CC BY
98
С.Н. Григорьев, А.В. Голубенко,
ГУП «Якутуголь»
Разрез «Нерюнгринский» в новых условиях хозяйствования». Опыт, проблемы, перспективы
Одним из крупнейших угольных предприятий России на Дальнем Востоке является Якутское государственное унитарное предприятие по добыче угля - ГУП "Якутуголь", на долю которого приходится одна треть от общего обье-ма угледобычи в данном регионе.
При этом разрабатывается три месторождения. Джебарики-Хай-ское месторождение представлено каменным углем (марка Д), Кан-галасское месторождение - бурыми (марка 2Б), Нерюнгринское месторождение - коксующимися углями марки К и энергетическими окисленными углями марки СС. Кроме этого на территории Якутии действуют еще 2 угледобывающих предприятия (Зырянка и Сангар), не входящие в состав «ГУП» Якутуголь. Схема размещения угледобывающих предприятий на территории Якутии приведена на рис. 1.
Рис.1
Многие угледобывающие предприятия Якутии имеют малую производственную мощность и предназначены для обеспечения местным твердым топливом потребителей центральных и северных районов Якутии. Поставка Южно-Якутских углей с разреза «Нерюнгринский», в основном осуществляется в южные районы Якутии (20 %), на Дальний Восток (40 %) и экспорт (40%).
Определяющим для положения
угольной отрасли в Якутии по объему добываемого угля является разрез «Нерюнгринский», построенный в рамках Южно-Якутского территориального комплекса в 1979-1984 годы. Доля Нерюнгрин-ского и якутского угля в объеме поставок углей ГУП «Якутуголь» в настоящее время приведена в
диаграмме рис.2.
Рис. 2
Разрез «Нерюнгринский» отрабатывает запасы пласта «Мощный» Нерюнгринского месторождения. Строительство и ввод в эксплуатацию разреза осуществлены в 1975-1985 гг. пятью отдельными очередями с проектной мощностью 13 млн. т угля в год. После пересмотра проекта мощность разреза в 1990 году была доведена до 15 млн. т.
Промышленные запасы на 01.01.99 по чистому углю составляли 234 478 тыс. т, в том числе по маркам: 3СС - 35.306 млн. т, Кб -43.193 млн. т, К9 -155.979 млн. т. Средний промышленный коэффициент
вскрыши по месторождению составляет 5.52 м3/т. С начала эксплуатации на разрезе Нерюн-гринский» добыто более 170 млн. т угля, в том числе коксующегося - 80 млн. тонн, отработано около 40% запасов месторождения, что показано на диаграмме рис.3. Максимальный объем добычи по разрезу достигнут в 1989 году, и составил 14,9 млн. т, в том числе 9.4 млн.
т коксующегося угля.
В 1998 году добыто 8.7 млн. тонн угля, что составляет 88% всей добычи ГУП "Якутуголь".
Характерной особенностью предприятия является использование уникальной горно-транспортной техники большой единичной мощности, высокая концентрация ^=^=п горных работ и добыча угля двух марок, что вызывает необходимость поддержания нескольких добычных забоев.
Разрез «Нерюн-гринский» имеет большой опыт эксплуатации отечественного и зарубежного оборудования: Экскаваторов -ЭКГ-8, ЭКГ-12.5, ЭКГ-15, ЭКГ-20, 201-М, 204-М, 301-М, буровых станков СБШ-250МНА-32, СБШ-320, СБШ-400, М4^, 60^ DM-H.
Автобаза большегрузных самосвалов, насчитывавшая в 80-х годах свыше 300 автомобилей и входившая в пятерку крупнейших автотранспортных предприятий мира при вывозке вскрыши использовала самосвалы БелАЗ-75211,-212, - 213, -214, -215, Ш-1200, М-200, Наи1рак 830Е.
