CC BY
184
УДК 553:622.33(575.3) © И.И. Негматов, А.А. Зиёев, А.Н. Земсков, А.С. Кабаков, В.Н. Лапаев, 2017
особенности отработки угольных месторождений
Республики Таджикистан
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2017-1-52-56
НЕГМАТОВ Илхомиддин Исломиддинович
Генеральный директор ГУП «Ангишти Точик», 734064, г. Душанбе, Республика Таджикистан
ЗИЁЕВ Ахмадчон Азимович
Главный инженер ГУП «Ангишти Точик», 734064, г. Душанбе, Республика Таджикистан
ЗЕМСКОВ Александр Николаевич
Доктор техн. наук, вице-президент ГП «ЗУМК» по науке и технической политике, 614068, г. Пермь, Россия
КАБАКОВ Анатолий Сергеевич
Заместитель генерального директора ООО «Ростовгипрошахт», 344000, г. Ростов-на-Дону, Россия
ЛАПАЕВ Василий Николаевич
Канд. техн. наук,
технический консультант «НТЦ-Геотехнология»,
454004, г. Челябинск, Россия,
тел.: +7 (351) 220-22-00, e-mail: lapaev@ustup.ru
Рассмотрены задачи, стоящие перед государственным предприятием «Ангишти Точик» по развитию угольной отрасли. Приведена концепция освоения месторождений. Подробно рассмотрен порядок освоения Зиддинского каменноугольного месторождения.
Ключевые слова: угольные месторождения, концепция освоения, Республика Таджикистан.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Недра Республики Таджикистан богаты углем - прогнозные запасы угля (бурый уголь, каменный уголь и антрацит) оцениваются в 4,5 млрд т, промышленные - 320 млн т. На территории республики сосредоточено около 22% общих потенциальных запасов угля Центральной Азии.
Запасы угля имеются практически во всех регионах республики, но крупные месторождения расположены в труднодоступных высокогорных районах, где недостаточно развиты транспортные коммуникации и инженерная инфраструктура.
38%
По итогам работы за 2015 г. объем добычи в Таджикистане составил около 1,2 млн т угля. Более 90% угля добывается открытым способом.
Для развития угольной отрасли в Республике Таджикистан, с целью обеспечения энергетической безопасности страны создано государственное предприятие (ГУП) «Ангишти Точик». В состав ГУП «Ангишти Точик» входят шесть предприятий, добыча угля на которых составляет более 60% от всей добычи угля на территории Республики Таджикистан (рис. 1).
Характеристика предприятий, входящих в ГУП «Ангишти Точик», представлена в таблице.
Поставлена задача к 2020 г. увеличить объем добычи угля до 4-5 млн т в год. Для достижения поставленных целей по развитию добычи угля ГУП «Ангишти Точик» целенаправленно и планомерно реализует программу, основанную на:
- модернизации действующих предприятий на основе использования нового горнотранспортного оборудования и увеличения их производственных мощностей на имеющейся инфраструктуре и транспортных коммуникациях;
- создании новых центров добычи угля на месторождениях с благоприятными горно-геологическими и транспортными условиями, с внедрением современных технологий и оборудования, обеспечивающих эффективную разработку месторождений в труднодоступных высокогорных районах;
- совершенствовании трудовых отношений и системы профессиональной подготовки кадров для угледобывающих предприятий;
- формировании научного и проектного обеспечения развития угольной промышленности.
Ниже представлено краткое описание месторождений, намеченных к первоочередной отработке [1].
