Научная статья на тему 'Закономерности формирования отвальных массивов при отработке крупных угольных месторождений'

Закономерности формирования отвальных массивов при отработке крупных угольных месторождений Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
355
90
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Уголь
Scopus
ВАК
CAS
GeoRef
Ключевые слова
УГОЛЬНОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ / БРАХИСИНКЛИНАЛЬ / КОЭФФИЦИЕНТ ВСКРЫШИ / МОРФОЛОГИЯ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ / ВСКРЫШНЫЕ ПОРОДЫ / УГОЛЬ / ВЫРАБОТАННОЕ КАРЬЕРНОЕ ПРОСТРАНСТВО / ВНУТРЕННИЕ ОТВАЛЫ / ВСКРЫТИЕ КАРЬЕРНЫХ ПОЛЕЙ / КАПИТАЛЬНЫЕ ТРАНШЕИ / COAL DEPOSIT / BRACHYSYNCLINE / OVERBURDEN COAL RATIO / COAL BEDS MORPHOLOGY / OVERBURDEN ROCKS / COAL / WORKED-OUT SPACE / INTERNAL DUMPS / OPEN-PIT FIELD WORKING / PERMANENT TRENCHES

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Супрун В. И., Радченко С. А., Левченко Я. В., Ворошилин К. С., Минибаев Р. Р.

В статье рассмотрена этапность формирования и заполнения вскрышными породами выработанного карьерного пространства при отработке угольных месторождений с пологим залеганием пластов на примере предприятий АО ХК «СДС-Уголь». Определен момент возникновения дефицита выработанного карьерного пространства для размещения вскрышных пород. Установлены значения транспортной работы карьера. Выполнена систематизация отвальных массивов, размещаемых во внутренних контурах угольных месторождений. Приведены примеры реализованных технических решений по формированию отвальных массивов, позволяющих сократить затраты на транспортирование вскрышных пород в условиях дефицита выработанного карьерного пространства для их размещения на АО «Черниговец» (АО ХК «СДС-Уголь»).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Супрун В. И., Радченко С. А., Левченко Я. В., Ворошилин К. С., Минибаев Р. Р.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Through the example of HC “SBU-Coal”, JSC enterprises the article analyzes the sequence of worked-out space formation and backfilling with overburden rock during flat dip coal deposits mining. The point of time, when the worked out space becomes deficient for overburden rock placement, is identified. Dump masses, places in the inner deposit limits, are categorized. The samples of the earlier implemented solutions for dump masses formation, enabling costs reduction of overburden rock transportation in case of worked-out space deficiency in “Chernigovets”, JSC (HC “SBU-Coal”, JSC).

Текст научной работы на тему «Закономерности формирования отвальных массивов при отработке крупных угольных месторождений»

УДК 622.271.45 © В.И. Супрун, С.А. Радченко, Я.В. Левченко, К.С. Ворошилин, Р.Р. Минибаев, Т.А. Морозова, 2017

Закономерности формирования отвальных массивов при отработке крупных угольных месторождений

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2017-7-32-38

! Ц /

1

СУПРУН Валерий Иванович

Доктор техн. наук, профессор, директор Проектно-экспертного центра в составе Горного института НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия, e-mail:l [email protected]

РАДЧЕНКО Сергей Александрович

Канд. техн. наук, доцент Горного института НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия, e-mail: [email protected]

ЛЕВЧЕНКО Ярослав Викторович

Канд. техн. наук, старший преподаватель Горного института НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия, e-mail: [email protected]

ВОРОШИЛИН Константин Сергеевич

Старший преподаватель Горного института НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия, e-mail: [email protected]

МИНИБАЕВ Руслан Рашидович

Директор ООО «Сибирский Институт Горного Дела» (АО ХК «СДС-Уголь»), 653066, г. Кемерово, Россия, e-mail: [email protected].