Использование высокопроизводительного оборудования позволяло высокими темпами наращивать объемы горных работ. Так в период с 1982 по 1989 годы объемы транспортной вскрыши возросли с 27885 тыс. м3 до
98329 тыс. м3, т.е. в 3.5 раза. Причем в 1983 году прирост объемов составил 22187 тыс. м3, в 1984 г. -
17665 тыс. м3 по сравнению с предыдущим годом. В условиях большой насыщенности рабочей зоны горным и транспортным оборудованием такие высокие темпы работ могли быть обеспечены благодаря применения оборудования большой единичной мощности. Основные объемы работ в этот период выполнялись экскаваторами ЭКГ-20 и 201-М (емкостью ковша 16 м3). Сравнивая показатели работы этих машин, следует отметить, что среднесписочный экскаватор 201-М, имея меньшую емкость ковша и вес (660 т против 1040 т), достигает среднегодовую производительность на уровне 2500-2700 тыс. м3 (против 2100-2400 тыс. м3 у ЭКГ-20). Следует отметить, что более низкая производительность отечественных машин объясняется в основном низким коэффициентом их готовности.
В 1998 году на разрезе впервые в мировой практике вводят в эксплуатацию два экскаватора 301-М с емкостью ковша 40 м3. Вес этих машин был на уровне экскаватора ЭКГ-20. Несмотря на значительные простои по причине отсутствия автотранспорта, взрывчатых материалов, они показали производительность, сопоставимую с расчетной. Даже с учетом потерь рабочего времени при их наладке в первый год эксплуатации их средняя производительность достигла 4.4 млн. м3. Для поддержания высокой их производительности требуется стабильное снабжение запасными частями и качест-
236
венная подготовка взорванной горной массой. Опыт эксплуатации буровых станков на разрезе также показывает, что отечественное машиностроение не создало еще надежного и производительного станка с диаметром скважины 311-320 мм. Сравнение станков СБШ-320 и 60-Я показывает, что срок эксплуатации и производительность последних в 2 раза больше, чем у отечественных станков. На замену выбывающим станкам 60^ отработавшим более чем два с половиной срока эксплуатации, на разрезе «Не-рюнгринский» в 1998 году введено в работу пять станков DM-H. Что касается отечественных станков, то они успешно применяются на участках со стесненными условиями и при бурении скважин с переменной их глубиной. Эксплуатация буровых станков зарубежного производства с большим диаметром скважин позволила достичь большой производительности по горной массе на основных направлениях развития горных работ.
Анализируя результаты эксплуатации большегрузного вскрышного автотранспорта, можно подчеркнуть, что, в принципе, белорусские машины за период длительной эксплуатации заслужили у производственников названия «работяг», т.к. они выполняют значительные объемы работ. При этом следует отметить, что коэффициент использования парка на 15-20% ниже, чем у импортных машин. Кроме того если учесть более низкий на 10-15% расход топлива у импортных машин, а также больший срок их эксплуатации, то при расчете экономичности использования самосвалов БелАЗ-75215 и новых Наи1рак 830 получается значительная экономия средств при приобретении импортных машин.
Анализируя динамику выполнения вскрышных работ на разрезе «Нерюнгринский» за последний период видно, что предприятие с 1994 по 1996 годы снизило значение текущего коэффициента вскрыши с 4.8 до 3.3 м3/т, что ниже проектного значения (рис.4).
В целях выживания предприятия в этот кризисный период, разрез «Нерюнгринский» был вынужден снижать объемы вскрышных работ. Чтобы обеспечить при этом необходимый объем подготовленных запасов угля предпринимался ряд мер по ведению горных работ в сложившихся условиях.
В центральной части карьерного поля с наибольшим коэффициентом вскрыши, для обеспечения максимальной производительности оборудования и снижения протяженности транспортных коммуникаций применяется схема с использованием скользящих временных целиков. Часть фронта горных работ переводится в пассивный, а на широких рабочих площадках концентрируется по два экскаватора, что позволяет с большей скоростью отрабатывать уступ и при этом максимально использовать производительность транспортного звена, который, в данном случае, является лимитирующим. Для обеспечения выполнения планов по добыче угля развитие фронта работ направляется в охват мульды, на участки с относительно небольшим коэффициентом вскрыши, что позволяет интенсифицировать подготовку запасов угля.
Реализованные приведенные выше технические решения позволили разрезу справиться с текущими трудностями, но не дают коорди-нального решения назревших проблем, не произошло и реального улучшения общей горно-технической обстановки. Об этом свидетельствует хотя бы тот факт, что эа период с 1997 года длина фронта вскрышных работ имеет тенденцию к увеличению (39.5 км в 1997 году и 61.2 км в 1999 году) при снижении длины добычного фронта (13.8 км в 1997 году и 9.4 км в 1999 го-ду).Весьма огра ничены возможности по увелечению угла откоса ра-
ГИАБ 3
нен стиль структуры: Двухбайтовы
десь закончил.
