Геологическое строение и горно-геологическая характеристика месторождения

1.1 Географическое положение района месторождения

Ерунаковское каменноугольное месторождение расположено в центральной части Ерунаковского геолого-экономического района Кузбасса (рисунок1.1).

По административному делению площадь месторождения относится к Новокузнецкому и Прокопьевскому районам Кемеровской области.

Границами Ерунаковского месторождения являются: на севере – Северо-Талдинская разведочная линия и нарушение 1; на западе – зона Воробьевского взброса, безымянная антиклиналь и нарушение IV; на юге и востоке – почва пласта 57-58 и пласта 68 между нарушениями IV и I. Основными критериями при определении границ Ерунаковского месторождения явились значительно более высокая угленосность разреза по сравнению с окружающими площадями и геолого-тектоническая обособленность.

Максимальная протяженность месторождения по простиранию равна 14 км, максимальная ширина – 12 км. Общая площадь месторождения составляет 77,5 км.

На месторождении выделены наиболее перспективные под карьерную угледобычу участки Талдинские 1-2 в границах: на севере – нарушение IV, на западе, юге и востоке – выход под наносы пласта 73. В описанном контуре площадь участков Талдинских 1-2 равна 30,2 км.

Ерунаковский геолого-экономический район расположен на юге центральной части Кузбасса. Восточной и южной его границей является р. Томь, северная граница проводится по Абинским горам и Караканскому хребту, западная – по Соколовскому (Журинскому) взбросу. В пределах района выделяются месторождения: Соколовское, Красулинское, Тагарышское, Талдинское, Северо-Талдинское, Жерновское, Новоказанское, Ерунаковское, Караканское, Нарыкское и Кукшинское.

Рисунок 1.1 Географическое расположение месторождения

Ерунаковское каменноугольное месторождение и, в первую очередь, участки Талдинские 1-2, представляют прекрасную перспективу для отработки газовых углей открытым способом. Это уникальное в Кузбассе месторождение находится в 50 км к северу от г. Новокузнецка, в 45 км и в 36 км к северо-востоку от городов, соответственно, Прокопьевска и Киселевска.

Населенность района слабая. Население занято земледелием и животноводством. На месторождении и вблизи от него расположены деревни Промстрой, Большая Талда, Малая Талда, Жерново, Новоказанка, Свет.

1.2 Рельеф местности и гидрография

Поверхность центральной части Ерунаковского района представляет собой всхолмленную лесостепь. Современные формы рельефа месторождения своим образованием обязаны рч. Черневому и Еланному Нарыку, Кыргаю и Тагарышу. При этом рч. Еланный Нарык пересекает месторождения с севера на юг, рч. Тагарыш берет начало в пределах месторождения. Речки Черневой Нарык и Кыргай протекают в непосредственной близости от восточной и западной границ месторождения. Основные водоразделы между речками изрезаны дополнительными логами второго и третьего порядков.

Самые низкие абсолютные отметки (228-280 м) поверхности соответствуют речным долинам. Водораздельные части рельефа имеют отметки 350-375 м.абс. Самой высокой точкой (390,3 м) является вершина горы на водоразделе рч. Тагарыш и Кыргай. Таким образом, относительное превышение водоразделов над базисом эрозии равно 167,8 м.

Южные и юго-западные склоны речек и логов, как правило, безлесные или же залесены по вершинам логов и, наоборот, борта северных направлений сильно залесены осинником, березняком и участками сосняком. Правый склон рч. Черневой Нарык почти полностью затаежен, а за речкой господствует горно-таежный ландшафт.

Речка Еланный Нарык берет начало в предгорьях Абинских гор и в пределах месторождения протекает уже, сформировав хорошо свое русло и бассейн. У деревни Усково она впадает в рч. Черневой Нарык. Уклон ее 0,004, скорость течения – 0,2-0,4 м/сек. Максимальный расход в половодье – 3-5 м³/сек. В зимнее и летнее время расход снижается до 20-25 л/сек.

Речка Тагарыш берет начало и протекает в западной части месторождения. Долина ее неширокая – 50-100 м. Речка Тагарыш впадает в р.Ускат ниже деревни Недорезово. Расход в меженные периоды составляет 2-3 л/сек. И 1-2 м³/сек. – в половодье.

Речка Кыргай начинается на склонах Караканского хребта. Она является наиболее крупным из левых притоков р.Ускат, в которую впадает у деревни Красулино. Максимальный расход речки 1900 м³/час.

Речка Черневой Нарык берет начало в районе Абинских гор. В пределах месторождения она имеет один крупный правый приток – рч.Каменушку. Максимальные расходы наблюдаются в январе-марте и не превышают 0,6-0,8 м³/сек.

Гидрогеологический режим речек изучался по гидрометрическим створам на рч. Черневой и Еланный Нарык.

Льдом речки покрываются в середине октября. Толщина его достигает 0,6-0,8 метров, а на рч. Черневой Нарык, где имеются перекаты, лед под снегом может совсем отсутствовать.

Таким образом, довольно густая изрезанность рельефа и глубокий врез речных долин и логов обеспечивают хороший поверхностный и подземный сток воды и благоприятные условия отработки верхних горизонтов пластов углей, при использовании открытого самотечного дренажа подземных вод до гор. +240 м.абс.

1.3 Климатические условия района месторождения

Климатрайона оказывает существенное влияние на гидрогеологические и инженерно-геологические условия отработки месторождения, а при открытой отработке – на условия работы людей и механизмов.

