CC BY
0DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
УДК 622.271.322.23
БЕСТРАНСПОРТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ
ЗАКОНСЕРВИРОВАННЫХ ЗАПАСОВ УГЛЯ ПО ПЛАСТУ VI НА РАЗРЕЗЕ «ТОМУСИНСКИЙ»
Тюленев М.А.1, Марков С.О.1, Паламарчук А.Б.2, Гвоздкова Т.Н.3
1 Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева
2 Филиал ПАО «Южный Кузбасс» - управление по открытой добыче угля (разрез «Ольжерасский»)
3 Междуреченский филиал Кузбасского государственного технического университета им.
Т.Ф. Горбачева
Информация о статье Принята 11 марта 2020 г.
Ключевые слова: бестранспортная технология, драглайн, пологий пласт, законсервированные запасы, открытые горные работы, внутренний отвал
Аннотация.
На разрезе «Томусинский» исторически сложилось так, что между профилями № 145-185 пласт VI не отрабатывался, а запасы по нему были впоследствии законсервированы. В результате оценочного расчета было установлено, что балансовые запасы угля составляют почти 3,7 млн т. Поэтому по заданию угольной компании «Южный Кузбасс» на кафедре открытых горных работ КузГТУ была выполнена работа по оценке технологической возможности отработки законсервированных запасов.
Рассмотрение вариантов отработки пласта выявило два возможных пути выемки, стандартных для бестранспортной технологии: по падению пласта и по его восстанию. Технология ведения работ по падению пласта более широко распространена, подробно изучена, и изначально прогнозировалось, что она и будет использована. Однако она имела свои сложности, в частности, при начале работы по этой схеме необходимо было приготовить емкость для последующей отсыпки в нее внутреннего отвала; без этого мероприятия в отвале было возможно разместить только часть вскрыши. Поэтому был проведен расчет варианта отработки пласта VI по восстанию, который также требовал проведения дополнительных мероприятий, в частности, создание опорного навала, для чего тоже было необходимо сначала отработать две-три заходки по падению пласта. Расчетное время их отработки составило около двух лет. Кроме того, отработка пологого пласта по восстанию подразумевает предварительный расчет устойчивости вскрышных уступов. Проведенные расчеты по устойчивости показали, что высокие уступы, высотой 36-45 метров, для обеспечения нормативного коэффициента запаса устойчивости необходимо делить на два подуступа и смещать их относительно друг друга. Переход полностью на бестранспортную технологию по этому варианту оказывается возможен после отработки первых трех заходок, когда сформируется достаточная емкость внутреннего отвала. Порода же первых двух заходок отсыпается на опорный навал. Расчетное время отработки участка по восстанию составило 9 лет.
В данной статье подробно рассмотрен вариант отработки пласта по восстанию, приведены фактические показатели работы.
DIRECT DUMPING TECHNOLOGY OF STOCKPILED COAL RESERVES' MINING ALONG THE SEAM VI AT THE TOMUSINSKY OPEN PIT MINE
Maxim Tyulenev^ Sergey Markov^ Alexey Palamarchuk2, Tatiana Gvozdkova3
ISSN 2618-7434
18
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
1 T.F. Gorbachev Kuzbass State Technical University
2 Branch of South Kuzbass PJSC - Open Mining Department (Olzherassk Open Pit Mine)
3 Mezhdurechensk branch of T.F. Gorbachev Kuzbass State Technical University
Article info
Received March 11, 2020
Keywords: direct dumping technology, dragline, flat seam, stockpiled coal reserves, open pit mining, internal dump
Abstract.
Historically, at the Tomusinsky open pit mine, seam VI was not mined out between profiles 145-185, and the coal reserves were subsequently conserved (stockpiled). As a result of the assessment calculation, it was found that the balance reserves of coal are almost 3.7 million tons. Therefore, on the assignment of the Southern Kuzbass Coal Company, at the Open Pit Mining Department of KuzSTU research was carried out to assess the technological feasibility of mining the stockpiled reserves.
Consideration of seam development options revealed two possible ways of excavation, standard for direct dumping technology: after the seam fall and after its uprising. The technology on dip operations is more widespread, has been studied in detail and initially predicted to be used. However, it had its own difficulties, in particular, at the beginning of work under this scheme, it was necessary to prepare a container for the subsequent filling of the inner blade into it; without this measure in the blade it was possible to place only part of the overburden. That is why the calculation of the option of reservoir VI treatment after the uprising was carried out, which also required additional measures: creation of a supporting heap, for which it was also necessary to work out two or three trips after the formation fall. In addition, mining of the hollow layer in the uprising involves a preliminary calculation of the stability of overburden ledges. Stability calculations showed that the high ledges, the height of 36-45 meters, to ensure the normative coefficient of stability reserve should be divided into two ledges and shifted relative to each other. Transition completely to the non-sports technology under this option possible after the first three trips, when there was formed a sufficient capacity of the inner blade. The rocks of the first two pits are poured on the base heap. Estimated time of development of the site after the uprising was 9 years.
This article discusses in detail the variant of reservoir development during the uprising and provides actual performance indicators.
Введение
Расчёт параметров технологии разработки участка законсервированных запасов по восстанию вызван тем, что на момент начала проектирования завершалась проходка разрезной траншеи по пласту VI в пределах профилей №155-№180. Первоначальной целью проходки этой разрезной траншеи было продолжение фронта работ по пласту VI по падению в пределах этих профилей. Фронт работ по пласту VI начинался от профиля №180. Однако необходимость отработки законсервированных запасов по пласту VI, лежащих выше траншеи, поставила задачу возможности использования этой траншеи для организации отработки участка по бестранспортной технологии по восстанию.
Анализ проектного положения разрезной траншеи по профилям показал, что только между профилями №165 - №175 предстоит значительный объём отработки пород существующего бульдозерного отвала (рис. 1). Высота отвала между вышеуказанными профилями колеблется от 40 до 60 метров, а объем составляет 15,4 млн м3. Объем междупластья равен 22,0 млн м3. Поэтому предварительно, до начала буровзрывных работ по проходке разрезной траншеи по скальным породам, необходимо производить отгрузку пород отвала на автотранспорт.
В условиях разреза «Томусинский» при небольшом фронте работ основным вскрышным оборудованием является экскаватор ЭКГ-10. Его использование обусловлено коротким фронтом работ и малым объемом вскрыши. Применение более мощных экскаваторов в тех же горнотехнических условиях приводит к частому перегону их с уступа на уступ.
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
19
ISSN 2618-7434
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves
' mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
В рамках проведения исследования необходимо было привязать схему вскрытия участка к существующей схеме вскрытия, т.е. к существующим транспортным коммуникациям (рис. 1).
С восточной стороны участка вдоль его границы расположена капитальная автодорога, связывающая промплощадку с заездами на транспортные горизонты основного карьерного поля.
От этой дороги в районе профиля 190 отходят два заезда на бульдозерные отвалы, расположенные на поверхности рассматриваемого участка. Однако отсыпка отвалов на тот момент времени не производилась.
Заезд №1 начинается от отметки +300 м на капитальной дороге, а временная дорога проложена до западной границы участка (до профиля 145). Заезд служит для отсыпки участков бульдозерного отвала с отметками +333 м, +351 м. Вдоль этой дороги между профилями 170 и 190 расположены с правой стороны (относительно направления заезда) два отвальных участка с отметками +304 м и +323 м. Они расположены непосредственно над выходом пласта VI под наносы. Высота навала породы относительно естественной поверхности составляет 25-32 м. Следовательно, при проектировании отработки пласта по падению от его выхода под наносы проходка разрезной траншеи потребует удаления этих навалов.
С левой стороны автодороги имеется емкость, образованная системой откосов бульдозерных отвалов, с глубиной 14-28 м. Наличие этой емкости позволяет осуществить перевалку породы бульдозерного отвала между профилями 170 и 190 драглайном.
Между профилями 140-170 выход пласта VI также перекрыт породным навалом высотой от 55 м (профиль 165) до 45 м (профиль 145).
Свободная емкость за пределами выхода пласта VI отсутствует, поэтому возможность бестранспортной разработки навала ограничена. Основной объем разрезной траншеи между профилями 140-170 необходимо будет удалять по транспортной технологии.
Поэтому заезд №1 может использоваться при применении транспортной технологии для проходки разрезной траншеи.
Заезд №2 использовался для отсыпки бульдозерного отвала с отметками от +280 м до +318 м. Для целей вскрытия участка этот заезд не перспективен.
В северной (нижней, по направлению падения пл. VI) части участка пройдена разрезная траншея по пласту VI, которая отсекает участок законсервированных запасов по этому пласту. Поэтому траншея является северной границей рассматриваемого участка. Целью же проходки траншеи явилось удлинение бестранспортного фронта работ по пласту VI до восточной границы карьера и отработка пласта по падению по бестранспортной технологии.
Проходка траншеи была осуществлена по транспортной технологии с использованием экскаватора ЭКГ-15 на погрузке породы и автосамосвалов грузоподъемностью 120 т для вывозки породы на внешний отвал. Вскрытие осуществлено скользящим съездом на рабочем борту с примыканием к забойной дороге, проложенной на уступе с отметкой +220 м. Забойная дорога примыкает на отметке +226 м к капитальной дороге, расположенной вдоль восточной границы карьерного поля (рис. 1).
Забой разрезной траншеи находился в районе профиля 180 и работы по ее проходке планировалось завершить через полтора года.
Наличие разрезной траншеи в северной части участка позволяет рассмотреть его разработку по восстанию. В этом случае может быть использована существующая схема вскрытия разрезной траншеи.
Таким образом, учитывая сложившуюся схему вскрытия карьерного поля и транспортную сеть в районе участка, было изучено два варианта разработки: первый вариант по падению, начиная от выхода под наносы; второй - от разрезной траншеи, пройденной вблизи XIV осевой линии. В данной статье рассмотрен второй вариант.
При рассмотрении варианта отработки участка по восстанию было также необходимо дать оценку устойчивости вскрышного уступа, т.к. по контакту его подошвы с угольным пластом в этом случае будет плоскость ослабления, поскольку ее наклон совпадает с направлением обрушения (в нижней части поверхности скольжения призмы возможного обрушения). Частично данный вопрос затрагивался в [10, 11].