1-, ¡4

МОРОЗОВА Татьяна Александровна

Главный маркшейдер АО ХК «СДС-Уголь», 650066, г. Кемерово, Россия, e-mail: [email protected]

•г 1

В статье рассмотрена этапность формирования и заполнения вскрышными породами выработанного карьерного пространства при отработке угольных месторождений с пологим залеганием пластов на примере предприятий АО ХК «СДС-Уголь». Определен момент возникновения дефицита выработанного карьерного пространства для размещения вскрышных пород. Установлены значения транспортной работы карьера. Выполнена систематизация отвальных массивов, размещаемых во внутренних контурах угольных месторождений. Приведены примеры реализованных технических решений по формированию отвальных массивов, позволяющих сократить затраты на транспортирование вскрышных пород в условиях дефицита выработанного карьерного пространства для их размещения на АО «Чер-ниговец» (АОХК «СДС-Уголь»),

Ключевые слова: угольное месторождение, брахисин-клиналь, коэффициент вскрыши, морфология угольных пластов, вскрышные породы, уголь, выработанное карьерное пространство, внутренние отвалы, вскрытие карьерных полей, капитальные траншеи.

ВВЕДЕНИЕ

Значительная часть крупных угольных месторождений в основных угольных бассейнах Российской Федерации представлена мульдообразными залежами (брахисин-клиналями). На таких месторождениях с определенного этапа их отработки возникает недостаток приемной способности выработанного карьерного пространства для размещения внутренних отвалов. Это предопределяет прогрессивное возрастание работы транспорта и затрат на перемещение вскрышных пород с верхней группы рабочих горизонтов карьеров, что в свою очередь ограничивает область и масштабы применения открытого способа отработки угольных месторождений. В этой связи необходимо изыскание технических решений, позволяющих снизить затраты на транспортирование вскрышных пород.

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

Исследованиям закономерностей формирования отвальных массивов при отработке угольных месторождений посвящены многие работы [1, 2, 3, 4, 5]. Отработка угольных брахисинклиналей характеризуется определенными закономерностями формирования выработанного карьерного пространства, пригодного для размещения вскрышных пород [6, 7]. Принципиальная схема формирования отвальных массивов при отработке угольных брахисинклиналей с пологим залеганием пластов представлена на рис. 1 [8].

На начальном этапе производства горных работ в прибортовой зоне карьера формируется внешний отвал строительного периода (1, см. рис. 1). Дальнейшее развитие горных работ сопровождается, как правило, созданием достаточного объема выработанного пространства для размещения в нем большей части вскрышных пород. Наиболее благоприятным является этап отработки, когда все вскрышные породы удается разместить в выработанном карьерном пространстве (2, 3, см. рис. 1). С возрастанием глубины горных работ наступает период, когда приемной способности выработанного пространства становится недостаточно для размещения всех объемов вскрышных пород, удаляемых с рабочих горизонтов карьера. Последнее вынуждает развивать верхние ярусы отвала за пределы контуров открытых работ (4,5, см. рис. 1).

Так создается комбинированный (компенсационный) отвал, одна часть которого (внутренний отвал, рис. 2) формируется в выработанном карьерном пространстве, а вторая (внешний отвал, см. рис. 2) - за пределами контуров открытых горных работ и выше уровня рельефа 6. Граница зон слияния внешнего и внутреннего отвалов проходит по некоторой условной линии АВ (см. рис. 1) [8].

Этап развития горных работ, на котором возникает дефицит выработанного карьерного пространства АУ для размещения вскрышных пород, можно охарактеризовать некоторым критическим значением текущего коэффициента вскрыши К Крк. Для его определения можно воспользоваться выражением [8]:

Рис. 1. Схема формирования отвального массива при отработке угольной брахисинклинали: 1,2,3,4,5 - этапы развития отвального массива; 6 - уровень естественного рельефа дневной поверхности; L¡, L2, L3, L4 - расстояния перемещения вскрышных пород АВ - линия разграничения внешней и внутренней зон комбинированного отвала; стрелками показаны направления вскрышных грузопотоков и развития горных работ

емная масса полезного ископаемого, т/м3; kр¡ - коэффициент разрыхления вскрышных пород; ^ - коэффициент, показывающий долю выработанного пространства, пригодного для размещения вскрышных пород.