Климат района резко континентальный. Холодная зима продолжается в течение пяти месяцев – от ноября по апрель, однако, отрицательных суточных температур не бывает всего два месяца. Наиболее холодные месяца – январь и декабрь. Абсолютный минимум в это время достигает –43,90 С, а зимой 1968-69 г.г. отрицательные температуры достигали 50-540 С, но официальные справочные сведения еще не опубликованы. Устойчивый снежный покров удерживается в период с начала ноября до конца апреля, а по северным склонам – до середины мая. На открытых крутых южных и юго-западных склонах снег, как правило, почти не удерживается и, наоборот, накапливается в логах до 2-х м, а особенно на северных и северо-восточных их склонах, где слой снега достигает 5 м.

От высоты снежного покрова зависит и глубина промерзания грунтов. На лишенных снегового покрова участках она достигает 2,0-2,5 м, в логах и залесенных местах - не превышает 0,4-0,8 м, а по склонам долин рек, где имеются рассеянные выходы подземных вод, грунт совершенно не промерзает.

Наиболее жарким месяцем является июль, среднемесячная температура которого достигает 19,40. Максимальная температура 36,70. Сезонное колебание температуры имеет величину 80,60.

Особое значение для условий отработки будут оказывать атмосферные осадки. Среднегодовая сумма осадков, по данным многолетних наблюдений ближайшего метеопоста, составляет 521 мм. Распределение осадков неравномерное. Наибольшая часть их (40-45%) выпадает летом, т.е. в жидкой форме.

Господствующими ветрами в районе являются южные и юго-западные. Ветры этих направлений имеют максимальную скорость 17-24 м/сек, среднегодовая скорость – 4,9-5,2 м/сек.

1.4 Геологическое строение месторождения

В строении Ерунаковского месторождения принимают участие осадки ерунаковской подсерии кольчугинской серии Кузбасса и четвертичные отложения. Ерунаковская подсерия представлена здесь ленинской, грамотеинской и тайлуганской свитами (снизу вверх). Возраст отложений - верхняя пермь.

В процессе проведенных геологоразведочных работ на месторождении наиболее детально была изучена его центральная часть, выделенная под названием участков Тал­динских 1 -2, на которых (в центральной и восточной частях участков) в настоящий мо­мент действует разрез «Талдинский».

Площадь участков Талдинских 1-2 сложена осадками грамотеинской и тайлуган­ской свит. Грамотеинская свита представлена только верхними горизонтами (выше пласта 73). Тайлуганская свита занимает нижнюю часть стратиграфического разреза между пластами 78 и 92.

Вскрытая мощность угленосной толщи составляет 580 м. Угленосные отложения участков содержат 11 пластов угля (снизу вверх) - пласты 73-71, 78, 80,81, 82, 86-84, 88- 87, 89, 90, 91 и 92 мощностью от 1,58 до 21,3 м. Большинство пластов характеризуется довольно выдержанной мощностью на всей площади распространения. Рабочая угле­носность вскрытой толщи равна 15,2%.

Вмещающие породы на поле разреза «Талдинский» представлены песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Литологический состав пород непостоянен и изменяется как по глубине, так и по простиранию. Наибольшее распространение в отложениях толщи получили алевролиты (до 59,5%). Содержание песчаников - 19,4%. В меньшем объеме представлены аргиллиты углистые, аргиллиты, а также горелые породы.

Алевролиты широко распространены и имеют мощность от 2 до 55 м. Макроско­пически алевролиты темно-серого и серого цветов, с тонкой горизонтальной и косой слоистостью за счет изменения гранулометрического состава обломочного материала. Часто встречаются конкреции сидеритизированного алевролита, разбитого сетью мик­ротрещин, заполненных кальцитом. Прочность цементации алевролитов довольно вы­сока. Микрослоистость обусловлена присутствием углистого вещества.

Сортированность обломочного материала характеризуется размером зерна до 0,1 мм. В составе об­ломочного материала присутствуют: кварц (от 15-20 до 33%), полевые шпаты (от 10-15 до20-30%), карбонаты (20-30%).

Песчаники имеют темно-серую, серую и светло-серую окраску, иногда с бурова­тым оттенком. Для них характерна весьма прерывистая слоистость. В зоне выветрива­ния наибольшее распространение имеют трещиноватые песчаники (иногда встречаются песчаники с открытыми трещинами от 3 до 5 мм). Светло-серые песчаники имеют наи­большие размеры зерен (0,3-0,5 мм). К мелкозернистым относятся пепельно-серые пес­чаники (0,08-0,1 мм). Минеральный состав песчаников: кварц (40-50%); микрокварциты (23-25%); эффузивы (20-25%); полевые шпаты (5-7%).

Аргиллиты имеют ограниченное распространение и встречаются в виде неболь­ших линз мощностью до 5 м. Чаще - это темно-серые, черные породы, плотные с ред­кой параллельной слоистостью. Иногда встречаются аргиллиты с массивной текстурой. Темно-серые аргиллиты содержат в большом количестве обугленные растительные осадки. Аргиллиты с содержанием терригенного материала имеют слабую микрослои­стость.

В пределах разреза «Талдинский» выявлено несколько зон развития горельников, приуроченных к участкам выгорания пластов. Максимальная глубина выгорания уста­новлена по пласту 86-84 и достигает 340 м по падению и 50 м - от поверхности корен­ных пород. Горелые породы представлены песчаниками, алевролитами, иногда суглин­ками и глинами, обожженными в процессе подземных пожаров. Цвет пород - розовый до кирпично-красного; структура, как правило, пористая, шлакообразная.

