УДК 622.271.4
Параметрическая оптимизация бестранспортной технологии разработки наклонных
и крутопадающих угольных залежей
доцент, к. т.н.
КузГТУ
В настоящее время на разрезах Кемеровской области бестранспортная технология применяется только при пологом залегании пластов, а при наклонном и крутом залегании отсутствует вообще [1].
Однако в общей технической политике производителей угля существует устойчивое направление на увеличение объёмов бестранспортной вскрыши за счёт расширения границ и области её применения. В частности на наклонных и крутых залежах при поперечных системах разработки может быть реализована ресурсосберегающая бестранспортная технология [2], предлагается следующее: отрабатывать часть горной массы на наклонных и крутых месторождениях в нижних горизонтах разреза, шире использовать взрывной сброс породы в отвальный слой, применять высокие уступы и спаренную работу экскаваторов. В соответствии с особенностями формирования при поперечной системе разработки, бестранспортная технология должна отвечать следующим требованиям:
- обеспечение минимальной кратности переэкскавации пород;
-обеспечение устойчивости отвального яруса и внутреннего отвала в целом;
-создание возможности рекультивации внутрикарьерного отвала по мере подвигания фронта работ;
-максимальное использование рабочих параметров экскавирующих средств;
-обеспечение максимальной степени извлечения балансовых запасов угля из свиты;
-транспортная работа по перемещению пород из забоя в отвал не должна превышать значения работы, совершаемой традиционными транспортными средствами;
-обеспечение безопасных условий работ в рабочей зоне разреза;
-обеспечение минимального сближения забойной и отвальной зоны для сокращения дальности перевалки пород, что обеспечивается формированием угла откоса рабочей зоны близким к углу устойчивого откоса карьера.
Поэтому при разработке новых бестранспортных технологических схем необходимо учитывать поставленную задачу. Предлагаемая принципиальная схема бестранспортной технологии представлена на рис.1.
Рис.1. Принципиальная схема бестранспортной технологии разработки наклонных и крутопадающих залежей по поперечной сплошной системе разработки: а) профиль горных; б) план горных работ.
На рис.1 приняты следующие обозначения: Ну - высота уступа в бестранспортной зоне; Нбт –высота бестранспортной рабочей зоны; А - ширина экскаваторной заходки в забойной стороне карьерного поля; Ао - ширина бестранспортной заходки в отвальной стороне карьерного поля; во - угол откоса уступа; бо - угол откоса отвального яруса; Ноя - высота отвального яруса; Но - высота внутреннего бестранспортного отвала.
Организация работ состоит в следующем. При поперечных системах разработки карьерное поле делится на забойную и отвальную стороны. Забойная сторона в свою очередь делится на угленасыщеную и безугольную зоны. Отработка забойной стороны послойно (Ну) и последовательная сверху вниз. На забойной стороне карьерного поля разработку породоугольных заходок осуществляют по следующему принципу вначале угольные пласты экскаватором типа “ЭГО” вынимаются на ширину заходки (А) и затем остатки пород междупластий и вскрыша безугольной зоны складируется экскватором типа “ЭКГу” во временный навал. Затем из временного навала экскаватором типа “ЭШ” порода переваливается во внутренний бестранспортный отвал.
К основным параметрам бестранспортных технологических схем в таких условиях можно отнести ширину заходки, рациональную длину бестранспортного фронта и высоту бестранспортной рабочей зоны установленной на основе профильного коэффициента переэкскавации. По выбору этих параметров имеются рекомендации работы [3], которые относятся к продольной системе разработки. Эти же рекомендации можно и применить для условий поперечной системы разработки.
Исходя из условий рациональных параметров (рис.2) ширина заходки принимается в пределах 0,4-0,6 радиуса черпания драглайна, длина фронта работ для ЭШ-10.50 от 500 до 520м, ЭШ-10.70 от 540 до 560 м, ЭШ 20.90 от 570 до 580м, ЭШ 20.110 от 590 до 610м. По высоте бестранспортной рабочей зоны, к примеру, для профильного коэффициента переэкскавации (от 3 до 4 - рациональные значения предложенные академиком ) при использовании драглайна ЭШ 20.90 составит от 75 до 100 м.
Список литературы
Технологическое развитие блокового способа открытой разработки угольных месторождений / , // Естественные и технические науки. 2015. №3(81). С.94-97. К методике проектирования бестранспортной технологии при поперечной системе разработки наклонных и крутых угольных свит Кузбасса / , , // депонированная рукопись 2002 18.07.2002. Определение основных технологических параметров карьера при проектировании / , / Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2010, №2. С.66-68.а) |
|
б) |
|
в) |
|
Рис.2.Параметры оптимизации бестранспортной технологии: а) ширина заходки; б) длина фронта работ; в) профильный коэффициент переэкскавации.