Критической точкой (точкой нулевого баланса) является этап, когда значение АУ = 0. Приняв АУ = 0, а значение 1, что соответствует отсутствию ограничений по размещению вскрышных пород в выработанном пространстве карьера, выражение (1) преобразуется в вид:

К 1 (2)

К* Р (кр -1) 1

КР = -

Р (кр -1)

(3)

АУ = * V - К (У + Vn.Jp), м3,

(1)

где: АУ - объем вскрышных пород, превышающий приемную способность выработанного пространства карьера, м3; Ув - общий объем вскрышных пород, удаляемых из карьера, м3; Упи - объем выработанного пространства, формируемый за счет отработки полезного ископаемого, при выполнении вскрышных работ в объеме У, т; р - объ-

Подставив в выражение (3) характерные значения р и можно сделать вывод о том, что дефицит приемной способности выработанного пространства для размещения вскрышных пород наступает при значениях текущего коэффициента вскрыши КР ~ 3,5 м3/т.

В реальных производственных условиях возникновение дефицита выработанного пространства происходит при значениях Кткр <<3,5 м3/т. Фактическое значение КР определяется уровнем использования выработанного пространства карьера, для размещения вскрышных пород. Данный уровень можно оценить на базе коэффициента использования выработанного пространства кп, показывающего долю площади стационарного борта, пригодного для размещения вскрышных пород:

* - ^ (4)

к =-

Рис. 2. Комбинированный (компенсационный) отвальный массив на разрезе «Черниговец» (АО ХК«СДС-Уголь»)

где: £ - общая площадь стационарного борта карьера, формируемого за определенный этап отработки;

- часть площади стационарного борта карьера в которой невозможно размещение вскрышных пород (внутренних отвалов).

Величина определяется, с одной стороны, природными факторами (в основном морфологией почвы нижнего пласта, по которому отстраивается стационарный борт карьера), с другой - техническими факторами, а именно наличием зон консервации стационар-

Условные обозначения Этапные положения фронта горных работ Зона падения пласта менее 14° Зона падения пласта более 14° Изолинии почвы пласта Подволковский 2 Горный отвод ОАО "Черниговец"

Рис. 3. Выделение в пределах блока геометризации северной части Кедровско-Крохалевской брахисинклинали зон, потенциально пригодных для внутреннего отвалообразования

II

!§§

2 в и

= I 3

« 2 3 й х а <8 & я

я а в,

о. а

я 2 а

я н и

« 8 5 § I И

3 О, щ

г

О 2 О. 8

н 3

а

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0

200

250

ного борта для размещения транспортных и инженерных коммуникаций, перегрузочных пунктов, транспортных перемычек и т.д.

Для определения параметра кп необходимо выполнять геометризацию почвы нижнего отрабатываемого пласта по углам его залегания [9, 10, 11, 12]. Данная работа выполнена применительно к условиям северной части Кедровско-Крохалевского угольного месторождения, отрабатываемого разрезом АО «Черниговец» (рис. 3). На базе полученных данных построена кривая изменения коэффициента кп (рис. 4) для различной глубины карьера

кп =/(Н) [8]. п

Анализ данных материалов и обобщение опыта отработки ряда угольных месторождений (Кедровско-Крохалевского, Олонь-Шибирского, Соколовского, Экибастузского, Борлинского, Шубаркольского) свидетельствуют о том, что число структурных дефектов (пли-кативных и дизъюнктивных нарушений) для угольных бра-хисинклиналей уменьшается по мере перехода от верхних уровней складки к нижним [13]. Последнее обстоятельство наряду с постепенным выполаживанием пластов позволяет говорить об устойчивой тенденции увеличения доли площадей, пригодных для размещения вскрышных пород

0,70 0,72 0> 68 0,70 0,70

0,67 у* ^ - 0,71 0,61

( ),44

0,31 0,28

Глубина карьера Н, м -1-1-и

300

350

400

450

500

550

Рис. 4. Изменение доли выработанного пространства, пригодного для размещения вскрышных пород (для северной части Кедровско-Крохалевской брахисинклинали)

в выработанном пространстве карьера в процессе углубления горных работ.

