- •1 Геологическое строение и горно-геологическая характеристика месторождения
- •1.1 Географическое положение района месторождения
- •1.2 Рельеф местности и гидрография
- •1.3 Климатические условия района месторождения
- •1.4 Геологическое строение месторождения
- •1.5 Гидрогеологические условия
- •1.6 Горно-геологические условия
- •1.7 Характеристика пластов угля
- •1.8 Запасы угля
- •2 Горные работы
- •2.1 Существующее состояние и анализ ведения горных работ
- •2.2 Генеральный план и технологический комплекс на поверхности
- •2.3 Определение границ открытых горных работ
- •2.4 Карьерный водоотлив
- •2.5 Производственная мощность, срок службы карьера и календарный план
- •2.6 Вскрытие карьерного поля
- •2.7 Система разработки и ее параметры
- •2.8 Параметры технологических процессов
- •3 Управление качеством
- •3.1 Общие положения
- •3.2 Требования потребителей и качество товарной продукции
- •4 Электроснабжение
- •4.1 Общие сведения
- •4.2 Расчет освещения участка
- •4.3 Расчет электрических нагрузок
- •4.4 Расчет воздушных и кабельных линий электропередач
- •4.5 Защита от перенапряжения
- •4.6 Выбор приключательных пунктов
- •4.7 Защита, автоматика и сигнализация
- •4.8 Техника безопасности при электроснабжении карьера
- •5 Охрана труда и чрезвычайные ситуации
- •5.1 Общие меры по управлению безопасностью труда
- •5.2 Перечень мер по предотвращению опасных производственных факторов
- •5.3 Требования по борьбе с пылью, вредными газами и радиационной безопасностью
- •5.4 Механизация горных работ(скреперы, бульдозеры, погрузчики)
- •6 Экологическая безопасность проекта
- •6.1 Охрана атмосферы
- •6.2 Охрана водных ресурсов
- •6.3 Восстановление нарушенных земель
- •7 Специальная часть
- •7.1 Анализ состояния вопроса
- •7.2 Патентный поиск
- •7.3 Цель и задачи
- •7.4 Сравнительный анализ карьерного выемочно-погрузочного оборудования
- •7.5 Условия применения колесных погрузчиков
- •7.6 Расчёт ширины заходки погрузчика
- •7.7 Расчет производительности погрузчика
- •7.8 Расчет параметров бвр
- •8 Обоснование экономической эффективности проект
- •8.1Постановка вопроса
- •8.2 Капитальные затраты и основные фонды
- •8.3 Принятый режим работы участка, рабочих
- •8.4 Численность промышленно-производственного персонала и производительность труда рабочего
- •8.5 Себестоимость добычи угля
- •8.6 Проектная прибыль и рентабельность
- •8.7 Оценка эффективности инвестиционного проекта
- •Заключение
- •Список используемой литературы
2.7 Система разработки и ее параметры
Горно-геологические условия месторождения (свита пластов, залегающая под углами падения от 7° до 24°) предопределили использование на разрезе комбинированной системы разработки:
- основной объем вскрышных пород отрабатывается по транспортной системе разработки с применением экскаваторов-мехлопат и гидравлических экскаваторов в комплекте с автомобильным транспортом;
- часть вскрышных пород над пластом 91 (участок «Центральный-91») и над пластом 73-71 (участок «Восточный-73») отрабатывается по бестранспортной системе разработки с использованием отечественных экскаваторов-драглайнов и размещением вскрышных пород в собственном выработанном пространстве;
- добычные работы осуществляются по транспортной системе разработки с применением импортных гидравлических экскаваторов в комплекте с автомобильным транспортом.
Вскрышные работы при отработке междупластьев угольных пластов в зоне применения транспортной системы разработки предусмотрено вести наклонными слоями высокими уступами. Данное решение продиктовано горно-геологическими условиями (свита наклонных пластов согласного залегания, разделенных мощными междупластьями) и необходимостью сокращения расстояния транспортирования вскрышных пород. При этом вышеуказанное достигается, в основном, за счет увеличения угла откоса рабочего борта. Кроме того, внедрение предлагаемой системы разработки на разрезе позволит сократить число рабочих уступов, находящихся в разработке и, как следствие, снизить текущий коэффициент вскрыши.
Развитие горных работ планируется по продольно-углубочной однобортовой схеме.