Вмещающие породы и угольные пласты перекрыты чехлом четвертичных отло­жений, которые представлены суглинками и, в меньшей степени, глинами и галечника­ми. Мощность рыхлых отложений колеблется от 0,2 до 10 м - в долинах рек и логов, до 40 м - на водоразделах. Продуктивные отложения участков Талдинских 1-2 образуют Талдинскую брахисинклиналь с пологим и спокойным залеганием крыльев и слабо развитой разрывной тектоникой. Юго-западное крыло складки имеет более пологое залегание (5-10°), чем северо-восточное (10-20°) и только западное крыло местами выкручивается до 35-45°.

В границах разреза пласты залегают моноклинально с падением пластов под уг­лами 7-24° в направлении с востока на запад. Пласты 92 и 91 представляют собой брахисинклиналь. Разрывная тектоника на участке развита слабо.

Крупных разрывных нарушений в пределах поля разреза не выявлено.

Кроме нарушения в северо-западной части пласта 91, выявленного доразведкой 1981 г. установлены 4 дополнительных мелкоамплитудных нарушения, отнесенные к согласным взбросам. В процессе дальнейшей эксплуатации разреза возможно появле­ние мелкоамплитудных нарушений, не установленных детальной разведкой.

По сложности геологического строения, выдержанности, мощности пластов и ка­честву угля месторождение отнесено к месторождениям простого строения -1 группе в соответствии с «Классификацией запасов месторождений и прогнозных ресурсов твер­дых полезных ископаемых».

1.5 Гидрогеологические условия

По литолого-стратиграфическим и гидродинамическим признакам на Ерунаковском месторождении выделяются три водоносных комплекса:

а) водоносный комплекс четвертичных отложений;

б) водоносный комплекс горелых пород;

в) водоносный комплекс пермских отложений.

Четвертичные отложения представлены рыхлыми осадками, мощность которых изменяется в зависимости от форм рельефа от 0,2 м до 40,0 м. Литологически четвер­тичные отложения представлены глинами, суглинками, с редкими линзами песков, га­лечников.

Четвертичные отложения обводнены неравномерно. На водоразделах они практи­чески безводны, а у их подножий их обводненность возрастает. В весеннее и осеннее время наблюдается появление грунтовых вод типа «верховодки», замачивание суглин­ков разгружающимися подземными водами, что значительно снижает устойчивость бортов разреза.

Подпитка четвертичного водоносного комплекса осуществляется за счет ин­фильтрации. Величина удельного дебита равна 0,02 л/сек.

Водоносный комплекс горелых пород развит на участках выгорания пластов угля. Залегают горельники в виде линз неправильной формы. Процесс выгорания, сопровож­дающийся дополнительным растрескиванием и обвалами пород в приочаговой зоне, способствовал увеличению фильтрационных свойств обожженных пород. Горельники, практически, безводны, местами обводнена только их нижняя часть. Они способствуют усиленному дренажу подземных вод. Водоносный комплекс пермских отложений представлен переслаиванием песчаников, алевролитов, реже аргиллитов с пластами угля.

Наличие в толще мощных слоев песчаников, которые на выходе под четвертичные отложения, из-за пологого залегания имеют значительную площадь распространения, создало благоприятные условия для накопления подземных вод, а мульдообразная структура центральной части месторож­дения - образованию малого артезианского бассейна.

По водно-коллекторским и гидродинамическим особенностям угленосные отло­жения подразделяются на две зоны:

- верхняя - зона интенсивной трещиноватости, связанная с выветриванием;

- нижняя - зона затухающей трещиноватости, где процессы физического выветри­вания практически не сказываются.

Наиболее обводненной является верхняя выветрелая толща пород - в зоне интен­сивной трещиноватости. В зависимости от геоморфологического положения, глубина зоны распространяется до 80-100 м. Водообильность угленосных отложений зоны ин­тенсивной трещиноватости зависит как от геоморфологии рельефа поверхности, так и от литологического состава отложений. Наиболее обводненными являются мощные слои песчаников и пласты углей, имеющие непосредственный контакт друг с другом. Питание трещинных вод зоны интенсивного водообмена осуществляется за счет атмо­сферных осадков и подтока из более глубоких водоносных горизонтов. В этой зоне удельные дебиты (в зависимости от преобладающих литотипов) изменяются от 0,02 до 1,2 л/сек).

Обводненность зон тектонических нарушений, как правило, низкая и мало отли­чается от обводненности ненарушенных пород.

По химическому составу подземные воды относятся к типу гидрокарбонатно- кальциево-магниевых, реже - кальциево-натриевых.

С целью предотвращения развития оползней в слабых породах четвертичных от­ложений и снижения прочности и устойчивости коренных пород потребуется отвод по­верхностных вод в период эксплуатации разреза.

1.6 Горно-геологические условия

На поле разреза выделяются 4 группы пород:

а) четвертичные отложения;

б) пермские коренные породы, затронутые выветриванием (глубина 50-60 м);

в) пермские коренные породы, не затронутые выветриванием;

г) горелые породы.

Четвертичные отложения представлены суглинками и, в меньшей степени, глина­ми, отличаются сравнительно невысокой прочностью и устойчивостью.

Среди пород пермского возраста выделяются песчаники, алевролиты, аргиллиты и каменные угли, существенно отличающиеся по составу и текстурно-структурным особенностям. Породы в зоне выветривания имеют более низкую плотность и сцепле­ние и более высокую влажность, чем у невыветрелых разностей. Изучение физико-­механических свойств горных пород, в том числе, пород кровли и почвы угольных пла­стов, произведенное Томским инженерно-строительным институтом, показало, что по­рода в зоне выветривания, характеризуется повышенной трещиноватостью и понижен­ной прочностью. Трещиноватость с глубиной затухает.

