Обоснование параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама

Ле Конг Кыонг

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Обоснование параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама"

На правах рукописи

Ле Конг Кыонг

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ ВЗРЫВНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД НА УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРАХ ВЬЕТНАМА

Специальность 25.00.20 - «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика»

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 7 ФЕВ 2014

005545394

Москва 2014

005545394

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Московский государственный горный университет» на кафедре «Взрывное дело»

Научный руководитель доктор технических наук Кузнецов Виктор Андреевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук Казаков Николай Николаевич, научный сотрудник Института проблем комплексного освоения недр Российской академии наук;

кандидат технических наук Копылов Сергей Владимирович, Ассоциация «Союзвзрывпром»

Ведущая организация - ООО «Промтехвзрыв», Г. Москва

Защита диссертации состоится « 12 » марта 2014 г. в 15.00 час. на заседании диссертационного совета Д-212.128.05 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Автореферат разослан «и » февраля 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук ^^ / Мельник Владимир Васильевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В основных направлениях экономического и социального развития-Социалистической Республики Вьетнама (СРВ) на 2012-2020 годы предусмотрено довести добычу угля в стране к 2020 г. до 70-75 млн.т. Добыча угля открытым способом сопряжена с необходимостью разработки больших объемов вскрышных скальных горных пород, выемка и перемещение которых требуют предварительной буровзрывной подготовки, осуществляемой, как правило, скважинными зарядами взрывчатых веществ (ВВ) в условиях уступной отбойки. Годовые объемы буровзрывных работ во Вьетнаме превышают 160 млн. м3. Известно, что развитие открытого способа разработки сопровождается увеличением размеров карьеров, расстояний транспортирования горной массы и соответственно транспортных затрат. В настоящее время глубина вьетнамских карьеров составляет 80-150 м, расстояние до внешних отвалов - 1,5-3,5 км. Затраты на карьерный транспорт составляют 1,1 - 1,3 USD/m3 (45-50 % в общей себестоимости разработки вскрыши). В условиях высокой стоимости выполняемых вскрышных работ необходимо расширение сферы применения бестранспортной системы разработки, в том числе системы разработки с перемещением вскрышных пород во внутренний отвал взрывом.

В настоящее время использование взрывного перемещения вскрышных пород в выработанное пространство карьеров приобрело исключительное значение в мировой практике открытой разработки месторождений полезных ископаемых. На угольных разрезах Австралии, США, Канады, России и других стран взрывное перемещение позволяет с большим экономическим эффектом перемещать во внутренние отвалы до 20-30 % вскрыши.

Эффективность взрывного перемещения вскрыши определяется коэффициентом сброса (Ксбр) - отношением объема вскрышных пород, перемещенных взрывом непосредственно во внутренний отвал, к объему взорванного блока.

Анализ технологии взрывного перемещения вскрышных пород позволяет выделить две наиболее существенные проблемы, связанные с буровзрывными

работами: увеличение объема пород, перемещаемых взрывом в отвал и обеспечение требуемой степени дробления пород, необходимой для производительной работы экскаваторов, осуществляющих бестранспортную доработку остального (70-80 %) объема взорванной массы.

В результате исследований российских ученых установлены механизм взрывного перемещения горных пород и характер влияния основных природных и технологических факторов на его результаты. Тем не менее применяемые в настоящее время эмпирические формулы для расчета параметров буровзрывных работ (БВР) являются оценочными, в ряде случаев противоречивыми (например, при оценке влияния высоты уступа), не учитывающими в полной мере воздействие других существенных факторов (мощности и угла падения угольных пластов).

Актуальность настоящей работы определяется необходимостью обоснования параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород, обеспечивающих сокращение объемов экскавации и транспортировки, улучшение качества дробления вскрышных пород и снижение затрат на их разработку на угольных карьерах Вьетнама.

Целью работы является разработка методики расчета параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород, обеспечивающих их эффективное перемещение во внутренний отвал, требуемую степень дробления и снижение общих затрат на вскрышные работы в условиях угольных карьеров Вьетнама.

Идея работы состоит в использовании установленных новых зависимостей формирования развала взорванной горной массы для разработки методики расчета параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама.

Научные положения, выносимые на защиту:

- установлено, что при формировании развала взорванной горной массы при многорядном короткозамедленном взрывании скважинных зарядов взрывчатых веществ (ВВ) его внешняя граница определяется перемещением фраг-

ментов породы из центральной приоткосной зоны уступа.

- установлено, что ширина развала взорванной горной массы пропорциональна удельному расходу ВВ в степени 0,6, коэффициенту крепости породы в степени 0,33 и обратно пропорциональна диаметру зарядов в степени 0,4.

- установлено, что при горизонтальном залегании угольных пластов коэффициент сброса вскрышных пород во внутренний отвал карьера пропорционален удельному расходу ВВ в степени 0,8, коэффициенту крепости породы в степени 0,25, мощности угольного пласта (угленосной толщи) в степени 0,2 и находится в обратной зависимости от ширины буровзрывной заходки в степени 0,6.

