Содержание к диссертации
Введение
1. Геологические и горнотехнические условия открытой разработки наклонных угольных свит Кузбасса 9
1.1. Анализ горно-геологических условий открытой разработки наклонных угольных месторождений Кузбасса 9
1.2. Состояние технологий отработки наклонных угольных свит Кузбасса
1.3. Структура и параметры и породоугольных заходок 35
1.4. Цель и задачи исследования 41
Выводы 42
2. Исследование добычных работ драглайном при поперечном развитии фронта работ и вскрытие рабочих горизонтов 43
2.1. Общие положения 43
2.2. Проведение пассивных экспериментов по наблюдению за ведением добычных работ драглайном на разрезах Кузбасса. Оценка потерь угля 51
2.3. Исследование вида берм во взаимосвязи со вскрытием рабочих горизонтов бестранспортной зоны 60
2.4. Исследование технологии нарезки транспортной бермы 70
Выводы 77
3. Структуры бестранспортных технологических схем 79
3.1. Бестранспортная разработка нишами запасов угля в придонном слое 79
3.2. Обоснование способа отработки породы ниш 83
3.3. Исследование параметров внутреннего бестранспортного отвала 91
3.4. Разработка структур и расчет профильного коэффициента переэкскавации 96
Выводы 103
4. Моделирование бестранспортной технологии 104
4.1. Экономико - математическая модель показателей разработки забойной стороны по бестранспортной технологии 104
4.2. Зависимости технико-экономических показателей от основных влияющих факторов. Обоснование высоты бестранспортной зоны 122
4.3. Расчёт параметров и показателей бестранспортной разработки "Уропско-Караканского" месторождения участка "Колмогоровский" 128
Вывод ы 138
Заключение 139
Список использованной литературы 141
- Состояние технологий отработки наклонных угольных свит Кузбасса
- Проведение пассивных экспериментов по наблюдению за ведением добычных работ драглайном на разрезах Кузбасса. Оценка потерь угля
- Обоснование способа отработки породы ниш
- Зависимости технико-экономических показателей от основных влияющих факторов. Обоснование высоты бестранспортной зоны
Введение к работе
Актуальность работы. Переход на рыночные отношения выявил недостатки продольных углубочных систем разработки, применяемых для разработки угольных месторождений с наклонным залеганием угольных пластов. К ним относятся: отсыпка внешних отвалов, влекущая отчуждение сельскохозяйственных земель, и большая дальность транспортирования пород вскрыши на отвал как железнодорожным, так и автомобильным транспортом. Всё это повышает затраты на добычу угля и снижает его конкурентоспособность на рынке.
Поэтому на разрезах Кузнецкого угольного бассейна при отработке месторождений с наклонным залеганием пластов наметилась тенденция к применению ресурсосберегающей поперечной сплошной системы разработки. Однако выполненные проекты с этой системой основаны на применении высокозатратной транспортной технологии, при которых вся порода перевозится карьерными автосамосвалами во внутренний отвал. В то же время наличие горизонтального основания внутреннего отвала позволяет применить для отработки нижней части рабочей зоны низкозатратную бестранспортную технологию.
Отсутствие рекомендаций по определению высоты бестранспортной
рабочей зоны, её вскрытию, схемам разработки уступов, сдерживает про
ектирование и применение поперечной системы разработки, в том числе с
применением бестранспортной технологии. Решение этих вопросов являет
ся актуальной задачей для применения и развития поперечных систем раз
работки в Кузбассе. Данная работа выполнена в рамках научно-
технической программы «Научные исследования высшей школы по приори
тетным направлениям науки и техники» на 2001-02г.г. Подпрограмма:
206.Тошшво и энергетика. Регистрационный номер проекта НИР: 04.01.043.
Объект исследования: свита наклонных угольных пластов.
Предмет исследования: бестранспортная технология разработки свит наклонных угольных пластов при поперечном развитии фронта горных работ.
Идея работы состоит в использовании комплекса научных и техниче
ских решений по вскрытию бестранспортных горизонтов, организации веде
ния добычных работ драглайном и отработке запасов угля нишами в при
донной части карьерного поля.