Изучение значительного количества литературных источников [1-9, 13-18, 20-33], посвященных бестранспортной технологии в целом, показало, что вопрос разработки
ISSN 2618-7434
20
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
разнопрочной породной толщи при работе по восстанию до настоящего времени практически не изучен.
Рис. 1. План поверхности бульдозерного отвала на участке законсервированных запасов и его границы (по [12])
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
21
ISSN 2618-7434
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
Характеристика объекта исследования
Разработка участка при ведении горных работ по восстанию пл. VI начинается от проходимой разрезной траншеи по XIV осевой линии.
Положение горных выработок в районе разрезной траншеи (XIV р.л.) на начало отработки участка показано на рис. 2-7. Поверхность участка со стороны рабочего борта по восстанию с его восточной стороны перекрыта навалами (пр. 175 - пр. 180), а на западной стороне (пр. 160 -пр. 165) навалы породы отсутствуют, что упрощает ведение горных работ.
Если начинать отработку участка с заходки, смежной с траншеей (первая заходка на рис. 8-а), то неизбежно будет засыпаться существующий рабочий борт. После отработки двух заходок (рис. 8-б) рабочий борт будет полностью засыпан внутренним отвалом.
Достоинством такого порядка развития горных работ является быстрое наращивание емкости внутреннего отвала, когда уже со второй заходки можно отсыпать двухъярусный отвал. С третьей заходки можно отсыпать уже трехъярусный отвал.
Следует также учитывать известное положение о том, что при работе по восстанию при пологом залегании пласта вместимость внутреннего отвала больше, чем при работе по падению.
Существенными недостатками являются следующие: во-первых, засыпается рабочий борт и, следовательно, консервируются запасы по пл. VI, находящиеся ниже по падению. Вскрытие этих запасов в дальнейшем потребует больших затрат времени и средств.
-—’—
хг Пл \/1 т = 6.5 М
г у—
—-—
Рис. 3. Проектное положение разрезной траншеи по профилю №160
ISSN 2618-7434
22
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
законсервированных запасов угля по пласту VI...
■к
X _ .
5 75°\ /\75° пл VI т =
___—£-—Г^""
40
Рис. 4. Проектное положение разрезной траншеи по профилю №165
Рис. 5. Проектное положение разрезной траншеи по профилю №170
><
• • •«••• ••••••
\ Д75°
xt 2zL — — мГ
Рис. 6. Проектное положение разрезной траншеи по профилю №175
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
23
ISSN 2618-7434
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
Рис. 7. Проектное положение разрезной траншеи по профилю №180
Поэтому порядок развития горных работ по восстанию пл. VI с засыпкой рабочего борта был посчитан нецелесообразным, и в дальнейшем такой вариант не рассматривался.
Во-вторых, развитие горных работ по восстанию предъявляет более жесткие требования к устойчивости вскрышных уступов, т.к. при этом ослабляется контакт по плоскости «кровля пласта - подошва уступа». В этом случае сдвигающие силы в нижней части потенциальной поверхности скольжения совпадают по направлению наклона данного контакта.
Рис. 8. Разработка пл. VI по восстанию с подвалкой рабочего борта: а - схема разработки первой заходки от траншеи; б - схема разработки второй заходки от траншеи
ISSN 2618-7434
24
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
С целью уменьшения влияния этих недостатков предлагается следующее.
Для обеспечения устойчивости вскрышных уступов делается расчет их устойчивости согласно физико-механическим свойствам пород разреза «Томусинский» и определяется необходимый угол откоса по породному массиву с соблюдением нормативного коэффициента запаса устойчивости n = 1,2.
Для исключения засыпки рабочего борта внутренним отвалом предлагается создать опорный навал, для чего необходимо отработать две-три заходки по падению ниже траншеи, пройденной по XIV осевой линии.
Расчет устойчивости вскрышного уступа над пл. VI при ведении горных работ по восстанию
Устойчивость бортов разреза в значительной степени определяет как экономику добычи, так и безопасность труда.
Потеря устойчивости (сдвижение) бортов и уступов в карьерах связана главным образом с изменением напряженного состояния горного массива в результате проведения открытых горных выработок. При этом разрушение горных пород происходит под воздействием касательных напряжений, которые при определенных условиях вызывают в массиве необратимые деформации сдвига на поверхности, называемой поверхностью скольжения.
Метод расчета устойчивости выбирается исходя из конкретных природных и горнотехнических условий; при расчете обязательно учитывается их влияние. При проведении геомеханических расчетов должно учитываться геологическое строение междупластья, мощность Н которого составляет 40 м.
При расчете устойчивости вскрышного уступа использована методика ВНИМИ [19].
Кровля пласта VI сложена уплотненными песчано-глинистыми отложениями с развитой кососекущей трещиноватостью; удельное сцепление в монолите составляет: c = 5-8 МПа, d -коэффициент, зависящий от прочности пород в образце и характера трещиноватости (d = 3). Вышележащий слой сложен крепкими слоистыми породами, преимущественно нормальной трещиноватости; удельное сцепление в монолите c = 15 МПа, d = 3,5; самый верхний слой сложен уплотненными песчано-глинистыми отложениями, в основном нормально секущей трещиноватости, сильно каолинизированные изверженные породы; удельное сцепление c = 5-8 МПа, d = 2. Усредненные физико-механические характеристики пород кровли представлены в табл. 1.
Таблица 1. Усредненные физико-механические характеристики образцов коренных скальных пород_____________________________________________________________________________
Литологическое наименование породы Количество проб Плотность, т/м3 Влажность w, % Угол внутреннего трения ф, градус Удельное сцепление k c, МПа
Песчаник прочный 171 2,56 1,05 35 53
Алевролит прочный 101 2,53 1,76 28 40
Уголь 5 1,37 2,96 28 17
Удельное сцепление в массиве для каждой литологической группы с учетом интенсивности трещиноватости равно:
с
м
с
1 + d ■ ln (H-W) ’
где с - удельное сцепление пород в монолите, МПа; W - средняя интенсивность трещиноватости участка горного массива, м-1; Н - общая высота уступа, м; d - коэффициент, зависящий от прочности пород в образце и характера трещиноватости.
(1)
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
25
ISSN 2618-7434
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
Принимая междупластье пласта IV-V и VI за единый массив, получим значение сцепления
пород в монолите:
с
м. общ
= 5 кПа.
1 + 2,5-1,39 • 0,1
Сцепление пород для каждого отдельного слоя, согласно литологическому строению
массива, равно:
с
м.1
7
1 + 3,5 • 0,69 • 0,1
=5, 64 кПа;
м.2
7
1 + 2,5 • 0,84 • 0,1
=5, 79 кПа;
с
см .3
12,5
1 + 3,5 • 0,85 • 0,1
=9, 64 кПа.
Средневзвешенные величины сцепления, угла внутреннего трения и объемного веса равны:
n
E с • m
с = — , кПа
м . ср n
E т.
i=1
n
Ev ■ т
К.р = —п , гРадУс
м. ср Е m.
.=1
n
Еу •т.
Гм.ср = , кН/м 3
Eт.
.=1
(2)
(3)
(4)
где Ci - удельное сцепление пород отдельного i-го слоя или литологической группы пород, кПа; р, - угол внутреннего трения пород отдельного i-го слоя, град; l - длина участка поверхности скольжения в пределах каждой разновидности пород, имеющей характеристики Pi
и Ci, м; mi - мощность i-го слоя в пределах призмы возможного обрушения, м; у - объемный вес i-го слоя, кН/м3. Таким образом:
с
м . ср
53 • 29,5 + 40 • 4 +17 • 6,5
40
35•29,5+28•4+28•6,5
40
ср
v
м.
= 33,2°;
25,6 • 29,5 + 25,3 • 4 +13,7 • 6,5 3
у= м. ср = 23,6 кН м3. 40
Принимаем нормативный коэффициент запаса устойчивости n = 1,2 и определяем
Cn
vn
(5)
(6)
(7)
предварительные расчетные характеристики сцепления и угла внутреннего трения:
C 45, 9
= 38,3 кПа;
n 1, 2
п = 332
n 1,2 , .
Определяем высоту вертикальной площадки отрыва
2• с Г р'Г 2• 38,3 ( 27,7„
90 Уср \ 2 ) 23,6 g \ 2 )
Определяем ширину призмы возможного обрушения
ISSN 2618-7434
26
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
(8)
'
?n
2 ) _
+tg M
(4^ J
< 27,7 ( 45 + 27,7
as (45 - — 'tg [: J
Для уступа высотой 40 м строим ориентировочную поверхность скольжения (рис. 9).
Графически определяем: p1 = 2°, p2 = 28°, p3 = 29°.
Рассчитываем длину дуги поверхности скольжения:
2 • H 1 - ctg a- tg d ' =
(а + Ф,
c,g(45 )
- 2 • H
, м,
2 • 40 1 - ctg 45 • tg d ' =
2
- 2 • 5,2
= 5,4 м.
, Л • R
l, = • p,, м
i 180 i
(9)
3 14 • 69 3 14 • 69 3 14 • 69
= 3,w 69 • 2 = 2,4 м; l = 314 69 • 28 = 33,6 м; L = 3,14 69 • 29 = 34,9 м.
1 180 2 180 3 180
Определяем средневзвешенные характеристики по построенной поверхности скольжения n
Ус • h
i=1___
n
У li
i =1
с
ср.вз
40 • 2 4 + 53 • 33 6 +17 • 34 9
40 2,4 + 53 33,6 +1/ 34,9 = 34,8 кПа
2, 4 + 33, 6 + 34, 9
(10)
Фс
ср .вз
n
• l, 8
—n---------, градус
У 8 • l
i =1
(11)
где 8г = hi •cos2 ф -уСр .
5j = 4 • cos22°^ 23,6 = 94,5; S2 = 29,5 • cos2 2823,6 = 542,8; 53 = 6,5 • cos2 2923,6 = 117,3.
Фср .вз = 28• 2,4• 94,5 + 35• 33,6• 542,8 + 28• 34,9•117,3 33 n0 2,4 • 94,5 + 33,6 • 542,8 + 34,9 •117,3 = ’ .
Определяем расчетные характеристики: с
С = — = —= 29 кПа (12)
n n 1, 2
Фср.вз
n
33,7
1,2
= 28,1°
Определяем расчетную высоту вертикальной площадки отрыва.