Вместе с тем возрастание доли выработанного пространства, пригодного для размещения вскрышных пород (кп), с глубиной отработки идет медленнее, чем приращение текущих коэффициентов вскрыши. В результате формируется прогрессирующее нарастание дефицита выработанного пространства для размещения вскрышных пород, что ведет к перманентному изменению структуры вскрышных грузопотоков карьера. Часть вскрышных пород из нижней и средней групп горизонтов рабочей зоны еще может быть размещена во внутреннем отвале с минимальными расстояниями транспортирования. Проблемной становится группа верхних горизонтов, где извле-

я

§

= &

б9

.2 и

ю а

а! § & .

о. м 3

§ В з

й " й и м- ва

я а о

О. ш Н 8 0) о.

ЗГ в

900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

каемые вскрышные породы не могут быть размещены во внутренней части комбинированного отвала и перемещаются в его внешнюю часть (см. рис. 2). Складирование вскрышных пород во внешней части комбинированного отвала характеризуется повышенными расстояниями транспортирования. Последнее приводит к тому, что максимальные значения транспортной работы (как общие, так и удельные) локализуются в зонах верхних и частично средних рабочих горизонтах карьера (рис. 5) [8].

Недостаток приемной способности выработанного пространства карьеров, отрабатывающих крупные угольные брахисинклинали, является наиболее значимым фактором, определяющим необходимость реконструкции схемы вскрытия рабочих горизонтов карьера. Данная реконструкция может быть реализована посредством строительства капитальных траншей со стороны рабочих бортов и направлением части грузопотоков вскрышных пород на отвальные массивы, расположенные во внутренних контурах угольных месторождений. Систематизация расположения отвалов во внутренних контурах крупных угольных брахисинклиналей, обеспечивающих условия создания вскрывающих выработок со стороны рабочих бортов карьера, приведена в таблице.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

'1 Верхняя зона Средняя зона Нижняя зона

Ах шн ^тах

- - - - - — —Т '

30 60 90 120 150 180 210 240 270

390

300 330 360 Глубина карьера Н, м

—♦— 1-я пятилетка (2013-2018 гг.) 2-я пятилетка (2019-2024 гг.)

Рис. 5. Кривые изменения транспортной работы для двух пятилетних этапов развития разреза АО «Черниговец»

Формирование прибортовых отвальных массивов (VII тип отвальных массивов, см. таблицу) посредством капитальных траншей, располагаемых со стороны рабочего борта карьера и вскрывающих верхние горизонты, выполнено на разрезе «Тугнуйский» Олонь-Шибирского месторождения. Перемещение вскрышных пород осуществляется автомобильным транспортом.

Техническое решение с транспортированием вскрышных пород автомобильным транспортом в отвальный массив, расположенный во внутреннем контуре брахисинклинали планируется в 2018-2019 гг. на разрезе АО «Черниговец» компании «СДС-Уголь», Кедровско-Крохалевского каменноугольного месторождения. Дан-

Систематизация условий расположения отвалов, создаваемых во внутренних контурах крупных угольных брахисинклиналей

Отличительные признаки Конструктивные особенности Схема расположения Примеры реализации

I тип. Внутренние отвалы

Полностью размещаются в выработанном пространстве карьеров, отрабатывающих угольные брахи-

Отсыпаются на стационарный борт карьера со стороны

синклинали. Отсутствует дисбаланс лежачего бока за-выработанного пространства и лежи укладываемых в него вскрышных пород

Разрезы «Бородинский», «Назаровский», «Березовский»

