Технологический комплекс оборудования для разработки вскрыши Инвестиции (стоимость комплекта оборудования), тыс. руб. Эксплуатационные затраты тыс. руб. в год Прибыль от реализации строительных материалов, тыс. руб. в год Затраты на разработку 1м3 вскрыши
Гидрокомплекс с землесосами ЗГМ-2М Гидрокомплекс без выделения строительных материалов 368225,80 142877,18 — 44,65
Гидрокомплекс и Вариант № 1 382980,20 156414,73 24500 41,22
Гидрокомплекс и Вариант № 2 395429,23 166714,43 38320 40,12
Гидрокомплекс и Вариант № 3 397113,58 168045,90 42865 39,12
Экскаваторная разработка на железнодорожный транспорт 1187539,00 172695,01 — 53,97
Величина прибыли от реализации строительных материалов, была учтена при проведении технико-экономического сравнения вариантов разработки передового уступа на разрезе «Назаровский» (табл. 3). Можно сказать, что выделение песка и гравия из гидросмеси четвертичных вскрышных пород обеспечивает снижение затрат на разработку 1 м3 вскрыши в условиях разреза «Назаровский» на 7,5—13,5 % и доводит эффективность гидромеханизации по сравнению с экскаваторной разработкой до 34,5 %.
Возможности ресурсоформирующей гидромеханизированной технологии при подготовке к эксплуатации и вскрытии обводненных месторождений отчетливо себя проявили в процессе выбора способа отработки участка Аршановский-1 Бейско-го угольного месторождения.
При проведении геологоразведочных работ был сделан однозначный вывод: для обеспечения возможности ведения открытых горных работ в горно- и гидрогеологических условиях этого месторождения требуется применения кольцевой бар-ражной завесы с целью защиты карьера от притока аллювиальных вод. Лебит скважин аллювиальных отложений составлял 1,97—29,0 л/сек, а коэффициент фильтрации находился в пределах 20,8—1000,0 м/сутки (по отдельным скважинам достигал 600м/сутки). При этом угленосная толща характеризуется значительно более низкими показателями — дебит скважин 0,03—5,0 л/сек, коэффициент фильтрации 0,001—1,34 м/сутки (максимум-5,2 м/сутки). Моделирование водопритока от аллювиальных отложений в карьер на стадии его строительства прогнозирует величину расхода 1890—2100 м3/час и коэффициент водообильности — 2 м3/т. Аллювиальные отложения представлены суглинком (0—0,14 мм)-12,5 %; песком (0,14—5 мм)-30,5 %, гравием (5—70 мм)-47,5 % и галечником (>70 мм)- 9,5 %, которые практически являются строительными материалами с примесью глинистых частиц.
Учитывая ряд факторов, таких как:
• опыт освоения железнорудных месторождений Курской магнитной аномалии (Михайловское, Лебединское и Стойл ен-ское), где для интенсификации строительства и отработки обводненных несвязных вскрышных пород успешно была использована их земснарядная разработка, позволившая исключить дорогостоящие работы по осушению месторождений;
• физико-механические свойства аллювиальных отложений;
• горно-геологические условия Бейского месторождения;
• отсутствие коммуникаций (линий электропередач, дорог, и т.п.);
• сравнительно низкую стоимость оборудования гидромеханизации и возможность его приобретения у отечественных производителей;
• возможность извлечения строительных материалов из вскрышных пород;
• целесообразно рассмотреть гидромеханизированный (земснарядный) способ для ввода в эксплуатацию участка Аршавский 1 Бейского месторождения угля.
Землесосный снаряд является плавучей землеройно-транспортирующей машиной непрерывного действия, всё оборудование которого (грунтовый насос, двигатель, всасывающий и напорный трубопроводы, плавучий пульпопровод, механизмы передвижения, вспомогательное оборудование) монтируется на понтонах. Он предназначен для разработки обводненных пород (находящейся под слоем воды в естественных или искусственных водоёмах), формирования и транспортировки гидросмеси на карты намыва, в обогатительные установки или гидроотвалы.
Применение землесосных снарядов позволяет без предварительной подготовки интенсивно осуществить:
1. Разработку аллювиальных вскрышных пород, строительство открытых дренажных траншей для перехвата потока подземных и формирования кольцевой барражной завесы.
2. Выделение из аллювиальных вскрышных пород строительных материалов (песка и гравия) и суглинка для водоизоля-ции при формировании барражной завесы.