Н90
• ctg [45
У^з I 2 )
2 • 29
(13)
(14)
(15)
Определяем приведенную высоту уступа
H=^ = * = 8,5
H90 4,7
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
27
ISSN 2618-7434
Рис. 9. Схема построения ориентировочной поверхности скольжения
О 10 20 30 40 50 60 70 | 80 а, град.
Рис. 10. График зависимости между высотой плоского откоса и его углом для различных значений расчетных характеристик: 1 - положение поверхности скольжения в откосе при ф<13° и а<45° и ф/2; 2 - положение поверхности скольжения в откосе в остальных случаях
ISSN 2618-7434
28
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
По графику зависимости между высотой плоского откоса и его углом (рис. 10) определяем угол откоса а = 40°.
Определяем ширину призмы обрушения по формуле
Г ( 40 + 28,1 'Я
2 ■ 40 1 - ctg 40 ■ tg 1 1 - 2 ■ 4,7
Гп 28,1 (40 + 28,1
ctg (40 - — + tg -2- ]
Строим поверхность скольжения (рис. 11).
d' =
= 2,6 м.
Рис. 11. Схема построения основной поверхности скольжения
Проверочный расчет производится методом алгебраического сложения сил.
Разбиваем призму возможного обрушения на вертикальные блоки с шириной bi = 0,1R: b1 = b2 = b3 = b4 = b5 = b6 = 7 м
Графически определяем угол Pi:
pi = 14°; P2 = 9°; Рз = 8°; P4 = 7°; P5 = 7°; Рб = 7°; P7 = 6°.
Рассчитываем длину дуги поверхности скольжения в каждом блоке
, я-R
li = ■ p., м
i 180 i
(16)
= — -----14 = 16,1 м; I2 = 10,4 м; 1з = 9,2 м; I4 = 8,1 м; I5 = 8,1 м; 1б = 8,1 м; I7 = 6,9 м.
180
Вычисляем вес каждого блока на длину фронта уступа, равную 1 м: р = b •h 'Yep
(17)
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
29
ISSN 2618-7434
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves
mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
P = 7 ■ 23,6 ■ 8 = 1321,6 кН P = 7 ■ 23,6 ■ 12 = 1982,4 кН
P3 = 7 ■ 23,6 ■ 12,5 = 2065 кН
P = 7■ 23,6■ 9 = 1486,8 кН
P = 7 ■ 23,6 ■ 6 = 991,2 кН
P = 7■ 23,6■ 2 = 330,4 кН
P = 7 ■ 23,6 ■ 11,5 = 1899,8 кН
Определяем графически углы наклона основания элементарного блока в его середине:
ф1 = 58°; ф2 = 48°; фз = 39°; ф4 = 31°; ф5 = 25°; фб = 18°; ф7 = 12°.
Определяем сдвигающие силы: Ti = pi ■ sin ф1, кН,
T5
T6
T7
(18)
T = 1321,6 ■ sin 58 = 1120,7 кН
T = 1982,4 ■ sin 48 = 1472,9 кН
T = 2065 ■ sin 39 =1298,9 кН
T4 = 1899,8 ■ sin 31 = 978,4 кН
Определяем удерживающие силы:
Nt = p • cos ф, кН,
= 1486,8■ sin 25 = 628,9 кН
= 991,2■ sin 18 = 306,3 кН =330,4 ■ sin 12 = 68,7 кН
(19)
N = 1321,6■ cos 58 = 700,4 кН
N = 1486,8 ■ cos 25 = 1347,0 кН
N = 1982,4■ cos 48 = 1326,2 кН
N = 2065 ■cos 39 =1604,5 кН
N = 1899,8 ■ cos 31 = 1628,1 кН
N = 991,2■ cos 18 = 942,6 кН
N = 330,4 ■ cos 12 = 323,1 кН
Вычисляем фактическое значение коэффициента запаса устойчивости: tg фп •£Ni + сп ■ L
пф = -п ,
(20)
n
i=1
n n n
где £ N = 7871,9 кН; £Г = 5874,8 кН; L = £l = 66,9 м,
i =1 i =1 i =1
таким образом, tg 28,1 ■ 7871,9 + 29 ■ 66,9 пф = = 1,046. ф 5874,8
В результате проведенных расчетов устойчивости установлено, что при высоте уступа Н = 40 м и угле откоса 40° уступ находится в устойчивом равновесном состоянии с коэффициентом запаса устойчивости n = 1,2 при расчетном коэффициенте запаса устойчивости n = 1,046. Так как получить такой угол откоса уступа технически сложно, то было принято решение делить уступ на два подуступа высотой 20-22 м со смещением их относительно друг друга на необходимую величину.
Технология и показатели создания опорного навала
Опорный навал предлагается создать путем отработки трёх заходок по падению, начиная от траншеи. Разработка заходок осуществляется комбинированным транспортно-бестранспортным способом. При транспортном способе погрузка предполагается мехлопатой ЭКГ-10, а при бестранспортном - перевалка породы драглайном ЭШ 20.90. По профилям 160, 165, 170, 175, 180 были построены схемы разработки первой, второй и третьей заходок. Пример построения их по пр. 170 приведен на рис. 12. Ширина заходок принята равной 40 м. Значения высоты уступов по профилям приведены в табл. 2. Объемы работ по заходкам с учетом применяемой технологии приведены в таблицах 3-5, а сводные показатели по объемам работ по технологиям и срокам их выполнения - в табл. 6.
ISSN 2618-7434
30
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
Таблица 2. Значения высоты первых трех заходок при создании опорного навала
Высота горной выработки Номер профиля
160 165 170 175 180
1заходки 40 42 42 42 42
2 заходки 40 42 42 42 42
3 заходки 40 42 42 42 40
При создании опорного навала возможно совмещение работ по видам технологии. В этом случае создание опорного навала займет 22,8 месяца (около 2 лет). За этот период будет вскрыто 552,9 тыс. т угля.
6
Рис. 12. Схемы экскавации драглайна ЭШ 20.90 для создания опорного навала: а, б, в -разработка первой, второй и третьей заходки соответственно от траншеи по падению пласта
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
31
ISSN 2618-7434
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves
mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Таблица 3. Объем работ по транспортной разработке 1-й заходки по падению пл. VI при подготовке опорного навала (оборудование - ЭКГ-10)
Профиль Объект разработки Площадь сечения забоя, м2 (порода в разрыхленном виде) Длина блока, м Объем породы, тыс. м3 (в плотном виде)
160 Навал 2124 198 300,4
Развал 1492 179 190,8
165 Навал 3208 100 229,1
Развал 1680 100 120,0
170 Навал 2175 100 155,3
Развал 1785 100 127,5
175 Навал 1365 100 97,5
Развал 1785 100 127,5
180 Навал 72 110 5,6
Развал 1785 105 133,8
Итого по отработке 1 -й заходки Навал 787,9
Развал 699,6
Всего 1487,5
Таблица 4. Объем работ по разработке 2-й заходки по падению пл. VI при подготовке опорного
навала (оборудование: ЭКГ-10; ЭШ 20.90)
Профиль Объект разработки Оборудование Площадь сечения забоя, м2 Длина блока, м Объем вскрыши, тыс. м3
ЭКГ на транспорт ЭШ Транспортная (ЭКГ) ЭШ Всего
экскавация экскавация
160 Навал ЭКГ-10 1967 - 196 275,4 - 275,4
Развал ЭШ 20.90 - 437 179 - 55,9 55,9
Развал ЭКГ-10 1098 - 179 140,4 - 140,4
165 Навал ЭКГ-10 3083 - 100 220,2 - 220,2
Развал ЭШ 20.90 - 375 100 - 26,8 26,8
Развал ЭКГ-10 1077 - 100 76,9 - 76,9
170 Навал ЭКГ-10 1766 - 100 126,1 - 126,1
Развал ЭШ 20.90 - 375 100 - 26,8 26,8
Развал ЭКГ-10 1327 - 100 94,8 - 94,8
175 Навал ЭКГ-10 1736 - 100 124 - 124
Развал ЭШ 20.90 - 375 100 - 26,8 26,8
Развал ЭКГ-10 1327 - 100 94,8 - 94,8
180 Навал ЭШ 20.90 - 375 110 - 29,4 29,4
Развал ЭКГ-10 1327 - 105 99,5 - 99,5
Итого по отработке 165,7 1417,8
ISSN 2618-7434
32
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
Таблица 5. Объем работ по разработке 3-й заходки по падению пл. VI при подготовке опорного навала (оборудование: ЭКГ-10; ЭШ 20.90)
Профиль Объект разработки Оборудование Площадь сечения забоя, м2 Длина блока, м Объем вскрыши, тыс. м3
ЭКГ на транспорт ЭШ Транспортной Бестранспортной
экскавация переэкс-кавация экскавация переэкс-кавация Всего
160 Навал ЭКГ-10 1733 - - 196 242,6 - - 242,6
Развал ЭШ 20.90 - 969 - 179 - 123,9 - 123,9
Пром. трасса ЭШ 20.90 - - 325 179 - - 41,5 41,5
Развал ЭКГ-10 531 - - 170 64,5 - - 64,5
165 Навал ЭКГ-10 2439 - - 100 174,2 - - 174,2
Развал ЭШ 20.90 - 969 - 100 - 69,2 - 69,2
Пром. трасса ЭШ 20.90 - - 325 100 - - 23,2 23,2
Развал ЭКГ-10 531 - - 100 37,9 - - 37,9
170 Навал ЭКГ-10 1628 - - 100 116,3 - - 116,3
Развал ЭШ 20.90 - 1028 - 100 - 73,4 - 73,4
Пром. трасса ЭШ 20.90 - - 330 100 - - 23,6 23,6
Развал ЭКГ-10 582 - - 100 41,6 - - 41,6
175 Навал ЭКГ-10 1474 - - 100 105,3 - - 105,3
Развал ЭШ 20.90 - 1028 - 100 - 73,4 - 73,4
Пром. трасса ЭШ 20.90 - - 330 100 - - 23,2 23,6
Развал ЭКГ-10 582 - - - 41,6 - - 41,6
180 Развал ЭШ 20.90 - 1028 - 110 - 80,8 - 80,8
Пром. трасса ЭШ 20.90 - - 330 110 - - 25,9 25,9
Развал ЭКГ-10 582 - - 105 43,6 - - 43,6
Итого по отработке 867,6 420,7 137,8 1426,1
Таблица 6. Объемы работ и сроки их выполнения при создании опорного навала
Объемы работ по технологиям Объем, тыс. м3 Время отработки
смен месяцев лет
транспортная вскрыша 3607 1432,6 23,9 2
бестранспортная вскрыша экскавация 586,7 182,3 2,73 0,53
переэкскавация 137 30,3 0,45 0,04
вскрытые балансовые запасы угля, тыс. т. 552,9 81 1,32 0,11
Обоснование параметров разработки участка законсервированных запасов по восстанию
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
33
ISSN 2618-7434
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves
mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Вскрытие законсервированного участка производится путём удлинения имеющейся разрезной траншеи. Траншея направлена с запада на восток, перпендикулярно законсервированным запасам (рис. 13).