2.8 Параметры технологических процессов
2.8.1 Подготовка горных пород к выемке
Вмещающие породы на поле I очереди разреза «Талдинский» представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами и горелыми породами. Литологический состав пород разнообразен, непостоянен и изменяется как по глубине, так и по простиранию. Наибольшее распространение в отложениях толщи получили алевролиты (до 61,3%). Содержание песчаников изменяется в пределах 18,4-27,2%. В меньшем объеме представлены аргиллиты и горелые породы. Трещиноватость горных пород развита на всю глубину разведанной толщи. Породы в зоне выветривания, распространенной до глубины 50-60 м, характеризуются повышенной трещиноватостью и пониженной прочностью. На глубинах более 110-120 м открытая трещиноватость развита слабее и не во всех литологических разностях. Коэффициент крепости пород по шкале М.М. Протодъяконова изменяется от 1 до 10, составляя, в среднем, 4-6.
В соответствии с данными, коренные породы вскрыши и угольные пласты требуют при выемке предварительного рыхления буровзрывным способом. По буримости коренные породы зоны выветривания относятся к IX категории, коренные породы, не затронутые выветриванием, относятся к XI категории, угольные пласты - к VII. По взрываемости коренные породы зоны выветривания относятся к средневзрываемым, коренные породы, не затронутые выветриванием, относятся к трудновзрываемым, угольные пласты - к легковзрываемым.
2.8.2 Расчет параметров выемочно-погрузочных работ
Настоящим проектом, исходя из анализа горно-геологических условий отрабатываемого участка, требований, предъявляемых к качеству добываемого угля, общих и погоризонтных объемов вскрыши, в качестве выемочного оборудования приняты:
на отработке рыхлых отложений (наносов) и старых навалов вскрышных пород - гидравлические экскаваторы фирмы «Liebherr» R-994 с рабочим оборудованием типа «обратная лопата» и ёмкостью ковша 13,0 м3, экскаваторы-мехлопаты ЭКГ-12,5, ЭКГ- 15 с емкостью ковша 12,5 и 16,5 м3, соответственно, а также экскаваторы-драглайны ЭШ-10/70 с емкостью ковша 10,0 м3;
на отработке основного объема коренных пород вскрыши в зоне применения транспортной системы разработки - отечественные (ЭКГ-15, ЭКГ-18, ЭКГ-32) и импортные (PH-2800, РН-4100 фирмы «Харнишфегер» и 495 HD фирмы «Bucyrus») экскаваторы-мехлопаты с емкостью ковша 16,5 -г 56,0 м ;
на отработке породных треугольников, остающихся после отработки основной вскрыши - гидравлические экскаваторы (CAT-5130, «Liebherr» R-984, R-994, R9350, «Komatsu» РС-4000Е, TEREX RH-200, «Hitachi» EX 3600-6BE) с рабочим оборудованием типа «обратная лопата» и емкостью ковша от 5,5 до 24,0 м3;
в зоне применения бестранспортной системы разработки - отечественные экскаваторы-драглайны ЭШ-10/70, ЭШ-20/90 и ЭШ-40/85 с емкостью ковша 10,0 - 40,0 м3;
на отработке угольных пластов - гидравлические экскаваторы с рабочим оборудованием типа «обратная лопата» и ёмкостью ковша 13 м (в качестве базовой модели принят экскаватор R-994 фирмы «Liebherr»).
При условии возможности сохранения (с соблюдением требований правил безопасности) принятых настоящим проектом параметров системы разработки в случае необходимости возможно применение однотипного выемочного оборудования со сходными рабочими характеристиками.
Выбор в качестве выемочного оборудования на добычных работах и работах по довскрытию угольных пластов гидравлических обратных лопат обусловлен их кинематическими возможностями, которые позволяют:
уменьшить количество проходов при отработке смешанных уступов (треугольник недобора породы в кровле пласта и сам пласт);
снизить эксплуатационные потери и улучшить качество добываемого угля.
2.8.3 Перемещение карьерных грузов
В качестве средств транспорта на вскрышных работах планируется использовать автосамосвалы БелАЗ-75131 грузоподъемностью 130 т, БелАЗ-75306 грузоподъемностью 220 т и БелАЗ-75600 грузоподъёмностью 320 т. На добычных работах и отработке породных треугольников при вскрытии пластов - автосамосвалы БелАЗ-75138 и БелАЗ-75131 грузоподъемностью 130 т.
Автотранспорт.
