Уголь в автоматическом режиме

Угольные разрезы Куу-Чекинский и Молодежный, находящиеся под управлением ТОО Kazakhmys Coal, входят в число самых крупных угледобывающих предприятий Казахстана и ежегодно производят большие объемы угля для сторонних потребителей и нужд самой «Корпорации Казахмыс».

Корпорация, созданная в 1997 году, сегодня является крупнейшей в Республике Казахстан горнорудной и металлургической компанией и включается в число ведущих международных предприятий по добыче и переработке природных ресурсов.

Разработка месторождений меди и переработка медной руды в катанку и катодную медь — основное направление работы предприятия. Компания также занимается аффинажем драгоценных металлов (золота и серебра) и других полезных компонентов медных руд: серной кислоты, селена, теллурида меди, свинцовой пыли.

В собственности корпорации находится 16 рудников, восемь горно-обогатительных фабрик, два производства по выплавке меди, три электростанции, два угольных разреза. Высокий производственный и научно-технический потенциал, необходимые энергетические и топливные ресурсы, современные технологические и телекоммуникационные сети, квалифицированные кадры позволяют компании непрерывно развивать производственные мощности и наращивать объемы производства.

Куу-Чекинское месторождение каменного угля

Расположение и геология

Месторождение Куу-Чекинское осваивается с 1957 года. Оно располагается в Бухар-Жырауском районе Карагандинской области, в 60 км от Караганды и в 2 км севернее поселка Кушокы.

Структурно месторождение выглядит как брахисинклиналь, вытянутая в северо-западном направлении. Угленосные отложения занимают площадь 24 км2. На 1 января 2019 года остаток балансовых запасов составлял 15 776 тыс. т.




Характеристики углей Куу-Чекинского месторождения
А % — 42,7 (среднее) %
Q — 3 960 ккал/кг в среднем
W — до 10 %

Карагандинская свита представлена лишь нижней частью мощностью до 180 м и содержит шесть угольных пластов. Из них наиболее значительная мощность пластов К13, К12, К10, что предопределило их добычу открытым способом. В угольной части Карагандинской свиты преобладают песчаники, слагающие 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 рельефа залегают плотные и вязкие неогеновые глины павлодарской свиты мощностью 20–30 м. Среди положительных структур особое место занимает антиклинальный перегиб, расположенный между Западной и Центральной синклиналями, с пологим залеганием угольных пластов, незначительно осложненных складками третьего порядка. Угол падения угольных пластов на крыльях синклинальных складок не превышает 70º, часто 40–60º. Залегание угольных пластов в антиклинальных прогибах наклонное, 19–35º, на отдельных участках пологое, до 18º.

Куу-Чекинское месторождение по геологическому строению отнесено ко второй группе сложности.

Технология отработки

На одном из самых больших угольных разрезов в Казахстане используются транспортная и комбинированная (транспортная и бестранспортная) системы разработки. Процесс состоит из пяти основных этапов.

Для разработки угольных породных уступов выполняется предварительное рыхление горной массы с использованием взрывной технологии скважинными зарядами. Применяется буровой станок шарошечного бурения DM 45 LP.

Поля разрезов отрабатываются по зависимой технологической схеме — блочной. Сначала выполняются вскрышные подготовительные работы. Будущий фронт работ и выемочные поля (блоки) готовятся с использованием экскаваторов типа ЭКГ-10, ЭКГ-5у, ЭКГ-8И, Hitachi ZX-870.

На выемке угля работают экскаваторы типа ЭКГ-10, ЭКГ-5У, ЭКГ-8И, Hitachi ZX-870. Транспортировка из забоев проводится автосамосвалами. Угольные склады располагаются на площади внутреннего отвала и дневной поверхности. Вскрышные породы транспортируются автомобилями БЕЛАЗ-7547 — 40 т и БелАЗ-75131 — 130 т во внутренние отвалы.

Для подготовительных вспомогательных работ, связанных с отвалообразованием, планировкой площадок под бурение, подчисткой подъездов и автодорог в разрезе, формированием штабелей угольных складов, используются бульдозеры Т-25.01, автогрейдер ДЗ-98.

На угольных складах уголь аккумулируется, его зольность усредняется. Чтобы улучшить товарный вид, уголь дробят и разделяют на разные фракции. Со склада уголь отгружается экскаваторами типа ЭКГ-5у, ЭКГ-4у в железнодорожные вагоны и автомобили для самовывоза.

