Каменноугольные активы «Казахмыса»

Ержан Несипбаевич Абдикашев,
начальник отдела технического планирования ТОО Kazakhmys Coal («Казахмыс Коал»)

Вошедшие в конце 1990-х в состав компании «Казахмыс» угольные разрезы «Молодёжный» и «Куу-Чекинский» сегодня обеспечивают большую часть энергетических потребностей крупнейшего в Казахстане производителя меди.

Тщательно продуманные схемы отработки, выполнения вскрышных работ, отвалообразования, обогащения и транспортировки угля позволяют реализовать намеченные планы в полном объёме.

Разрез «Молодёжный» (Борлинское месторождение каменного угля)

Особенности отработки

Сейчас на месторождении отрабатываются участок Восточный и в незначительной степени — Центральный. В соответствии с анализом горно-геологических условий разрабатываемых площадей предусмотрена отработка поля одной административной единицей — разрезом. Он включает выемочные единицы — угольные горизонты, характеризуемые относительно однородными геологическими условиями (залегания пластов, физико-механическими свойствами угля и пород вскрыши) на двух участках, Центральном и Восточном.

Согласно техническому проекту отработки разреза, на Центральном участке горные работы достигнут горизонта +255 м. Здесь отрабатывается три угольных горизонта: Верхний, Средний и Нижний.

Планируемый горизонт горных работ на участке Восточный +368 м. Вскрытие производится системой полустационарных автомобильных съездов с поверхности до добычного (угольного) горизонта. Надпластье нижнего угольного горизонта в центральной части отрабатывается по смешанной схеме: частично по бестранспортной с переэкскавацией во внутренний отвал, в основном — по автотранспортной.

Добычной горизонт вскрывается системой полустационарных автосъездов с поверхности (гор. +420,0 м) до гор. +377 м. Порода укладывается во внутренний и внешние отвалы. Торцевые зоны отрабатываются с применением автотранспорта. Верхний породный уступ вскрывается с поверхности с использованием перепада рельефа.

Ближайшие планы

Чтобы обеспечить участок Восточный готовыми к выемке запасами на сдачу его в эксплуатацию, выполнены горно-вскрышные работы по наносам, выветрелым углям и коренным породам. В районе р. л. XIV выполнено строительство полустационарных выездной и разрезной траншей.

Выездная траншея является полустационарной автомобильной угольно-породной внешнего заложения. Состоит из уступа высотой до 10,0 м и проходится от гор. +420 м поверхности до гор. +410 м. Ширина траншей по низу принята равной 38,0 м из условия двухстороннего проезда автосамосвалов.

Разрезная траншея проходится по простиранию Нижнего угольного горизонта в районе зоны выветрелых углей, имеет один рабочий борт и один полустационарный, состоящие из двух вскрышных уступов и одного добычного. С ее помощью вскрывается один угольный горизонт +380 м.

Круглогодичный режим

Максимальное использование оборудования на добычных, вскрышных, отвальных и транспортных работах на разрезе «Молодежный» достигается путем круглогодового режима работы с непрерывной рабочей неделей. Предусмотрено 365 рабочих дней в год, две смены в сутки продолжительностью каждая по 12 часов. На буровзрывных работах число рабочих дней в году составит 300: в две смены на бурении скважин, в одну смену — на взрывных.

В западном направлении

Порядок отработки запасов участка Восточный определен на основании результатов горно-геологического анализа условий залегания Нижнего угольного горизонта.

По шести разведочным линиям произведен расчет объемов вскрыши и геологических запасов проектом по вовлечению в отработку участка Восточный на разрезе «Молодежный». В начале периода предусмотрены горные работы с использованием существующего парка горного оборудования. Постепенно канатные экскаваторы-мехлопаты на добычных и вскрышных работах будут заменяться на более перспективные одноковшовые гидравлические экскаваторы.

С учетом тенденции к интенсификации добычи угля с целью освобождения площадей для формирования внутреннего отвала принят ряд решений по порядку отработки поля участка Восточный.

Первый этап горных работ намечен в районе разведочной линии XIV: в замковой части с наименьшим коэффициентом вскрыши 1,30 м³/т — до гор. +373,0 м.

Затем горные работы переместятся в западном направлении по выходам нижнего горизонта в районе разведочных линий XI + XIII до гор. +370,0 м (коэффициент вскрыши — 1,23 м³/т).

