УДК 622.271.681.3.01
Обоснование технологической схемы отработки вскрыши по бестранспортной технологии на участке «Еловском» разреза «Моховский»
студентка гр. ГОз – 073, Виктор Леонидович Мартьянов, доцент, канд. техн. наук филиала ГУ КузГТУ в г. Белово
Пласт LV на участке «Еловский» разрабатывается по бестранспортной технологии драглайном ЭШ-10/70. Согласно технологической схеме драглайн располагаясь на II ярусе внутреннего отвала первым ходом подсыпает себе трассу и, используя максимальные рабочие параметры, производит переэкскавацию части пород второго яруса в третий (II ход), создавая во втором ярусе ёмкость, для последующей экскавации и укладки вскрышных пород и пород переэкскавации при оконтуривании угольного пласта. Затем, спустившись на первый ярус и работая на вскрыше, экскаватор ЭШ-10/70 первым ходом отсыпает себе трассу хода по параметрам безопасного перемещения для черпания пород вскрыши в заходке и перемещения ее во второй ярус отвала. Переэкскавация части пород трассы хода для оконтуривания угольного пласта LV производится вторым ходом с переменным смещением оси хода драглайна к вскрышному массиву или отвалу (ход змейкой). Объёмы переэкскавации укладываются во второй ярус внутреннего отвала. Первый ярус отвала составляют породы оставшейся части трассы хода драглайна. Для предотвращения скольжения и сползания отвала в добычной забой оставляется целик угля под откосом отвала первого яруса с верхним основанием максимум до10 м, поскольку почва пласта имеет изменчивый угол падения, который местами достигает 17 – 22О.
Основными недостатками применяемой схемы бестранспортной разработки вскрыши являются: низкие скорость подвигания фронта работ – 17,5 м/год; небольшой годовой темп углубки –5,8м/год; значительный объём переэкскавации - 1 300 000м3/год; излишне большое количество ходов экскаватора – 4; низкая производительность драглайна - 1 700 000 м3/год.
К основным горнотехническим факторам, влияющим на основные показатели бестранспортной технологии, относятся [1, 2]: угол падения пластов, мощность отрабатываемой вскрыши, отношение между высотами вскрышных уступов и отвальных ярусов, ширина заходки, длина фронта работ, коэффициент переэкскавации и удельный расход ВВ.
Так, скорость подвигания фронта работ, с увеличением мощности отрабатываемой вскрыши резко снижается из-за роста коэффициента переэкскавации. Производительность труда имеет такой же характер зависимости.
С увеличением угла падения пластов значительно возрастает коэффициент переэкскавации и уменьшается емкость отвалов, требуется увеличивать количество ярусов и принимать меры по устойчивости отвалов. С увеличением угла падения пластов снижается и производительность труда. С увеличением ширины заходки от 30 до 40 м коэффициент переэкскавации возрастает несущественно, однако свыше 40м он возрастает заметно (в 1,4 раза).
Соответственно росту коэффициента переэкскавации растет и себестоимость вскрыши, которая при ширине заходки более 40 м резко возрастает.
Годовое подвигание фронта работ и производительность труда находится в обратной зависимости от роста коэффициента переэкскавации.
С увеличением длины фронта работ снижается себестоимость вскрыши. Это объясняется снижением затрат на простои вскрышного экскаватора драглайна за счет фланговых участков работ.
С увеличением удельного расхода ВВ вначале наблюдается снижение коэффициента переэкскавации [3]. Это происходит за счет увеличения ширины развала пород после взрыва и снижения объема подсыпки трассы хода при разработке вскрышного уступа. По мере роста удельного расхода ВВ снижается угол откоса развала и уменьшается объём подсыпки из-за непосредственного сброса энергией взрыва части пород вскрыши в отвал в тело будущей трассы хода. Снижение коэффициента переэкскавации происходит особенно интенсивно в диапазоне удельного расхода от 0,45 до 0,65 кг/м3, после чего он стабилизируется. С увеличением удельного расхода до 0,55-0,60 кг/м3, как подтверждает практика работы разреза, себестоимость 1 м3 вскрыши резко снижается, что объясняется как снижением коэффициента переэкскавации, так и увеличением производительности драглайна. Себестоимость вскрыши достигает своего минимального значения в пределах удельного расхода 0,65-0,7 кг/м3, после чего она начинает увеличиваться. С дальнейшем увеличением расхода ВВ темпы снижения коэффициента переэкскавации начинают уменьшаться, а производительность драглайна стабилизируется, но при этом продолжают расти затраты на ВВ.
Годовое подвигание фронта и производительность труда также имеют тенденцию к росту в диапазоне изменения удельного расхода от 0,45 до 0,65 , после чего это изменение становится незначительным.
Сущность предлагаемой технологии бестранспортной разработки состоит в том, что с целью сокращения количества ходов драглайна вдоль фронта вскрышного уступа (с 4 до 3), снижения объемов переэкскавации и повышения его производительности, предлагается использовать как первый ход драглайна, так называемый, пионерный вруб в развале взорванных пород, проводимый у откоса не взорванного массива. Это делается с целью увеличения высоты трассы для следующего хода драглайна (змейкой) и при котором делается перевалка оставшейся вскрыши и части пород трассы хода, сразу во второй ярус отвала, зачищая при этом угольный пласт. III ходом порода переэкскавируются из 2 выше в 3-й ярус отвала, готовя отвальную емкость для следующего цикла работ.
Выполненные расчеты показывают, что применение предлагаемой схемы работы драглайна позволит: уменьшить коэффициент переэкскавации в 1,2 раза; увеличить годовое подвигание фронта и производительность драглайна по вскрыше в 1,2 раза; с увеличением удельного расхода до 0,55-0,60 кг/м3 себестоимость 1 м3 вскрыши резко снижается, что объясняется как снижением коэффициента переэкскавации за счет непосредственного сброса (переноса) взрывом части пород вскрыши в отвал, так и увеличением производительности драглайна за счет увеличения степени дробления пород.
В результате себестоимость бестранспортной вскрыши может быть снижена на 16 – 18%.
Cписок литературы
1. Альбом оптимальных инженерных решений при производстве горно-вскрышных работ в нетиповых условиях при строительстве и реконструкции разрезов / , и др.; МУП СССР, НИИСУиГРП; МВиССО РСФСР, КузПИ. – Кемерово, 1989. – 167 с.
2. Альбом типовых технологических схем ведения горновскрышных работ при строительстве угольных разрезов для различных горно-геологических условий КАТЭКа и ЭТЭКа / , и др.; МУП СССР, КУЗНИИШАХТОСТРОЙ. – Кемерово, 1984. – 230 с.
3. Репин работы на угольных разрезах /, , - М: Недра, 1987. – 254 с.