Борлинское месторождение каменного угля (разрез Молодежный)

Расположение и геология

Каменноугольное месторождение Борлинское находится в 120 км от города Караганды и в 112 км от станции РГП КЖТ.

Отработка ведется с 1980 года.

На 1 января 2019 года балансовые запасы каменного угля составляют 315 518 тыс. т: 22 245 тыс. т — по верхнему угольному горизонту, 103 538 тыс. т — по среднему горизонту, 189 375 тыс. т — по нижнему.

На месторождении добываются угли марок К, КЖ и Ж с зольностью 39–51 %, удельной теплотой сгорания 3 600–4 200 ккал/кг, содержанием влаги 6–8 %, выходом летучих веществ 29–31 % и содержанием серы 0,6 %.



Характеристики углей Борлинского месторождения каменного угля
А % — 44,5(среднее) %
Q — 3 850 ккал/кг в среднем
W — до 8 %

Борлинское каменноугольное месторождение представляет собой пологую асимметричную мульду, вытянутую в субширотном направлении с наибольшими размерами осей 8,0 и 2,5 км и максимальным погружением почвы нижнего угольного рабочего пласта 220 м. Внутреннее строение мульды довольно простое. Северное крыло залегает под углом 10–25°, южное более пологое — 5–10°. Пликативные формы дислокации развиты слабо. Это мелкие и очень пологие складки. Глубина их не превышает 10–15 м. Дизъюнктивы представлены пятью взбросами с амплитудами до 15  м и протяженностью до 1 000–1 200 м. Продуктивные отложения месторождения представлены Карагандинской свитой, содержащей три угольных горизонта сложного строения. Средние мощности горизонтов соответственно составляют 25, 20 и 30 м. Наиболее продуктивными из них являются нижний и средний горизонты.

В пределах горизонтов выделяются угольные пласты (снизу вверх), в нижнем — пласты Н1, в среднем — пласты С1, С2, С3 и в верхнем – В1, В2, В3, В4, В5, В6.

Мощность пласта Н1 — 21 м, мощности пластов среднего угольного горизонта — от 1,3 до 4,8 м, мощности пластов верхнего угольного горизонта — от 1,0 до 2,68 м.

Глубина залегания угольных горизонтов варьируется: нижнего — 3–215 м, среднего — 6–151 м, верхнего — 11–83 м.

Пласт Н1 представляет собой мощный комплекс переслаивающихся прослоев угля и породы. Внутри пласта выделяются несколько породных комплексов от 1,0 до 5–7 м. Пласты среднего угольного горизонта по мощности и строению устойчивы. Верхний угольный горизонт имеет распространение в центральной части месторождения. Межпластовая толща по мощности и литологическим разностям пород довольно устойчивая. В основном представлена песчаниками, в которых встречаются прослои с твердыми включениями. В пределах восточной половины месторождения распространены неогеновые глины, их мощность — от 0 до 10–15 м.

Песчаники являются основными породами. По прочности они, как и алевролиты, неодинаковы и разделяются на слабые (с временным сопротивлением сжатию до 100 кг/см2), средней прочности (до 200 кг/см2) и прочные (более 200 кг/см2). Твердые включения представлены известняками и имеют прочность от 150 до 800 кг/см2. Вмещающие породы характеризуются средней крепостью 3÷7.

Технология отработки

Разрез отрабатывается открытым способом с применением продольной однобортовой комбинированной — автотранспортной и бестранспортной систем. Отработка ведется на Восточном и Центральном участках поля разреза с размерами на земной поверхности в направлении по простиранию пластов 2 050 м, по падению — 1 000 м. Отработке подлежат угольные горизонты нижний, средний, верхний.

Добычные и вскрышные работы выполняются одноковшовыми экскаваторами — механическими лопатами типа ЭКГ-8УС, ЭКГ-10, РС-3000, драглайнами ЭШ-20/90 и ЭШ-10/70 и гидравлическими экскаваторами Hitachi 380XZ. Часть вскрыши складируется по бестранспортной технологии драглайнами на внутренний отвал.