Рис. 13. Схема расположения разрезной траншеи
ISSN 2618-7434
34
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
В тот период времени работы по пласту VI производились от профиля №80 до профиля №155. Кроме того, велись работы по продлению траншеи до профиля №180. Изначально целью удлинения существующей разрезной траншеи было продолжить фронт работ по пласту VI по падению, но необходимость отработки законсервированных запасов, лежащих выше траншеи, даёт возможность использования её для организации отработки участка по бестранспортной технологии по восстанию.
Положение дна разрезной траншеи на пластовой карте (рис. 14) показывает, что продольный уклон на всём протяжении разрезной траншеи колеблется от 30%% до 80%%. Одним из основных положительных моментов разработки участка по данному варианту является то, что отсутствует необходимость проведения капитальных вскрывающих выработок. Доставка полезного ископаемого на угольный склад и горной массы в отвал при помощи автотранспорта производится по существующим автодорогам.
Рис. 14. Положение дна разрезной траншеи на пластовой карте (пл.VI)
Схема работы мехлопаты с нижней погрузкой горной массы в средства транспорта при разработке взорванных пород. Торцевой забой
Разработку скальных пород разрезной траншеи было запланировано вести в четыре слоя экскаватором ЭКГ-10 с погрузкой в автотранспорт (рис. 15).
Высота уступа при проходке траншеи в массиве коренных пород составляет 13,5 м.
Отработка первого и второго слоев производится в три заходки, а третьего и четвёртого слоев - в две заходки. Причём при отработке III хода по первому слою и II хода по третьему слою для полноты отгрузки взорванной горной массы на всю ширину траншеи необходимо смещение оси хода экскаватора до 8 метров.
Ширина заходки экскаватора определяется по формуле:
Аэ =(1,5 а1,7 )• R4. у, (21)
4 =(1,5а 1,7)Л2,6 = 18,9а21,42 м.
Принятая ширина экскаваторной заходки Аэ = 19 м.
Углы откоса уступа составляют:
- в массиве коренных пород: устойчивый ау = 60°, рабочий а = 75°;
- в развале: устойчивый ау =37°, рабочий а = 50°.
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
35
ISSN 2618-7434
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves
mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
В связи с тем, что минимальная ширина дна разрезной траншеи должна быть достаточной для манёвров автотранспорта, ширина дна разрезной траншеи принята равной 40 м.
Отработка вскрышных пород
При отработке законсервированного участка по восстанию возможно развитие фронта работ по двум вариантам:
- вариант формирования внутреннего отвала с засыпкой нижележащей толщи;
- вариант с созданием опорного навала.
Рассмотрим оба варианта по профилю №170, как наиболее типичному для всего законсервированного участка, подлежащего отработке.
По окончанию проходки траншеи (рис. 17) складывается следующая ситуация:
- породы бульдозерного отвала отработаны двумя подуступами высотой Н1=20 м и Н2=30 м между которыми оставлена предохранительная берма шириной 8 метров;
- устойчивый угол откоса уступа по отвалу - 37°;
- угол откоса по скальным породам - 75°;
- на границе между коренными и насыпными породами оставлены бермы: по падению -шириной 8 метров, а по восстанию - шириной 15 метров;
- мощность междупластья составляет 30 метров.
Развитие фронта работ с засыпкой нижележащей толщи
При отработке первой заходки (рис. 17) породы отвала и коренные породы отгружаются в автотранспорт и вывозятся на бульдозерный отвал.
Определяется площадь поперечного сечения отвала, вывозимой автотранспортом:
Saemoo = SHae ’ Кро , M2, (22)
где Знав = 1399 м2 - площадь поперечного сечения отвала в плотном виде; Кро - коэффициент разрыхления породы отвала.
Коэффициент разрыхления породы в отвале определяется по графику уменьшения коэффициента разрыхления породы в отвале в зависимости от времени со дня отсыпки (рис. 16).
ISSN 2618-7434
36
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
Рис. 16. График уменьшения коэффициента разрыхления породы в отвале в зависимости от времени со дня отсыпки.
При этом установлена статистически значимая экспоненциальная зависимость коэффициента разрыхления породы в отвале от времени стояния:
—0,029-Т
Кро =1,4•е , , (23)
где Т - время стояния отвала, лет.
Необходимо отметить, что максимальный срок стояния отвала, который может быть использован в расчетах по данной зависимости - 12 лет, поскольку дальнейшие инструментальные и визуальные наблюдения были прекращены в связи с ликвидацией отвала.
Так как со дня отсыпки отвала прошло около 10 лет, то принимаем Кро = 1,04.
S 1399-1,04 = 1455 м
Определяется площадь заходки по скальным породам в разрыхленном виде:
S = Н • В • Кр, м2, (24)
где Н - высота междупластъя (Н = 30 м); В - ширина заходки (В = 40 м); КР - коэффициент разрыхления по скальным взорванным породам (КР = 1,4),
S3ex = 30 • 40 -1,4 = 1680 м2.
Определяется площадь междупластья, которая подлежит вывозке в бульдозерный отвал:
Saemo.м. = S3ax — Sсб , М , (25)
где Sc6 - площадь сброса (Sc6 = 408 м2, определяется графически),
S =1680 —408 =1272 м2. автам.
Вторая заходка отрабатывается во внутренний отвал драглайном ЭШ 20.90 за три хода экскаватора и только часть породы отвала (Saemo.o = 1880 м2) отгружается на автотранспорт. Схема отработки II-й заходки приведена на рис. 19. Графически определяется площадь пород отвала и междупластья, подлежащих экскавации:
Sm.= 1930 м2, Sm= 1680 м2.
Угол формирования внутреннего отвала принят равным 34°, согласно реально существующему. Отработка третьей заходки и по отвалу и по междупластью осуществляется во внутренний отвал драглайном ЭШ 20.90.
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
37
ISSN 2618-7434
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves
mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Рис. 18. Отработка 1-й заходки по восстанию
ISSN 2618-7434
38
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
Значения высоты разрезной траншеи и первых трёх заходок по междупластью при работе по восстанию приведены в табл. 7, а значения длин вскрышных и угольных заходок при работе по восстанию - в табл. 8.
Таблица 7. Значение высоты разрезной траншеи и первых трех заходок по междупластью при работе по восстанию
Высота горной выработки Номер про( шля
160 165 170 175 180
Разрезной траншеи 35 40 30 42 43
1заходки 35 40 30 45 41
2 заходки 36 39 30 45 40
3 заходки 36 39 30 45 38
Таблица 8
Длина заходок при работе по восстанию, м Общая длина угольных заходок, м
Заходки по пл. VI Траншея порядковый номер заходки
- сч 'xl' О оо 04 О - 'xl' 40 Г- ОО 04 О сч гя
542 607 615 636 654 662 713 718 999 620 568 530 490 460 478 461 450 440 425 425 436 445 427 316 12242
По этому варианту происходит засыпка нижележащих запасов угля, и в дальнейшем, при их разработке, возникает необходимость повторной проходки разрезной траншеи. Данный вариант является нерациональным, и поэтому рассмотрим другую возможность отработки законсервированного участка.
Развитие работ по восстанию с созданием опорного навала
По этому варианту, после прохождения разрезной траншеи, сначала осуществляется отработка трёх заходок по падению, формируется опорный навал, а затем уже производится отработка участка по восстанию.
При отработке первой заходки по падению (рис. 20) породы отвала и междупластья отгружаются на автотранспорт и вывозятся на действующий отвал.
Определяется площадь поперечного сечения отвала, которая вывозится автотранспортом:
Saemo.o = SHae ’ Кро, М^ (26)
где SHae = 1725 м2 - площадь поперечного сечения отвала в плотном виде (определена графически); Кро - коэффициент разрыхления породы отвала, Кро = 1,04,
Saemo.o = 1725-1,04 = 1794 м2.
Определяется площадь междупластья, которая подлежит вывозке в бульдозерный отвал:
S
авто.м
(27)
где S3ax, Sc6 - площади заходки и сброса соответственно, определяемые графически,
S =1680-410 =1270 м2.
авто.м
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
39
ISSN 2618-7434
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves
mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Породы отвала второй заходки по падению (рис. 21) также отрабатываются в автотранспорт. S = 1212 м м,
S = 1212-1,04 = 1260 м2. авто.о
Определяется площадь междупластья, которая подлежит вывозке автотранспортом:
SX.м = S- - Sc6 -, м
где S3ax = 1680 м2 - площадь заходки по междупластью; Sc6 = 408 м2 - площадь сброса;
S^ck = 465 м2 - площадь породы междупластья, которая экскавируется во внутренний отвал. Значения S3Clx, Sc6, S^ck определяется графически.
S =1680-452-465= 763 м2.
авто.м.
Определяется высота заходки по взорванным скальным породам, с которой начнётся работа в автотранспорт:
S
Навто = , М, (29)
где Взах = 40 м - ширина заходки;
Н
1 авто
763
40 -1,4
=13
м.
При отработке третьей заходки по падению (рис. 23) породы отвала отгружаются в автотранспорт, а междупластье экскавируется во внутренний отвал.
SHae = 1090 м2,
Saemoo = 1090-1,04 = 1134 м2,
S = 1680 м2,
Sэквк.м = Sзах — Sc6 , м ,
S,kck.m = 1680 — 390 = 1290 м2.
