CC BY
15
© B.C. Квагинидзе, E.B. Ворсина, K.P. Арсланов, 2012
В.С. Квагинидзе, Е.В. Ворсина, К.Р. Арсланов
ВЛИЯНИЕ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ РАБОТЫ МАЛЫХ РАЗРЕЗОВ СЕВЕРА
Проанализированно влияние горно-геологических и горнотехнических факторов на характер изменения параметров добычи, а так же на безопасность ведения горных работ на малых разрезах Севера. Ключевые слова: открытые горные работы, горно-геологические условия, объемы добычи угля, вскрышные работы.
гольные месторождения, разрабатываемые открытым способом, характеризуются большим разнообразием горно-геологических и горнотехнических условий их разработки. Горно-геологические условия разработки и масштабный характер изменения объемов добычи угля в течение года на малых разрезах Севера (рис. 1, 2) определяют применение той или иной технологии ведения горных работ, которая, в свою очередь, влияет на технико-экономические показатели работы предприятия.
Месяцы
Рис. 1. Характер изменения добычи вскрыши в течение года
Месяцы
Рис. 2. Характер изменения объемов вскрыши в течение года на малых разрезах Севера
Угол падения, град.
Рис. 3. Зависимость объемов добычи угля от угла падения пласта малых разрезах Севера
На выбор основных технологических решений, вила механизации при открытых горных работах, в первую очерель, на-рялу с физико-техническими свойствами вскрышных порол, количеством и мощностью угольных пластов, оказывает влияние угол паления пластов, который и прелопрелеляет применение сплошной или углубочной системы разработки.
По углу паления различают залежи:
• пологие, характеризующиеся слабонаклонным (ло 8—10) и волнистым залеганием основной части залежи; их частным случаем являются горизонтальные залежи;
• наклонные — с углами паления от 8—10° ло 25—30°;
• крутонаклонные — с углами паления более 25—30°;
• крутые — с углами паления 56—90°;
• сложного залегания, характерного при антиклинальных склалках и резких геологических нарушениях; оно отличается переменным направлением паления залежи.
При разработке горизонтальных или пологих залежей применяют сплошные системы разработки, а при разработке наклонных и крутых залежей — углубочные. При разработке горизонтальных и пологих залежей, когла позволяют горногеологические условия, возможно размещение отвалов в выработанном пространстве (что также возможно при разработке наклонных и крутонаклонных залежей, но только в особых случаях — при вытянутой форме залежи). Технология с применением перевалки вскрышных порол в выработанное пространство обеспечивает кратчайшее расстояние перемещения вскрыши во внутренние отвалы без применения срелств транспорта, позволяя тем самым снизить затраты на вскрышные работы, землеемкость открытых горных работ, повысить произволительность трула. Данная технология применяется при углах паления пластов ло 10—12°. При использовании специальных способов повышения устойчивости отвала зона применения бестранспортной технологии может быть расширена ло углов паления пластов 15—20° .
К тому же, с углублением карьера увеличиваются объемы вскрышных работ, возрастает трулность разработки порол, увеличивается высота полъема горной массы и расстояние перевозок вскрышных порол. Уменьшение размеров нижних горизонтов обуславливает стесненные условия работы комплексов оборулования, в первую очерель транспорта. Усложняется также управление качеством лобытого угля, возрастает воло-приток. В совокупности все эти факторы указывают на то, что разработка наклонных и крутопалающих угольных пластов бу-
дет намного дороже, чем разработка угольных месторождений с пологим залеганием пластов, тем более в условиях Севера, где разрыв между экономической эффективностью работы горных предприятий Севера и предприятий освоенных районов остается значительным.
График зависимости объемов добычи от угла падения угольного пласта для малых разрезов Севера (рис.3) показывает, что больший угол падения залежи снижает эффективность работы разреза. Зависимость объемов добычи угля на малых разрезах Севера от угла падения пласта описывается уравнением:
Qдoб = 329,2е°,°297<\ (Я2 = 0,89),
где а — угол падения пласта, град.
Следовательно, можно сделать вывод, что разработка наклонных и крутых угольных пластов в условиях Севера является не эффективной и дорогостоящей. Поэтому в северных регионах, особенно при наличии сложных горногеологических и горнотехнических условий разработки, при равных экономико-географических факторах, предпочтение следует отдавать, прежде всего, разработке угольных месторождений или их участков с горизонтальным и пологим залеганием пластов, ггш
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Квагинидзе B.C. — доктор технических наук, профессор, «СТРОИГОР-МАШ», stroigormash@mail.ru,
Ворсина E.B. — кандидат технических наук, доцент кафедры горного дела, Технический институт (филиал) Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова, nfygu@neru.sakha.ru,
Арсланов К.Р. — зам. начальника Южного территориального отдела Ленского управления Ростехнадзора.