Проводится рыхление горной массы с помощью буровзрывных работ. Бурение (на уголь и породу) выполняется буровыми станками DML LPE, DM 45LP. Для сухих скважин используются ВМ «Гранулит Э», по обводненным — «Интерит 40». Применяется неэлектрическая система взрывания НСВ EXEL производства компании «Орика Казахстан». Взрывчатые вещества изготавливаются механизированным способом, применяются транспортно-зарядные машины МЗ 3Б.

Уголь транспортируется на перегрузочные пункты автосамосвалами БЕЛАЗ-75131 (углевоз) грузоподъемностью 130 т и БЕЛАЗ-7547 грузоподъемностью 45 т. Вскрыша вывозится на внутренние и внешние породные отвалы автосамосвалами БЕЛАЗ-75131 грузоподъемностью 130 т, автосамосвалами БЕЛАЗ-75306 грузоподъемностью 220 т и БЕЛАЗ-7547 грузоподъемностью 45 т. В железнодорожные вагоны уголь грузится электрическими экскаваторами ЭКГ.

Технопарк разреза Молодежный

Экскаваторы

ЭШ 10/70 — 1

ЭШ 20/90 — 1

ЭКГ–10 — 2

ЭКГ-8 — 3

ЭКГ-4У — 2

ЭКГ-15 — 1

ЭКГ-5А — 2

РС-3000 — 3

Hitachi ZX870-5G — 1

Hitachi ZX470 LC-5G — 1

Карьерные самосвалы

БЕЛАЗ 75581 (91 т) — 1

БЕЛАЗ 75131 (130 т) — 21

БЕЛАЗ 7547 (45 т) — 6

БЕЛАЗ 75306 (220 т) — 3

Буровые станки

DML LPE — 1

DM-45LP — 1

Карьерные бульдозеры

Т-3501 — 6

SHANTUI — 1

LIEBHERR — 1

Вспомогательное оборудование

Погрузчики — 3

Каток — 1

Автогрейдер — 3

Автоскрейпер — 1

Топливозаправщик — 2

Зарядная машина МЗ-3Б — 2

Автокран — 1

Экскаваторы — 1

Автоматизированная система диспетчеризации

????????????????????????????????????

С 2014 года на разрезе действует автоматизированная система диспетчеризации, введенная в строй специалистами компании ЗАО «Союзтехноком». В 2015 году велись работы по дооснащению автосамосвального парка и вспомогательной техники, совершенствованию программного обеспечения.

Автоматизированная система диспетчеризации позволила сформировать на разрезе единое информационное пространство «автосамосвал (погрузочные средства) — водитель (оператор) — диспетчерский пост — водитель (оператор)».

Автомобильный транспорт оснащен комплектами датчиков и работомерами с GPS-навигацией и телеметрическими устройствами передачи данных, что обеспечивает участие мобильных и стационарных объектов в обмене информацией. Информация о работе автосамосвалов позволяет оперативно принимать решения на технологических постах и автоматизированных рабочих местах.

Автономные устройства контроля работы транспортного средства (работомеры) автоматически регистрируют вес перевезенного груза, перегоны, скорость автомобиля, время в наряде, неисправности, наработку ДВС, расход топлива, пробег, температуру масла в двигателе, угол крена автомобиля, напряжение бортовой сети, подъем платформы, давление масла в ДВС, мото-часы, простои, диагностическую информацию автотранспортной единицы за период до 32 суток.

Работомер управляет рабочими режимами, записывает и хранит сведения о работе машины. Прибор действует автономно в рамках системы диспетчеризации, куда входят автоматизированные рабочие места горного диспетчера, маркшейдера, администратора.

Эффект от внедрения АСУД

За время работы системы специалисты разреза Молодежный отметили несколько существенных плюсов, которые дает использование такого оборудования горнорудному предприятию.

К достоинствам системы были отнесены возможность хранить данные на борту автомобиля в условиях отсутствия связи с сервером; следить за работой бортового оборудования в режиме реального времени. Система позволяет определять место нахождения и техническое состояние транспортного средства в режиме онлайн, видеть показатели его работы, а также причины, по которым оборудование простаивает.

Система формирует и накапливает большое число отчетов за разные временные промежутки: смену, сутки, заданный период. При этом АСУД создает низкую нагрузку на локальную сеть.

Внедрение АСУД позволило отслеживать недогрузы автосамосвалов, улучшить организацию труда операторов за счет оперативного устранения внеплановых простоев. Также был полностью исключен несанкционированный слив дизельного топлива.

Поделиться статьёй