На просторах разреза работают более 147 автосамосвалов БелАЗ и Komatsu, грузоподъемностью от 40 до 320 тонн. На участке Восточный-86, учитывая зависимость автотранспортной и конвейерной составляющих, для обеспечения часовой и годовой производительности конвейерно-отвального комплекса (приоритетного в технологической цепочке) произведены расчеты по увязке работы автотранспорта и комплекса.
Для осуществления вывозки вскрыши в объеме 10 млн. м3 конвейерно-отвальным комплексом при реализации часовой производительности необходимо 203 суток, в течении которых автосамосвалы (16,3 шт) транспортируют вскрышу на ДППВ. Остальные 152 суток этот же парк автосамосвалов вывозит вскрышные породы на отвал.
На конвейерно-отвальном комплексе в это время производятся техобслуживание и ремонты.
Параметры строящихся автодорог приняты в соответствии со СНиП-2.05.07-91 в зависимости от применяемого типа автосамосвала и объема перевозок.
Руководящий уклон автодорог: на поверхности -70%; в разрезе и на отвале -80%.
Ширина проезжей части - постоянных автодорог: на поверхности:
углевозных-27 м; (I-к категория, существующие автодороги);
породовозных-35 м (П-к категория) в разрезе:
углевозной - 27,0 м (I-к категория) - автодорога №2 участка «Южный-73» вдоль выхода пл. 73 по кровле коренных пород;
углевозно-породовозных - 31,0-35,0 м (I-к и П-к категории).
Ширина обочин автодорог:
на поверхности - 2,5 м х 2;
в забое - 1,5 м х 2.
Тип и мощность дорожной одежды проектируемых автодорог приняты в зависимости от грузонапряженности и срока службы автодорог.
Дорожная одежда постоянных породовозных автодорог на поверхности:
покрытие - щебень фракционный толщ. 40 см, уложенный по способу заклинки;
подстилающий слой из горельника толщ. 60 см;
- обочины из щебня.
Дорожная одежда постоянных углевозно-породовозных автодорог в разрезе:
покрытие - щебень фракционный толщ. 30 см, уложенный по способу заклинки;
подстилающий слой из горельника толщ. 50 см;
Конвейерный транспорт.
На циклично-поточной технологии принято использование полустационарных дробильно-перегрузочных пунктов.
Выбор местоположения ДППВ производится из обеспечения:
максимального сокращения расстояния транспортировки сборочным автотранспортом;
максимально-возможного срока службы между перегонами;
возможности наращивания конвейерной линии по мере развития горных работ.
На участке Восточный-86 первоначальное положение ДППВ было определено в «Рабочем проекте внедрения циклично-поточной технологии...» - на гор.+309 в траншее, пройденной с подрезной почвы пласта 86 на отработанном борту.
Для подъезда автосамосвалов к разгрузочным бункерам устроены разгрузочные площадки с размерами 100х60 и 80х40 м соответственно, обеспечивающие маневры автотранспорта.
С понижением горных работ, для снижения плеча откатки, предлагается перенос ДППВ на более нижние отметки.
2.8.4 Отвалообразование
В настоящее время горные работы ведутся на всех трёх эксплуатационных участках разреза, при этом вскрышные породы с участка «Центральный-91» складируются:
в собственном выработанном пространстве - отрабатываемые по бестранспортной технологии:
отрабатываемые на автотранспорт - частично на «Западном» отвале, частично, по циклично-поточной технологии, на «Восточном» конвейерном отвале.
Вскрыша с участка «Восточный-86» складируется как на Восточном отвале (в его северо-западной части), так и на временном Внутреннем отвале, размещаемом на почве пласта 86-84.
Вскрыша с участка «Восточный-73» транспортируется и складируется на Восточном отвале (в его юго-восточной части) и в западной части Южного отвала.
Высота существующих отвалов от 25 до 80 м, при максимальной высоте отвального яруса 30 м.
В 1999 г., на участке «Восточный-86» построен комплекс циклично-поточной технологии с выходом на Восточный отвал, производительностью 4000 мЗ/час (разрыхленной горной массы). В настоящее время отсыпка вскрыши ведётся по «веерной» схеме, с применением отвалообразователя ARs-B(K) 4000.50.
Применяемая в настоящее время схема отвалообразования, при доставки вскрыши автотранспортом, - бульдозерная, при применении бестранспортной системы разработки - с помощью экскаваторов драглайнов.