После формирования опорного навала начинается отработка заходок по восстанию.
Породы отвала первой заходки по восстанию (рис. 22) отгружаются в автотранспорт, а при отработке скальных пород возможно их частичное размещение во внутренний отвал.
SHae = 739 м2,
Saemoo = 739-1,04 = 760 м2.
Определяется площадь междупластья, которая подлежит вывозке автотранспортом:
Sавто.м = S3ax — Sэкек , м ,
(30)
где S3ax = 1680 м2 - площадь заходки по междупластью; S^ck.m = 545 м2 - площадь породы междупластья, которая экскавируется во внутренний отвал. Значения 8зах , S^ck.m определяются графически.
S =1680—545 =1135 м2.
авто. м
При отработке второй заходки по восстанию (рис. 23) породы отвала отгружаются в автотранспорт. Разработка отвала производится двумя уступами:
S = 1340 м2,
1авто.о.
S = 1393 м 2 .
2авто.о.
Породы междупластья второй заходки по восстанию экскавируются во внутренний отвал
драглайном ЭШ 20.90:
2
экок.м зах c6 ">
м,
(31)
1680 — 578 = 1102 м2.
ISSN 2618-7434
40
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
Определяется коэффициент сброса при отработке междупластья по второй заходке:
Кб = I, (32)
S3
К = 578 = 0,34 сб 1680
Отработка пород отвала третьей заходки по восстанию (рис. 24) начинается с того, что часть верхнего уступа отгружается в автотранспорт, а остальная порода экскавируется во внутренний
отвал: S = 920 м 2 авто, о S = 1600 м2 ЖСК. О
Навто =17, 2 м,
причём, большая часть породы переэкскавируется: ^ереэкск.о = 1447 М ■
Породы междупластья третьей заходки по восстанию размещаются во внутренний отвал.
Определяется площадь междупластья, которая подлежит экскавации:
S3KCKM = Sзах - Sc6 , М- (33)
Sm.M= 1680 -376 = 1304 м2.
При дальнейшей разработке все породы, и отвала и междупластья, размещаются во внутренний отвал.
Значения высоты первых трёх заходок при создании опорного навала при работе по восстанию приведены в табл. 9, а длины вскрышных и угольных заходок при подготовке опорного навала - в табл. 10.
Таблица 9. Значения высоты первых трех заходок при создании опорного навала при работе по восстанию
Высота горной выработки, м Номер профиля
160 165 170 175 180
1заходки 35 40 30 34 42
2 заходки 35 40 30 34 42
3 заходки 35 40 30 34 40
Таблица 10. Значения длин вскрышных и угольных заходок при , подготовке опорного навала
Длина заходок при подготовке опорного навала, м Общая длина, м Балансовые запасы, тыс. т
I II III
заходки по пл. VI 520 520 520 1610 552,9
заходки по междупластью 520 520 520 1790 -
Производятся аналогичные расчёты по всем профилям на всю длину разрезной траншеи, определяется объёмы горной массы, подлежащие отработке. Результаты расчётов сводятся в табл. 11 - 15.
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
41
ISSN 2618-7434
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves
mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Рис. 20. Отработка первой заходки по падению с созданием опорного навала
ISSN 2618-7434
42
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
Рис. 22. Отработка первой заходки по восстанию с созданием опорного навала
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
43
ISSN 2618-7434
ISSN 2618-7434 44 JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
TyulenevM., Markov S., Palamarchuk A., Gvo~dkova T
Й Direct dumping technology of stockpiled cocd reserves DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
mining along the seam J T at the Tomusinsky open pit mine
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
Разработка участка по восстанию
Первые заходки характеризуются значительной высотой уступа - от 40 до 51 м (в зоне нарушения), как показано в таблице 11, а длина их составляет 600-650 м (табл. 8).
Учитывая повышенные требования к обеспечению устойчивости рабочего борта, при разработке по восстанию высокие уступы (40-50 м) разделяются на два подуступа примерно одинаковой высоты и смещенные относительно друг друга на ширину бермы, обеспечивающей установку бурового станка для бурения последнего ряда скважин по нижнему подуступу.
По профилям от 160 до 180 были построены схемы отработки четырёх заходок, по которым определены объемы работ по технологиям (табл. 12 и табл. 13).
На рис. 26-а, б и рис. 27-а, б показаны, как пример, схемы разработки первой, второй, третьей и четвертой заходок (по профилю 170).
Поскольку опорный навал находится в непосредственной близости от откоса уступа, то свободная емкость в отвале отсутствует. Поэтому вся порода навала, находящегося на первой заходке (площадь сечения 2256 м2 на рис. 26-а), верхнего подуступа (площадь 1120 м2) и нижнего уступа (площадь 1232 м2) разрабатывается по транспортной технологии.
Л
Объем первой заходки составляет 1,6 млн. м3 (в плотном виде). Этот объем планируется разместить на «Западном» отвале. Расстояние транспортирования до отвала 0,5-0,6 км, причем без существенных уклонов, т.к. перепад отметок от 0 до 5-6 м.
После разработки первой заходки образуется емкость, что позволяет при разработке второй заходки разместить во внутреннем отвале 908 тыс. м3.
По мере отработки заходок объем бестранспортной вскрыши возрастает: при отработке третьей заходки - 1098 тыс. м3, четвертой - 1222 тыс. м3.
Соответственно уменьшаются объемы транспортной вскрыши.
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
45
ISSN 2618-7434
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
После отработки четырех заходок емкость внутреннего отвала достаточна для размещения по бестранспортной технологии всей породы навала и междупластья над пл. VI. Разработать такую толщу можно, применяя типовую схему экскавации, которая представлена на рис. 28.
Схема разработана для средних параметров породной толщи: навала - 32,6 м (с учетом остаточного коэффициента разрыхления - 1,12) и междупластья - 45 м.
Таблица 11. Значения высоты первых четырех заходок по междупластью при работе по восстанию (выше осевой линии XIV)
Заходка Номер профиля
160 165 170 175 180
1 40 42 42 45 41
2 41 42 42 45 40
3 45 43 41 45 38
4 49 43 51 37 37
Порода по этой схеме укладывается, в основном, в двухъярусный отвал, что требует подготовки небольшой дополнительной емкости (S = 357 м2) для второго яруса. Коэффициент переэкскавации схемы - 0,6. Разработка и перевалка породы осуществляется за пять рабочих ходов драглайна ЭШ 20.90.
В табл. 14 представлены показатели разработки участка для первых четырех заходок по индивидуальным схемам экскавации и с 5-й по 23-ю по типовой схеме.
Рассмотрим подлежащие разработке заходки по типовой схеме.
Объем породного навала указан в плотном виде 14,3 млн.м3 (14300 тыс.м3), междупластья в плотном виде 20,4 млн.м3 (20400 тыс.м3).
Всего объем породы на участке (14300+20400) = 34700 тыс.м3.
При разработке первых четырех заходок по транспортной технологии удалено 4188,9 тыс.м3, по бестранспортной - 3228 тыс.м3.
Таблица 12. Объемы работ при отработке 1-й заходки по транспортной технологии
Профиль Объект разработки Оборудование Площадь сечения забоя, м2 Длина блока, м Объем вскрыши, тыс. м3 (в плотном виде)
160 Прирезка верхнего подуступа ЭКГ-10 420 180 54
Верхний подуступ 1-й заходки ЭКГ-10 1120 180 144
Нижний подуступ 1-й заходки ЭКГ-10 1270 180 163,3
165 Навал на 1 -й заходке ЭКГ-10 130 100 9,3
Прирезка верхнего подуступа ЭКГ-10 420 100 30
Верхний подуступ 1-й заходки ЭКГ-10 1120 100 80
Нижний подуступ 1-й заходки ЭКГ-10 1382 100 98,7
170 Навал на 1 -й заходке ЭКГ-10 2256 100 161
Верхний подуступ 1-й заходки ЭКГ-10 1120 100 80
ISSN 2618-7434
46
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Беcmрaнcпoрmнaя технология разработки
зaкoнcервирoвaнныx запасовугля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
Профиль Объект разработки Оборудование Площадь сечения забоя, м2 Длина блока, м Объем вскрыши, тыс. м3 (в плотном виде)
Нижний подуступ 1-й заходки ЭКГ-10 382 100 98,7
Верхний подуступ ЭКГ-10 420 100 30
175 Навал на 1 -й заходке ЭКГ-10 822 100 58,7
Верхний подуступ 1-й заходки ЭКГ-10 1288 100 92
Нижний подуступ 1-й заходки ЭКГ-10 1382 100 98,7
Верхний подуступ ЭКГ-10 420 100 30
180 Навал на 1 -й заходке ЭКГ-10 1350 159 153,3
Верхний подуступ 1-й заходки ЭКГ-10 1176 128 107,5
Нижний подуступ 1-й заходки ЭКГ-10 1120 104 83,2
Верхний подуступ ЭКГ-10 420 128 38,4
Итого по заходке 1610,8
Рис. 26. Схемы разработки междупластья пл. IV-V и VI по транспортной и бестранспортной технологиям (ЭШ 20.90 при работе по восстанию пл. VI после создания опорного навала): а, б -разработка соответственно первой и второй заходок от траншеи по восстанию пласта VI
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
47
ISSN 2618-7434
Рис. 27. Схемы разработки подуступов при работе по восстанию: а - третья заходка, б -четвертая заходка (профиль 170)
Таблица 13. Объёмы работ по отработке 2-й, 3-й и 4-й заходок (профили 160-180)
Объект разработки Оборудование Площадь сечения забоя, м2 Длина заходки, м Объем вскрыши, тыс. м3 (в плотном виде) Горная масса, 3 тыс. м3
ЭКГ на транспорт ЭШ ЭКГ на транспорт ЭШ
экск. переэкск. экск. переэкск.
2-я заходка
Навал на 2-й заходке ЭКГ-10 2000 - - 615 1098 - - 1098
Верхний подуступ 2-й заходки ЭШ 20.90 - 648 - 615 - 284 - 284
Нижний подуступ 2-й заходки ЭШ 20.90 - 1422 - 615 - 624 - 624
Промежуточная трасса ЭШ 20.90 - - 276 615 - - 121 121
Итого по заходке 1098 908 121 2127
3-я заходка
ISSN 2618-7434
48
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
законсервированных запасов угля по пласту VI...