Следующий этап — углубка горных работ в пределах разведочных линий XI + XIII до гор. +350,0 м. В дальнейшем планируется углубка горных работ до гор. +330,0 м в районе разведочных линий XI + XIV.

Для выполнения режима горных работ определены запасы угля, объемы и коэффициенты вскрыши по периодам отработки участка Восточный до гор. +330 м.

Коэффициенты внешней вскрыши по периодам отработки участка Восточный разреза «Молодежный» приведены в таблице 1.

Предварительное рыхление

Угольные и породные уступы разрабатываются с предварительным рыхлением горной массы взрывным способом, скважинными зарядами. Принято вес-ти отработку поля разреза по зависимой технологической схеме — блочной. Это позволяет в каждом блоке создавать угол рабочего борта до 35°, в зависимости от зон, по которым выполняются горные работы. Отработка вскрышных и добычных уступов по блокам и крыльям также ведется по зависимой технологической схеме.

На вскрышных работах породы междупластья в восточном крыле отрабатываются по транспортной технологической схеме с вывозкой пород вскрыши во внутренние и внешние отвалы.

Отработка междупластья Верхнего и Среднего горизонтов мощностью до 40 м производится одним уступом послойно. Количество слоев — 4 шт. высотой 10,0 м каждый.

Вскрышные уступы, залегающие выше Верхнего угольного горизонта, разрабатываются экскаваторами ЭКГ-15, ЭКГ-10, ЭКГ-8И и ЭКГ-5А с погрузкой в автосамосвалы, а также гидравлическими экскаваторами типа РС-3000 и Hitachi ZX 470; ZX 870.

На участке Восточный в отработке длительный период будет находиться только Нижний угольный горизонт. С углубкой горных работ частично в отработку попадает Средний угольный горизонт. Разработка предусматривается с раздельной выемкой угольных и породных комплексов минимальной мощностью 1,0 м.

Высокопроизводительное оборудование

Нижний угольный горизонт на участке Восточный мощностью 20,0 м отрабатывается гидравлическим экскаватором РС-3000 (15 м³) — прямая лопата и ЭКГ-8ус подуступами высотой 10,0 м.

Верхний подуступ надпластовой вскрыши Нижнего угольного горизонта переменной высоты до 10,0 м разрабатывается экскаватором

РС-3000 и Hitachi EX 3600 с шириной заходки, равной 40–50 м. Выемка нижнего подуступа вскрыши производится также экскаватором РС-3000 высотой до 10,0 м двумя заходками.

Для доработки целика, оставляемого под транспортную берму, основания нижнего подуступа и зачистки почвы Нижнего угольного горизонта используются гидравлический экскаватор — прямая лопата РС-3000 (15 м3) и ЭКГ-8И в комплексе с бульдозером-рыхлителем типа ДЗ-94С. Выемка угольного «треугольника», являющегося основанием рабочей площадки нижнего уступа, ведется с использованием бульдозера-рыхлителя типа Т-35.01.

Породы внешней вскрыши вывозятся автотранспортом на внешние и внутренние отвалы. Породы внутренней вскрыши вывозятся во внутренний отвал. На транспортировке внешней вскрыши используются большегрузные автосамосвалы БЕЛАЗ-75131 (130 т) и БЕЛАЗ-75306 (220 т).

Экскавация горной массы (80 % от объема внешней вскрыши) ведется с предварительным рыхлением взрывным способом скважинными зарядами.

Отработка вскрышных уступов производится существующим парком: экскаваторами-мехлопатами ЭКГ-15, ЭКГ-10М, ЭКГ-8ус, ЭКГ-10 и гидравлическими экскаваторами типа РС-3000 (15 м3).

Зачистка кровли Нижнего угольного горизонта на участке Центральный осуществляется экскаватором-мехлопатой ЭКГ-10 в комплексе с бульдозером-рыхлителем.

На планировочных работах используются бульдозеры Т-35.01.

Все отрабатываемые породные горизонты являются транспортными с расположением на них автодорог. Отработка вскрышных заходок предусматривается со взрыванием в зажатой среде на буфер и одним проходом экскаватора.

Блочная технология отработки горизонта диктует свои параметры по формированию конкретных участков рабочего борта в зависимости от периода цикла работ по блоку. Так, в начальной и конечной стадиях отработки блока высота уступов принята равной высоте междупластья при ширине бермы безопасности 10,0 м.