1 - внутренний отвальный массив; 2 - карьер; 3 - перемычка; 4 - предельный контур открытых горных работ; стрелками показаны направления перемещения вскрышных пород

II тип. Компенсационные отвалы

Частично размещаются в выработанном карьерном пространстве, частично - за контуром открытых работ. Образуются при наличии дисбаланса емкости выработанного пространства и вынимаемых объемов вскрышных пород. Вскрышные породы с некоторого этапа разработки превышают уровень естественного рельефа, существовавшего до разработки

Состоит из внутренней части, размещаемой в контуре карьера, и внешней части, располагаемой за контуром открытых горных работ

Разрезы

«Черниговский», «Талдинский», «Нерюнгринский», «Майский»

1 - внутренняя часть компенсационного отвального массива (зона 1); 2 - внешняя часть компенсационного отвального массива (зона 2); 3 - карьер; 4 - перемычка; 5 - предельный контур открытых горных работ; стрелками показаны направления перемещения вскрышных пород

Продолжение таблицы

Отличительные признаки Конструктивные особенности Схема расположения Примеры реализации

III тип. Отвалы, размещаемые в зоне подземной отработки месторождений

Укладываются в стационарном положении во внутренних контурах угольных брахисинклиналей, планируемых к отработке подземным способом (как правило, это центральная зона месторождения с Кср> 30 м3/т) Формируются как внешние отвалы на рельефе, ненарушенном горными работами, располагаемом в зоне отработки месторождения подземным способом 1|Р Разрезы «Майкубенский», «Черниговский», «Майский»

1 - отвальный массив, располагаемый в зоне подземной отработки; 2 - карьеры; 3 - компенсационные отвалы; 4 - перемычка; 5 - предельный контур открытых горных работ; стрелками показаны направления перемещения вскрышных пород

IV тип. Отвалы, размещаемые в безугольных зонах, расположенных во внутреннем контуре месторождения

Создание и местоположение данного типа отвальных массивов предопределяют наличие и морфология безугольных зон. Отвал имеет стационарное положение Формируются как внешние отвалы на рельефе, не нарушенном горными работами ^^^^__ Разрез «Тугнуйский»

1 - отвальный массив, размещаемый в безугольной зоне; 2 - карьер; 3 - компенсационный отвал; 4 - предельный контур открытых горных работ; 5 - контур безугольной зоны; стрелками показаны направления перемещения вскрышных пород

Vтип. Временные отвалы (по В.С. Хохрякову)

Размещаются в перспективных зонах отработки открытым способом. Обеспечивают сокращение эксплуатационных затрат на перемещение вскрышных пород. При подходе горных работ к данным отвалам предполагается их перемещение в стационарное положение Формируются как внешние отвалы на рельефе, не нарушенном горными работами. Располагаются над запасами полезного ископаемого, планируемого к отработке открытым способом Разрезы «Восточный», «Богатырь», «Бачатский», «Тугнуйский»

1 - временный отвальный массив, перемещаемый при подходе к нему горных работ; 2 - карьер; 3 -компенсационный отвал; 4 - предельный контур открытых горных работ; 5 - перспективные зоны отвалообразования; стрелками показаны направления перемещения вскрышных пород

VI тип. Отвалы, формируемые во внутренних контурах крупных брахисинклиналей, которые планируется разрабатывать в дальней перспективе (через 30-40 лет)

Данное решение обосновывается сокращением капитальных и эксплуатационных затрат в условиях, когда может принципиально измениться структура энергетического рынка Формируются как внешние отвалы на рельефе, не нарушенном горными работами. Располагаются в зоне, пригодной для отработки открытым способом шш Разрезы «Экибастузский» (реализовано), «Восточный» (проект)

1 - отвальные массивы, сформированные в зоне, планируемой отработки через значительный временной интервал; 2 - карьеры; 3 - компенсационные отвалы; 4 - перемычка; 5 - предельный контур открытых горных работ; стрелками показаны направления перемещения вскрышных пород

Окончание таблицы

Отличительные признаки Конструктивные особенности Схема расположения Примеры реализации

