CC BY
13
© М.К. Лукин, 2012
УДК 622.271 М.К. Лукин
ПРОБЛЕМЫ СИНТЕЗА ОТКРЫТО-ПОДЗЕМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ КРУТОНАКЛОННЫХ И КРУТЫХ ПЛАСТОВ В УСЛОВИЯХ ЮГА КУЗБАССА
Обоснована актуальность открыто-подземного способа отработки крутонаклонных и крутых пластов (на примере Прокопьевко-Киселевского угленосного района Кузбасса), отмечены основные технологические причины развития данного способа. Подробно описана структурная схема синтеза открыто-подземной технологии при переходе от открытой разработки к подземной. Доказано, что наименее эффективной является отработка крутонаклонных и крутых пластов мощностью более 10 м, на которых, в свою очередь, чаще всего ведутся открытые горные работы. Приведен пример решения данной проблемы через реализации модернизированной системы разработки горизонтальными слоями.
Ключевые слова: открыто-подземная разработка, коротколавные комплексы,
Наиболее характерным с точки зрения проблематики открыто-подземной разработки крутонаклонных и крутых пластов является Прокопьевско-Киселевский район Кузбасса. Значительные запасы угля для открыто-подземной разработки сосредоточены на верхних горизонтах действующих шахт района и в замках антиклинальных складок. Только на шахтах «Зеньковская» и им. Дзержинского объем запасов, пригодных для отработки открытым и открыто-подземным способами составляет более 26, 3 млн т Разрез «Тайбинский» был образован при отделении в 1957 г. от шахты «Краснокаменская» участка открытых горных работ № 7 и в настоящее время дорабатывает запасы закрытых шахт «Тайбинская» и «Сур-таиха». Разрез «Майский» вплотную примыкает к шахте «Котинская» и базируется на объектах закрытой шахты «Смычка». Однако, несмотря на наличие практически всех необходимых предпосылок открыто-подземная технология в Прокопьевско-Киселевском районе не получила широкого разви-
тия. Основные технологические причины отсутствия попыток реализации открыто-подземной технологии приведены в табл. 1.
Укрупненная структурная схема синтеза открыто-подземной технологии при переходе от открытой разработки к подземной приведена на рис. 1.
С учетом специфики отработки крутонаклонных и крутых пластов разработан алгоритм синтеза открыто-подземной технологии при переходе от открытой разработки пластов к подземной для крутонаклонных и крутых пластов (рис. 2).
Серьезной проблемой открыто-подземной разработки крутонаклонных и крутых пластов является низкая нагрузка на подземные очистные забои. Данные об основных средствах механизации очистных работ для крутонаклонных и крутых пластов приведены в табл. 2.
Как следует из табл. 2, наименее эффективной является отработка крутонаклонных и крутых пластов мощностью более 10 м, на которых, в свою очередь, чаще всего ведутся открытые
Рис. 1.-Укрупненная структурная схема синтеза открыто-подземной технологии при переходе от открыгтой разработки к подземной
Таблица 1
Особенности открыто-подземной технологии при отработке крутонаклонных н крутых пластов
Таблица 2
Сведения об основных средствах комплексной механизации очистных работ на крутонаклонных и крутых пластах
Тип оборудования Вынимаемая мощность, м Угол падения пласта, град Место испытания Достигнутая нагрузка, т/сут
КПК-1М 1,8—2,6 35—80 ш. им. Дзержинского 714
АК-3 1,6—2,2 35—90 ш.»Зенковская» 600
АК-3К 2,3—3,5 35—90 ш.»Зенковская» 600—1000
2АНЩ 1,8—2,2 35—75 ш. »Краснокаменская» До 1000
3АНЩ 2,0—3,2 35—90 ш. «Черкасовская» 600
ЩРПМ 3,0—6,0 30—55 ш. «Киселевская» 360
КГСЗ >10 >50 ш. «Коксовая» 500
КНК-70 >10 >50 ш. «Коксовая» 400
Достоинства открыто-подземной технологии Особенности реализации открыто-подземной технологии при отработке крутонаклонных и крутых пластов
Снижение потерь угля при переходе от открытой разработки к подземной Снижение объема вскрывающих и подготавливающих выработок за счет уменьшения глубины горных работ и использования горных выработок и выработанного пространства разреза Эффект разгрузки и дегазации приконтур-ной зоны пласта в ходе ведения открытых работ Уменьшение длины дегазационных скважин при бурении их с борта разреза При подземной отработке без закладки потери достигают 30—40 %, что превышает потери при открытых работах Высокая стоимость полевой подготовки, большая протяженность системы наклонных квершлагов при организации конвейерного транспорта Малый размер зоны, в которой наблюдается эффект разгрузки и дегазации от открытых горных работ Малый размер зоны эффективного использования дегазационных скважин
горные работы. Данная проблема может быть решена за счет реализации модернизированной системы разработки горизонтальными слоями (рис. 3). Вскрытие подземного горизонта может быть произведено вертикальными стволами, наклонными стволами и квершлагами переменного направления в комбинации со штольней (штольнями). Для снижения затрат вскрывающие выработки закладываются из выработанного пространства разреза. С учетом того, что большинство мощных крутых
пластов являются склонными к самовозгоранию и для обеспечения малозатратного поддержания выработок рекомендуется использовать полевую подготовку. Длина выемочного поля выбирается таким образом, чтобы обеспечить его отработку за время, меньшее длительности инкубационного периода самовозгорания угля. При недостаточной слеживаемости пород отработка слоев может производиться с настилкой гибкого перекрытия или с упрочнением обрушенных пород.
Рис. 2.-Укрупненная структурная схема синтеза открыто-подземной технологии при переходе от открытой разработки к подземной для крутонаклонных и крутых пластов
Для выемки угля в слое мощностью 2,0—3,5 м могут использоваться ко-ротколавные комплексы 1,2 КМКД или агрегаты WM-K (WM-E) производ-
ства фирмы ЭБТ. Породная подушка для отработки первого слоя может быть создана из пород вскрыши при доработке последнего уступа.
1. Средства комплексной механизации для выемки крутых пластов средней мощности в Кузбассе/ Лившиц В. И., Подкорытов В.И., Янудин В.В. — М.: ЦНИЭИуголь, 1988. — 37 с.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2. Основные работы КузНИУИ в области разработки крутонаклонных и крутых пластов Кузбасса/ Яковлев Н.И., Самец М.Г., Фролов Н.Г. — Прокопьевск, 1987. — 78 с. гтттт?
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Лукин Михаил Константинович — аспирант, е-шаИ: mihael.lukin@gmail.com, Московский государственный горный университет, ud@msmu.ru