Коэффициент крепости пород, по данным геологического отчета, изменяется, в среднем, от 1 до 4-х по шкале М.М. Протодъяконова. По данным разреза, коэффициент крепости вне зоны выветривания достигает 10, при среднем значении 4-6.

Газоносность угольных пластов поля разреза характеризуется очень низким со­держанием метана (от 0,09 до 0,3 м³/т) и довольно высоким - углекислого газа (1,1 см³/г.г.м (грамм горючей массы)).

По склонности к самовозгоранию угли месторождения отнесены к опасным по самовозгораемости. Все угли Талдинского месторождения имеют выход летучих ве­ществ более 35% и, следовательно, пыль является взрывоопасной.

Породы, слагающие месторождение, содержат свободного кремнезема более 10% и являются силикозоопасными.

1.7 Характеристика пластов угля

Разрезом «Таллинский» к отработке открытым способом принято 11 угольных пластов, залегающих, в основном, моноклинально под углами 7-24°.

Все пласты в пределах поля разреза разделяются на 3 группы:

а) пласты средней мощности (1,3-3,5 м) - 90, 89, 81 и 80;

б) мощные пласты (3,5-15,0 м) - 92, 91, 88-87, 82, 78 и 73-71;

в) весьма мощные пласты (более 15,0 м) - 86-84.

Породы кровли и почвы пластов представлены, в основном, алевролитами, реже - аргиллитами и песчаниками.

Все пласты обладают выдержанной и относительно выдержанной мощностью и в большинстве сложным строением.

По качеству угли пяти верхних пластов от 91 до 86-84 относятся к марке ДГ, остальные – к марке Г. Для коксования талдинские угли непригодны, могут использоваться как высококалорийное энергетическое топливо. Качество углей представлено в таблице 1.1

Таблица 1.1 – Качество углей

1.8 Запасы угля

В лицензионных границах запасы угля на момент утверждения их в ГКЗ (1970 г., протокол № 5990) составляли:

А+В+С – 1162176 тыс.т.

Запасы угля в границах I очереди развития разреза составляли на момент утверждения (1970 г., протокол № 5990):

А – 301151 тыс.т.

В – 57913 тыс.т.

С1 – 67440 тыс.т.

А+В+С1 – 426504 тыс.т.

На 01.01.2012 года балансовые запасы по разрезу составили 293506 тыс.т., в т.ч. по категориям:

А - 231485 тыс.т.

В - 37123 тыс.т.

А+В - 268608 тыс.т.

С1 - 24898 тыс.т.

А+В+С1 - 293506 тыс.т.

Запасы угля в границах II-III очереди составляют на 01.01.2012 г. – 735700 тыс.т.

2 Горные работы

2.1 Существующее состояние и анализ ведения горных работ

В состав разреза «Талдинский» входят участки: «Центральный-91» (пласты 92, 91), «Восточный-86» (пласты 90 89, 88-87 и 86-84), «Восточный-73» (пласты 82, 81, 80, 78 и 73-71) /16/.

В настоящий момент все три участка находятся в эксплуатации. В большей степени освоен участок «Восточный-86».

Первоочередными к отработке приняты пласты верхней свиты (91 и 86-84), в границах участков «Центральный-91» и «Восточный-86» с одновременной их отработкой.

При этом предусматривалось вскрышу над пластами 91 и 86-84 (в их пологой части) отрабатывать по наиболее экономичной бестранспортной системе разработки с укладкой пород вскрыши в собственное выработанное пространство с последующей уборкой и вывозкой при подходе горных работ по нижележащим пластам под почву этих пластов.

В 1997 году на участке «Центральный-91» введена в эксплуатацию отработка наносов способом гидромеханизации, посредством которой начата подготовка фронта горных работ бестранспортной системы разработки участка.

Принятый порядок отработки позволит:

- рационально использовать фактически сложившееся положение горных работ;

- избежать пикового увеличения вскрышных работ в период доработки запасов на участке «Центральный-91» и подключения в отработку участка «Восточный-73» для обеспечения поддержания мощности разреза на уровне 7,5 млн. т. угля в год.

Помимо этого создание емкости для отвалообразования в собственном выработанном пространстве участка «Восточный-73» в совокупности с принятым решением о внедрении над пл. 86-87 и пл. 91 бестранспортной системы разработки, с временным размещением отвалов вскрышных пород на почве этих пластов, позволит обеспечить минимальное изъятие земель как в начальный период (временное размещение отвалов в собственном выработанном пространстве), так и в конечный период эксплуатации (полное использование остаточной выемки участка «Восточный-73», в т.ч. размещением в ней повторно отработанных пород временных отвалов бестранспортной системы разработки).

Отработка всех эксплуатационных участков, включенных в состав разреза «Талдинский», осуществляется самостоятельно с присущим, исходя из горно-технических условий каждого участка, порядком отработки.

Развитие горных работ на участке «Центральный-91» шло по углубочной кольцевой схеме с подвиганием фронта горных работ от границ участка (выхода пласта 91 под наносы) к его центру (замыканию мульды).

Поле участка «Восточный-86» разделено на два эксплуатационных блока: Южный и Северный. Разделение обусловлено местоположением объектов ЦПТ в районе 6 р.л. (центральная часть участка).

Южный блок участка задействован горными работами.