VII тип. Прибортовые отвалы

Отвальные массивы, располагаемые в непосредственной близости от конечного контура открытых работ (со стороны приближающегося к нему рабочего борта карьера). Формируются в стационарном положении на поздних этапах эксплуатации угольных месторождений Формируются как внешние отвалы на рельефе, не нарушенном горными работами 1 - п| 3 - кс тур от напра эибортовые отвальные массивы; 2 - карь >мпенсационный отвал; 4 - предельный крытых горных работ; стрелками показа вления перемещения вскрышных пород ер; кон- ны Разрезы «Тугнуйский», «Майский»

VIII тип. Временные внутренние отвалы, располагаемые в выработанном карьерном пространстве

Располагаются в выработанном карьерном пространстве на участках, выводимых из эксплуатации на длительный период Формируются как внутренние отвалы в выработанном карьерном пространстве 1 - вр 3 - вн тых го ния п еменный внутренний отвал; 2 - карьер; ешний отвал; 4 - предельный контур от >рных работ; стрелками показаны напра еремещения вскрышных пород кры-вле- Разрез «Северный»

Сочетание различных типов отвалов

Отработка крупных брахисинклина-лей в большинстве случаев осуществляется с формированием нескольких типов отвальных массивов Различные варианты приведенных выше конструктивных особенностей Комбинация приведенных выше схем расположения отвалов Разрезы «Тугнуйский», «Черниговский», «Северный», «Майский»

ное решение предполагает прирезку отвального поля к существующему Чесноковскому железнодорожному отвалу, что позволит разместить в новый отвал 145 млн м3 вскрышных пород (III тип отвального массива, см. таблицу). Грузопоток вскрышных пород на него будет сформирован посредством капитальных траншей, закладываемых со стороны рабочих бортов участков Новоколбинский и Крохалевский-2 (рис. 6).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Схемы вскрытия горизонтов карьеров со стороны рабочих бортов с транспортированием части вскрышных пород, не размещаемых в выработанном карьерном пространстве, в отвальные массивы, формируемые во внутренних контурах угольных месторождений и внешних прибортовых зонах карьерных полей, позволяют сократить эксплуатационные затраты на их перемещение и расширить область использования открытых горных работ.

Список литературы

1. Томаков П.И., Коваленко В.С. Рациональное землепользование при открытых горных работах. М.: Недра, 1984. 213 с.

2. Литвин Я.О. Обоснование условий временного отвалообра-зования при поэтапном перемещении вскрышных пород карьерными автосамосвалами на разрезах Кузбасса: автореферат дис. ... канд. техн. наук. Кемерово: КузГТУ, 2011. 19 с.

3. Ненашев А.С. Исследование эффективности разработки месторождений Южного Кузбасса этапами с внутренними отвалами: дис. ...канд. техн. наук. М.: МГИ, 1975.

Рис. 6. Схема развития автоотвала «Чесноковский» на разрезе АО «Черниговец»

4. Саканцев Г.Г. Геотехнологические основы внутреннего отвалообразования при разработке глубокозалегающих месторождений ограниченной длины: автореферат дис. ... доктора техн. наук. Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2012. 42 с.

5. Формирование отвальных массивов при отработке угольных месторождений / В.И. Супрун, В.Б. Артемьев, П.И. Опана-сенко и др. М.: Издательство «Горное дело» ООО «Киммерийский центр», 2014. 240 с.

6. Трубецкой К.Н., Пешков А.А., Мацко Н.А. Определение области применения способов разработки крутопадающих залежей с использованием заранее сформированного выработанного пространства карьера // Горный журнал. 1994. № 1. С. 51-59.

7. Draganov L., Drebenstedt C., Konstantinov G. Innovative Methods to Improve Stability in Dumps and to Enlarge of Their Capacity. Proceedings of the 12th International Symposium Continuous Surface Mining - Aachen, Springer, 2014, pp. 149-155.