4 Методы исследований. Для решения поставленных в работе задач
использован комплекс методов, включающий:
анализ научно-технической литературы;
аналитический и графоаналитический методы для исследования схем экскавации;
экономико-математическое моделирование с использованием ЭВМ;
натурные наблюдения за работой драглайна на добычных работах; Основные научные положения, выносимые на защиту:
* - вскрытие рабочих горизонтов бестранспортной зоны наклонной
траншеей, сопряженной с горизонтальными транспортными бермами, наре-
ф занными в почве нижнего пласта свиты, вспомогательным комплексом обо-
рудования, позволяет снизить потери угля в 1,2раза;
отработка в бестранспортной зоне придонного породоугольного слоя нишами позволяет снизить эксплуатационные затраты до 30%;
- безопасная погрузка угля драглайном в автотранспорт технически
j. осуществима при смещении уступов бестранспортной зоны относительно
друг друга на величину разности радиуса разгрузки и половины ширины заход ки;
- высота бестранспортной зоны при отработке свиты наклонных
угольных пластов поперечным фронтом работ для месторождений Кузбасса
составляет 40-50метров.
Научная новизна работы заключается:
в количественной оценке параметров и показателей формирования горизонтальной транспортной бермы в зависимости от типоразмера экскаватора, угла падения угольного пласта и геометрического сечения породной призмы;
в разработке конструкции, обосновании параметров и местоположения ниш, с целью снижения затрат на вскрышные работы;
в изыскании условий безопасной работы шагающего экскаватора при отработке породоугольных заходок бестранспортной зоны.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена корректным использованием применяемых в работе методов: графоаналитический метод для исследования схем экскавации; натурные наблюдения за работой драглайна на добычных работах, необходимым и достаточным количеством выполненных на ЭВМ расчетов, на основе близких к реальным исходных данных моделирования.
Личный вклад автора заключается:
- в систематизации и научном обобщении опыта разработки забой
ной стороны по бестранспортной технологии;
в проведении экспериментальных исследований по наблюдению за ведением добычных работ драглайном на разрезах Кузбасса;
в выявлении закономерностей изменения показателей разработки бестранспортной зоны при поперечном развитии фронта работ;
- в обосновании высоты бестранспортной зоны при поперечной раз
работке свиты наклонных пластов.
7 Научное значение работы состоит в получении новых закономерностей, позволяющих определять параметры и область применения бестранспортной технологии в условиях поперечного развития фронта работ на наклонных залежах.
Практическая ценность работы состоит в том, что полученные закономерности и рекомендации позволяют обоснованно производить проектирование бестранспортной технологии для отработки наклонных угольных пластов при поперечном развитии фронта работ.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссерта-ционой работы докладывались на научно-технических конференциях студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава КузГТУ (г. Кемерово, 2002,2003,2004г.г.); на электронной конференции по подпрограмме «ТОПЛИВО И ЭНЕРГЕТИКА» научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направления науки и техники» (г. Москва, 2002г.); на Международной научно-практической конференции «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности» (г. Кемерово, 2003,2004г). Получен диплом 3-й степени за лучший экспонат, представленный на Международной выставке-ярмарке «ЭКСПО-УГОЛЬ 2003». Название экспоната: «Новая ресурсосберегающая бестранспортная технология открытой разработки наклонных и крутонаклонных угольных свит с поперечным подвиганием фронта работ».
Публикации по результатам выполненных исследований опубликовано 11 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 151 страницах, содержит 48 иллюстрации, 28 таблиц, 3 фотографии и список использованной литературы из 96 наименований российских и зарубежных авторов. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю профессору, д.т.н. Пронозе В.Г. за ценные советы и содействие в работе, а
8 также коллективу кафедры «Разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом» за оказанную помощь при выполнении работы.