Дальнейшее развитие горных работ блока планируется по продольно-углубочной однобортовой схеме с подвиганием фронта горных работ от фактического положения до конечных границ отработки блока.

2.2 Генеральный план и технологический комплекс на поверхности

Генеральным планом (ситуационным планом) называют графическое масштабное изображение рельефа поверхности, горных выработок, промышленных зданий, сооружений, транспортных и энергетических сетей в районе горных разработок и объектов жилого массива.

Расположение внешних отвалов принято вдоль восточной и южной границ разреза (с учетом коридора под транспортные коммуникации), на землях представляющих наименьший интерес, в плане развития сельского хозяйства. Восточная граница Восточного отвала находится за пределами водоохраной зоны реки Черновой Нарык.

В качестве санитарно-защитной зоны для разреза «Талдинский» принята зона, полученная после наложения зон загрязнения по взвешенным веществам и диоксиду азота, с поправкой на розу ветров. В результате получены две санитарно-защитных зоны размером 8700х6500 м и 2500х1250 м. В эти зоны не попадают поселки, окружающие разрез, Жерново, Красный Яр, Демьяновка и Малая Талда.

Промплощадка разреза расположена за пределами взрыво- и сейсмоопасной зоной. К промплощадке подведены транспортные коммуникации для перевозки рабочих, доставки оборудования и материалов, вывоза товарной продукции внешнему потребителю, подвод тепла и воды.

Базисный склад ВВ удален от населенных пунктов более, чем на 1500м.

В комплекс промплощадки входят следующие объекты: административно-хозяйственные здания; котельная; медпункт; механические мастерские; электромеханический цех; гаражи и автомастерские; склады оборудования, материалов, запасных частей и горюче-смазочных материалов; электроподстанции; насосные станции; очистные сооружения; лаборатории угля; масел; скважины; депо; АЗС; железнодорожные и автомобильные дороги.

2.3 Определение границ открытых горных работ

Для открытой разработки угля на месторождении приняты наиболее угленасыщенные геологические участки «Талдинские 1-2» в границах:

- на севере - нарушение IV;

- на западе, юге и востоке - выход под наносы почвы пласта 73-71;

- нижняя граница принята до гор.+0 м, а по плату 86-84 - до замыкания мульды.

Границами участков разреза «Талдинский», введенных в эксплуатацию в соответствии с решениями утвержденного проекта строительства I очереди и проекта горного отвода, утвержденного Кузнецким округом 10.05.98 г №960, являются:

«Центрального-91»:

- выход почвы пласта 91 под наносы, по глубине - замыкание мульды.

«Восточного-86»:

- на востоке и юге - выход пласта 86-84 под наносы;

- на юго-западе - разведочная линия Осевая-I профиль;

- на западе - нерабочий борт от выхода под наносы почвы пласта 91;

- на северо-западе - VIII профиль - 4 р.л.;

«Восточного-73»:

- на востоке и юге - выход почвы пласта 73 под наносы;

- на северо-западе, западе и юго-западе границы аналогичны участку

«Восточный-86».

Размеры разреза в плане 2,8÷3,5 км х 4,5 км.

Площадь горного отвода 128321 га.

Максимальная глубина отработки - 300 м.

Настоящим проектом границы разреза сохраняются.

2.4 Карьерный водоотлив

В настоящее время от горно-транспортной части разреза «Талдинский» образуют­ся следующие категории сточных вод: карьерные и дренажные.

Карьерные воды.

На разрезе принят параллельный способ осушения с помощью водоотливных установок, располагающихся в зумпфе осушаемого горизонта. На карьерный водоотлив поступают подземные и поверхностные воды, которые собираются в зумпфах, устанавливаемых на нижних горизонтах отрабатываемых пла­стов. Для выдачи карьерных вод с поля разреза предусматривается оборудование пере­движных водоотливных установок, установленных у зумпфов. Часть карьерных вод из зумпфов поступает в старое русло р. Еланный Нарык и далее в емкость выше плотины №2. Ёмкость выше плотины №2, аккумулирует поверхностный сток с прилегающей во­досборной площади и одновременно служит отстойником карьерных вод.

Оставшаяся часть карьерной воды, после отстаивания в зумпфах с помощью во­доотливных установок подаётся на сброс в р.Черновой Нарык.

Дренажные воды.

Характеристики сточных вод существующих систем водоотведения приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Характеристики сточных вод систем водоотведения

В проекте предусмотрен отвод и очистка всех образующихся категорий сточных вод на участке:

- бытовых;

- карьерных (поверхностных и подземных);

- поверхностных с территории породных отвалов.

Карьерные воды.

На разрезе по обеспечению водоотливных работ и осушению забоев осуществляется участком дренажных работ. При этом используются насосы и насосные установки: Д-1250, Д-500, Д-350, 6Ш8, ШН-150, ШН-250, WARMAN.

На разрезе принят поверхностный способ осушения с помощью карьерного водо­отлива. Для выдачи подземных вод и поверхностных стоков с поля участка проектом предусматривается оборудование передвижных водоотливных установок у зумпфов, устраиваемых в низших точках отрабатываемых горизонтов. Насосные агрегаты с элек­трооборудованием размещаются в специальных контейнерах на салазках.

На период освоения мощности карьерные воды с территории разреза собираются в зумпфы и далее водоотливными установками, по трубопроводам частич­но (из зумпфов № 1,2, 3) поступают в старое русло р. Еланный Нарык и далее в емкость выше плотины №2, остальные воды перекачиваются на очистные сооружения карьерных вод.