Использование землесосных снарядов для отработки обводненных аллювиальных вскрышных пород и проведение открытых дренажных траншей — вопрос достаточно хорошо изученный и многократно апробированный. Рассмотрим предложенный для применения в условиях участка Аршановский-1 Бейского угольного месторождения способ разделения гидросмеси аллювиальных вскрышных пород с целью выделения строительных материалов (песка и гравия) и суглинка. Схема
переработки грунта с применением дугового грохота и гидроклассификатора приведена на рис. 4. Эта технологическая схема предназначена для выделения песка, гравия классов 5— 10 мм и более 70 мм, а также суглинков. Она основана на применении дугового сита (грохота) (рис. 5) и гидроклассификатора ВНИИГС (рис. 6). При поступлении гидросмеси аллювиальных вскрышных пород по трубопроводу от землесосного снаряда производится разделение аллювиальных пород на фракции с последующим обезвоживанием продукции на картах намыва.
Опыт проведения намыва песчано-гравийных пород со свободным откосом доказал возможность фракционирования грунта таким способом, без применения специального оборудования. При этом надо учитывать, что точность разделения по фракциям недостаточно высока. Схема фракционирования грунта при намыве со свободным откосом представлена на рис. 7. Процесс фракционирование грунта происходит следующим образом. Грунт на карте намыва распределяется на 4 зоны. Размеры зон при длине карты намыва 200 м:
1-я зона: гравий >70 мм с примесью гравия 5—70 мм — 30 м;
2-я зона: гравий 5—70 мм — 50 м;
3-я зона: ПГС — 70 м;
4-я зона: песок 0,14—5 мм — 50 м.
Глинистые грунты через водосбросный колодец и водоотво-дящую канаву сбрасываются в прорезь глинистой завесы. Расчет величины зон выполнялось по методике СНиП 2.06.05—84. Глинистые грунты через водосбросный колодец и водоотводя-щую канаву сбрасываются в прорезь глинистой завесы.
В том случае, когда при ведении горных работ верхняя не-обводненная часть аллювиальных вскрышных пород отрабатывалась с применением экскаваторной выемки на автотранспорт, их разделение по фракциям для получения строительных материалов требует использования методов гидроклассификации. В таком случае необходимо осуществлять процесс пуль-поприготовления, т.е. смешивания породы с водой, который рекомендовано производить с помощью бункера-смесителя. Его конструкция представлена на рис. 8.
Рис. 4. Переработка грунта с применением дугового грохота и гидроклассификатора
Далее следует сказать об обустройстве барраж-ной завесы. Горно-геологические условия обводненного месторождения очень часто, для обеспечения возможности ведения открытых горных работ, требуют применения кольцевой барражной завесы с целью защиты карьера от притока аллювиальных вод. В том случае, когда песчано-галеч-никовые отложения будут отрабатываться гидроме-
Рис. 5. Луговое сито (грохот) ханизированным способом
с попутной добычей песка, гравия и выделения суглинков, появляется возможность укладки последних в качестве экрана в специальную прорезь — дренажную траншею (рис. 9). После естественной консолидации грунта создается водонепроницаемая преграда, кроме того, выработанное пространство прорези будет являться местом складирования суглинков как «хвостов» обогащения песка и гравия.
Аналогом данного технического решения могут служить апробированные способы строительства русловых плотин, ядро которых формируется из глинистых пород (рис. 10).
Проведение прорези для формирования глинистой завесы также осуществляется землесосным снарядом.
С целью осуществления высокоинтенсивной отработки обводненных вскрышных аллювиальных пород в условиях участка Аршановский-1 рекомендуется их разработка с применением земснарядов 8000—70 или 200—50БК. Годовая производительность землесосных снарядов в горно-технических условиях участка Аршановский — 1 составляет: земснаряд 200—50БК 323,4 тыс. м3 за сезон, а земснаряд 8000—70 соответственно 977,2 тыс. м3 за сезон.