Объект разработки Оборудование Площадь сечения забоя, м2 Длина заходки, м Объем вскрыши, тыс. м3 (в плотном виде) Горная масса, 3 тыс. м3
ЭКГ на транспорт ЭШ ЭКГ на транспорт ЭШ
экск. переэкск. экск. переэкск.
Навал на 3-й заходке ЭКГ-10 1444 - - 636 820 - - 820
Навал на 3-й заходке ЭШ 20.90 - - 533 636 - - 302 302
Развал верх. подуступа ЭШ 20.90 - 1241 - 636 - 564 - 564
Перевалка трассы для верх. уступа ЭШ 20.90 - - 462 636 - - 210 210
Развал нижнего подуступа ЭШ 20.90 - 1176 - 636 - 534 - 534
Перевалка трассы для нижн. уступа ЭШ 20.90 - - 300 636 - - 136 136
Итого по заходке 820 1098 648 2566
4-я заходка
Навал на 4-й заходке ЭКГ-10 1116 - - 662 660 - - 660
Навал на 4-й заходке ЭШ 20.90 - - 472 662 - - 279 279
Разработка верх. подуступа ЭШ 20.90 - 1060 - 662 - 501 - 501
Отсыпка 2-го яруса ЭШ 20.90 - - 472 662 - - 223 223
Отсыпка 2-го яруса ЭШ 20.90 - 616 - 662 - 291 - 291
Досыпка 2-го яруса ЭШ 20.90 - 911 - 662 - 430 - 430
Досыпка 2-го яруса ЭШ 20.90 - - 310 662 - - - -
Итого по заходке 660 1222 502 2384
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
49
ISSN 2618-7434
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
Таблица 14. Показатели разработки пласта VI по восстанию
№№ заход ок Транспортная технология Бестранспортная технология*
Модель эк-ра Объем* разработки, 3 тыс. м3 Время разработки, месяцев Экскавация Переэкскавация Всего время, месяцев
развала навала
объем, 3 тыс. м3 время, месяцев объем, 3 тыс. м3 время, месяцев объем, 3 тыс. м3 время, месяцев
1 ЭКГ-10 1610,8* 10,67 - - - - - - -
ЭКГ-15 8,22
2 ЭКГ-10 1098,0 7,27 908 4,2 - - 121 0,4 4,6
ЭКГ-15 5,6
3 ЭКГ-10 820 5,43 1098 5,1 302 1,0 346 1,1 7,2
ЭКГ-15 4,18
4 ЭКГ-10 660 4,37 1222 5,7 279 0,92 223 0,74 7,36
ЭКГ-15 3,37
Всег о ЭКГ-10 4188,8 27,74 3228 15 581 1,92 690 2,24 19,16
ЭКГ-15 21,37
5-23 - 16200 75,3 7867 26 9720** 32,1 133,4
Всего по участку 4188,8 27,74 19428 90,3 8448 27,92 10410 34,34 180,3
21,37 173,9
* - объемы приведены в плотном виде; ** - коэффициент переэкскавации - 0,6
Всего: 7416,9 тыс.м3.
Тогда по типовой схеме надо отработать (34700 - 7416,9) = 27283,1 тыс.м3, в т.ч.:
- экскавация породы междупластья: (20400 - 972 - 3228) = 16200 тыс.м3;
- разработка навала: (27283,1 - 16200 - 3216) = 7867,1 тыс.м3.
Общий календарный срок разработки участка по восстанию определится следующим образом.
Разработка первой заходки (навала и коренных пород) осуществляется по транспортной технологии, что составляет: при работе ЭКГ-10 - 10,67 мес., при работе ЭКГ-15 - 8,22 мес. В дальнейшем работа драглайна по разработке заходок и работа мехлопаты (для 2, 3 и 4 заходок) будет осуществляться параллельно.
Поэтому срок отработки участка от первой до последней заходки составит:
- при работе ЭКГ-10: (10,67 + 180,3) = 190,97 мес., или 15 лет 11 месяцев;
- при работе ЭКГ-15: (8,22 + 173,9) = 182,12 мес., или 15 лет 2 месяца.
С учетом создания опорного навала отработка участка по восстанию составит:
(15,17 + 2,5) = 17 лет 8 месяцев.
При ведении добычных работ обратной гидролопатой среднегодовая добыча угля с участка составит 205-215 тыс. т.
Рассмотрим также вариант разработки участка двумя драглайнами ЭШ 20.90 и ЭШ 15.90.
ISSN 2618-7434
50
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
ТюленевМ.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., ГвозДкова Т.Н.
М/Л» Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
Рис. 28. Типовая схема экскавации для отработки участка по восстанию (по [12])
Перераспределение объемов породы между экскаваторами установлено на основе планограммы отработки одной заходки.
Расчет сделан по заходке оставшейся части участка длиной 600 м.
Расчетные значения величины объемов по рабочим ходам экскаваторов (согласно схеме экскавации на рис. 28) и сроки выполнения этих работ приведены в таблице 15, а на рис. 29 приведена планограмма выполнения работ. Производительность драглайнов определялась по типовой методике и приведена в табл. 16.
Распределение объемов навала и междупластья по видам технологии:
- вывозка навала автотранспортом - 3216,9 тыс.м3;
- вывозка породы междупластья автотранспортом - 972 тыс.м3;
- экскавация породы междупластья драглайном - 3228 тыс.м3.
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
51
ISSN 2618-7434
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
аблица 15. Объемы и время выполнения работ по ходам экскаваторов (порода в плотном виде)
Объект разработки Рабочие хода драглайнов (рис. 28)
I II III IV V
Породный навал экскаватор - ЭШ 15.90 - - -
объем, тыс.м3 698,6
время, мес. 3,13
Междупластье экскаватор - - - ЭШ 20.90 ЭШ 20.90
объем, тыс.м3 504 343,7
время, мес. 2,34 1,6
Переэкскавация породы экскаватор ЭШ 15.90 - ЭШ 20.90 ЭШ 20.90 ЭШ 20.90
объем, тыс.м3 194,1 352,7 349,7 121,7
время, мес. 0,87 1,16 1,15 0,4
аблица 16. Производительность экскаваторов
Экскаватор Вид работ Сменная (8-часовая), м3 Среднемесячная, тыс. м3 Годовая, тыс. м3
ЭШ 20.90 экскавация 3217 215 2580
переэкскавация 4543 303 3643
ЭШ 10.70 экскавация с разгрузкой в отвал 2000 133 1604
переэкскавация с разгрузкой в отвал 2946 197 2360
погрузка навала в автотранспорт 2504 167 2000
ЭКГ-10 экскавация с погрузкой на автосамосвал 2517 151 1812
ЭКГ-15 экскавация с погрузкой на автосамосвал 3270 196 2354
ЭШ 15.90 экскавация 2786 186 2232
переэкскавация 3340 223 2678
Согласно табл. 15, при отработке вскрышной заходки необходимо выполнить следующие объемы:
- разработка породного навала - 698,6 тыс. м3 (вторичная разработка породы);
- разработка взорванной породы (504 + 504) = 1008 тыс.м3 (экскавация);
- перевалка породы по ярусам отвала (194,1 + 352,7 + 349,7 + 121,7) = 1018,2 тыс.м3.
При работе одного экскаватора ЭШ 20.90 время разработки вскрышной заходки составит:
698,6 100,8
303 + 215
1018,2>
303 J
= 10,35 месяца.
+
ISSN 2618-7434
52
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
Рис. 29. Планограмма разработки вскрышной заходки двумя драглайнами ЭШ 20.90 и ЭШ 15.90 (при построении планограммы принято минимальное расстояние между работающими экскаваторами - 200 м)
Согласно планограммы работы двух экскаваторов, построенной с учетом перегонов экскаваторов и их простоев по организационным причинам, время отработки вскрышной заходки составляет 9,94 месяца.
Тогда время отработки объема участка от 5 до 23 заходки сокращается в 10,35 / 9,94 = 1,04
раза.
Такое небольшое сокращение времени отработки заходки объясняется сложностью организации совместной работы двух экскаваторов в условиях разделения междупластья на два уступа.
Таким образом, при применении двух драглайнов срок отработки участка составит:
при работе ЭКГ-10: 180,3 10,67 + = 184 мес. или 15 лет 4 месяца; 1,04
при работе ЭКГ-15:
8,22+
173,9
1,04
= 175, 4 мес. или 14 лет 7 месяцев.
При ведении добычных работ обратной гидролопатой средняя годовая добыча угля с участка составит 213-223 тыс.т.
Благодарности
Авторы считают своим долгом выразить глубочайшую признательность учителю и наставнику, заслуженному работнику высшей школы, профессору, доктору технических наук Владимиру Григорьевичу Пронозе (1939-2015) за общее руководство и неоценимую помощь при выполнении данной работы.
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
53
ISSN 2618-7434
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
Список источников
1. Богданова, О.И. Рекомендации по выбору параметров внутренних отвалов при использовании мощных драглайнов на разрезах южного Кузбасса // Вопросы разработки угольных и сланцевых месторождений открытым способом: Научные сообщения / ИГД им. А.А. Скочинского. - М., 1980. - Вып. 185. - С. 18-25.
2. Вагоровский, В.С. Исследование рациональных параметров бестранспортных систем разработки пологих угольных пластов // Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М., 1975. - 23 с.
3. Вагоровский, В.С. Об эффективности полного использования рабочих параметров драглайнов // Уголь. - 1983. - №2. - С. 24-25.
4. Васильев, Е.И. К вопросу определения области применения бестранспортных схем на карьерах / Е.И. Васильев, Б.Н. Лоханов // Технология и механизация на открытых горных работах: Сб. ст. / ИГД СО АН СССР. - Новосибирск, 1971. - С. 43-46.
5. Васильев, Е.И. Обоснование мощности вскрыши по бестранспортной технологии / Е.И. Васильев, Ю.И. Звягинцев, А.П. Духнов // Совершенствование открытой разработки месторождений полезных ископаемых: Сб. научн. тр. / ИГД СО АН СССР. - Новосибирск, 1973. - С. 43-49.