На стабильный период (2020 год) и конец отработки (2030 год) карьерные воды с территории разреза собираются в зумпфы и далее водоотливными установками, по трубопроводу выдаются на очистные сооружения карьерных вод.

Очистные сооружения карьерных вод расположены в безымянном логу в 200 м. от восточного борта разреза и состоят из пруда-отстойника карьерных вод и фильт­рующей дамбы.

Очистные сооружения рассчитаны на прием и очистку максимального притока карьерных вод и поверхностных с отвалов - 57850 м /сутки.

Поверхностный сток с внешних породных отвалов (Восточного и Южного) аккумулируется в пруды-отстойники № 1, 2, 3, 4, 5 и в течение 2-х суток насосами перекачивается в отстойник карьерных вод. Работа насосов предусматривается в автоматическом режиме в зависимости от уровня воды в прудах-отстойниках. Насосы размещаются в специальных контейнерах на салазках.

Частично вода из прудов-отстойников №№ 1, 2, 5 используется на полив, остав­шаяся часть проходит очистку перед сбросом в водоток на очистных сооружениях карьерных вод.

Поверхностные воды с северной части Восточного отвала, начиная с 2009 и до конца отработки, собираются водоотводными канавами и аккумулируются в пруд- отстойник №1. С 2009 г. по 2022 г. поверхностная вода насосами перекачивается в пруд-отстойник №2 и затем используется на полив и пылеподавление в разрезе. С 2022 г. поверхностная вода из пруда-отстойника №1 насосами перекачивается на очистные сооружения карьерных вод.

Пруд-отстойник №1 расположен с северо-восточной стороны Восточного отвала. Для организованного сбора поверхностных вод и отвода их в пруд-отстойник проектом предусматривается строительство водосборных канав №1 и №2. С северо-западного откоса отвала поверхностная вода самотеком поступают на карьерный водоотлив.

Поверхностные воды с южной части Восточного отвала в период с 2009 по 2021 год собираются водоотводными канавами и поступают на очистные сооружения по­верхностных вод №2. Отстоянная в пруде-отстойнике №2 вода используется на полив и пылеподавление в разрезе.

Пруд-отстойник №2 расположен с юго-восточной стороны Восточного отвала. Поверхностные воды с отвала самотеком поступают в водосборные канавы №3 и №4 и далее в пруд-отстойник.

Поверхностные воды с Южного автоотвала, начиная с 2013 года и до конца отра­ботки, собираются водоотводными канавами и поступают пруд-отстойник №3. Поверх­ностная вода из пруда-отстойника №3 насосами перекачивается в пруд-отстойник карь­ерных вод.

Пруд-отстойник №3 расположен с восточной стороны Южного автоотвала. Для организованного сбора поверхностных вод и отвода их в пруд-отстойник проектом предусматривается строительство водосборной канавы №5.

Поверхностные воды с северной части Южного конвейерного отвала, начиная с 2015 года и до конца отработки, собираются водоотводными канавами и поступают в пруд-отстойник №4. Поверхностная вода из пруда-отстойника №4 насосами перекачи­вается на очистные сооружения карьерных вод.

Пруд-отстойник №4 расположен с северо-восточной стороны Южного конвейер­ного отвала. Для организованного сбора поверхностных вод и отвода их в пруд- отстойник проектом предусматривается строительство водосборных канав №6 и №7.

Поверхностные воды с южной части Южного конвейерного отвала, начиная с 2021 года и до конца отработки, вода самотёком поступает в пруд-отстойник №5, по­сле отстаивания используется на полив дорог и пылеподавление в разрезе.

Пруд-отстойник №5 расположен с юго-восточной стороны Южного конвейерного отвала. Поверхностная вода самотеком поступает в пруд-отстойник.

2.5 Производственная мощность, срок службы карьера и календарный план

Производственная мощность I очереди разреза «Талдинский» по добыче определена в размере 14,0 млн. тонн угля в год.

Предусмотренное проектом к применению горно-транспортное оборудование, схема вскрытия по­ля разреза и элементы системы разработки обеспечивают скорость подвигания фронта горных работ, необходимую для достижения проектной мощности I очереди разреза «Талдинский» по добыче угля 14,0 млн. тонн в год, как на первом, так и на втором эта­пах ведения горных работ.

Общий срок службы I очереди разреза «Талдинский» по обеспеченности про­мышленными запасами определяется по формуле, лет:

Т_общ = Т_осв + Т_пр + Т_зат (2.1)

где Т_осв - период освоения проектной мощности, Т_осв, лет;

Т_пр - период работы участка с проектной мощностью 14,0 млн.т. угля в год, лет;

Т_зат - период затухания горных работ разреза, Т_зат, лет

где Q_пр - промышленные запасы угля отрабатываемые в проектных границах,

Q_пр - 292,5 млн. тонн угля;

Q_ocb - промышленные запасы угля, отрабатываемые в период освоения проектной мощ­ности, Q_0CB - 41,4 млн. тонн;

Q_зат - промышленные запасы угля, отрабатываемые в период затухания горных работ, Q_зат - 27,1 млн. тонн;

А_г - годовая проектная мощность разреза, А_г - 14,0 млн. тонн угля в год.

Общий срок службы I очереди разреза «Талдинский» в соответствии с величи­ной принятых к отработке промышленных запасов угля и определенными настоящим проектом производственной мощностью по добыче угля и порядком отработки соста­вит 23 года.

2.6 Вскрытие карьерного поля

Все эксплуатационные участки разреза имеют отдельную схему вскрытия.