62%
Месторождения ГУП «Ангишти Точик»
Коммерческие предприятия
Рис.1. Распределение добычи угля в Республике Таджикистан
Основные показатели действующих угледобывающих предприятий
Показатели ДП «Шахта Фон-Ягноб» ДП «КА Зидди» ОАО «Ангишт» ДП «КА Назар-Айлок» ДП «КА Истиклол» ДП «КА Шурообод»
Способ добычи Открытый и подземный Открытый Подземный Открытый Открытый Открытый
Объем добычи угля, тыс. т, 610 116,9 57,5 52 1,2 2,7
Объем вскрышных работ, тыс. м3 2500 520 - 280 3 6
Объем взрываемой горной массы, тыс. м3 2350 510 214,8 2,8 5,7
Расстояние транспортирования угля 0,5 12 0,2 16 0,2 8
(среднее), км
Расстояние транспортирования 1 0,3 - 1 0,2 0,2
вскрышных пород (среднее), км
Списочная численность персонала, чел. 479 78 333 51 11 13
МЕСТОРОЖДЕНИЕ ФОН-ЯГНОБ
Это крупнейшее в Центральной Азии месторождение коксующихся углей. Фон-Ягнобское каменноугольное месторождение находится в Айнинском районе Согдийской области, в 100 км на север от г. Душанбе и в 190 км на юг от г. Ходжента. Месторождение занимает площадь около 102 кв. км, расположенную в Зеравшано-Гиссарской горной системе. Абсолютные отметки угленосных отложений колеблются от 1700 до 3600 м.
По положению в общей структуре, угленосности и геологическому строению на месторождении выделяются три площади:Западная, Центральная и Восточная.
Наиболее крупное промышленное значение имеет Центральная площадь месторождения, отличающаяся от двух других спокойным залеганием пластов угля на юго-запад с углом по падению 40-55° и сравнительно лучшей доступностью. Центральная площадь в свою очередь делится на три участка: Кухи-Малекский, Равотский и Джижикрутский.
Простирание угольных пластов прослежены на протяжении 24 км, по падению до 1,2-2,25 км. В угленосных свитах насчитывается более 40 пластов и прослоев каменного угля, из которых 16 представляют промышленный интерес.
Максимум угленакопления приурочен к Центральной площади: суммарная мощность угольной массы достигает 67 м, к флангам она сокращается - на Западной площади до 35 м, на Восточной - до 43 м.
Подсчитаны запасы коксующихся углей в количестве 260 млн т и энергетических углей в количестве 136 млн т.
На месторождении ведется добыча угля открытым способом по пластам IX и XII. После достижения экономически целесообразных границ открытых горных работ в 2017 г. планируется переход на камерно-столбовую систему. В настоящее время «Ростовгипрошахт» разрабатывает проект опытно-экспериментального участка, на котором будет опробована указанная технология, определены ее рациональные параметры, а также подготовлены кадры для других предприятий.
МЕСТОРОЖДЕНИЕ НАЗАР-АЙЛОК
Месторождение Назар-Айлок - нагорного типа, с высотными отметками от 3170 до 3800 м. Угольные пласты -наклонного и крутопадающего залегания. Всего на месторождении зафиксировало около 20 угольных пластов, 15 из которых имеют промышленное значение.
Максимальная мощность угленосных отложений - от почвы угольного пласта IV до кровли пласта XII составила 950 м. Суммарная средняя мощность угольных пластов
равна 71,39 м. Коэффициент промышленной угленосности на Восточном фланге участка Шикор-Хона составляет 7,5% - Максимальная глубина залегания пласта составляет 680 м (пласт IV) при абсолютной отметке его почвы 3110 м.
Самые мощные пласты: IV - его общая мощность колеблется от 3,5 до 38,8 м (средняя 14,7) и XI - от 1 до 17,5 при средней 5,8 м. Остальные пласты имеют среднюю мощность от 1 до 4 м.
Глубина залегания верхнего пласта - 0-120 м, нижнего -0-680 м.
Характерными особенностями месторождения являются низкая зольность и относительная выдержанность основных пластов, которые залегают под углами по падению 15-60°.
Привлекательность месторождения в том, что большинство запасов угля отнесено к антрацитам.
МЕСТОРОЖДЕНИЕ ЗИДДИ
Зиддинское каменноугольное месторождение расположено в 72 км к северу от г. Душанбе и в 12 км от автомобильной дороги государственного значения Душанбе -Худжанд (от участка Майхуры, в том числе начальный участок 3 км является старой асфальтовой автодорогой, и 9 км - простая грунтовая автодорога с большим уклоном). Площадь Зиддинского каменноугольного месторождения представляет собой типичную горную область с резко расчлененным рельефом. Рельеф местности - горный, абсолютные отметки поверхности от - 2300 до 2800 м.
Месторождение находится в восьмибалльной зоне сейсмичности.