6. Виницкий, К.Е. Совершенствование открытого способа добычи угля в Кузбассе: Обзор / К.Е. Виницкий, В.И. Кузнецов, А.Г. Нецветаев // ЦНИЭИуголь. - М., 1991.
7. Воронков, В.Ф. Обоснование технологии интенсивной разработки вскрышных надугольных горизонтов с размещением породы во внутренних отвалах на разрезах южного Кузбасса: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М., 1989. - 19 с.
8. Воронков, В.Ф. Технология вскрышных работ с созданием трасс передвижения драглайнов в отвальной зоне, совмещенным с процессом формирования отвальных ярусов / В.Ф. Воронков, В.С. Вагоровский // Открытая разработка угольных месторождений: Сб. научн. тр. / Кузбас. политехн. ин-т. -Кемерово. - С. 110-114.
9. Габриэлян, С.С. Применение комбинированного перемещения породы при бестранспортной системе разработки // Уголь. - 1969. - №1.
10. Гвоздкова, Т.Н. Увеличение объемов внутреннего отвалообразования на разрезах южного Кузбасса // «Энергетическая безопасность России, Новые подходы к развитию угольной промышленности»: Труды международной научно-практической конференции. - Кемерово, 2003. - С. 76-
78.
11. Гвоздкова, Т.Н. Обоснование вида бестранспортных схем экскавации для разработки породной толщи мощностью 80 м и более на разрезах Томусинского района // «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности»: Материалы международной научнопрактической конференции - Кемерово, 2004. - С. 78-82.
12. Гвоздкова, Т.Н. Отработка законсервированных запасов по пл. VI на ОАО «Разрез Томусинский» УК «Южный Кузбасс» / Т.Н. Гвоздкова, В.Г. Проноза // Вестник КузГТУ. - 2007. - №4. -C. 11-16.
13. Гриднев, В.А. Эффективность применения мощных драглайнов // Добыча угля открытым способом: Науч.-техн. реф. сб. / ЦНИЭИуголь. - М., 1980. - №7. - С. 8-11.
14. Гриднев, А.П. Технологические схемы бестранспортных систем разработки // Добыча угля открытым способом: Науч.-техн. реф. сб. / ЦНИЭИуголь. - М., 1982. - №3. - С. 33-34.
15. Дробин, В.Н. Совершенствование бестранспортной системы разработки // Уголь. - 1983. - №3. - С. 28-29.
16. Иванов, В.Д. Методика расчета вскрываемых запасов комплексом экскаваторов при бестранспортной системе разработки: Сб. научн. тр. / НИИОГР. - Челябинск, 1969. - С. 25-28.
17. Калинин, А.В. Расчет коэффициента переэкскавации при бестранспортной разработке пологих пластов / А.В. Калинин, В.Г. Проноза, В.Ф. Воронков // Разработка угольных месторождений открытым способом: Межвуз. сб. научн. тр. / Кузбас. политехн. ин-т. - Кемерово, 1980. - Вып. 7. - С. 15-24.
18. Калинин, А.В. Обоснование способа выемки и комплекта оборудования для бестранспортной разработки свиты пологих пластов в условиях южного Кузбасса // Совершенствование способов разработки месторождений Кузнецкого бассейна / А.В. Калинин, М.М. Березняк, В.Г. Проноза, И.И. Цепилов, А.П. Скачков // Сб. научн. тр. №22. Материалы науч.-техн. конф. - Кузбас. политехн. ин-т. -Кемерово, 1970. - С. 228-240.
19. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров. - Л., ВНИМИ, 1972. - 165 с.
20. Красавин, А.П. Состояние и перспективы развития бестранспортной системы разработки на угольных разрезах СССР / А.П. Красавин, Л.К. Федяев, В.Д. Иванов // Технология открытых горных работ с применением техники цикличного действия: Сб. тр. / УкрНИИпроект. - Киев, 1974. - С. 3-5.
ISSN 2618-7434
54
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
21. Кортелев, О.Б. К вопросу обоснования параметров технологических схем экскавации при бестранспортной системе разработки на угольных разрезах / О.Б. Кортелев, В.Н. Дьяченко, Ю.И. Звягинцев // Теория проектирования открытых горных работ: Сб. научн. тр. / ИГД СО АН СССР. -Новосибирск, 1982. - С. 86-92.
22. Кузнецов, В.И. Развитие и совершенствование бестранспортных схем экскавации в Кузбассе // Уголь. - 1990. - №5. - С. 27-28.
23. Кузьменко, А.Х. Исследование производительности драглайнов в основных технологических схемах на открытых горных разработках: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М., 1979. - 21 с.
24. Лоханов, Б.Н. Исследование параметров бестранспортной системы разработки свиты пологих пластов: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М., 1969. - 23 с.
25. Мордухович, И.Л. Исследование параметров рабочего процесса шагающих драглайнов. - М., Наука, 1984. - 143 с.
26. Омельченко, Т.Т. Совершенствование технологии горных работ на разрезе «Красногорский» // Открытая угледобыча в Кузбассе / Опыт, проблемы, перспективы: Науч.-техн. сб. / Кемеровское книжное изд-во. - Кемерово, 1976. - С. 185-194.
27. Проноза, В.Г. Направления совершенствования технологических схем эксплуатации мощных драглайнов в условиях пологих месторождений юга Кузбасса / В.Г. Проноза, В.Ф. Воронков // Перспективы развития открытого способа добычи угля в восточных районах страны: Сб. научн. тр. / Кузбас. политехн. ин-т. - Кемерово, 1984. - С. 76-83.
28. Проноза, В.Г. К вопросу полного использования параметров внутренних отвалов на разрезах южного Кузбасса / В.Г. Проноза, В.Ф. Воронков, В.С. Вагоровский // Перспективы развития открытой разработки угольных месторождений: Сб. научн. тр. / Кузбас. политехн. ин-т. - Кемерово, 1985. - С. 73-
79.
29. Проноза, В.Г. Исследование организации работ и обоснование комплекта оборудования для бестранспортной выемки свиты пологих пластов со скальными вмещающими породами. Дис. ... канд. техн. наук. - Кемерово, 1972. - 135 с.
30. Проноза, В.Г. Экономическое сравнение способов перемещения породы перевозкой автотранспортом и многократной перевалкой драглайнами / Интенсификация горных работ на угольных разрезах: Межвуз. сб. науч. тр. // Кузбас. политехн. ин-т. - Кемерово, 1988. - С. 146-154.
31. Усенко, С.П. К вопросу о расширении области применения бестранспортной технологии / С.П. Усенко, А.Л. Глазков, Б.Н. Рыбаков // Открытая угледобыча в Кузбассе / Итоги. Проблемы. Перспективы: Науч.-техн. сб. / Кемеровское книжное изд-во. - Кемерово, 1984. - С. 25-27.
32. Финадеев, П.А. Определение среднего угла поворота экскаваторов при бестранспортной системе разработки / П.А. Финадеев, В.В. Крючков // НИИОГР. Челябинск. - 1982.
33. Щадов, М.И. Проблемы интенсификации бестранспортных систем разработки // Уголь. - 1985. - №11. - С. 25-29.
References
1. Bogdanova, O.I. Rekomendatsii po vyboru parametrov vnutrennikh otvalov pri ispol'zovanii moshchnykh draglaynov na razrezakh yuzhnogo Kuzbassa // Voprosy razrabotki ugol'nykh i slantsevykh mestorozhdeniy otkrytym sposobom: Nauchnye soobshcheniya / IGD im. A.A. Skochinskogo. - M., 1980. - Vyp. 185. - S. 18-25.
2. Vagorovskiy, V.S. Issledovanie ratsional'nykh parametrov bestransportnykh sistem razrabotki pologikh ugol'nykh plastov // Avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk. - M., 1975. - 23 s.
3. Vagorovskiy, V.S. Ob effektivnosti polnogo ispol'zovaniya rabochikh parametrov draglaynov // Ugol'. - 1983. - №2. - S. 24-25.
4. Vasil'ev, E.I. K voprosu opredeleniya oblasti primeneniya bestransportnykh skhem na kar'erakh / E.I. Vasil'ev, B.N. Lokhanov // Tekhnologiya i mekhanizatsiya na otkrytykh gornykh rabotakh: Sb. st. / IGD SO AN SSSR. - Novosibirsk, 1971. - S. 43-46.
5. Vasil'ev, E.I. Obosnovanie moshchnosti vskryshi po bestransportnoy tekhnologii / E.I. Vasil'ev, Yu.I. Zvyagintsev, A.P. Dukhnov // Sovershenstvovanie otkrytoy razrabotki mestorozhdeniy poleznykh iskopaemykh: Sb. nauchn. tr. / IGD SO AN SSSR. - Novosibirsk, 1973. - S. 43-49.
6. Vinitskiy, K.E. Sovershenstvovanie otkrytogo sposoba dobychi uglya v Kuzbasse: Obzor / K.E. Vinitskiy, V.I. Kuznetsov, A.G. Netsvetaev // TsNIEIugol'. - M., 1991.
7. Voronkov, V.F. Obosnovanie tekhnologii intensivnoy razrabotki vskryshnykh nadugol'nykh gorizontov s razmeshcheniem porody vo vnutrennikh otvalakh na razrezakh yuzhnogo Kuzbassa: Avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk. - M., 1989. - 19 s.
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
55
ISSN 2618-7434
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-3-18-57
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T.
Direct dumping technology of stockpiled coal reserves
' mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine
8. Voronkov, V.F. Tekhnologiya vskryshnykh rabot s sozdaniem trass peredvizheniya draglaynov v otval'noy zone, sovmeshchennym s protsessom formirovaniya otval'nykh yarusov / V.F. Voronkov, V.S. Vagorovskiy // Otkrytaya razrabotka ugol'nykh mestorozhdeniy: Sb. nauchn. tr. / Kuzbas. politekhn. in-t. -Kemerovo. - S. 110-114.
9. Gabrielyan, S.S. Primenenie kombinirovannogo peremeshcheniya porody pri bestransportnoy sisteme razrabotki // Ugol'. - 1969. - №1.
10. Gvozdkova, T.N. Uvelichenie ob"emov vnutrennego otvaloobrazovaniya na razrezakh yuzhnogo Kuzbassa // «Energeticheskaya bezopasnost' Rossii, Novye podkhody k razvitiyu ugol'noy promyshlennosti»: Trudy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. - Kemerovo, 2003. - S. 76-78.