На участке «Центральный-91» вскрывающие выработки и транспортные коммуникации в принципиальном плане соответствуют решениям ранее выполненного про­екта. Вскрытие пласта 91 в зоне бестранспортной системы разработки осуществляется по двухфланговой схеме с использованием восточной траншеи и западного заезда.

Участок предусматривается дорабатывать с использованием существующей схемы вскрытия. Часть вскрышных пород намечается складировать на Западном отвале участка «Южный-73» с транспортным выходом через технологическую автодорогу № III, что позволит снизить расстояния транспортировки на 1 км.

На участке «Восточный-86» в настоящее время отрабатывается южный блок. Блок вскрыт до гор.+180 м на севере и гор.+160 м на южном фланге.

Вскрытие блока осуществляется в соответствии с решениями выполненного про­екта, изложенными выше. Площадки ДППВ находятся на первоначальных отметках - гор.+309 м.

Кроме того, для сокращения плеча откатки, часть вскрышных пород с нижнего междупластья транспортируется через временные транспортные бермы (на почве 86-84 пласта) в центральной части участка на Восточный отвал (юго-восточную часть) и Внутренний отвал (поверх отвала бестранспортной системы).

На участке «Восточный-73» в отработке находится южный блок, вскрытый в со­ответствии с проектными решениями (по схеме начального периода):

- с северного фланга - заездом № IX с поверхности с выходом на Восточный отвал;

- с южного фланга заездом с существующей автодороги №VII, обеспечивающей связь с Южным отвалом и углевозной автодорогой.

По принятому варианту отработки в первые годы более интенсивно отрабатыва­ется северный блок карьерного поля с размещением вскрыши в северо-западной части Восточного отвала.

В связи с этим на северном фланге предусматривается строительство северо- восточной внутренней общей въездной траншеей с системой автомобильных съездов, обеспечивающей вскрытие всех рабочих уступов. Траншея имеет выход на автодорогу № 11, обеспечивающую связь с Восточным отвалом по короткому плечу откатки, и автодорогу № 1, по которой уголь транспортируется на ст. Погрузочная.

Верхние вскрышные горизонты вскрываются со стороны рабочего борта автодорожными заездами с рельефа с выходом по автодорогам № 11 и № 1 на северо-западную часть Восточного отвала.

Южный блок в этот период отрабатывается с меньшим подвиганием горных работ. Это дает возможность в течение 4-5 лет сохранить существующую схему вскрытия (с самостоятельным вскрытием участков верхней и нижней свит) и существующее по­ложение конвейерного комплекса.

В период освоения мощности верхняя свита угольных пластов вскрывается по 2-х фланговой схеме:

- на северном фланге - конвейерным комплексом и системой автодорожных заза­ездов;

- на южном фланге - юго-восточной траншеей и системой автодорожных заез­дов с поверхности.

По предложению разреза с целью сокращения плеча откатки намечается перенос одного существующего ДППВ на почву пласта 86 - 64 (гор.+250 м). Выход на ДППВ при этом будет осуществляться через транспортные бермы (на границе между северным и южным блоками) и серпантинным заездом по почве пласта 86 – 84. Руководящий уклон по заезду принят 60‰.

Вскрытие нижней свиты угольных пластов также осуществляется по 2-х фланго­вой схеме:

- на северном фланге - съездами с существующей автодороги №VI, имеющей вы­ход на юго-восточную часть Восточного отвала по короткому плечу откатки;

- на южном фланге - заездами с поверхности.

Пласт 73-72 и нижнее междупластье на южном фланге вскрываются заездом с ав­тодороги №VII, вышележащие уступы - заездом с автодороги № XV.

Транспортировка угля с обоих участков намечается через южный фланг на ст. Южная и Талдинская.

Вышеприведенная схема позволит обеспечить средневзвешенное расстояние транспортировки вскрыши автотранспортом на ближайшие 2009 - 2010 г. в пределах 2.5 - 2,6 км и в период 2011-2013 гг. в пределах 3,0 - 3,5 км.

Высокая интенсивность развития горных работ со значительными годовыми объ­емами вскрышных работ (по сравнению с ранее выполненным проектом) приведет через 5 лет к заполнению Восточного автоотвала и, в дальнейшем, к изменению грузопо­токов.

С 2014 г основной грузопоток сосредоточен на южном направлении:

- транспортировка вскрышных пород на Южный авто- и конвейерный отвал;

- вывозка угля на ст. Погрузочная и Талдинская.

К этому периоду на площади Южного автоотвала закончена доработка верхних пластов 66-69 участком открытых работ «Южный-Отвальный №1» разреза «Южный» и освобождена емкость под складирование объемов автовскрыши.

На восточном направлении сохраняется только ЦПТ с существующим конвейер­ным комплексом.

Емкость Восточного конвейерного отвала позволит обеспечить до конца отработки размещение вскрышных пород, отрабатываемые по ЦПТ с годовым объемом 10.5 млн.м^З.

В 2013 г конвейерный комплекс ЦПТ №1 переуложен на почву пласта 73-71 с площадкой ДППВ на гор.+240 м. По ЦПТ намечается отрабатывать северный фланг участка нижней свиты пластов. Существующие транспортные бермы и целик под конвейер разбираются с организацией единого поля по участку верхней свиты.

Вышеизложенные факторы приведут к формированию стабильной схемы вскрытия.

Схема вскрытия намечается центрально-фланговая.

На северном фланге сохраняется северо-восточная внутренняя въездная траншея, которая будет служить для вывоза угля с северного фланга участков. Траншеей вскрываются угольные уступы до гребневого целика (гор.+130 м). Нижележащие уступы вскрываются системой скользящих съездов по рабочему борту.