Отработка каждого из слагающих борт уступов предусматривается подуступами, высота которых принята из условия максимального использования рабочих параметров экскаваторов и составляет для РС-3000 (15 м3) 10,0 м, ЭКГ-8и (10) — 12,0 м.

Взрывная подготовка

Отработках вскрышных и угольных уступов на разрезе «Молодежный» производится с взрывной подготовкой горной массы перед экскавацией. На бурении скважин используются буровые станки DML и DM-45. Фактический удельный расход ВВ на разрезе составляет по добычным работам 0,5 кг/м³, по вскрышным — 0,4 кг/м³.

Взрывная подготовка пород вскрыши рекомендуется на подпорную стенку (буфер) из неубранных пород для улучшения качества дробления и исключения разлета кусков, на угольных уступах предусматривается взрывание на встряхивание без нарушения структуры забоя.

В качестве ВВ применяется гранулит Э. Для заряжения взрывных скважин используются зарядные агрегаты М3-3А.

Устойчивость бортов и внешние отвалы

В соответствии с отчетом «Исследование устойчивости и определение параметров устойчивых бортов, уступов, внешних и внутренних отвалов на разрезе «Борлинский» производственного объединения «Карагандауголь», выполненным в 1982 году Казахским филиалом ВНИМИ, устойчивость рабочих бортов при горизонтальном залегании слоев и при их падении в сторону массива надежная при любых реальных углах наклона.

На площади Центрального и Восточного участков разреза «Молодежный» углы падения почвы Нижнего угольного горизонта составляют 8–10°, что позволяет производить складирование вскрыши во внутренний отвал.

Складирование внешней вскрыши верхней вскрышной зоны участка Центральный предусматривается на отвалах Северо-Западный (бульдозерный) и Дальний-1 (бульдозерный).

Очередность отработки участка Восточный предопределила первоначальную организацию строительства ограждающей дамбы и внешних отвалов № 1 и 2.

Внешние отвалы, формируемые отработанной на участке Восточный вскрыши, организуются южнее горного отвода вдоль существующей автодороги.

Отвалообразование производится бульдозерами типа Т-35.01. Параметры отвалов определились из условия обеспечения их устойчивости с учетом принятой механизации и способа отвалообразования. Средняя высота нижнего яруса внутреннего отвала определилась равной от 20 до 30 м.

С учетом природных условий района разреза (климат, рельеф, почвы, растительность и т. д.) и технических условий на проведение рекультивации нарушенных земель ранее выполненным «Рабочим проектом рекультивации земель, нарушенных горными работами разреза «Молодежный» (КГШ, 1995 г.) обосновано и принято санитарно-гигиеническое направление рекультивации.

Рекультивация нарушенных земель

В настоящее время разрезом «Молодежный» отрабатываются запасы угля Центрального участка с вовлечением в отработки запасов Восточного участка. Подвигание фронта горных работ производится в направлении с юга на север.

Настоящим проектом предусматривается опережающее снятие ПСП и ППП по всей длине фронта передового уступа разреза на величину не более его годового подвигания, а также с площадей, ежегодно намечаемых под занятие внешними отвалами.

Участки и мощность снятия ПСП и ППП приняты на основании поч-венной карты, выполненной Карагандинским филиалом института «Казгипрозем» в 1981 году, а также согласно инженерно-геодезическим изысканиям, выполненным институтом «Карагандагипрошахт» в 1995 году.

Снятые объемы ПСП и ППП рекомендуется складировать раздельно во временные отвалы высотой до 10 м, расположенные в северной части месторождения, на площади между отвалом Северо-Западный и рабочим бортом разреза.

Для снятия ПСП и ППП предусматривается применение бульдозера на базе трактора Т-35.01. Снятый объем рекомендуется грузить экскаватором типа ЭК-18 (с емкостью ковша 1,0 м3) или Hitachi ZX 470 в автосамосвалы типа БЕЛАЗ-7547 (грузоподъемностью 47 т).

На площади, занимаемой отвалом Дальний-I, отсутствуют ПСП и ППП. На участках отвалов № 1 и 2 также отсутствуют ПСП.

Согласно требованиям Методических указаний по проектированию рекультивации нарушенных земель на действующих и проектируемых предприя-тиях угольной промышленности (ВНИИОСуголь, Пермь, 1991 г.) и Указаниям по составлению проектов рекультивации нарушенных и нарушаемых земель в Республике Казахстан (Алма-Ата, 1992 г.) рекультивации подлежат участки горных работ, пришедших в стационарное положение.