9 1. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ НАКЛОННЫХ УГОЛЬНЫХ СВИТ КУЗБАССА
Состояние технологий отработки наклонных угольных свит Кузбасса
В практике ведения открытых горных работ Кузбасса для отработки наклонных свит применяются или применялись в основном две системы раз работки по классификации В.В.Ржевского [68]: углубочная продольная одно или двухбортовая. Эти технологии базируются на применении традиционных технических средств, причём перемещение вскрышных пород из забоя в от вал осуществляется с помощью автомобильного и железнодорожного транс порта [29,35]. Анализ основных показателей угледобывающих предприятий Кузбасса, отрабатывающих наклонные месторождения показывает, что себестоимость добычи 1т угля ежегодно растёт на 5% при одновременном ухудшении качества угля вследствие увеличения засорения породой. Исследование технологий, применяемых на действующих разрезах Кузбасса, разрабатывающих свиты угольных пластов наклонного падения, позволил выявить ряд негативных сторон, снижающих эффективность угледобычи: - большая дальность транспортирования вскрыши на внешние отвалы; - отчуждение земель под внешние отвалы; - невозможность качественной подготовки маломощных угольных пластов к выемке; - ограниченное пространство для маневрирования выемочного и транспортного оборудования при попутной выемке угольных пла стов свиты; - формирование случайного характера попадания угольного пласта в экскаваторную заходку; - невозможность обеспечения ритмичной добычи угля всего марочного состава залежи; - не полное вовлечение в отработку запасов угля; - невозможность применения бестранспортного перемещения пород в выработанное пространство.
Снижение или устранение негативного влияния указанных факторов может быть достигнуто за счёт нетрадиционных технологий, обеспечивающих повышение эффективности открытого способа угледобычи.
По общим вопросам поперечной системы разработки опубликовано много работ, которые известные по публикациям Б.Т. Рутковского [69] , В.В. Ржевского [68], П. И. Томакова [86-88], B.C. Коваленко [25] , А.И. Корякина [30,31], В.В. Михальченко [41-43] и др.
В них рассматриваются вопросы вскрытия и порядка производства вскрышных и добычных работ по транспортной технологии при поперечной углубочно-сплошной и поэтапно-углубочной системах разработки. В этих работах не ставится вопрос о применении бестранспортной технологии для разработки свит пластов наклонного падения при поперечном развитии фронта работ.
В работе [17] КФ НИИОГР предлагает поэтапно-углубочную систему разработки с использованием транспортной технологии для нижней части действующего разреза «Краснобродский».
В настоящее время предложено несколько видов поперечных систем разработки для наклонных залежей: продольно-блоковая, сплошная с созданием карьера первой очереди, поэтапно-углубочная, блочно-слоевая, челноч-но-слоевая.
Применение бестранспортной технологии возможно при поперечной сплошной системе разработки с созданием карьера первой очереди и при поэтапно-углубочной (рис.1.2.1.а,б и рис.1.2.2.а,б,в).
Сущность поперечной сплошной системы разработки с созданием карьера первой очереди заключается в следующем. В одном из торцов залежи со оружают карьер ограниченных размеров на проектную глубину - карьер первой очереди (рис. 1.2 Л а). Его назначение - создание первоначальной емкости для размещения вскрышных пород при отработке оставшейся части залежи. Карьер первой очереди сооружают с формированием нерабочих бортов в торцевой и боковых частях карьерного поля, а с противоположной торцевому борту формируют рабочий борт. Отработку оставшейся части залежи по простиранию производят с размещением пород вскрыши в выработанном пространстве (рис. 1.2.16). Перемещение пород осуществляется транспортными средствами по бермам, а уголь вывозят на поверхность в места складирования. Главными параметрами карьерного поля при этой системе разработки являются: глубина карьера (Нк), ширина дна карьера вкрест простирания (Вд), ширина по поверхности (Вк), протяженность карьерного поля по дну (Ьд) и по поверхности (LK), углы откосов бортов с висячей стороны пластов (ув), лежачей (ул ), в торцах (ут ).
Параметры карьера первой очереди: длина карьера первой очереди по дну (Ьді), длина карьера первой очереди по поверхности (LKi), угол откоса рабочего борта (ctp) (рис. 1.2.1, рис. 1.2.2).