В центральной части поля конвейерным комплексом №1 осуществляется вскры­тие вскрышных уступов северного фланга нижней свиты. Связь вскрышных уступов с ДППВ предусматривается транспортными бермами (формируемыми по простиранию с руководящим уклоном 80%) с системой автомобильных съездов.

На южном фланге для вскрытия верхней и нижней свит формируется юго- восточная внутренняя общая въездная траншея, через которую намечается основной грузопоток. Траншея размещается на временном целике между участками I очереди и участком «Южным-73» Вышеуказанной траншеей с системой автомобильных съездов предусматривается вскрывать все добычные и вскрышные уступы.

Учитывая, что плечо откатки автотранспорта при вывозке вскрыши на Южный отвал в полном объеме будет выше экономически целесообразного, с 2015 г. планиру­ется ввод в эксплуатацию второго (южного) конвейерного комплекса ЦПТ №2, годо­вой производительностью 25 млн. м³ вскрыши в год, обеспечивающий снижение сред­невзвешенного расстояния транспортировки автотранспортом до 3,5 км на стабиль­ный период эксплуатации.

Принимая во внимание требуемую высокую производительность конвейерного комплекса в связи с интенсификацией горных работ, для участков I очереди планируется конвейерный комплекс, состоящий из 2-х параллельных конвейерных линий соответственно для участков I очереди и уча­стка «Южный-73».

Размещение конвейерного комплекса планируется в юго-восточной траншее с вы­ходом системы конвейеров (наклонного, магистрального и отвального) на конвейерный отвал, формируемый в отдаленной южной части Южного отвала.

Для участка I очереди на гор. +230 м траншеи укладывается сборочный конвейер с двумя ДППВ, по одному соответственно для нижней и верхней свиты пластов.

С понижением горных работ строится второй наклонный конвейер, и сборочный конвейер переукладывается на нижележащий уступ.

Срок службы конвейерного комплекса ЦПТ №2 до конца отработки составит 13- 14 лет.

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 м^З/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

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

3 Управление качеством

3.1 Общие положения

Качество продукции горной промышленности – совокупность свойств продукции горной промышленности, определяющих степень пригодности продукции для использования по назначению. К продукции горной промышленности относится добываемый уголь.

Управление качеством – комплекс мероприятий организационно- технического и экономического характера, целенаправленно воздействующих на качество продукции.

Процесс управления качеством угля многостадиен. Начинается он с оконтуривания залежей, проектирования горного предприятия, планирования добычи и с выбора направления и порядка развития горных работ.

В процессе ведения горных работ управляющие воздействия, которые могут улучшить качество добытого полезного ископаемого, включают снижение разубоживания и потерь путем совершенствования технологии и организации добычных работ, применение новых технологических средств горного производства. Абсолютное увеличение или уменьшение среднего содержания качества продукции в добываемом угле достигается путем управления запасами полезного ископаемого – рациональным включением в эксплуатацию более качественных или менее качественных пластов угля. В процессе горного производства стремятся повысить стабильность показателей качества добытого минерального сырья для снижения влияния на режимы его переработки, природной изменчивости полезного ископаемого.

Качество угля в недрах и качество добытого угля подразделяется на:

- абсолютное:

- потребительское

- интегральное.

Абсолютное качество угля характеризуется комплексом объективных признаков: химическим составом, физическими, техническими и технологическими свойствами. Эта категория может рассматриваться как теоретически возможное качество. Составной частью данной категории является промышленное качество, представляющее собой совокупность свойств добытого угля, которые могут быть использованы на современном уровне техники и технологии. Промышленное качество угля в экономическом плане определяется его народнохозяйственной (промышленной) ценностью.

Потребительское качество односторонне отражает качественные возможности угля, рассматривая его лишь с позиций потребляющего производства, основываясь на его уровне технологии и на экономике переработки. Оно выражается в виде определенных требований перерабатывающих предприятий к качеству полезного ископаемого, например, в виде требований потребителя к теплотворной способности угля и т.д. Потребительское качество может быть выражено в форме символизирующего или расширенного качества.

Символизирующим является качество, выраженное одним доминирующим признаком или свойством без учета других свойств, менее значимых для данного производства.

Так, при прочих равных условиях, качество угля – его теплотворной способностью.

Расширенное качество определяется суммой свойств, важных для потребителя. Эта форма потребительского качества более полно отражает качество полезного ископаемого, так как рассматривает его как совокупность полезных и вредных для данного производства свойств.

Каждое перерабатывающее предприятие заинтересовано в получении сырья наиболее высокого потребительского качества, так как его собственные затраты на производство продукции при этом сокращаются.

Вместе с тем необходимо учитывать, что добыча угля только высокого качества связана с огромными дополнительными затратами на геологическую

разведку и на горные работы. Поэтому пределом повышения требований к качеству полезных ископаемых должен быть минимум затрат на добычу, производство и эксплуатацию конечной продукции в данный период времени.

3.2 Требования потребителей и качество товарной продукции

Потребителями угля являются: ТЭЦ Сибири и Урала, коммунальные бытовые нужды, экспорт.

Требования энергетических потребителей российского рынка в настоящее время регламентированы действующими ГОСТами и техническими условиями.

В соответствии с ГОСТ Р51586-2000 угли указанных марок при отгрузке потреби­телям должны иметь следующие строго определенные показатели качества. Они представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Необходимые показатели качества угля по ГОСТ Р51586-2000