В связи с тем, что на 2020 год таких участков на разрезе нет, выполнение каких-либо конкретных объемов рекультивационных работ не запланировано.

Осушение разреза

Проектом предусматривается сохранение действующей в настоящее время схемы осушения разреза с устройством водосборника на дне, в центральной части поля разреза на участке Центральный и на западе участка Восточный.

Подземные воды и атмосферные осадки, поступающие в разрез, сбрасываются по водоотводным канавам и водоспускам в водосборники. Из водосборников производится откачка карьерных вод по трубопроводам в существующий пруд-испаритель.

Для обеспечения стока карьерных вод уступам придается уклон 1,5–2,0 % в сторону водосборника. Сток дождевых и паводковых вод обеспечивается с помощью придания площадкам ярусов внутреннего отвала уклона 1,5–2,0 % к торцам разреза.

Поле разреза расположено на склоне рельефа, причем стационарный борт находится в пониженной части и с уклоном рельефа от борта. Поверхностный водоприток в разрез возможен только со стороны рабочего борта.

Для защиты разреза от поверхностных вод с нагорной стороны предусмотрено строительство водоотливных канав № 1, 2 и 3, которые построены по ранее выполненным рабочим чертежам Р6369-456-ИС-1а-ПЧ; Р6369-456-ИС-1б-ПЧ.

При осушении разреза предусматривается откачивать карьерные воды для их утилизации и дальнейшего испарения и сброс карьерных вод в существующий пруд-испаритель. Ожидаемые водопритоки в разрез на 2020 год по участку Центральный составляют 1 170,3 тыс. м³/год (суммарный годовой), в том числе приток за счет подземных вод — 252,3 тыс. м³/год, дождевых — 509,8 тыс. м³/год, талых вод — 211,2 тыс. м³/год, ливневых — 197,0 тыс. м³/год. Максимальный часовой приток, принятый для расчета водоотлива (подземный и дождевой), равен 500,8 м³/час, ливневый часовой приток — 8 236,8 м³/час.

Ожидаемые водопритоки на участке Восточный в 2020 году составляют 349,63 тыс. м³/год (суммарный годовой), в том числе приток в счет подземных вод — 197,58 тыс. м³/год, дождевых — 122,38 тыс. м³/год, талых вод — 28,56 тыс. м³/год, ливневых — 1,11 тыс. м³/год. Максимальный часовой приток, принятый для расчета водоотлива (постоянный и дождевой), равен 101,0 м³/час, ливневый часовой приток — 1 110,13 м³/ час.

Водоотливная установка оборудуется двумя насосными агрегатами типа ЦНС300-420 с электродвигателями 5AM280S-4 мощностью 500 кВт каждый на напряжение 6 000 В. При откачке максимального притока воды в работе находится один насос, а при откачке ливневого притока работают два насоса.

Вода из разреза на борт откачивается по двум открыто прокладываемым трубопроводам условным диаметром 219 мм, по одному трубопроводу на каждый насос. От борта разреза до пруда-испарителя предусматривается один магистральный трубопровод условным диаметром 300 мм. Трубопроводы нагнетания монтируются из стальных труб по ГОСТ 8732-78 на сварных соединениях. При работе водоотливной установки в зимнее время открыто прокладываемые трубопроводы утепляются.

Питание насосных агрегатов осуществляется от КТП с изолированной нейтралью со стороны ЯКНО 6 кВ.

В связи с передвижным характером работ насосы размещаются в передвижном блок-боксе с размерами в плане 6,0 × 6,0 м. Передвижку насосной производят с помощью специальной траверсы, обеспечивающей совместную работу четырех «салазок» основания насосной станции.

Электроснабжение

Электроснабжение потребителей проектируемого участка Восточный предусматривается от существующей ПКТПБ-35/6 кВ (S = 10 000 кВА) «Борлы-2» и КТПМ-35/6 кВ (S = 6 300 кВА) «Борлы-3», запитанной по отпаечной ВЛ-35 кВ от существующей ВЛ-35 кВ ПС-220/35/6 кВ насосной станции № 16 — ПКТПБ-35/6 кВ ст. Породная.

