CC BY
21
© А.И. Чернов, 2015
УДК 622.271 А.И. Чернов
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВСКРЫШНЫХ РАБОТ ПРИ ОТРАБОТКЕ ТАТАУРОВСКОГО БУРОУГОЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Приведены общие характеристики предприятия «Читауголь» и проектные решения отработки месторождения. Основные проблемы отработки заключаются в большом водопритоке, неустойчивости пород и наличии многолетней мерзлоты. Разработанные решения по сокращению водопритока заключаются в формировании водосборников, опережающем осушении, перераспределении бестранспортной и автотранспортной вскрыши. Кроме того, заменены автотранспортный парк и применяемый буровой станок, изменена сетка взрывания. Планируется изменение технологической схемы отработки экскаваторами-драглайнами. Это позволило увеличить объем вскрышных работ, уменьшить водоприток.
Ключевые слова: бурый уголь, Татауровское месторождение, отработка, вскрышные работы, совершенствование.
Общие сведения. ООО «Читауголь» осуществляет разработку открытым способом Татауровского буроугольного месторождения, расположенного в Улетовском районе Забайкальского края. Угли бурые, марки 2БР, зольность средняя 17%, содержание серы до 0,35-0,5%, средняя теплота сгорания рабочего топлива 3600-3400 кКал/кг.
На балансе предприятия промышленных запасов на 01.01.2015 года — 344 млн т угля (в горном отводе — 173 млн т). Производительность разреза 1,3 млн т угля в год.
Месторождение с юго-запада на северо-восток пересекает р. Ингода, разделяя месторождение на две части.
На месторождении 3 угольных пласта:
- Пласт I. Средняя мощность равна 7,85 м. Угол падения составляет 0-3 градуса.
- Пласт II. Средняя мощность равна 3,9 м. Угол падения составляет 3-5 градуса.
- Пласт III. Является основным рабочим пластом на участке ведения горных работ, включает около 70% запасов
418
месторождения. Пласт спокойного мульдообразного залегания с углами падения 3-5 градусов. У восточного выхода пласта под наносы, мощность его составляет 5,3-7,1 м, затем постепенно увеличивается у западной границы участка детальной разведки 10,8-14,9 м. Пласт и вмещающие породы на значительной площади находятся в многолетнемерзлом состоянии.
Проектные решения. Проектом «Корректировка горно-транспортной части проектов отработки запасов угля на Татауровском буроугольном месторождении до границ барьерного целика под р. Ингода» предусматривается отрабатывать Участок пласта I и Северный участок по бестранспортной схеме до 2020 года. В последующие годы Северный участок пластов II и III подлежит отработке по комбинированной системе. Вскрыша над нижним пластом III мощностью до 30 м разрабатывается по бестранспортной схеме драглайнами ЭШ 10/70. Вышележащая вскрыша отрабатывается по транспортной системе разработки с использованием экскаваторов-мехлопат ЭКГ-5А и карьерных автосамосвалов БелАЗ-7555.
Проблемы отработки месторождения. Особенностью Татауров-ского месторождения является большая обводненность пород вскрыши и угольных пластов и с этим связаны три основные проблемы отработки месторождения:
1. Большой водоприток в выработанное пространство разреза. В настоящее время при отработке Северного участка III пласта водоприток составляет 3800 м3 в час, при отработке I пласта водоприток доходил до 11 000 м3 в час.
2. Неустойчивые породы в почве угольного пласта, совместно с обводнёностью приводят к оползневым явлениям внутренних отвалов вскрыши.
3. Наличие многолетней мерзлоты с водоносными горизонтами не позволяет добиться требуемого качества буровзрывных работ и приводит к вторичному смерзанию взорванных блоков.
Современные решения отработки месторождения. Ввиду ухудшения горно-геологических и горнотехнических условий при отработке пласта I и с целью минимизации затрат на водоотлив, принято решение об остановке работ по этому пласту и временном затоплении горных выработок. В настоящее время разрез отрабатывает Северный эксплуатационный участок месторождения по пласту III.
419
Для сбора карьерных вод сформировано два водосборника, оборудованных насосами Д-3200, вдоль рабочего борта проходится водосборная канава. Выработка первого пласта используется как пруд отстойник для очистки карьерных вод. Для сокращения водопритока в горные выработки разработан проект опережающего осушения с помощью водопонизитель-ных скважин, расположенных на рабочем борту разреза. Каждая скважина оборудуется глубинным насосом ЭЦВ 10-63-65. Планируется пройти 25 скважин и оснастить их автоматической системой мониторинга и работы. Для реализации данного проекта приобретена буровая установка УРБ 2М, проект находится в стадии реализации.
