Состояние и перспективы гидромеханизации на разрезах угольной компании «Кузбассразрезуголь» Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

© А.А. Романов, 2004

УДК 532 А.А. Романов

СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ НА РАЗРЕЗАХ УГОЛЬНОЙ КОМПАНИИ «КУЗБАССРАЗРЕЗУГОЛЬ»

Семинар № 12

Гидромеханизированным способом на разрезах Кузбасса отработано свыше 400 млн. м3 вскрышных пород. Динамика изменения объемов гидровскрышных пород за период с 1973 по 2003 годы предоставлена на рис. 1. Наибольшие объемы за этот период были достигнуты в 1973-1979 годы, когда ежегодно разрабатывалось по 23-25 млн. м3 вскрышных пород.

В настоящее время в состав Угольной Компании «Кузбассразрезуголь» входят 13 разрезов, из них гидромеханизацию в 2003 году применяли разрезы «Кедровский», «Мохов-ский», «Сартаки», «Бачатский», «Талдинский» и «Ерунаковский».

Гидромеханизация имеет целый ряд преимуществ и недостатков, которые специалистам хорошо известны. Главные ее достоинства (при наличие земель для гидроотвалов, рыхлых вскрышных часто обводненных и налипающих пород, электроэнергии и воды) - это сравнительно недорогая техника и низкие эксплуатационные затраты на разработку вскрышных пород. В 2003 году на разрезах УК «Кузбассразрезуголь» затраты на разработку вскрыши средствами гидромеханизации были в 1,31 ниже, чем при применении автотранспорта и в 1.65 ниже по сравнению с железнодорожным транспортом.

В 2004 году в связи с отработкой насосов в контурах разрабатываемого карьера прекращает работу гидромеханизация на разрезе «Бачат-ский». В последние годы она применялась на втором и третьем уступах для отработки плотных пластичных глин при расстоянии транспортирования от забоя до гидроотвала почти 10 км и геодезической высоте подъема гидросмеси - 40 м. Теперь планируется использовать опыт трудящихся гидроучастка разреза «Бачат-ский» для возрождения гидромеханизации на разрезе «Краснобродский». В соответствии с проработками института «Сибгипрошахт»,

средствами гидромеханизации целесообразно отработать 78 млн. м3 глинистых вскрышных пород. Годовой объем работ гидромеханизации в соответствии с техническим заданием на проектирование составляет 4 млн. м3 в год. Для этого планируется применение двух гидротранспортных установок Гр 4000/71 с одной перекачной землесосной станцией. Транспортирование до гидроотвала по двум пульповодам на расстояние - 6,8 км, геодезическая высота подъема гидросмеси - 30 м.

Производительность 2 млн. м3 в год по твердому на каждый трубопровод диаметром 720 мм может быть достигнута только при применении дополнительного внутризабойного цикла водоснабжения, а для увеличения приемной способности гидроотвала воду целесообразно держать не в гидроотвале, а отдельно, в пруду-отстойнике. В этом случае повышается коэффициент запаса устойчивости гидроотвала и его вместимость.

Кроме того, значительно снизить затраты на ввод гидромеханизации на разрезе «Красно-бродский» возможно за счет строительства дамбы обвалования из уже консолидированных, ранее намытых пород, а не из привозной вскрыши.

Сдерживающим фактором в наращивании объемов гидровскрышных работ является нестыковка производительности оборудования гидромеханизации. Применяемый в настоящее время гидромонитор ГМД-250М с дистанционным управлением обеспечивает производительность по воде 2000-2500 м3/час, а высоконапорный насос ЦН-3000/197 - 3000 м3/час. Гидротранспорт обеспечивают грунтовые насосы Гр-4000/71 или Гр-2000/63 с подачей соответственно 4000 или 2000 м3/час. Вот и приходится на гидроучастках комбинировать и соединять разнотипное оборудование для обеспечения нормальной работы групповых гидроустановок.