В части электроснабжения приняты следующие технические решения:

•           сооружение отпаечной ВЛ-35 кВ, L = 0,8 км, к проектируемой КТПМ-35/6 кВ добычи и вскрыши;

•           сооружение передвижной ВЛ-6 кВ добычи, L = 1,0 км;

•           сооружение передвижной ВЛ-6 кВ вскрыши, L = 1,9 км;

•           сооружение передвижной ВЛ-6 кВ отвала, L = 2,5 км;

•           подключение экскаватора Hitachi EX 3600 на вскрыше — 1 шт.;

•           подключение экскаватора РС-3000 на добыче — 1 шт.;

•           подключение бурового станка ДМ-45 LP на добыче — 1 шт.;

•           подключение водоотливной установки;

•           передвижная ВЛ-6 кВ, L = 0,5 км, к водоотливной установке;

•           освещение горных работ.

Расчеты электрических нагрузок выполнены в соответствии с Инструкцией по проектированию угольных шахт, разрезов и обогатительных фабрик ВСН 12.25.003-80 по каждой группе потребителей с учетом их технологической связи и территориального размещения.

Защитное заземление в разрезе предусматривается в соответствии с требованиями Правил промышленной безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом и ПУЭ РК. В качестве центрального заземляющего устройства предусматривается использовать заземляющий контур существующих и проектируемых ПС-35/6 кВ. Кроме того, запланировано сооружение местных заземляющих устройств у передвижных приключательных пунктов и ПСКТП-6/0,4 кВ, подключенных к центральному заземляющему устройству через магистральный заземляющий провод А70.

Грозозащита экскаваторов выполняется двумя комплектами ограничителей напряжения. Один комплект устанавливается на шинах 6 кВ экскаваторного распределительного устройства, второй — на приключательном пункте.

Коммерческий учет электроэнергии на проектируемой подстанции КТПМ-35/6 кВ предусматривается при помощи расчетного счетчика активной и реактивной энергии — А1800, устанавливаемого на вводе 35 кВ КТПМ-35/6 кВ.

Освещение горных работ участка Восточный предусматривается при помощи светодиодных светильников, установленных на стационарных прожекторных мачтах. Управление наружным освещением автоматическое.

Куу-Чекинское месторождение каменного угля

История и структура

Расположенное в Бухар-Жырауском районе Карагандинской области, в 60 км от Караганды и в 2 км севернее поселка Кушокы, угольное месторождение Куу-Чекинское осваивается с 1957 года. Остаток балансовых запасов на 1 января 2010 года составлял 15,0 тыс. т.

Структура месторождения представляет собой брахисинклиналь, которая вытянута в северо-западном направлении. Площадь угленосных отложений — 24 кв. км.

В Карагандинской свите содержится шесть угольных пластов, мощность которых составляет до 180 м. Наиболее значительны по мощности пласты К13, К12, К10, что предопределило их добычу открытым способом.

Угольная часть свиты отличается преобладанием песчаников, слагающих пропластки мощностью 30–40 м. Ашлярикская свита (верхняя часть) представлена угленосной толщей мощностью до 200 м. Угленосные участки преимущественно сложены песчаниками и алевролитами, реже аргиллитами.

На пониженной части располагаются плотные и вязкие неогеновые глины павлодарской свиты мощностью 20–30 м. Особое место в числе положительных структур принадлежит антиклинальному перегибу, который располагается между Западной и Центральной синклиналями, с пологим залеганием угольных пластов, незначительно осложненных складками третьего порядка. Угол падения угольных пластов на крыльях синклинальных складок — не более 70º, часто 40–60º. Залегание угольных пластов в антиклинальных прогибах наклонное (19–35º), на отдельных участках пологое — до 18º.

По геологическому строению Куу-Чекинское месторождение относится ко второй группе сложности.

Схема добычи угля

В настоящее время горные работы на разрезе сосредоточены на участке 3 (Центральная синклиналь) с подключением участка 4 (3бис, Западная синклиналь). В ближайшем будущем планируется переход на участок Западный, где ранее уже проводились работы по добыче угля.

Отработка угольных пластов ведется с применением транспортной системы разработки. В принятых границах (границах горного отвода) в отработку включены запасы угля по пластам К13, К12 и К10.

Добычные работы по пластам К13, К12 и К10 осуществляются селективно с раздельной отработкой угольных и породных комплексов. Высота добычного уступа изменяется в зависимости от мощности пласта и не превышает 10,0 м. Максимальная высота добычного уступа принята исходя из максимальной высоты черпания применяемых экскаваторов.