Сущность поэтапно-углубочной системы разработки состоит в том, что в одном из торцов залежи сооружают котлован вкрест простирания залежи на глубину, равную высоте уступа (рис. 1.2.2а). Породу из котлована вывозят на внешний отвал. Ширину котлована устанавливают исходя из возможности размещения вскрышных пород от отработки данного горизонта в выработанное пространство. После сооружения котлована породу от разработки первого горизонта размещают в выработанном пространстве.
Последующую углубку производят после отгонки первого уступа на величину Ьэь определяемую, исходя из возможности размещения пород на поверхности внутреннего отвала пород вскрыши от углубки горных работ на нижележащий горизонт.
Проведение пассивных экспериментов по наблюдению за ведением добычных работ драглайном на разрезах Кузбасса. Оценка потерь угля
Потери угля при ведении добычных работ шагающим экскаватором в породоугольной заходке являются важной деталью. Натурные наблюдения (пассивный эксперимент) за процессом ведения добычных работ драглайнами на разрезах "Кедровский ", "Черниговский", "Сартаки" позволили выявить следующие источники потерь угля: при зачистке кровли и почвы пласта, в треугольнике не прочерпывания, в обрушении ковшом драглайна, в результате просыпеи и при буровзрывных работах (см. рис. 2.2.1 и фото 2.2.1, 2.2.2 и 2.2.3).
Последовательность работ состоит в следующем. После снятия слоя пород основной вскрыши драглайн приступает к непосредственному обнажению кровли пласта путем удаления породного слоя. Взорванный надугольный слой снимают следующим образом (см. фото 2.2.1). В зависимости от того, где начинают экскавацию (на расстоянии, равном радиусу черпания драглайна, или меньшем), ковш опускают на зачищаемую площадку вертикально или под углом к горизонту. Бороздя зубями по породе и врезаясь в нее, ковш ложиться на днище. Дальнейшее заполнение породой происходит вследствие его перемещения. При этом машинист экскаватора может регулировать толщину снимаемой стружки, изменяя положение ковша.
Оставляемые после прохода ковша дорожки представляют собой относительно ровные поверхности, так как разрыхленные зубьями уголь и порода заглаживаются его днищем (см. фото 2.2.3) . Поверхность со следами зубьев наблюдается там, где ковш опускают на зачищаемую площадку вертикально (см. фото2.2.2). При снятии надугольного слоя пород между проходами остаются гребни породы, которые срезаются при повторных перемещениях ковша.
Первоначально породу убирают без нарушения пласта зубьями ковша. С уменьшением толщины снимаемого слоя породы зубья внедряются в пласт, разрушая его верхнюю часть. Затем происходит уборка основной части пласта, его оконтуривание и зачистка.
В забое драглайн устанавливается так, чтобы тяговый канат не терся об верхнюю бровку откоса забоя. Это требование обусловлено сохранностью тягового каната. Необходим учет границы зоны саморазгрузки ковша, особенно при отработке дальней части забоя. С увеличением глубины копания увеличивается протяжка груженого ковша для вывода его из зоны саморазгрузки. В случае выемки последнего угольного слоя по почве пласта при длительной протяжке груженого ковша возможно засорение угля породой. Поэтому машинисту необходимо работать и подъемным и тяговым канатом, то есть управлять движением ковша. Необходимо использовать такой прием работ как бульдозирование породы призм волочения (или "натяга"). Для этого груженый ковш подтягивается к драглайну на величину длины упряжи. Затем начинают его поднимать тяговым канатом и при откачивании груженого ковша назад в забой, его задняя стенка выполняет роль отвала бульдозера.
При отработке ближних слоев выемки (по отношению к драглайну) используют управляемое копание; груженый ковш не доводится на 1,5-2м до линии бровки откоса забоя и в этот момент тяговый канат сначала затормаживают и затем после остановки ковша растормаживают. После того как груженый ковш откачивается назад (маятниковый принцип), ковш поднимают. При таком приеме работы призма волочения (состоящая из угольной массы) "оседает" на плоскости забоя и почти не образует на рабочей площадке "натяга" угля, что уменьшает вероятность засорения на ней угля породой и образования просыпей при перемещение ковша экскаватора к углевозу и во время погрузки.