Перечень наличного парка отвального оборудования, по данным технической службы разреза, приводится в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Перечень парка отвального оборудования
Наименование |
Тип, |
Количество, шт. |
оборудования |
марка |
(на 1.01.2012 г.) |
Бульдозер (520 л.с.) |
TD-40 |
5 |
Бульдозер (610 л.с.) |
D-10R |
4 |
Бульдозер (850 л.с.) |
D-11R |
1 |
Бульдозер (330 л.с.) |
ДЭТ-250 |
1 |
Отвалообразователь |
ARs-B(K) 4000.50 |
1 |
Общий объем вскрышных пород в границах карьерного поля, на 1.01.2012г составляет 1405750 тыс. м3, в том числе: наносы - 11200 тыс. м3, коренные породы - 1337350 тыс. м3, существующие навалы - 57200 тыс. м3.
При этом 91700 тыс. м3 из общего «объема «коренной вскрыши пород отрабатывается с применением бестранспортной системы разработки и складируется в собственном выработанном пространстве.
Распределение вскрышных пород по отвалам произведено в соответствии с принятым порядком отработки поля разреза и календарным планом горных работ по эксплуатационным участкам при условии максимального снижения плеча откатки автотранспорта. В целом распределение вскрыши по отвалам соответствует решениям принятым в ранее выполненном и утверждённом «Проекте реконструкции...» с некоторыми изменениями связанными с увеличением мощности, принятым порядком отработки и учётом работ близлежащих угледобывающих предприятий.
Вскрышные породы (отрабатываемые на автотранспорт) с северной части участков «Восточный-86» и «Восточный-73», а также с участка «Центральный -91» складируется на близлежащий Восточный отвал, вскрыша с южной части участков «Восточный- 86» и «Восточный-73» транспортируется на приграничный Южный отвал (засыпка остаточных ёмкостей, за пределами границы участка «Отвальный-Южный №1»).
Вскрышные породы с участка «Центральный-91» и после его доработки с участка «Восточный-86» с верхней свиты пластов, отрабатываемые по циклично-поточной технологии, складируются на Восточном конвейерном отвале. Западный отвал находится в границах лицензионного соглашения на запасах III очереди строительства разреза «Талдинский» и в перспективе подлежит повторной отработке. Большая часть его площади расположена в границах земельного отвода разреза и нарушена.
Вышеуказанное распределение обеспечит оптимальное расстояние транспортировки вскрышных пород.
Использование под автомобильные отвалы более южных территорий нецелесообразно из-за больших (порядка 4,5-5,5 км) расстояний транспортировки, в связи с чем в ближайшие годы эксплуатации разреза большая часть вскрышных пород будет размещена на Восточном автоотвале.
В дальнейшем, по окончанию отработки участка «Отвальный-Южный №1» на его площади предусматривается организация южного автоотвала. При этом под отвал используются, в первую очередь, остаточная выемка, а также досыпка к Внешнему отвалу. По мере увеличения расстояний возки вскрышных пород, с 2015 г., на южном фланге разреза (на границе с участком «Южный-73»), предусмотрен ввод 2-ой цепочки ЦПТ и формирование, в границах Южного отвала- конвейерного отвала. При этом в границы отвала попадает проектируемая площадка главного квершлага шахты «Ульяновская», в связи с чем в настоящем проекте принят порядок отсыпки конвейерного отвала при котором отвальные работу подойдут к площадке после 2020 г.
Распределение объемов вскрышных пород по отвалам представлено в таблице 2.3
Таблица 2.3 – Распределение общих объемов вскрышных пород по отвалам
Наименова-ние |
Объём вскрышных пород, тыс.мЗ |
Распределенние по отвалам, тыс.мЗ | ||||||||
Запад-ный |
Восточный |
Южный |
Внутренний | |||||||
авто |
Конве-йерный |
авто |
Конве-йерный |
Конве-йерный |
авто. | |||||
Всего по разрезу |
1405750 |
22400 |
174100 |
195500 |
460700 |
312000 |
91700 |
149350 | ||
в том числе: "Центральный-91" |
69500 |
22400 |
12800 |
21700 |
|
|
10600 |
2000 | ||
"Восточный-86" |
343950 |
_ |
63500 |
21800 |
76800 |
155500 |
|
26350 | ||
"Восточный-73" |
992300 |
_ |
97800 |
152000 |
383900 |
156500 |
81100 |
121000 |