УДК: 622.33.015.38
АНАЛИЗ И КЛАССИФИКАЦИЯ ОСТАТОЧНЫХ ЗАПАСОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КУЗБАССА
, проф., к. т.н., , студент гр. ГД-061 ГУ КузГТУ
Значительная часть пологих и наклонных угольных пластов Кузбасса характеризуются сложными условиями залегания. Основными осложняющими факторами является: повышенная нарушенность дизъюнктивными и пликативными нарушениями, залегание труднообрушаемых пород в кровле пластов, сложная геометрическая форма участков. Запасы угля, сосредоточенные в осложненных горногеологических условиях, относятся к нетехнологичным, их отработка длинными очистными забоями с использованием механизированных комплексов является неэффективной. К таким запасам относятся запасы, сосредоточенные в целиках различного назначения: межлавных, охранных у капитальных выработок, под поверхностными объектами. В эту группу входят участки, оставленные в процессе ведения очистных работ, участки под затопленными горизонтами, участки мощных пластов. На действующих шахтных полях по данным ВНИМИ [1] к нетехнологичным и низкотехнологичным запасам отнесено до 40% балансовых запасов угля. Установлено, что в связи с внедрением технологии выборочной отработки участков угольных пластов в пределах шахтных полей в последние 10-15 лет коэффициент извлечения балансовых запасов угля снизился с 70-75% до 47-60 %. Поэтому важной научно-практической задачей в отрасли является разработка и реализация инженерных решений для создания технологических схем, обеспечивающих эффективную и безопасную отработку остаточных запасов угля в пределах горных отводов действующих и проектируемых шахт.
Остаточные запасы – это запасы полезного ископаемого, которые были не отработаны по причинам безопасности, экономической нецелесообразности, сложной геометрической формы, отсутствия нужного оборудования или по другим причинам.
Для разработки каких-либо технологических решений необходимо, прежде всего, учесть многообразие участков остаточных запасов угля. Поэтому очень важно комплексно подойти к классификации и систематизации этих участков. С этой целю нами была разработана классификация, где главным классификационным признаком выступила природа происхождения участков остаточных запасов. Все характерные участки были разделены на две группы: природные и остаточные типы остаточных запасов (рис. 1). Многообразие участков остаточных запасов, как уже было сказано, предъявляет особые требования к выбору средств их отработки. При этом, очень важно оценить доступность этих участков. Участки остаточных запасов могут занимать следующие положения относительно участковых и капитальных выработок:
· полностью оконтурены выработанным пространством;
· оконтурены выработками и частично очистным пространством;
· полностью оконтурены выработками;
Отсюда можно сделать вывод, что на стадии проектирования шахты и планирования горных работ необходимо обеспечить доступ к участкам, подлежащим выемке и попадающим под категорию остаточных
Рис. 1 – Классификация участков пластов с остаточными запасами угля.
Для практического подтверждения многообразия участков и свойств залегания остаточных запасов были проанализированы запасы 5 действующих шахт –Кузбасс». Анализу подверглись шахты: Полысаевская, Октябрьская, Комсомолец, Талдинская-Западная и шахты им. 7 Ноября.
На основе проведенного анализа, можно сделать вывод, что в целиках различного назначения и оставленных участках сосредоточенны значительные запасы высокоценных углей. Одним из наиболее ярких и перспективных с точки зрения отработки остаточных запасов является поле шахты
«им. 7 Ноября» по пласту «Байкаимский» (рис. 2). Пласт «Байкаимский», разрабатываемый шахтой «им. 7 Ноября» является отличным примером сочетания значительных остаточных запасов как техногенного, так и природного типов. Мощность пласта составляет 4,65 м. Зольность разрабатываемой части-21,8%. Пласт «Байкаимский» в пределах шахтного поля шахты «им. 7 Ноября» содержит в целиках до 50 млн. т. угля марки «Г». В юго-западной части пласта имеется участок окисленного угля, который отделяется блоком целиков с запасами около 6 млн. т. Нельзя не заметить площади, занимаемые охранными целиками под железную дорогу Новосибирск-Новокузнецк и р. Иня. Запасы в них составляют 14 млн. т. и 21 млн. т. соответственно. В целике под отстойником шахтных вод сосредоточено около 3,8 млн. т. Общие запасы, сосредоточенные в целиках шахты «им. 7 Ноября», к которым имеется доступ, оцениваются в 9 млн. т.
Запасы, оставленные в целиках различного назначения, в условиях шахты им. на юге Кузбасса оцениваются в 15 млн. т., в условиях шахты Томская около 4 млн. т. угля [2].
Рис. 2 – Блоки остаточных запасов по пласту Байкаимскому шахты
«им. 7 Ноября».
Рациональная отработка этих участков позволит продлить срок эксплуатации тех шахт, балансовые запасы которых подходят к концу; обеспечить соблюдение возросших требований по охране окружающей среды; более полно извлекать полезное ископаемое; понизить показатель себестоимость угля и повысить общую добычу угля по шахте.
Результаты анализа остаточных запасов рассматриваемых шахт наглядно представлены на рис.3. Как можно заметить, большинство участков остаточных запасов содержат целики под охраняемыми объектами (43,7 млн. т.). Они представлены как техногенными типами, так и природными. В участках неправильной формы или обладающими сложными элементами залегания, сосредоточено почти 18,5 млн. т.
Рис. 3 – Распределение участков остаточных запасов угля.
Таким образом, на основании изучения объемов остаточных запасов и разработки их классификации, был произведен анализ и структурирование характерных участков. Это позволяет оценить перспективы и способы их разработки с целью более эффективного использования запасов шахтных полей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. . Оценка достоинств и недостатков технологии выборочной разработки перспективных угольных месторождений Кузбасса / Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых. Труды X Международной конференции/ Новокузнецк: СибГИУ, 2005. - С. 3-9
2. . Отработка оставленных целиков угля на шахтах филиала «Ленинскуголь» «Кузбассуголь» / , , Ж. Уголь-№3-1998.С 21-35