При небольшой толщине угольного слоя на этапе доработки пласта (менее одного метра) производится двух- или трехкратное копание угля для наполнения ковша, что увеличивает продолжительность цикла.
Наблюдения за процессом отработки породоугольного блока позволили сделать основное заключение по технологии ведения добычных работ драглайном. Оно состоит в том, что при выемке породоугольного блока необходимо активно управлять операциями копания и рабочим ходом драглайна. При этом надо учитывать требования работы тягового каната во взаимосвязи с условиями залегания угольного пласта. Управление рабочим ходом драглайна заключается в выборе длины отшагивания, которая должна определяется в каждом конкретном случае. На рис. 2.2.2. подробно представлены источники возникновения потерь. При зачистке породы над кровлей пласта после прохода ковша драглайна по породо-угольному контакту остаются породные гребни (см. рис. 2.2.а) высота которых равняется 0,5Нзуба- Далее врезаясь в угольный пласт (см. рис. 2.2.26) происходит перемешивание породных гребней с угольным пластом это и будет источник возникновения потерь в кровле пласта. Затем происходит уборка основной части пласта - в данном случае потери угля будут образовываться в результате просыпей в забое и при погрузке. Этих потерь можно избежать, если, применять такой прием как встряхивание ковша драглайна в забое. Следующим источником возникновения потерь будут угольные гребни (см. рис. 2.2.2г) оставшиеся после врезки и наполнения ковша шагающего экскаватора над почвой угольного пласта, которые при дальнейшей врезке в контакт порода-уголь непременно перемешивается с породой находящейся под почвой угольного пласта.
Обоснование способа отработки породы ниш
Как уже отмечалось, в п.3.1. что отработку нижнего придонного поро-доугольного слоя целесообразно производить с помощью ниш. Рассмотрим порядок производства горных работ по нижней породоугольной заходке и варианты отработки породы ниш на примере разработки свиты наклонных пластов поперечными заходками.
Ширина бермы между нижним и верхним уступами со стороны висячего бока соответствует ширине бермы по условию установки бурового станка для бурения последнего ряда наклонных скважин по нишам со (Шб-11-12м). Эта же берма может использоваться для однополосного движения автосамосвалов (І), в случае если используется сквозное движение автоуглевозов. Если же уголь вывозится в направлении (II), то берма со стороны висячего бока должна быть использована в этом направлении грузопотока угля. Порода ниш разрабатывается драглайном и поперечно перемещается в одноярусный отвал. Вариант 2. Сущность варианта состоит в следующем (см.рис.3.2.2). Развал породы ниш располагаются на неразрабатываемом участке нижней породо-угольной заходки. Порода ниш складируется на породный целик, а затем после выемки угольного пласта переваливается в отработанную нишу. Погрузка угля осуществляется на автоуглевоз. Ф Рис. 3.2.2. Технология разработки породы ниш со складированием и на породный целик, и последующей перевалкой в выработанное пространство ниши. Вариант 3. Порода ниш грузится драглайном в автосамосвалы и перевозится ими в выработанное пространство предыдущей ниши (рис.3.2.3а,б). Рис.3.2.3. Технология разработки породы ниш шагающим экскаватором со складированием в выработанное пространство предыдущей ниши. На рис.3.2.3а показано удаление по длине ниши породы между откосами отвала и нижнего уступа, размещённая там при отработке ниш предыдущей заходки. Обнажение откоса нижнего уступа производится с погрузкой породы в автотранспорт. После производства буровзрывных работ по нише, осуществляется выемка породы и угля также с погрузкой породы на автотранспорт. На рис.3.2.36 показана схема работы оборудования при разработке породы ниши. Порода первой ниши вывозится на внутренний отвал транспортной вскрыши. Возможны два варианта направления вывозки. Если длина фронта работ относительно большая (800-1000м и более), а первый ярус отвала в пределах 20-30м, тогда для сокращения дальности перевозки породы по первому ярусу формируется скользящий съезд длиной 230-340м. Формирование скользящего съезда осуществляется с совмещением процесса отсыпки первого яруса. Погрузка породы в этом случае производится в пункте погрузки I при кольцевом развороте автосамосвала. Если же длина фронта работ короткая (менее 800м), то нерационально специально формировать скользящий съезд. Тогда порода первой ниши вывозится по съезду, создаваемому с лежачего бока свиты. В этом случае погрузка породы производится в погрузочном пункте II.