Разрез "О Ñ-б-В
0ÍS//Q
и (ûbùSo 4 С m-5 ewe 0J
г» rocmtes7-S* U/crùSa 22 tea Cm 3 ÍZOJ 3.0*
» ÍSS7 - "t U/oii&o /6 if Cm) dû'* ¿¡3*
/в WvtSOt-It /brúxa Ы20 * СтЗ qt)7j
>7 Гайка мее <гв Ст.З чек t?.'S
* reaníSBí-n fairer *f/6 2i Ст.З цозг C¡7f
Son/ямгег'юо V СтЗ 1,12
roen7789-57 Siuiin M 22 r roo SO ím. г f*м yfo
/3 rotm 7733-37 öwn M22/73 *e ibxi qits '7,S
roca, 7733-37 болт *t'S* 75 24 Ст.З ¡г/7/
И neяао-мю-ю &*ompo¿e* Mw 3 / s s,S
/ Цо
> rt-ttoo-foooo / Ст.З *seo *зз.о
nr-WK-SOB-tH /BflvSr е*2. / Ст.з юоз кюз
7 rv/reo-юо-вв Стоила * It*,' з>г.е
« *toa-toete / е~.з e*2¿ ftfe
S netroo-saeûù г Ст.З M,7 а,*
* v-jcoc-'ao-ae Колена г &>.з 2*3* щг
i muc-joe-os /руятос&ор**/* j Ст.З set,о set, а
г гмзо-гамо / Ст.З ЗЩО
/ mtoo/oo-oo / Ст.З ЙЦЗ газе
V »Hofaus* ХРЛ. г е.
Рис. 6. Гидроклассификатор ВНИИГС производительностью 2000 м3/час
Продольный разрез
Вид сбоку
Рис. 8. Бункер-смеситель с эжектором
-«Г-
Рис. 9. Поперечный разрез прорези для формирования глинистой завесы
4
Рис. 10. Типовое схематичное поперечное сечение русловой намывной плотины с ядром: 1 — боковые призмы; 2 — ядро; 3 — промежуточная зона; 4 — шапка; 5 — цоколь; 6 — банкет; 7 — обратный фильтр
Принимая среднюю величину аллювиальных отложений 13,6 м и ширину заходки земснаряда 50 м, длина фронта, отрабатываемая землесосными снарядами, составит соответственно для 200—50БК — 460 м и 8000—70—1440 м. При проектировании общее количество земснарядов будет уточняться, также как и его тип. Вероятно, следует принять к рассмотрению земснаряд с производительностью по гидросмеси порядка 4000 м3/час.
В плане решения задач, которые целесообразно решать способом гидромеханизации при подготовке к эксплуатации и вскрытии обводненных месторождений, и определении ее возможностей, был произведен экономический расчет и со-
ставлены локальные сметы для различных вариантов технологических схем. Целью проведения экономических расчетов являлось оценка эффективности предлагаемых технических решений по разработке обводненных аллювиальных вскрышных пород и создания условий для ведения открытых горных работ. Расчеты показали, что только гидромеханизация (применение землесосных снарядов) позволяет без предварительной подготовки интенсивно осуществить разработку аллювиальных вскрышных пород, строительство открытых дренажных траншей для перехвата потока подземных и формирования кольцевой барражной завесы. При этом появляется возможность выделения из аллювиальных вскрышных пород строительных материалов (песка и гравия) и суглинка для водоизоляции при формировании барражной завесы. Добыча песка и гравия при проведении вскрытия месторождения и строительстве системы дренажа окупает затраты на эти работы.
Таким образом:
• на основании теоретических и экспериментальных исследований ведения гидровскрышных работ на карьерах и технологии выделения строительных материалов из гидросмеси вскрышных пород предложены экономически обоснованные ресурсоформирующие гидромеханизированные технологии, внедрение которых обеспечивает выделения строительных материалов из гидросмеси четвертичных вскрышных пород, снижение экологической нагрузки в районах добычи полезных ископаемых, и повышает технико-экономические показатели угледобычи;
• разработанные технологические схемы добычи песка и гравия на Чулымском участке разреза «Назаровский» позволяют обеспечить добычу гравия не менее 217 тыс. м3 в год, а песка до 200 тыс. м3, при этом обеспечивается срок окупаемости затрат по вариантам от 0,58 до 0,82 лет, а прирост прибыли на вложенный капитал от 122,4 до 170,8 %;
• технико-экономические расчеты доказали, что на разрезе «Назаровский» гидромеханизированная технология отработки передового уступа по сравнению с экскаваторной разработкой на железнодорожный транспорт значительно
уменьшает объем инвестиций и в 1,5—2 раза величину эксплуатационных затрат (издержек). Диапазон прибыли от реализации строительных материалов в зависимости от технологии извлечения изменяется от 24,5 до 42,9 млн руб. в год, что снижает затраты на разработку вскрыши на 10—12 %.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ-
Кононенко Евгений Андреевич — доктор технических наук, профессор Московского государственного горного университета, а1коп393@ yandex.ru, Мишин Юрий Михайлович — кандидат технических наук, начальник управления реконструкции и планирования, т1БЫпут@ suek.ru, Исайченков Александр Борисович — начальник отдела технического обеспечения и технологии открытых горных работ, isaychenkovab@ suek.ru, Сибирская угольная энергетическая компания.
д