Угол откоса уступа принят 70°, угол призмы обрушения — 50°.

На вспомогательных работах предусмотрено использование бульдозеров Т-25.01, Т-35.01 и SD-32.

Уголь разреза транспортируется на склад, расположенный на площадке участка горных работ и технологического комплекса, вскрыша — на внутренние отвалы.

Вскрыша на 80 % производится с помощью буровзрывных работ. Для бурения скважин используется буровой станок ДМ-45LP.

Верхний вскрышной уступ, сложенный глинистыми породами, отрабатывается без буровзрывной подготовки высотой до 12,5 м с рабочим углом откоса 50º.

Транспортировка

Исходя из горно-геологических залеганий угольных пластов: крутое падение, большая глубина отработки, очень сложное строение месторождения и применяемое ГТО, определена транспортная система разработки с вывозом вскрыши во внутренние отвалы.

Отвалообразование породы осуществляется на отработанной части запасов. Вскрыша складируется в несколько ярусов (в основном три) до отметки земной поверхности. В перспективе при необходимости возможно увеличение высоты внутренних отвалов при соблюдении рекомендаций по устойчивости отвалов.

Высота первого яруса — 30 м, второго — 20 м, третьего — 15 м. Угол устойчивого откоса яруса составляет 34°. Ширина сформированных рабочих площадок между ярусами — не менее 35,0 м.

Отвальные работы включают выгрузку породы автотранспортом на разгрузочной площадке, сталкивание бульдозером оставшейся части породы на площадке, планировку площадок ярусов и дорожно-планировочные работы. Площадки планируются под углом 3º в сторону развития отвала в связи с необходимостью иметь по всему фронту поперечный уклон не менее 3º, направленный от бровки откоса в глубину отвала. Все породные горизонты являются транспортными.

Доставка угля на прибортовой угольный склад и вскрыши на отвалы осуществляется посредством нарезки и эксплуатации скользящих съездов в границах горного отвода. Скользящие съезды нарезаются, в связи со стесненными и сложными горно-геологическими условиями, с уклоном 80 ‰.

Горно-геологические условия залегания угольных пластов предопределили применение транспортной системы разработки.

В целях полного использования на добычных, вскрышных, отвальных и транспортных работах существующего и проектного горнотранспортного оборудования принят круглогодовой вахтовый режим работы. Число рабочих дней в году — 365. Число рабочих смен в сутки — 2, продолжительностью по 12 часов каждая.

Технологическая схема

На ПТЦ «Куу-Чек» принята транспортная система разработки, включающая основные технологические процессы:

•           буровзрывные работы;

•           вскрышные работы;

•           подготовительные работы;

•           добычные работы;

•           транспортировку горной массы;

•           отгрузку угля потребителям.

1. Разработка угольных и породных уступов производится с предварительным рыхлением горной массы взрывным способом, скважинными зарядами. С применением БВР намечено отрабатывать от 62 до 80 % годового объема внешней вскрыши.

Взрывные работы ведутся методом скважинных зарядов, короткозамедленным способом. Бурение производится буровым станком шарошечного бурения DM 45 LP. В качестве ВВ рекомендуется использование применяемого в настоящее время на ПТЦ «Куу-Чек» ВВ типа игданит и на обводненных скважинах — интерит 40 (либо любые другие ВВ с аналогичными характеристиками).

2. Поля разрезов предложено отрабатывать по зависимой технологической схеме — блочной. Для подготовки будущего фронта работ и выемочных полей (блоков) вначале проводятся вскрышные работы экскаваторами типа ЭКГ-10, ЭКГ-5у и Hitachi ZX-870. Работа ЭКГ обеспечивается энергоснабжением.

3. На подготовительных вспомогательных работах, связанных с отвалообразованием, планировкой площадок под бурение, подчисткой подъездов и автодорог в разрезе, формированием штабелей угольных складов, используются бульдозеры Т-25.01, Т-35.01, SD-32, автогрейдер ДЗ-98.

4. Выемка угля производится экскаваторами типа ЭКГ-10, ЭКГ-5у и Hitachi ZX-870. Добытый уголь из забоев транспортируется автосамосвалами на угольные склады, которые расположены на площади внутреннего отвала и дневной поверхности.

