CC BY
81
жены недалеко от ж/д транспорта, которым можно транспортировать ВУТ или уголь (сырье ВУТ) с наименьшими затратами.
На этих котельных ежегодно сжигается 698,2 тыс. т у.т. нефтепродуктов (или 512,5 тыс.тонн натурального топлива). По нашим расчетам, годовая экономия бюджетных средств за счет замены вышеуказанного объема нефтепродуктов на ВУТ составила бы 1111,4 млн руб. (в ценах 2001 г.), капитальные затраты на технические мероприятия по внедре-ниюВУТ-2168,0 млн руб., срок окупаемости капитальных вложений - 2 года. На сегодняшний день годовой экономический эффект может составить не менее 2 млрд руб. (с учетом роста цен на нефтепродукты). Кроме экономических результатов от внедрения ВУТ взамен нефтепродуктов достигаются следующие положительные факторы:
• экологическая нагрузка на окружающую среду снижается за счет резкого снижения выбросов окислов азота;
• зола от ВУТ не содержит органических примесей и углерода, представляет собой тонкий минеральный порошок, который является
великолепным инертным наполнителем в цементно-песчаные смеси, бетон, асфальтобетон и др.;
• появляются новые дополнительные объемы потребления углей, а следовательно, сбыта их угледобывающими предприятиями, что тоже становится определенный проблемой;
• появляется возможность рационального использования угольного шлама как сырья для ВУТ или мелочи, которая образуется в значительных количествах на обогатительных фабриках;
• достигается высокая стабильность то-пливообеспечения котельных при изготовлении ВУТ из местных углей (исключается экономическая зависимость от коньюктуры рынка завозных нефтепродуктов).
Наверное, имеются и другие социальноэкономические положительные факторы от широкого внедрения ВУТ в малую энергетику, которые сегодня трудно заметить, но даже те, которые очевидны, свидетельствуют о необходимости большего внимания к данной проблеме.
— Коротко об авторах --------------------------------------
Володкевич К.П. - директор по подземным горным работам, ОАО "ДальвостНИИпроектуголь".
-------------------------------------------------- © Ю.М. Николашин,
В. В. Ратушный,
Ю.А. Гурин, 2004
УДК 622.271.012
Ю.М. Николашин, В.В. Ратушный, Ю.А. Гурин
ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОГО СОСТОЯНИЯ БОРТОВ ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ
Семинар № 13
дним из вопросов безопасного ведения горных работ на глубоких железорудных карьерах является обеспечение общей и локальной устойчивости их бортов и уступов, а также устойчивость горных пород на
поверхностях откосов, т.е. в обнажениях скальных трещиноватых пород.
Основным требованием обеспечения безопасного состояния бортов глубоких карьеров является достижение в процессе их эксплуата-
ции и погашения предельно допустимых углов наклона бортов и откосов уступов, примененных в проектных решениях на основе научнотехнического обоснования [1].
Существующая практика проектирования предусматривает на всех стадиях разработки проектов (реконструкции, корректировки и расширения горно-обогатительных комбинатов) уточнение главных параметров карьеров на основе инженерно-геологи-ческой дораз-ведки месторождения и исследований устойчивости бортов и уступов. При этом обращают внимание на техническую возможность достижения предельно допустимых значений углов откосов уступов и наклонов бортов.
Под технической возможностью формирования контуров нерабочих бортов и уступов понимают использование геотехнологий с применением действующего горно-
транспортного оборудования, удовлетворяющих требованиям техники безопасности производства буро-взрывных работ (БВР).
Предельно допустимые параметры бортов и уступов карьера - это обоснованные их значения на промежуточных и предельных контурах с учетом инженерно-геологических и горнотехнических условий месторождения.
В условиях месторождений Кривбасса в начальной стадии их освоения при проектировании карьеров на глубину 500-800м использовались “Нормы технологического проектирования...” [2] по данным геологической разведки железорудных залежей, которые не в полной мере могли характеризовать толщу вмещающих пород, т.е. массив, в котором предстояло формирование контуров нерабочих уступов и бортов. В последующие этапы освоения месторождений, выполненные исследования устойчивости уступов и бортов карьеров Северного, Новокриворожского, Южного и Ингулецкого ГОКов доказали возможность дифференцированного повышения углов откосов уступов на предельных контурах с применением специальной технологии БВР по заот-коске уступов. Однако реализация этих исследований носила эпизодический характер на Анновском карьере СевГОКа, карьере №1 ЦГОКа, карьере ЮГОКа и Ингулецком карьере для условий промежуточных контуров.
