CC BY
23
УДК 622.33.031
ВОВЛЕЧЕНИЕ В РАЗРАБОТКУ НЕКОНДИЦИОННЫХ ЗАПАСОВ КОКСУЮЩИХСЯ УГЛЕЙ КАРАГАНДИНСКОГО БАССЕЙНА
Н.Н. Тулепов
Карагандинский государственный технический университет, ул. Б. Мира, д. 56, 470075, г. Караганда, Республика Казахстан
Представлена созданная технология эффективной выемки маломощных и сложноструктурных пластов с использованием шахтной породы.
На действующих шахтах в силу целого ряда технологических и технических причин имеются подготовленные, но ранее не извлеченные запасы угля. Это небольших размеров сложной конфигурации законсервированные приконтурные участки с геологическими нарушениями, охранные и другие целики. При отработке таких участков могут быть перспективы системы разработки короткими забоями с высокоэффективными средствами механизации, основными преимуществами которых являются: высокая мобильность оборудования и приспосаб-ливаемость к изменению горно-геологических условий, позволяющая эффективно отрабатывать целики угля любой конфигурации и размеров; минимальные затраты времени и перегон оборудования из забоя в забой без монтажнодемонтажных работ; сокращение эксплуатационных потерь угля за счет отработки запасов на локальных участках; небольшие капитальные затраты и производственные издержки.
Для решения проблемы создания технологических схем выемки пластов необходимо разработать принципиально новые решения. Мы предлагаем рассматривать в качестве наиболее перспективных технологические схемы отработки участков с комбинацией и сочетанием очистных и подготовительных работ (рис. 1).
Производительность труда рабочих по участку в шахтах, применяющих короткозабойную технологию, значительно (в 2-3 раза) выше, чем в России, Казахстане и западноевропейских странах, где получили распространение системы разработки длинными забоями.
Эксплуатационные потери при длинных очистных забоях составляют до 25%, при камерной и камерно-столбовой системе разработки - 50% и более. Размещение попутно добытой породы в заходках и камерах позволит решить проблему складирования шахтной породы в подземных условиях и повысить степень извлечения при камерно-столбовой системе разработки.
Рис. 1. Комбинированная выемка угольных пластов: а) план; б) выемка в камерах 1 - глава; 2, 3 - конвейерный и вентиляционный штреки; 4 - промежуточная сбойка; 5, 6 - первичные и вторичные камеры; 7 -проходческий комбайн;
8 - самоходный скребковый конвейер;
9 - участковый ленточный конвейер;
10 - плужковый сбрасыватель; 11 - бункер-дозатор; 12 - дробильно-закладочная машина; 13 - закладочный трубопровод; 14 - породный массив; 15 - воздуходувка; 16 - воздухопровод; 17 - ВМП; 18 - вентиляционный став
Анализ запасов, находящихся в различного рода целиках Карагандинского бассейна показал, что оставлено 574,5 млн т или 38,6% всех балансовых запасов, в том числе 199,3 млн т, или 13,4% в целиках под зданиями и сооружениями, вентиляционными и центрольно-отнесенными стволами и 375,2 млн т в охранных целиках горных выработок около геологических нарушений и др. или 25,2% запасов, причем эти запасы на 95%) представлены коксующимся углями.
Применением предлагаемого способа отработки пластообразных залежей полезных ископаемых достигаются следующие преимущества: исключаются затраты на выдачу шахтной породы на поверхность и потери угля, чем предотвращается его самовозгорание; обеспечивается эффективное использование дорогостоящих очистных комплексов и возможность вовлечения в отработку пластов с труднообрабатываемыми зонами, чем обеспечивается полнота выемки запасов угля; создание зон смягчения (разгрузки) от воздействия опорного горного давления.
Примером реализации подхода создания ресурсосберегающих технологий и вовлечения в отработку запасов, ранее изъятых из выемки по причине размывов пласта может служить возможность разработки пласта К7 в условиях шахты
«Абайская» УД АО «Миттал Стил Темиртау». Пласт К7 отнесен к невыдержанным из-за широкого развития размывов и расщеплений. Полные размывы занимают 8%, а частичные - 15% от общей площади пласта в пределах шахтного поля, что потребует его отработки обособленными столбами с размещением шахтной породы под землей, что будет способствовать снижению влияния негативных факторов техносферы горного производства и защите литосферы горного отвода. Выполненные горно-геологические изыскания и рациональная раскройка шахтного поля в пределах пласта К7 позволили установить рациональный объем вовлечения запасов в отработку (таблица).
Таблица
Характеристика запасов пласта К7 шахты «Абайская»
УД АО «МитталСтил Темиртау»
хчсичл \jyrin лшшьио .Л to/л 1 1J1VLHCVJ.O, Ш \/VJ . „3 wvjowivij (Vi ЗаПаСЫ, шЛК Т
Размывы и расщепления 718435,5 (8,3) - -
Зоны разрывных нарушений 482400 (5,6) - -
По мощности: т = 0,71 - 1,2 м 551573 (6,4) 551573 849422,42
т = 1,21 - 1,8 м 637823 (7,4) 956734,5 1473371,13
т= 1,81 - 2,4 м 1155322,5 (13,4) 2541709,5 3914232,63
т = 2,41 - 3,0 м 1319198(15,3) 3561834,6 5485225,28
т = 3,01 -4,0 м 2509448 (29,1) 8783068 13525924,72
т > 4,01 1733198 (20,1) 8492670,2 13078712,11
Итого: 8625000(100) 24827589,8 38326888,29
Отработанные столбы 206000 (2,4) 724702,5 1116041,85
Проектируемые столбы длиной: 1560000(18,1) 4368000 6726720
до 1,0 км 800000 (9,3) 2300000 3542000
до 0,8 км 640000 (7,4) 1600000 2464000
до 0,6 км 120000(1,4) 468000 720720
Выемочные столбы с селективной выемкой прослоев породы мощностью и вынимаемой мощностью пласта можно разместить на 20% площади пласта. Всего можно вовлечь в выемку 55%) площади пласта К7 шахты «Абайская» УД АО «МитталСтил Темиртау» при минимальных затратах на подготовку и продлить срок отработки шахты на десять лет.
INVOLVEMENT IN THE DEVELOPMENT OF THE NONSTANDARD RESERVES OF COKING COALS OF THE KARAGANDA BASIN
N.N. Tulepov
State technical university of Karaganda B.Mira's st. 56, 470075, Karaganda, Republic Kazakhstan
Development of technology of efficient getting of weak and complicated structure seams with mine rock use.
Тулепов Нурлан Нарманбекович, соискатель кафедры РМПИ КарГТУ, аким г. Шахтинска, Карагагандинской области, Казахстан.