В обоих случаях буровые работы по следующим нишам можно производить одновременно с операцией по обнажению откоса уступа, так как ширина рабочей площадки достаточна для проезда автотранспорта минуя площадку обуривания.
После производства буровзрывных работ осуществляется разработка породы ниши и, по мере вскрытия пласта, выемка угольного пласта (рис.3.2.3б).
При вывозке породы ниши на отвал транспортной вскрыши по скользящему съезду её погрузка может производиться или на рабочей площадке нижнего уступа при кольцевом развороте автосамосвала (пункт погрузки I на рис.3.2.36) или при установке автосамосвала на берме (пункт погрузки II на рис. 3.2.36).
Во втором случае обеспечивается меньший угол поворота на разгрузку и, следовательно, более высокая производительность экскаватора. Поэтому такой вариант погрузки более предпочтительный. При вывозке породы ниши через выездную траншею её погрузка, а также погрузка угля производится в пункте погрузки III или в пункте погрузки I при кольцевом развороте автосамосвалов.
Таким образом, если перевозка породы первой ниши осуществляется по скользящему съезду, то на борту карьера с висячей стороны свиты необходимо создавать транспортную берму, шириной достаточной для однополосного движения автосамосвалов. Если последний ряд скважин на торце за-ходки будет обуриваться наклонными скважинами, то ширина бермы будет определяться по условию установки бурового станка, т.е. равной 11-12м. Ширина скользящего съезда должна обеспечить двухполосное движения автотранспорта. При вывозке породы первой ниши по выездной траншеи со стороны лежачего бока свиты ширина бермы между верхним и нижним уступами определяется условием установки бурового станка для бурения вертикальных скважин по последнему ряду. Ведение горных работ по нише при отработке следующего и других пластов свиты производится аналогично выше описанному. Однако порода при обнажение откоса уступа и порода ниши вывозится в выработанное пространство предыдущей ниши (рис.3.2.4).
Транспортные коммуникации для вывозки угля размещается на рабочей площадке транспортного уступа. Движение углевозов осуществляется по рабочей площадке до транспортной бермы на борту, а затем по ней до примыкания к выездной траншее и далее по траншее на угольный склад. Угол поворота драглайна на разгрузку при отсыпке промежуточного навала составляет 60, а при погрузке угля в углевозы 45. Драглайн после отработки заходки переходит с транспортной бермы на берму по выездной траншеи.
Отличие варианта 4 состоит в том, что порода ниш вывозится на внутренний отвал автосамосвалами. После выполнения горных работ по уступу драглайн вначале перегоняется на отвал для проведения бвр, а потом на начало отработки следующей заходки. По транспортной берме экскаватор передвигается до начала выездной траншеи и по ней поднимается до примыкания к ней транспортной бермы с отметкой площадки верхнего уступа. Далее по транспортной берме и по рабочей площадке транспортного уступа перемещается к началу заходки для вскрытия и отработки верхнего пласта свиты. В случае разработки бестранспортной зоны двумя и более уступами верхние уступы отрабатываются полностью по бестранспортной технологии во всех случаях, нижний по вариантам. Отсыпка отвала обусловлено факторами. Первый, необходимо обеспечить прямолинейность отвального фронта для эффективного использования драглайна на отсыпке отвала (одно из требований рационального использования экскаваторов [68]). Второе, создание ниши требует обнажения откоса нижнего уступа по длине ниши для обеспечения полной выемки угля и качественной подготовки породы ниши к выемке (см. рис.3.2.5а,б,в). Следовательно, необходимы такие варианты разработки породы ниш, которые позволяют избежать вышесказанного.
