Новый способ разработки многолетнемерзлых вскрышных пород Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

1. Ермаков С.А., Бураков А.М. К вопросу применения роторных экскаваторов для отработки угольных пластов Эльгинского место-рождения//Уголь.- 1998- №2. С. 34-36.

2. Мировая горная промышленность. История. Достижения. Производство/ М.Н.Т.Ц. - М.: "Горное дело", 2005.- 520 с.

3. Коваленко С.К., Шендеров А.И., Штейнцайг Р. М. Совершенствование технологических процессов горного производства на угольном разрезе "Талдинский"//Уголь.-

1997.- № 1.- С. 17-20.

4. Литвинов Л. Р. Области и условия эффективного применения машин послойного фрезерования//Горный вестник. -

1998.- №6.- С. 85-92.

5. Краснянский Г.Л., Штейнцайг Р.М., Рудольф В., Коваленко С.К. Опыт создания и перспективы освоения в горнодобывающей промышленности машин нового поколения КСМ-2000РМ//Уголь. 1998,- №4,- С. 16-21.

— Коротко об авторах -------------------------------------------------------------

Ермаков С.А., Бураков А.М., Хосоев Д.В. - Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского СО РАН,

Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 16 симпозиума «Неделя горняка-2007». Рецензент д-р техн. наук, проф. В.С. Кузьмин.

----------------------------------- © С.В. Панишсв, С.А. Ермаков,

Н.Ф. Осипова, 2008

УДК 622.271.4(571.56)

С.В. Панишев, С.А. Ермаков, Н.Ф. Осипова

НОВЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД

Семинар № 16

Разработка вскрышных пород пластовых месторождений по бестранспортной технологии характеризуется значительным разнообразием схем, отличающихся количеством, расстановкой и способами экскавации.

Общим в этих схемах является наличие подготовленного пространства со стороны внутренних отвалов для укладки внешней и внутренней вскрыши (междупластья). Междупла-стье может разрабатываться как непосредственно с его кровли, так и с

предотвала. Экскавация по этим схемам осуществляется с верхним и нижним черпанием и предусматривается последовательная расстановка оборудования (работа друг за другом). Основным недостатком этих схем являются значительные объемы переэкс-кавации, неадаптированность их к условиям месторождений зоны многолетней мерзлоты.

Месторождения криолитозоны характеризуются такими особенностями, как обязательная буровзрывная подготовка, смерзание пород после взрыва, невозможность работы с верхним черпанием, и максимальное приближение контура внутреннего отвала к рабочей зоне.

В этих условиях, ввиду отсутствия отвальных емкостей, отработка меж-дупластья возможна только по транспортной технологии. Это влечет за собой значительные затраты и выбросы вредных веществ в атмосферу.

Исследованиями, проведенными в ИГЛС СО РАН, показано, что в условиях сложноструктурных пластовых месторождений криолитозоны выемка породного прослоя по бестранспортной технологии возможна путем создания специальных отвальных емкостей. При этом в процессе разработки уступа внешней вскрыши драглайн смещают на расчетную величину в сторону выработанного пространства и создают специальную отвальную емкость, в которую впоследствии экс-кавируют породы междупластья.

Такое решение проблемы требует тщательного изучения горнотехнических условий разработки по фронту работ, предварительной оценки возможности укладки драглайном пород междупластья в конечный контур отвала в стесненных условиях нижней части рабочей зоны карьера и выделения участков бестранспортной отработки междупластья.

В ИГЛС СО РАН разработан новый способ разработки многолетнемерзлых вскрышных пород позволяющий реализовать перераспределение объемов транспортной вскрыши (междупластье) на бестранспортную путем создания специальных отвальных емкостей в контуре внутреннего отвала.

Предлагаемый способ разработки вскрышных пород, включающий бурение блока и взрывание вскрышного уступа, экскавацию взорванных пород с кровли верхнего пласта полезного ископаемого в предотвал, последующую экскавацию предотвала и оставшихся объемов породы в конечный контур отвала, бурение, взрывание и отработку верхнего пласта полезного ископаемого, бурение, взрывание и отработку междупластья отличается от известных тем, что на заранее определенных участках пригодных для отработки междупластья по бестранспортной технологии драглайн смещают на расчетную величину в сторону выработанного пространства и создают специальную отвальную емкость, предназначенную впоследствии для экскавации в нее объемов междупластья.

Возможность осуществления данного способа перераспределения объемов транспортной вскрыши на бестранспортную зависит от горнотехнических условий разработки, параметров рабочей зоны карьера и параметров вскрышного оборудования

- экскаватора-драглайна.

На рисунке показан способ разработки вскрышных пород с предварительно создаваемыми специальными отвальными емкостями для пород ме-ждупластья.

Формирование специальной отвальной емкости сопровождается некоторым увеличением объемов пере-экскавации.

Новый способ разработки многолетнемерзлых вскрышных пород: 1 - формируемая отвальная емкость; 2 - внутренняя вскрыша (междупластье); 3 -отвал внешней вскрыши

Основными технологическими параметрами,

влияющими на объемы экскаваторных работ, являются высота уступа и глубина отвальной емкости, при этом ширина заходки существенного влияния не оказывает.

В зависимости от параметров технологической схемы, коэффициентов

сброса и переэкскавации, в условиях заданной производительности и сезона работ, формирование специальной отвальной емкости приводит к сокращению длины экскаваторного блока. Поэтому, при определении длины экскаваторного блока в условиях смерзания взорванного массива этот фактор необходимо учитывать

Для различных периодов года сокращение длины экскаваторного блока (при глубине отвальной емкости 210 м), может составлять:

Март-апрель: 12,3-30,3%. Май-июнь: 5,2-23,1%.

Июль-август: 5,9-25,5%. Сентябрь-октябрь: 6,8-25,1%.

Предлагаемая технология имеет следующие преимущества:

- в 2,5-5,4 раза снижается себестоимость разработки междупластья;

- сокращаются объемы транспортной вскрыши, вследствие чего часть парка автотранспорта высвобождается для работы на других, более сложных участках разработки;

- уменьшаются вредные выбросы в атмосферу. ШИН

— Коротко об авторах --------------------------------------------------------------

Панишев С.В., Ермаков С.А., Осипова Н.Ф. - Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского СО РАН.

Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 16 симпозиума «Неделя горняка-2007». Рецензент д-р техн. наук, проф. В.С. Кузьмин.