В некоторых случаях основной причиной неудачного применения специальной технологии БВР по заоткоске уступов являлось: влияние структурно-тектонической решетки массива и прочности пород на формирование устой-
чивого контура уступов; разрушение законтурного массива из-за ошибок в расчете ширины приконтурной зоны при ее отработке; недостаточная линейная масса заряда в скважинах отрезной щели, низкое качество зарядки и отказы при взрыве зарядов щели, приводящие к разрушению законтурного массива или к снижению экранирующего эффекта.
Реальной основой выявления особенностей строения массива в пределах одного уступа или группы уступов являются систематическая геолого-маркшейдерская съемка обнажений на вскрышных горизонтах карьера.
Выполненные исследования устойчивости откосов по результатам инженерногеологической доразведки Первомайского, Скелеватско-Магнетитового, Валявкинского
железорудных месторождений с целью корректировки предельных контуров карьеров в толще вмещающих пород использованы только в проекте реконструкции Первомайского карьера СевГОКа до глубины 750 м.
В современных условиях ведения горных работ в Кривбассе из-за значительного отставания вскрышных работ по сравнению с проектами разработки многих карьеров увеличились углы наклонов рабочих бортов, величины которых в ряде случаев превышают предельные проектные значения, рекомендованные на конец отработки месторождения. “Консервация” вскрыши сопровождается разрушением транспортных и предохранительных берм, накоплению осыпей, приводящих к сдваиванию и страиванию уступов. В связи с тем, что в дальнейшем “расконсервация” участков бортов карьеров неизбежна, целесообразно использовать достигнутый опыт по оконтуриванию горизонтов в предельное положение.
С 1999 г. по настоящее время на карьере ИнГОКа применяют, усовершенствованный нами совместно с работниками комбината способ оконтуривания нерабочего борта карьера [3]. Сущность усовершенствованного способа заключается в обуривании контурного ряда скважинами переменной глубины с определенным их чередованием по отношению к друг к другу, а также в использовании в этих скважинах сплошных колонковых зарядов штатного ВВ камуфлетного действия, вместо дорогих гирляндных или шланговых зарядов. Кроме того, использованы рекомендации по выбору рациональных углов заоткоски уступа как вертикальными так и наклонными скважинами. При этом бурение контурного ряда сближенных
скважин осуществляется серийным станком СБШ-250 и шарошечным долотом диаметром 250 мм. Эти усовершенствования позволили значительно упростить технологию заоткоски уступов, снизить затраты на буровые и взрывные работы на 30-40% по сравнению с ранее применяемым способом.
Формирование нерабочего борта Ингулец-кого карьера с расчетным углом наклона (по условию до 48°) устойчивости осуществляют путем последовательного погашения сверху-вниз технологических уступов высотой 15м при их сдваивании на граничном контуре карьера в 30-ти метровый уступ с отставанием бермы безопасности шириной равной 2/3 высоты вышележащего сдвоенного уступа [4].
Важными конструктивными элементами нерабочего борта карьера являются положение на плане горных работ верхней и нижней бровок сдвоенного уступа, которые должны соответствовать проектному. При этом сопряжения верхней бровки и поверхности откоса уступа должны быть устойчивыми на период отработки карьера на всех его горизонтах. Эти условия обеспечивают безопасность ведения горных работ по мере их понижения ко дну карьера. Приведем некоторые практические данные качества оконтуривания сдвоенных уступов при внедрении предложенной технологии оконтуривания нерабочих горизонтов борта карьера ИнГОКа (таблица).
Из данных табл. следует, что отклонения фактического контура верхней и нижней бровки сдвоенного уступа от проектного (переборы породы за контуры бровок) характерны для более ранних взрывов приконтурных блоков. Начиная с 2001г., когда параметры БВР были скорректированы, качество оконтуривания повысилось и соответствовало требуемому (отсутствие нависей, заколов, осыпания пород с поверхности откоса уступа).