Вмещающие породы представлены аргиллитами, углистыми аргиллитами и песчаниками. В продуктивном горизонте выделяются два угольных пласта мощностью от 4 до 24 м, с углом залегания от 8 до 10°. Средняя мощность пластов угля - соответственно 6,6 и 8,6 м. В почве и кровле угольных пластов залегают огнеупорные глины, имеющие промышленное значение.
Угли Зиддинского месторождения представлены блестящими, полублестящими, матовыми и полуматовыми разностями. По степени углефикации они относятся к углям газовым, тяготеющим к газовым-жирным (Г и ГЖ).
Пласт 2: содержание золы - 15,8-41,02% при среднем содержании 26,9%. Влага аналитическая - от 2,56 до 5,77%; выход летучих веществ - от 32,32 до 39,87% при среднем 36,59%. Высшая теплота сгорания - 6708-7840 ккал/кг. Содержание серы - 0,3-3,1%.
Пласт 1: содержание золы - 6,4-30,8% при среднем содержании 22,1%. Влага аналитическая - от 2,45 до 3,38%; выходом летучих веществ - от 26,88 до 34,34%. Высшая теплота сгорания - 7116-7989 ккал/кг.
Угли месторождения исследованы на получение из них генераторного газа, в результате чего получен газ с теплотворной способностью до 1250 ккал/кг. Выход газа - от 1,7 до 2,5 м3 с 1 кг угля.
Прогнозные ресурсы месторождения оцениваются в объеме 44 млн т. Балансовые запасы месторождения по состоянию на 01.01.2015 составляют 20,5 млн т.
МЕСТОРОЖДЕНИЕ ИСТИКЛОЛ
Месторождение расположено в Турсунзадевском районе, на южном склоне Гиссарского хребта. От ближайшей железнодорожной станции Чептура существует автодорога, протяженностью 30 км. Абсолютные отметки площади месторождения колеблются от 2200 до 2500 м.
Месторождение представляет пластообразную залежь, ограниченную с двух сторон линиями выклинивания, и с третей - диагональной к простиранию линией выхода залежи на поверхность. Месторождение разведано до глубины 300 м - один пласт угля, сложного и непостоянного состава и переменной мощности. Мощность пласта изменяется от 1,03 до 10,9 м при чаще встречаемых толщах 2,8-5 м. Пласт угля имеет сложное строение, состав и мощности часто и резко меняются
Петрографические и химические данные свидетельствуют, что ташкутанские угли каменные, марки ГЖ.
МЕСТОРОЖДЕНИЕ ШУРООБОД
Месторождение находится в 70 км к юго-востоку от г. Куляба, на правом берегу реки Пяндж в пограничной зоне с Афганистаном. Абсолютные отметки - 2000-2300 м
Выявленные угольные пласты имеют крутопадающее залегание пласта, по длине пласта по простиранию 180-250 м. Угол залегания пластов по падению - 75°.
Пласт 1 состоит из двух пластов, разделенных аргиллитами, мощностью 0,61 м; пласт 1н (нижний) представлен собственно углем мощностью 1,14 м, пласт 1в (верхний) -высокозольным углем мощностью 1,14 м. Протяженность пласта составляет 120 м.
Пласт 2, залегающий по разрезу выше пласта 1, отделен аргиллитами от 1,76 до 5,2 м, к юго-западу угленосная пачка разбита системой диагональных сбросов, и она фиксируется на крайнем южном фланге проявления. Пласт 2 имеет изменчивую мощность и строение. Средняя мощность пласта - 1,56 м.