11. Gvozdkova, T.N. Obosnovanie vida bestransportnykh skhem ekskavatsii dlya razrabotki porodnoy tolshchi moshchnost'yu 80 m i bolee na razrezakh Tomusinskogo rayona // «Energeticheskaya bezopasnost' Rossii. Novye podkhody k razvitiyu ugol'noy promyshlennosti»: Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii - Kemerovo, 2004. - S. 78-82.
12. Gvozdkova, T.N. Otrabotka zakonservirovannykh zapasov po pl. VI na OAO «Razrez Tomusinskiy» UK «Yuzhnyy Kuzbass» / T.N. Gvozdkova, V.G. Pronoza // Vestnik KuzGTU. - 2007. - №4. - C. 11-16.
13. Gridnev, V.A. Effektivnost' primeneniya moshchnykh draglaynov // Dobycha uglya otkrytym sposobom: Nauch.-tekhn. ref. sb. / TsNIEIugol'. - M., 1980. - №7. - S. 8-11.
14. Gridnev, A.P. Tekhnologicheskie skhemy bestransportnykh sistem razrabotki // Dobycha uglya otkrytym sposobom: Nauch.-tekhn. ref. sb. / TsNIEIugol'. - M., 1982. - №3. - S. 33-34.
15. Drobin, V.N. Sovershenstvovanie bestransportnoy sistemy razrabotki // Ugol'. - 1983. - №3. - S. 28-
29.
16. Ivanov, V.D. Metodika rascheta vskryvaemykh zapasov kompleksom ekskavatorov pri bestransportnoy sisteme razrabotki: Sb. nauchn. tr. / NIIOGR. - Chelyabinsk, 1969. - S. 25-28.
17. Kalinin, A.V. Raschet koeffitsienta pereekskavatsii pri bestransportnoy razrabotke pologikh plastov / A.V. Kalinin, V.G. Pronoza, V.F. Voronkov // Razrabotka ugol'nykh mestorozhdeniy otkrytym sposobom: Mezhvuz. sb. nauchn. tr. / Kuzbas. politekhn. in-t. - Kemerovo, 1980. - Vyp. 7. - S. 15-24.
18. Kalinin, A.V. Obosnovanie sposoba vyemki i komplekta oborudovaniya dlya bestransportnoy razrabotki svity pologikh plastov v usloviyakh yuzhnogo Kuzbassa // Sovershenstvovanie sposobov razrabotki mestorozhdeniy Kuznetskogo basseyna / A.V. Kalinin, M.M. Bereznyak, V.G. Pronoza, I.I. Tsepilov, A.P. Skachkov // Sb. nauchn. tr. №22. Materialy nauch.-tekhn. konf. - Kuzbas. politekhn. in-t. - Kemerovo, 1970. - S. 228-240.
19. Metodicheskie ukazaniya po opredeleniyu uglov naklona bortov, otkosov ustupov i otvalov stroyashchikhsya i ekspluatiruemykh kar'erov. - L., VNIMI, 1972. - 165 s.
20. Krasavin, A.P. Sostoyanie i perspektivy razvitiya bestransportnoy sistemy razrabotki na ugol'nykh razrezakh SSSR / A.P. Krasavin, L.K. Fedyaev, V.D. Ivanov // Tekhnologiya otkrytykh gornykh rabot s primeneniem tekhniki tsiklichnogo deystviya: Sb. tr. / UkrNIIproekt. - Kiev, 1974. - S. 3-5.
21. Kortelev, O.B. K voprosu obosnovaniya parametrov tekhnologicheskikh skhem ekskavatsii pri bestransportnoy sisteme razrabotki na ugol'nykh razrezakh / O.B. Kortelev, V.N. D'yachenko, Yu.I. Zvyagintsev // Teoriya proektirovaniya otkrytykh gornykh rabot: Sb. nauchn. tr. / IGD SO AN SSSR. - Novosibirsk, 1982. -S. 86-92.
22. Kuznetsov, V.I. Razvitie i sovershenstvovanie bestransportnykh skhem ekskavatsii v Kuzbasse // Ugol'. - 1990. - №5. - S. 27-28.
23. Kuz'menko, A.Kh. Issledovanie proizvoditel'nosti draglaynov v osnovnykh tekhnologicheskikh skhemakh na otkrytykh gornykh razrabotkakh: Avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk. - M., 1979. - 21 s.
24. Lokhanov, B.N. Issledovanie parametrov bestransportnoy sistemy razrabotki svity pologikh plastov: Avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk. - M., 1969. - 23 s.
25. Mordukhovich, I.L. Issledovanie parametrov rabochego protsessa shagayushchikh draglaynov. - M., Nauka, 1984. - 143 s.
26. Omel'chenko, T.T. Sovershenstvovanie tekhnologii gornykh rabot na razreze «Krasnogorskiy» // Otkrytaya ugledobycha v Kuzbasse / Opyt, problemy, perspektivy: Nauch.-tekhn. sb. / Kemerovskoe knizhnoe izd-vo. - Kemerovo, 1976. - S. 185-194.
27. Pronoza, V.G. Napravleniya sovershenstvovaniya tekhnologicheskikh skhem ekspluatatsii moshchnykh draglaynov v usloviyakh pologikh mestorozhdeniy yuga Kuzbassa / V.G. Pronoza, V.F. Voronkov // Perspektivy razvitiya otkrytogo sposoba dobychi uglya v vostochnykh rayonakh strany: Sb. nauchn. tr. / Kuzbas. politekhn. in-t. - Kemerovo, 1984. - S. 76-83.
28. Pronoza, V.G. K voprosu polnogo ispol'zovaniya parametrov vnutrennikh otvalov na razrezakh yuzhnogo Kuzbassa / V.G. Pronoza, V.F. Voronkov, V.S. Vagorovskiy // Perspektivy razvitiya otkrytoy razrabotki ugol'nykh mestorozhdeniy: Sb. nauchn. tr. / Kuzbas. politekhn. in-t. - Kemerovo, 1985. - S. 73-79.
ISSN 2618-7434
56
JOURNAL OF MINING AND GEOTECHNICAL
ENGINEERING, 2020, 3(10):18
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б., Гвоздкова Т.Н.
Бестранспортная технология разработки
законсервированных запасов угля по пласту VI...
DOI: 10.26730/2618-7434-2020-2-18-57
29. Pronoza, V.G. Issledovanie organizatsii rabot i obosnovanie komplekta oborudovaniya dlya bestransportnoy vyemki svity pologikh plastov so skal'nymi vmeshchayushchimi porodami. Dis. ... kand. tekhn. nauk. - Kemerovo, 1972. - 135 s.
30. Pronoza, V.G. Ekonomicheskoe sravnenie sposobov peremeshcheniya porody perevozkoy avtotransportom i mnogokratnoy perevalkoy draglaynami / Intensifikatsiya gornykh rabot na ugol'nykh razrezakh: Mezhvuz. sb. nauch. tr. // Kuzbas. politekhn. in-t. - Kemerovo, 1988. - S. 146-154.
31. Usenko, S.P. K voprosu o rasshirenii oblasti primeneniya bestransportnoy tekhnologii / S.P. Usenko, A.L. Glazkov, B.N. Rybakov // Otkrytaya ugledobycha v Kuzbasse / Itogi. Problemy. Perspektivy: Nauch.-tekhn. sb. / Kemerovskoe knizhnoe izd-vo. - Kemerovo, 1984. - S. 25-27.
32. Finadeev, P.A. Opredelenie srednego ugla povorota ekskavatorov pri bestransportnoy sisteme razrabotki / P.A. Finadeev, V.V. Kryuchkov // NIIOGR. Chelyabinsk. - 1982.
33. Shchadov, M.I. Problemy intensifikatsii bestransportnykh sistem razrabotki // Ugol'. - 1985. - №11. - S. 25-29.
Авторы
Тюленев Максим Анатольевич, кандидат технических наук, профессор кафедры открытых горных работ,
e-mail: [email protected]
Марков Сергей Олегович, кандидат технических наук, доцент кафедры маркшейдерского дела и геологии,
e-mail: [email protected]
Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева 650000, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28
Паламарчук Алексей Борисович, генеральный директор
e-mail: [email protected]
Филиал ПАО «Южный Кузбасс» - управление по открытой добыче угля (Разрез «Ольжерасский»)
652877, г. Междуреченск, ул. Юности, 6
Гвоздкова Татьяна Николаевна, кандидат технических наук, доцент, директор, e-mail: [email protected]
Междуреченский филиал Кузбасского государственного технического университета им. Т.Ф. Горбачева
652881, г. Междуреченск, просп. Строителей, 36
Библиографическое описание статьи
Тюленев М.А., Марков С.О., Паламарчук А.Б. , Гвоздкова Т.Н. Бестранспортная технология разработки законсервированных запасов угля по пласту VI на разрезе «Томусинский» // Техника и технология горного дела. - 2020. - № 3 (10). - С. 18-57.
Authors
Maxim A. Tyulenev,
PhD, Professor of the Open Pit Mining Department
e-mail: [email protected]
Sergey O. Markov,
PhD, Associate Professor of the Mine Surveying and Geology Department
e-mail: [email protected]
T.F. Gorbachev Kuzbass State Technical University 28 Vesennyaya str., Russian Federation, Kemerovo, 650000
Alexey B. Palamarchuk,
General Director
e-mail: [email protected]
Branch of South Kuzbass PJSC - Open Mining Department (Olzherassk Open Pit Mine)
6 Yunosti str., Russian Federation, Mezhdurechensk, 652877
Tatiana N. Gvozdkova,
PhD, Associate Professor, Director, e-mail: [email protected]
Mezhdurechensk branch of T.F. Gorbachev Kuzbass
State Technical University
36 Stroiteley av., Russian Federation, Mezhdurechensk, 652881
Cite this article
Tyulenev M., Markov S., Palamarchuk A., Gvozdkova T. (2020) Direct dumping technology of stockpiled coal reserves mining along the seam VI at the Tomusinsky open pit mine, Journal of mining and geotechnical engineering, 3(10):18.
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ДЕЛА.
2020. №3. С. 18-57
57
ISSN 2618-7434