При отработке пласта III отвал от бестранспортной вскрыши пережимает водосборную канаву вдоль угольного уступа и происходит подтопление выработанного пространства. Поэтому решено перераспределить объёмы бестранспортной и автотранспортной вскрыши. На бестранспортную схему оставить нижний вскрышной уступ мощностью 10 метров, а верхние горизонты отрабатывать по транспортной системе. Для этого осуществляется техническое перевооружение предприятия. На погрузку вскрышных пород приобретены экскаваторы Komatsu PC-1250 с ёмкостью ковша 6,7 м3 и ЭКГ-8И с ёмкостью ковша 10 м3, на транспортировании горной массы производится замена существующего парка БелАЗ 7555 и 7512 на автосамосвалы БелАЗ 75131 грузоподъёмностью 130 т. Сравнительные показатели работы автосамосвалов показаны на рис. 1.
Уменьшение доли бестранспортной вскрыши не полностью устранило проблему оползневых явлений внутренних отвалов. Для дальнейшего ее решения в 2016 году планируется провести эксперимент с подготовкой основания под отвал в наиболее проблемных местах фронта горных работ по схеме, указанной на рис. 2.
При отработке пласта I буровзрывные работы проводились только по сезонной мерзлоте в зимнее время. При отработке пласта III столкнулись с многолетней мерзлотой как на покрывающих породах, так и по углю. Особенностью является наличие в мерзлой толще водоносных горизонтов. При бурении влажных пород около 70% скважин оказываются затопленными.
420
Рис. 1. Затраты (руб/ткм) на вывезенный объем горной массы (тыс. м3) по маркам технологического транспорта за 8 месяцев 2015 г. (ООО «Читауголь»)
Рис. 2. Технологическая схема отработки с подготовкой основания под отвал
Принятая и используемая ранее технология бурения и взрывания для данных условий стала малоэффективной и затратной. Бурение производилось станками шнекового бурения СБР-160, расстояние между скважинами и рядами скважин 3x3 м, диаметр скважины 160 мм. При данной технологии происходит повышенный износ бурового инструмента (шнеков), скорость подготовки блока под взрыв недостаточна и тормозит развитие горных работ на участках с многолетней мерзлотой. Малый диаметр скважины и их обводнёность создают препятствие для зарядки и, как следствие, снижается качество взрыва.
Поэтому для указанных условий был запущен в работу буровой станок СБШ-250, сетка скважин 5x5 м, диаметр скважины 250 мм. В качестве рабочего инструмента применяются буровые
421
Таблица
Основные производственные показатели работы ООО «Читауголь»
Показатели Годы
2012 2013 2014 2015 ожидаем. 2016 план
Добыча, тыс.т, в т.ч.: 1215 1435 1159 1000 1100
I пласт 778,9 0 0 0 0
III пласт 436,2 1435 1159 1000 1100
Вскрыша, тыс. м3, в т.ч.: 2837 3883 4334 4575 4795
Бестранспортная 2544 2525 1177 888 1320
Автотранспортная 293 1358 3157 3687 3475
Взорванная горная масса, тыс. м3 9,95 437,8 247,2 566 1503
Водоприток, м3/ч 8861 2541 2192 3793 4100
долота, специально разработанные для условий Татауровского месторождения. Это позволило ускорить подготовку блоков и облегчило процесс их зарядки.
Взрывание производится патронированным эмульсионным взрывчатым веществом «эмульсолит-п», заряжание скважин ручное.
Для улучшения качества взрывных работ, уменьшения их стоимости, сокращения ручного труда и повышения безопасности взрывных работ подготовлен инвестиционный проект по механизации взрывных работ. Проектом предусматривается производство ВВ непосредственно на месте производства работ с применением смесительно-зарядной машины. Для сухих скважин изготавливается простейшее взрывчатое вещество, для обводненых — эмульсионное с механизированной доставкой в скважину.
В таблице представлено изменение основных производственных показателей за пять лет, из которых видно, что при примерно одинаковых объёмах добычи растут объёмы вскрышных работ и они перераспределяются между бестранспортной и автотранспортной технологий.
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Чернов Александр Игоревич — первый заместитель исполнительного директора ООО «Читауголь», Забайкальский край, ст. Голубичная
422
A
UDC 622.271
IMPROVEMENT OF STRIPPING AT TATAUROVSKY LIGNITE DEPOSIT
Chernov Andrei V, Vice-Deputy Executive Officer, Chitaugol LTD, Golubich-naya Station, Transbaikalia
The article gives general characteristics of Chitaugol Company and mine design solutions for the discussed deposit. The basic problem of mining is high water inflow, rock instability and permafrost. The solutions on reduction of water inflow include formation of water sumps, advanced water drainage and redistribution of overburden removal with direct dumping and with truck-and-shovel. Furthermore, the modifications incorporate motor transport fleet, drill-rig in use and blasting pattern. It is planned to change flow chart of mining with draglines. The measures undertaken have improved stripping and reduced water inflow.
Key words: lignite, Tataurovskoe deposit, mining, stripping, improvement.
423