бочего борта разреза за счет дальнейшего перевода части фронта вскрышных работ в пассивный. Улучшение горно-технической
обстановки на разрезе не представляется возможным без увеличения объемов вскрышных работ. Причем такое увеличение должно быть проведено на определенных участках рабочей зоны при высоких темпах подвигания горных работ.
Это позволит своевременно подготовить необходимые обьемы готовых к выемке запасов угля требуемого качества.
Решить эту задачу возможно как за счет некоторых технологических решений, таких как изменение схемы вскрытия нижних горизонтов на северо-восточном участке карьерного поля (скользящие заезды на добычные уступы предполагается заменить заездом, расположенным на почве пласта с нерабочей стороны), так и за счет технического переоснащения разреза. Последнее позволит значительно интенсифицировать ведение горных работ на основных направлениях. Для обеспечения поставленной задачи взамен выбывающих 20-кубовых экскаваторов ЭКГ-20 вводятся в работу 40-кубовые экскаваторы 301-М, а 120-тонные самосвалы HD-1200Е заменяются на 218-тонные Наи1рак 830Е. Это позволяет вдвое увеличить скорость подвигания забоев на ограниченных участках фронта работ, и тем самым подго-
тавливается своевременно необходимый объем запасов угля при сниженном коэффициенте вскрыши.
Ввод в работу таких комплексов оборудования позволил в 1998 году увеличить объем вскрышных работ на 24% (+7755 тыс. м3). Изменение угла откоса рабочего борта и технологии его отработки предотвратило снижение объема добычных работ на разрезе и позволило на протяжении ряда последних лет работать со сниженным коэффициентом вскрыши. Однако в будущем потребуется увеличение объема вскрышных работ, что позволит довести объем угледобычи на разрезе до 8 млн. тонн и выше. Отставание по вскрышным работам при сохранении объемов добычи угля привело к частичному изменению проектного порядка разработки Нерюнгрин-ского месторождения, что требует внесения корректив в ведение горных работ. Кроме того, горные работы подходят к дну мульды и сохранение в дальнейшем генерального направления подвигания фронта работ может привести к потере устойчивости рабочего борта разреза. Все это ставит перед коллективом предприятия необходимость решения комплекса сложных задач планирования отработки оставшейся части месторождения. При решении этого комплекса задач должны быть учтены следующие факторы:
♦ в южной части месторождения пласт «Мощный» расщеплен на три пачки, сложность отработки которых достаточно высока;
♦ фронт работ по коксующимся углям проходит в основном в центральной части месторождения, где в указанный период развитие горных работ должны быть приостановлено;
♦ в связи с охватом горными работами месторождения по выходам пласта, что может повлиять на устойчивость массива, требуется определение достоверной зоны остановки работ в районе дна мульды;
♦ в перспективе горные работы должны быть перенесены на южную, не отрабатываемую в настоящее время часть месторождения;
♦ изменение направления развития горных работ приведет к реконструкции схемы вскрытия рабочих горизонтов разреза.
Принципиальная схема развития горных работ на разрезе «Нерюнгринский» приведена на рис.5.
Коллектив ГУП «Якутуголь» приступил к решению комплекса поставленных задач. Для решения ряда вопросов необходимо проведение научно-исследовательских разработок. Так, требуется определить возможные объемы консервации вскрышного фронта работ, обосновать технологию работы с временными целиками. Для оперативного планирования работы предприятия необходима разработка надежного метода горногеометрического анализа мульдообразных залежей, на его основе -определение рационального порядка отработки поля разреза на оставшийся период. В связи с отсутствием средств господдержки, работа предприятия должна планироваться на прибыльной основе, в связи с чем требуется экономическое обоснование текущего коэффициента вскрыши, с учетом которого на основе горно-геометрического анализа и определится рациональный порядок ведения горных работ на отдельных этапах отработки.
Коллектив ГУП «Якутуголь» и разреза «Нерюнгринский» понимает
стоящие перед предприятием проблемы, может их решить в содруже-
стве с наукой и с оптимизмом смотрит в будущее.
© С.Н. Григорьев, А.В. Голубенко
236
5
LiZ