5. Транспортировка вскрышных пород осуществляется автомобильным транспортом (БЕЛАЗ-7547 — 45 т и БЕЛАЗ-75131 — 130 т) во внутренние отвалы. Горно-геологические условия залегания угольных пластов: крутое падение, большая глубина отработки, выемка нескольких пластов и очень сложное строение месторождения — предопределили применение транспортной системы разработки с вывозом вскрыши во внутренние отвалы, при полной выемке запасов угля в мульдообразных участках месторождения.

6. Угольные склады предназначены для аккумуляции угля и усреднения его зольности с дальнейшей отгрузкой потребителям. Отгрузка угля с угольных складов производится экскаваторами типа ЭКГ-4у и ЭКГ-8И в ж/д вагоны и в автотранспортные средства для самовывоза.

Энергоснабжение оборудования

Подключение экскаваторов к передвижной ВЛ-6 кВ выполняется через приключательный пункт гибким кабелем. Электроснабжение низковольтных потребителей карьера и отвала предусмотрено от передвижных

КТП-6/0,4 кВ с изолированной нейтралью. Подключение КТП-6/0,4 кВ к передвижным ВЛ-6кВ выполняется через разъединитель РЛНД.

Заземление передвижных электроустановок осуществляется через специальную жилу гибкого кабеля. Сопротивление заземления в любой точке заземляющей сети не должно превышать 4 ома. Защита изоляции КТП-6/0,4 кВ от волн грозовых перенапряжений, набегающих с воздушных линий, осуществляется вентильными разрядниками, устанавливаемыми в КТП.

Грозозащита экскаваторов выполняется двумя комплектами вентильных разрядников. Один комплект устанавливается на шинах 6 кВ экскаваторного распределительного устройства, второй — на приключательном пункте.

Осушение разреза

На 2020 год предусмотрено сохранение действующей в настоящее время схемы осушения разреза с устройством водосборника на дне разреза участка 3бис.

Водоотлив представляет из себя комплекс из трех передвижных водоотливных установок, трубоставов общей протяженностью 2 200 м, водоотводной канавы от борта разреза до конечного пункта утилизации дренажных вод — пруда-испарителя.

Кроме того, для защиты разреза от поверхностных ливневых и паводковых вод в настоящее время действуют три водоотводные нагорные канавы.

Канава № 1 расположена с восточной стороны поля разреза и отвалов Северный, Южный. Сток воды направлен с севера на юг. Канава № 2 расположена с северной стороны поля разреза и проходит вдоль горных работ по участку 3. Сток воды направлен с востока на запад. Канава № 3, ранее запроектированная в районе пос. Кушокы, в настоящее время не существует. Канава № 4 расположена с западной стороны отвала Южный. Сток воды направлен с севера на юг.

В настоящее время в разрезе работают три водоотливные установки: две насосных установки марки ЦНС 180/255 и одна ЦНС 300/180.

В связи с передвижным характером работ насосы размещаются в мобильном блок-боксе, где также находятся насос заливки и электрооборудование. При необходимости производится наращивание нагнетательных трубопроводов диаметром 250 мм.

ПТЦ «Куу-Чек» в площадном распространении в настоящее время практически достиг своего конечного контура — границ горного отвода.

Обводнение разреза происходит за счет водоносного комплекса, заключенного в угленосной толще нижнего карбона.

Фактические водопритоки, по данным многолетних наблюдений, составляют:

— подземный приток — 52 м3/час;

— дождевой приток — 33 м3/час;

— ливневый приток — 5 653 м3/час;

— паводковый — 231 м3/час.

Водоотводом дренажных вод от борта разреза до пруда-испарителя, конечного пункта утилизации дренажных вод, служит существующая водоотводная канава, принятая в качестве водоотводящей составляющей всего комплекса осушения разреза в настоящем проекте без изменения.

Структура предприятия

В составе ПТЦ «Куу-Чек» действуют производственные участки горных работ и технологического комплекса (ГР и ТК), энергоснабжения, горно-автотранспортный участок (ГАТУ), ремонтно-механический участок (РМУ), участок контроля качества угля (УККУ).