8. Левченко Я.В. Обоснование схем вскрытия верхней группы рабочих горизонтов угольных карьеров: дис. .канд. техн. наук. М., 2016. 156 с.

9. Jalloh A.B. & Sasaki K. Geo-statistical Simulation for Open Pit Design Optimization and Mine Economic Analysis in Decision-Making. Mine Planning and Equipment Selection. Proceedings of the 22nd MPES Conference, Dresden, Germany, 14th-19th October 2013, Vol. 1, pp. 93-103.

10. Drebenstedt С., Eichler R. & Simon A. (2013) Heraus for derun-genimmodernen Tagebaubetrieb, BHM Berg-und Hiittenmannische Monatshefte, Springer-Verlag Wien, Vol.158, no. 4, pp. 155-176.

11. Drebenstedt C., Shek V.M. & Agafonov Yu.G. Creation and implementation of geological and anthropogenic models of mining systems. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu (5) 2015, pp. 25-29.

12. Inthavongsa I., Sontamino P. & Drebenstedt C. A prototype of real options valuation framework for open pit mines planning: A road to build a dynamics decision making tools. Proceedings of the 24th International Mining Congress of Turkey, IMCET, 2015, pp. 646-654.

13. Порядок отработки карьерных полей / В.И. Супрун, В.Б. Артемьев, П.И. Опанасенко и др. М.: Издательство «Горное дело» ООО «Киммерийский центр», 2015. 320 с.

surface mining

UDC 622.271.45 © V.I. Suprun, S.A. Radchenko, Ya.V. Levchenko, K.S. Voroshilin, R.R. Minibaev, T.A. Morozova, 2017 ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2017, № 7, pp. 32-38

Title

LOGIC OF DuMPING MASSES FORMATION DuRING LARGE COAL DEPOSITS wORKINGS

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2017-7-32-38

Authors

Suprun V.I.1, Radchenko S.A.1, Levchenko Ya.V.1, Voroshilin K.S.1, Minibaev R.R.2, Morozova T.A.3

1 National University of Science and Technology "MISIS" (NUST "MISIS"), Moscow, 119049, Russian Federation

2 "Mining Engineering Institute of Siberia", LLC, Kemerovo, 653066, Russian Federation

3 "SBU-Coal" holding company, JSC, Kemerovo, 650066, Russian Federation

Authors' Information

Suprun V.I., Doctor of Engineering Sciences, Professor, Director of Engineering and Expert Center within Mining Institute, e-mail: [email protected] Radchenko S.A., PhD (Engineering), Associate Professor Mining Institute, e-mail: [email protected]

Levchenko Ya.V., PhD (Engineering), Senior Lecturer Mining Institute, e-mail: [email protected]

Voroshilin l<.S., Senior Lecturer Mining Institute, e-mail: ostik200011 @mail.ru

Minibaev R.R., Director, e-mail: [email protected]

Morozova T.A., Chief Mine Surveyor, e-mail: [email protected]

Abstract

Through the example of HC "SBU-Coal", JSC enterprises the article analyzes the sequence of worked-out space formation and backfilling with overburden rock during flat dip coal deposits mining. The point of time, when the worked out space becomes deficient for overburden rock placement, is identified. Dump masses, places in the inner deposit limits, are categorized. The samples of the earlier implemented solutions for dump masses formation, enabling costs reduction of overburden rock transportation in case of worked-out space deficiency in "Chernigovets", JSC (HC "SBU-Coal", JSC).

Keywords

Coal deposit, Brachysyncline, Overburden coal ratio, Coal beds morphology, Overburden rocks, Coal, worked-out space, Internal dumps, Open-pit field working, Permanent trenches.

References

1. Tomakov P.I. & Kovalenko V.S. Ratsional'noe zemlepol'zovanie pri otkrytyh gornyhrabotah [Land management during open-pit mining]. Moscow, Nedra Publ., 1984, 213 p.