КОНЦЕПЦИЯ
ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В связи со сложными горно-геологическими условиями отработки месторождений была определена технолого-экономическая концепция их освоения. Концепция базируется на полноте извлечения угля при минимизации заемных денежных средств. Основные положения концепции следующие:
• при отработке месторождений необходимо предусматривать следующую комбинацию способов:
- на первых этапах предусматривать максимальное, экономически целесообразное использование открытых горных работ как наиболее экономичного, малокапиталоемкого и безопасного способа добычи угля;
- для отработки запасов, нецелесообразных к выемке ни открытым, ни подземным способом, предусматривать специальные способы разработки на основе шнекобу-ровых машин (ШБМ), комплексов глубокой разработки пластов (КГРП), эрлифтов;
- подземную добычу угля на начальном этапе осуществлять камерно-столбовой системой разработки или с системой разработки короткими столбами с проведением вскрывающих выработок из выработанного пространства участков открытых горных работ;
- строительство шахт с системой разработки длинными столбами и применением высокопроизводительного оборудования осуществлять на участках месторождений, позволяющих обеспечить безопасность и экономическую эффективность подземных работ;
- раскройку угольных пластов на локальные участки производить по критерию оптимального совмещения открытых и подземных работ, что позволит минимизировать капитальные и эксплуатационные затраты;
• при освоении месторождений предусмотреть строительство транспортных коммуникаций, эффективных в условиях значительного перепада высот, в частности, грузовых подвесных канатных дорог (ГПКД);
• для энергоснабжения предприятий рассмотреть целесообразность строительства малых модульных ГЭС или ТЭЦ на собственном угле;
• предусматривать минимальную промышленную и социальную инфраструктуру в местах производства работ.
Рис. 2. Принципиальная схема раскройки месторождений по способам отработки
\
V __/ ___— .
^ \ ^ N ч \ V г *
Рис. 3. Схема развития транспортных коммуникаций
Зона ведения открытых горных работ
Принципиальная схема раскройки участков месторождения по способам отработки представлена на рис. 2.
Первоочередным объектом, на котором будет реализован указанный подход, рассматривается угольное месторождение Зидди.
Освоение каменноугольного месторождения Зидди включает два этапа.
Этап 1. Развитие открытых горных работ
С учетом ранее выполненной ОАО «Ростовгипрошахт» [2] проработки вариантов развития открытых горных работ определены участки возможной добычи угля открытым способом. Запасы угля - порядка 6-7 млн т со средним коэффициентом вскрыши 5 м3/т. Развитие горных работ предполагает опережающее ведение вскрышных работ для вскрытия запасов угля и строительство новой технологической автодороги, обеспечивающей круглогодичное ведение добычных работ.
Трасса технологической автодороги пройдет на уровне горизонта ведения горных работ, через северную часть месторождения (рис. 3).
Данная автодорога соединит открытые горные работы с будущей промплощадкой шахты. От промплощадки шахты, для транспортирования угля до промежуточного склада, который планируется расположить в непосредственной близости к автодороге Душанбе-Худжанд, предусмотрено строительство грузовой подвесной канатной дороги (ГПКД). До окончания строительства ГПКД транспортирование угля до склада осуществляется автотранспортом.
На участке выделены зоны с минимальными коэффициентами вскрыши, что обеспечивает интенсивное
наращивание добычи угля в первые годы. В границах открытых горных работ, по оценке специалистов ДП «Зидди», вдоль выходов угольных пластов под наносы, к северу от существующих горных работ находится около 550 тыс. т угля с коэффициентом вскрыши 1,6 м3/т, еще около 400 тыс. т запасов с коэффициентом вскрыши 3,6 м3/т.
Этап 2. Развитие подземных работ
Вскрытие месторождения подземным способом планируется с западной части месторождения, где будет сформирована площадка для размещения объектов инфраструктуры шахты и комплекса погрузки угля на грузовую канатную дорогу.
При подземной отработке месторождения предусматривается, что она может быть выполнена комбинированной системой - длинными столбами и камерно-столбовой. Участки, отрабатываемые камерно-столбовой системой, расположены в северной части месторождения.
Ожидаемая производительность шахты - 1 млн т в год. Так как шахта будет работать в комплексе с грузовой канатной дорогой, то потребуется строительство второй линии ГПКД.
Грузовая подвесная канатная дорога представляет собой канатную транспортную систему кольцевого типа, состоящую из двух приводных участков. На каждом из них имеется по два несущих каната (грузовая ветвь и порожняя ветвь) и один тяговый канат, а также вагонетки, отцепляемые на станциях от тягового каната.
В инфраструктуру ГПКД входят:
- погрузочная станция, приводная (в ней расположен привод I приводного участка);
- проходная угловая приводная станция (в ней расположен привод II приводного участка);
- разгрузочная станция.