Зависимости технико-экономических показателей от основных влияющих факторов. Обоснование высоты бестранспортной зоны
Обоснование области применения бестранспортной технологии основывается на технико-экономических показателях. Рассмотрим влияние параметров свиты (угла падения залежи, угленосности свиты, горизонтальной мощности свиты) на верхнее значение высоты бестранспортной зоны. Для исследования влияния данных параметров на высоту бестранспортной зоны использованы данные о породоугольных заходках представленных в п. 1.3. При исследовании влияния на высоту бестранспортной рабочей зоны при нят драглайн ЭШ11.70. Как было упомянуто в п.3.1, что главным критерием при определении об ласти применения бестранспортной технологии (т.е. определении эффективной высоты бестранспортной рабочей зоны) является равенство затрат по транспорт ному или бестранспортному перемещению вскрышных пород при разработки кон кретного наклонного угольного месторождения.
Далее представлены графические зависимости годового объема добычи уг ля (рис. 4.2.1), годового подвигания фронта работ (рис. 4.2.2), средневзвешенных эксплуатационных затрат на 1м3 вскрыши (рис. 4.2.3), зависимости полных эксплуатационных затрат на 1т угля (рис. 4.2.4) от: угла падения залежи; мощности свиты; коэффициента угленосности. Также на рисунках отражена динамика развития основных технико-экономических показателей по высоте бестранспортной рабочей зоны при сравнении с разработкой породоугольных заходок по транспортной технологии. Расчет эффективности бестранспортной технологии произ-водился по следующим условиям: высота рабочей зоны Нбт =20м, 40м, 60м, 80м; (при соответствующих дальностях транспортирования вскрыши 0,36км, 1,02км, 1,5км, 2км) углы падения залежи ф=20о,25,30о,35; мощность свиты Мг=600м, # 800м, 1000м, 1200м; коэффициент угленосности Ку=0,1, 0,2, 0,3 0,4.
Годовое объем добычи угля при увеличении бестранспортной зоны Нбт=20м (698тыс.т.) до 80м снижается до 104тыс.т. При изменении коэффициента угленосности от 0,1 до 0,4 объем добычи меняется от 597тыс.т. до 649тыс.т. Годовое подвигание фронта работ на рис. 4.2.2. зависит от угла падения залежи и например для отработки одним уступом изменяется от 38м/год (ф=20) до 51м/год (ф=35); мощности свиты от 66 (М=600м) до 48 (М= 1200м). На рис. 4.2.3. изменение средневзвешенных эксплуатационных затрат на 1м3 вскрыши: от угла падения залежи при НбТ=20м от 53руб/м3 (при ф=20) и до 45руб/м3 (ф=35); от мощности свиты 46руб/м3 (600м) 54 руб/м3 (1200м) и 56руб/м3 (Ку=0,1) и 38руб/м3 (Ку=0,4). На рис. 4.2.4. полные эксплуатационные затраты на 1т добытого угля изменяются при отработке бестранспортной зоны одним уступом: 137руб/т (ф=20) и 129 (ф=35); 128руб/т (М=600м) и 134 (М=1200м); 134 (Ку= 0,1) и 118 (Ку=0,4).
В целом можно отметить, что представленные выше графические зависимости отражают, что бестранспортная технология разработки свиты наклонных угольных пластов при поперечном развитии фронта горных работ будет эффективна при высоте рабочей зоны 40-50м (отработка двумя уступами). На этих же рисунках серой заливкой показана область применения бестранспортной технологии разработки свиты наклонных пластов при поперечном подвиганий фронта работ.
Расчет параметров и показателей бестранспортной разработки "Уропско-Караканского" месторождения участка "Колмогоровский" Исследование произведено на примере участка «Колмогоровский», который располагается в северной части перспективного [52] «Уропско-Караканского» месторождения. На участке залегает шесть угольных пластов мощностью от 3,7 м до 11,8 м при среднем угле залегания 28. Длина залежи по простиранию составляет около 9 км. Угли отнесены к марке «Д». Вмещающие породы представлены, в основном, алевролитами, песчаниками, аргиллитами с крепостью 4-6 по шкале проф. Протодъяконова. В данном разделе рассматривается задача определения показателей технологии зависимости от высоты бестранспортной зоны.