2. Litvin Ya.O. Obosnovanie usloviy vremennogo otvaloobrazovaniya pri po-etapnom peremeshchenii vskryshnyh porod kar'ernymi avtosamosvalami na razrezah Kuzbassa. Avtoreferat diss. ...kand. tekhn. nauk [Substantiation of temporary dumping conditions during overburden rock phased transportation by pit dump trucks in Kuzbass open pits. PhD (Engineering) diss. thesis]. Kemerovo, KuzSTU Publ., 2011, 19 p.

3. Nenashev A.S. Issledovanie effektivnosti razrabotki mestorozhdeniy Yuzhnogo Kuzbassa etapami s vnutrennimi otvalami. Diss. ...kand. tekhn. nauk [Investigation of the Southern Kuzbass deposits phased development with internal dumps. PhD (Engineering) diss.]. Moscow, MGI Publ., 1975.

4. Sakantsev G.G. Geotekhnologicheskie osnovy vnutrennego otvaloobra-

zovaniya pri razrabotke glubokozalegayushchih mestorozhdeniy ogranichennoy dliny. Avtoreferat diss. ...dokt. tekhn. nauk [Geotechnological basis of internal dumping during limited length deep-seated deposits development. Doctor of Engineering sciences diss. thesis]. Yekaterinburg, the Institute of Minings of Ural branch of RAS Publ., 2012, 42 p.

5. Suprun V.I., Artemiev V.B., Opanasenko P.I., et al. Formirovanie otval'nyh massivov pri otrabotke ugol'nyh mestorozhdeniy [Dump masses formation during coal deposits mining]. Moscow, "Gornoye Delo" Publ., "Kimmeriysky Tsentr', LLC, 2014, 240 p.

6. Trubetskoy K.N., Peshkov A.A. & Matsko N.A. Opredelenie oblasti primen-eniya sposobov razrabotki krutopadayushchih zalezhey s ispol'zovaniem zaranee sformirovannogo vyrabotannogo prostranstva kar'era [Determination of working methods application for steep deposits mining, using previously formed worked-out space]. Gornyy Zhurnal - Mining Journal, 1994, no. 1, pp. 51-59.

7. Draganov L., Drebenstedt C. & Konstantinov G. Innovative Methods to Improve Stability in Dumps and to Enlarge of Their Capacity. Proceedings of the 12th International Symposium Continuous Surface Mining - Aachen, Springer, 2014, pp. 149-155.

8. Levchenko Ya.V. Obosnovanie skhem vskrytiya verhney gruppy rabochih gorizontov ugol'nyh kar'erov. Diss....kand. tekhn. nauk [Substantiation of coal open pits mining level upper banks penetration pattern. PhD (Engineering) diss.]. Moscow, 2016, 156 p.

9. Jalloh A.B. & Sasaki K. Geo-statistical Simulation for Open Pit Design Optimization and Mine Economic Analysis in Decision-Making. Mine Planning and Equipment Selection. Proceedings of the 22nd MPES Conference, Dresden, Germany, 14th-19th October, 2013, Vol. 1, pp. 93-103.

10. Drebenstedt C., Eichler R. & Simon A. (2013) Heraus for derungenim-modernen Tagebaubetrieb, BHM Berg-und Hiittenmannische Monatshefte. Springer-Verlag Wien, Vol. 158, no. 4, pp. 155-176.

11. Drebenstedt C., Shek V.M. & Agafonov Yu.G. Creation and implementation of geological and anthropogenic models of mining systems. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu (5) 2015, pp. 25-29.

12. Inthavongsa I., Sontamino P. & Drebenstedt C. A prototype of real options valuation framework for open pit mines planning: A road to build a dynamics decision making tools. Proceedings of the 24th International Mining Congress of Turkey, IMCET Publ., 2015, pp. 646-654.

13. Suprun V.I., Artemiev V.B., Opanasenko P.I., et al. Poryadok otrabotki kar'ernyh poley [Sequence of open-pit fields mining]. Moscow, "Gornoye Delo" Publ., "Kimmeriysky Tsentr', LLC, 2015, 320 c.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.