Для повышения длительной устойчивости верхней бровки сдвоенного уступа необходимо уменьшить нарушенность «кровли» уступа, которая по глубине может достигать до 5-6м за
счет действия зарядов ВВ в перебурах скважин приконтурного блока. Кроме того, участок сопряжения плоскости откоса уступа и его верхней бровки с течением времени под действием сейсмических сотрясений прибортового массива пород, а также природных сил (ливневые дожди, промерзания, ветровая эрозия) имеет потенциальную возможность обрушения. Для предотвращения этого необходимо берму безопасности на будущей кровле высокого уступа формировать с минимальной нарушенно-стью в глубину массива. С этой целью нами использован в перебурах скважин приконтурного блока, формирующих берму безопасности, эффект гидроудара. Так в сухих скважинах перебур перед их заряжанием заполнялся гидрогелеобразующей смесью, которая за короткий промежуток времени превращалась в структурный гидрогель. Для обводненных скважин в перебуре использывались устройство из полиэтиленовой оболочки, утяжелителя и опорного трубчатого элемента соединенного с последним. После размещения оболочки по длине скважины в ней формировался заряд из водонаполненного ВВ на основе граммонита 79/21. Взрывание зарядов ВВ приконтурного блока осуществляли по диагональной схеме с отбойкой породы сериями зарядов ВВ в сторону выработанного пространства карьера.
В массивах горных пород с разнопрочными пропластками, падающие в сторону выработанного пространства карьера, угол заоткоски уступа принимался равным или же близким к углу падения этих пластов. В зависимости от коэффициента крепости пород и их предельному сопротивлению на срез выбирались рациональные параметры БВР контурного ряда заоткоски уступа и глубины заоткоски в плоскости оконтуривания.
В массивах горных пород с разнопрочными пропластками, падающими в сторону прибор-товой толщи массива, угол заоткоски уступов принимался 75-80°, что подтверждает накопленный опыт отстройки нерабочего борта в прочных мигматитах. Устойчивость верхней
Качество оформления контуров уступов
Даты взрыва Номер блока Горизонты Длина фронта оконтуривания, м Характеристика положения контуров бровок уступов
перебор недобор
24.12.99 20 -180/-210 400 -2,0 по фронту 40м -
21.07.00 35 -180/-210 700 -1,0/-2,0 по фронту 200м -
06.04.01 44 -210/-240 195 - -
22.06.01 79 -150/-180 160 - -
25.05.01 61 -120/-150 188 - -
Всего: 1643 240 -
бровки и откоса сдвоенного уступа достигается терным для них падением трещин вглубь прибор-
за счет высокой крепости мигматитов и харак- товой толщи.
1. Правила безпеки при розробці родовищ корисних копалин відкритим способом. - К: Норматив, 1994. - 184с.
2. Нормы технологического проектирования горнодобывающих предприятий черной металлургии с открытым способом разработки. - Л.: Гипроруда, 1986. - 264с.
3. Николашин Ю.М., Гурин А.А., Ратушный Б.В. Маркшейдерское обеспечение безопасной спе-
---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
циальной технологии оформления предельных контуров карьера в скальных породах / Сб. научных трудов «Качество минерального сырья». - Кривой Рог: Академия горных наук Украины, 2002. - С.282-286.
4. Технологическая инструкция по ведению взрывных работ при разработке рудных и нерудных месторождений полезных ископаемых. - К.: Норматив, 1991. - 11с.
— Коротко об авторах --------------------------------------
Николашин Ю.М. - доктор технических наук, ст. научный сотрудник, Ратушный В.В. - аспирант,
Гурин Ю.А. - кандидат технических наук,
Криворожский технический университет, Украина.
--------------------------------------------------- © А.Н. Васильев,
В.И. Смирнов, 2004
УДК 622.331
А.Н. Васильев, В.И. Смирнов ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СО СТУПЕНЧАТЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ГЛУБИНЫ ФРЕЗЕРОВАНИЯ
Семинар № 13
П производстве добычи фрезерного -1* торфа известны два варианта организации технологического процесса- с регулированием глубины фрезерования в зависимости от прогнозируемой категории дней сушки с целью обеспечения плановой продолжительности цикла (первый вариант) и сохранением постоянной глубины фрезерования, но с переменной продолжительностью цикла (второй вариант).
При обосновании проектного количества циклов все разработанные методики преду-
сматривают организацию технологического процесса по первому варианту. Однако при расчете цикловых сборов по нормам технологического проектирования глубина фрезерования принимается постоянной величиной, то есть предусматривается организация процесса по второму варианту. Таким образом, нормативный сезонный сбор рассчитывается из условия организации технологического процесса одновременно по первому и второму вариантам, что практически осуществить невозможно.