__________II____________I_____________II____________I

S3 ш =

S3

о

_ о г) о

5§ 1 58 О

о _

30000

объемы, тыс. м3

20000

15000

5000

ON

Создание нового оборудования гидромеханизации целесообразно начать с модернизации гидромонитора. Известно, что эффективность гидроустановок во многом определяется качеством гидросмеси - высоким содержанием в ней твердого. Хороший размыв породы и высококонцентрированная гидросмесь обеспечивается при минимальном приближении гидромонитора к забою, величина которого определяется по условию обеспечения безопасности при обрушении разрабатываемого уступа. В соответствии с существующей в настоящее время технологией, гидромонитор устанавливается именно на этом безопасном расстоянии от забоя и начинает его размыв. Забой постепенно «удаляется» от гидромонитора. В зависимости от типа разрабатываемых работ и напора на насадке, максимальное «удаление» забоя от гидромонитора определяется нормируемой величиной - рабочим участком струи гидромонитора. Когда фактическое расстояние гидромонитора от забоя равняется величине рабочего участка струи гидромонитора, эффективность размыва резко снижается. Гидромонитор останавливают, производят наростку водовода и его устанавливают на минимальнодопустимое безопасное расстояние от забоя. Цикл работ продолжается.

В пределах рабочего участка струи гидромонитора эффективность размыва весьма различна. Для того чтобы постоянно работать, не-

обходим самоходный гидромонитор. При подключении его на шарнирном поворотном колене можно достигнуть условий его работы в оптимальном режиме. Гидромонитор будет постоянно приближаться к забою на допустимое безопасное расстояние, и обеспечивать эффективный размыв. В плане реализации этой идеи УК «Кузбассразрезуголь» предложила ОАО «Юрмаш» подготовить конструкторские проработки самоходного гидромонитора на шнековом ходу с гидроприводом.

Одним из направлений снижения себестоимости гидровскрыши является разработка землесосного оборудования с увеличенным коэффициентом быстроходности, позволяющим путем изменения оборотов рабочего колеса, посредством редуктора, добиваться под конкретные условия увеличение или снижение производительности и напора. Кроме того, применение редуктора позволит уменьшить мощность электропривода землесоса.

При интенсивном складировании наносов в пруду-отстойнике гидроотвала аккумулируется значительный объем тонкодисперсных глинистых взвесей, период консолидации и выпадения в осадок которых превышает время оборота объема технической воды. В результате в сеть водоподачи поступает достаточно абразивный материал, приводящий к преждевременному износу рабочих органов насосов, втулок, сальниковой набивки, ство-

лов и насадок гидромониторов, что приводит к снижению производительности, и, в конечном итоге, к повышению себестоимости гидровскрыши. Одним из эффективных способов устранения осаждения взвесей и осветления воды в пруду-отстойнике гидроотвала является применение полиэлектролитов постоянного типа (флокулянтов).

Подводя итог вышесказанному, следует отметить:

• гидромеханизация продолжает играть важную роль при разработке обводненных и

налипающих четвертичных вскрышных пород на разрезах УК «Кузбассразрезуголь»;

• при проектировании гидромеханизации на новых и действующих разрезах, необходимо учитывать все преимущества объекта и закладывать в проект новые технические решения;

• для повышения эффективности гидромеханизации необходимо осуществить модернизацию применяемого оборудования и в первую очередь следует изготовить самоходный гидромонитор производительностью -3000 м3/час.

— Коротко об авторах -

Романов А.А. — УК «Кузбассразрезуголь».

ДИССЕРТАЦИИ

ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИИ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ__________

Автор

Название работы

Специальность Ученая степень

санкт-петербургский государственный горный институт

им. Г. В. ПЛЕХАНОВА

НИКОЛАЕВ Александр Константино- вич Обоснование рациональных параметров и режимов работы систем напорного гидротранспорта горных предприятий в сложных природноклиматических условиях 05.05.06 Д.т.н.

ПИВНЕВ Владимир Анатольевич Разработка и исследование средств бурения с регулируемым ударным импульсом для шпуров и скважин 05.05.06 к.т.н.