Участок ГР и ТК обеспечивает производство добычных и вскрышных работ, бурение скважин для производства взрывных работ, отгрузку угольной продукции потребителям, дробление угля на угольном складе. ГАТУ обеспечивает перевозку горной массы в карьере и предоставляет бульдозерную и вспомогательную технику для поддержания автодорог и коммуникаций в карьере. Участок энергоснабжения обеспечивает энергообеспечение в карьере и на промышленных площадках разреза, а также производство водоотлива в карьере. РМУ обеспечивает производство всех видов работ по ремонту горнотранспортного оборудования. УККУ обеспечивает предоставление показателей качества угля с забоя и сформированного штабеля на угольном складе.

Угольный склад

Добываемый на разрезе уголь в полном объеме отгружается потребителям с угольного склада, расположенного на северо-восточном борту разреза на дневной поверхности, состоящего из трех отдельных рабочих площадок.

На складе складируется и хранится добываемый уголь, усредняются по зольности угли разных горизонтов и пластов. Деятельность склада организована таким образом, чтобы обеспечить оперативность работы разреза в части отгрузки углей потребителям на момент подачи порожних вагонов ЗАО «НК КТЖ» при условии сохранения постоянных значений средней зольности отгружаемых углей в пределах утвержденных качественных норм.

Угольный склад расположен на основной промплощадке разреза, в незатапливаемом месте, вблизи железнодорожных погрузочных путей. Площадка отсыпана коренными скальными породами толщиной 1,5 м. Для предупреждения загрязнения угля породами основания поверхность грунта покрыта гравием толщиной 20–30 см и тщательно утрамбована.

Для спуска воды площадка отсыпана с уклоном 1–2º в сторону, обратную от железнодорожного тупика. С восточной стороны вдоль всего склада проходит дренажная траншея, по которой вода стекает свободным дренажом от центральной части склада на его фланги.

Отсыпка угля шириной полосы не менее 25 м начинается с нулевой отметки земляного полотна и доводится до высоты 8 м. Уклон заезда принимается до 80 ‰.

Формирование и отработка угольных штабелей

Вдоль железнодорожного пути формируются два угольных штабеля. Чтобы обеспечить безопасность работ, штабели отрабатываются экскаватором поочередно. Первый отрабатывается экскаватором, второй формируется с использованием автосамо-свалов и бульдозера.

При отработке экскаватором производится заоткоска верхней части яруса. По окончании формирования второго штабеля по всей длине фронта работ, за линией призмы обрушения, отсыпается предохранительный вал. Расстояние между штабелями — не менее 30 м. Уголь рабочего штабеля подлежит дроблению с использованием передвижной дробильной установки типа МДУ и стационарного дробильно-сортировочного комплекса (ДСК).

При отгрузке угля из дробленого штабеля требуется переэкскавация угля в зону действия экскаватора. Согласно расчетам, среднегодовая производительность экскаватора составляет 2,5 млн т в год по отгрузке и 1,97 млн т по переэкскавации. Для обеспечения отгрузки и переэкскавации угля задействован экскаватор ЭКГ-4у № 1887 и экскаватор ЭКГ-8И № 68. Передвижение вагонов при отгрузке осуществляется маневровым локомотивом.

Взвешивание и дозирование всех отгруженных вагонов производится на существующем весодозировочном комплексе, расположенном на территории участка горных работ и технологического комплекса:

— железнодорожные платформенные весы ВАКЖ 4 × 2;

— дозировочный кран на железнодорожном ходу КЖДЭ-25 с грейдерным ковшом вместимостью 0,5 м3. Пропускная способность весодозировочного комплекса составляет 1 400 тыс. т в год.

С целью улучшения качества отгружаемой продукции на угольном складе производится усреднение добываемого угля с учетом процентного соотношения добычи по пластам с разной зольностью. При работе по добыче угля из-под двух и более экскаваторов по разным пластам и с разной зольностью приемка угля осуществляется в разные штабеля.

При добыче угля с одного угольного экскаватора складирование угля производится в отдельный штабель для дальнейшего усреднения с другими пластами.

Стабильный результат

Несмотря на сложные горно-геологические условия, высокий коэффициент вскрыши и, соответственно, высокую себестоимость добываемых углей, на разрезе постоянно проводится работа по снижению эксплуатационных затрат, оптимизации производственных процессов, улучшению качества добываемого и далее отгружаемого потребителям угля. Гарантированный объем сбыта добываемого угля обеспечит стабильную работу разреза, поддержку социальной инфраструктуры поселка Кушокы, его жизнедеятельность и благополучное проживание населения поселка, основную часть которого составляют работники разреза и члены их семей.

Поделиться статьёй