Работа канатной дороги полностью автоматизирована.
Загружаемый материал из приемного бункера через дозирующее устройство поступает в кузов вагонетки. Вагонетка автоматически взвешивается до погрузки и в период загрузки. Далее вагонетка разгоняется до скорости тягового каната, подключается к нему и переходит со станционного рельса на несущий канат.
На разгрузочной станции вагонетка отсоединяется от тягового каната, переходит на рельс и на малой скорости разгружается в приемный бункер. Далее происходит восстановление кузова, после чего вагонетка возвращается на линию и движется в обратном направлении.
При проработке устройства канатной дороги учтено следующее:
- скорость ветра при порывах может достигать 28-30 м/с;
- углы подхода вагонеток к опорам с учетом провеса несущего каната могут достигать значения до 35°;
- приводы ГПКД будут работать в «тормозном» режиме, то есть генерировать электроэнергию, которая, в свою очередь, рекуперируется в сеть;
- нормативный срок службы ГПКД составляет 25 лет.
ВЫВОДЫ
Основными месторождениями для развития угольной промышленности Республики Таджикистан являются месторождения (в порядке освоения): Зидди, Фон-Ягноб, Назар-Айлок.
Увеличение объема добычи угля ГУП «Ангишти Точик» будет осуществляться как за счет модернизации угледобывающих предприятий на основе использования нового горнотранспортного оборудования, так и увеличения их производственных мощностей.
Раскройку угольных пластов на локальные участки производить по критерию оптимального совмещения открытых и подземных работ, что позволит минимизировать капитальные и эксплуатационные затраты.
Список литературы
1. Абдурахимов Б.А., Охунов Р.В. Угольная промышленность Таджикистана: сырьевая база, состояние и перспективы развития. Душанбе: Недра, 2011. 248 с.
2. Программа развития отдельных предприятий угольной промышленности Республики Таджикистан на период до 2020 г. Ростов-на-Дону: Ростовгипрошахт, 2015.
COAL MARKET
UDC 553:622.33(575.3) © I.I. Negmatov, A.A. Zieev, A.N. Zemskov, A.S. Kabakov, V.N. Lapaev, 2017 ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2017, № 1, pp. 52-56
Title
SPECIFIC FEATURES OF COAL DEPOSITS DEVELOPMENT IN THE REPUBLIC OF TAJIKISTAN DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2017-1-52-56 Authors' Information
Negmatov I.I.1, Zieev A.A.1, Zemskov A.N.2, Kabakov A.S.3, Lapaev V.N.4
1 State Unitary Enterprise "Angishti Tochik", Dushanbe, 734064, Republic of Tajikistan
2 State Enterprise "ZUMK", Perm, 614068, Russian Federation.
3 "Rostovgiproshaht", LLC, Rostov-on-Don, 344000, Russian Federation
4 "NTC-Geotekhnologiy", Chelyabinsk, 454004, Russian Federation
Authors' Information Negmatov I.I., General Director Zieev A.A., Chief Engineer
Zemskov A.N., Doctor of Engineering Sciences, Vice President for Science and Technical Policy Kabakov A.S., Deputy Director
Lapaev V.N., PhD (Engineering), Technical Advisor, tel.: +7 (351) 220-22-00, e-mail: lapaev@ustup.ru Abstract
"Angishti Tochik" challenges in the field of coal industry development are addressed. Deposit development concept is presented. Details of Ziddinsky coal deposit development sequence are reviewed.
Keywords
Coal deposits, Development concept, Republic of Tajikistan. References
1. Abdurakhimov B.A. & Okhunov R.V. Ugol'naya promyshlennost' Tadzhikistana: syr'evaya baza, sostoyanie iperspektivy razvitiya [Coal industry of Tajikistan: resources, current status and development prospects]. Dushanbe, Nedra Publ., 2011, 248 pp.
2. Programma razvitiya otdel'nyh predpriyatiy ugol'noy promyshlennosti Respubliki Tadzhikistan na period do 2020 g. [The program of individual coal industry enterprises development in the Republic of Tajikistan until the year 2020]. Rostov-on-Don, Rostovgiproshaht Publ., 2015.