- установлено, что при пологом (до 15°) залегании угольных пластов коэффициент сброса вскрыши уменьшается на величину, пропорциональную углу падения пластов.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- использованием апробированных теоретических и экспериментальных методов исследований в лабораторных и натурных условиях;

- положительными результатами внедрения предложенной «Методики расчета параметров технологии взрывного перемещения на угольных карьерах Вьетнама» и ее использованием при проектировании бестранспортной технологии вскрышных работ на угольном карьере Нуйбео.

Научная новизна: установлены новые зависимости изменения ширины развала взорванной массы и коэффициента сброса при взрывном перемещении вскрышных пород от основных параметров БВР и физико-технических свойств горных пород, учитывающие влияние мощности угленосной толщи и угла падения угольных пластов.

Научное значение работы состоит в уточнении существующих представлений о формировании развала взорванной горной массы при взрывном разрушении и перемещении горных пород и расчете основных его параметров.

Практическое значение работы заключается в разработке и внедрении

«Методики расчета параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама», обеспечивающей эффективное управление шириной развала, коэффициентом сброса вскрышных пород и грансоставом взорванной горной массы.

Реализация выводов и рекомендаций. Выводы и рекомендации диссертации приняты к внедрению при проектировании бестранспортной системы разработки угольных месторождений СРВ.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации докладывались на международных научных симпозиумах «Неделя горняка» (2011г), на семинарах кафедры «Взрывное дело» МГТУ (2009-2013 гг. .), в Институте Горной науки и Технологии - УШАСОМШ, в

компании Нуйбео - УШАСОМШ.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 научных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы, включающего 102 наименования и 2 приложения, содержит 25 таблиц и 45 рисунков.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю, д.т.н., проф. Кузнецову В.А. и всему коллективу кафедры «Взрывное дело» МГГУ за помощь при организации исследований по теме диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ особенностей разрушения и перемещения вскрышных горных пород при короткозамедленном взрыве многорядных систем скважинных зарядов в условиях уступной разработки

К настоящему времени выполнен большой объем теоретических и экспериментальных исследований, позволяющих объяснить явления, происходящие при взрывном перемещении вскрышных пород, рассчитать ори-

ентировочно скорость движения взорванной породы, параметры развала горной массы и коэффициент сброса. Большой вклад в развитие теории действия взрыва в твердой среде, совершенствование и развитие технологии взрывного перемещения пород внесли акад. Садовский М.А., Мельников Н.В., Ржевский В.В., проф. Покровский Г. И., Черниговский A.A., Репин Н.Я., Кутузов Б.Н., Ломоносов Г.Г., Болдырев В.А., Гальянов A.B., Галимуллин А.Т., Власов О.В., Машуков В .И., Ракишев Б.Р., Зурков П.Э., Викторов С.Д., Казаков H.H., Белин В.А., Кузнецов В.А., Медоев В.К., Виницкий U.C., Грачев A.A., Терещенко А.П., Жариков И.Ф., к.т.н. Лохонов В.Л., Норов Ю.Д., Ивановский Д.С., Копылов C.B., специалисты шведской фирмы №про-Нобиль, российской Ассоциации «Союзвзрывпром» и др.

Выполненные ранее исследования выявили ряд особенностей процессов взрывного перемещения вскрышных пород и позволили установить основные эмпирические зависимости для оценки ширины развала и коэффициента сброса. Однако при расчете ширины развала взорванной горной массы и коэффициента сброса вскрышных пород при горизонтальном залегании угольных пластов не учитывается влияние мощности угольного пласта.

Кроме того, следует отметить, что отсутствуют исследования влияния угла падения угольных пластов на коэффициент сброса. Экспериментальные данные по зависимости коэффициента сброса от высоты уступа являются противоречивыми.

Все отмеченное выше определяет необходимость в дальнейших исследованиях процессов взрывного перемещения вскрыши во внутренние отвалы.

В соответствии с целью диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

- анализ инженерно-геологических условий угольных месторождений Вьетнама и выявление наиболее перспективных из них для внедрения взрывного перемещения вскрышных пород.

- экспериментальное изучение формирования развала взорванной массы при многорядном короткозамедленном взрывании скважинных зарядов ВВ.

- исследование и обобщение зависимости ширины развала взорванной массы при ее взрывном перемещении от параметров БВР.

- исследование зависимости коэффициента сброса вскрыши от параметров БВР и физико-технических свойств горных пород.

- установление зависимостей для расчета коэффициента сброса вскрышных пород с учетом мощности и угла падения угольных пластов.

- разработка методики расчета параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама.

Анализ инженерно-геологических условий угольных месторождений Вьетнама

Разведанные и предварительно оцененные запасы углей Вьетнама составляют более 220 млрд. т, в том числе каменного около 11 млрд.т и бурого - 210 млрд. т. Каменноугольный бассейн Куанг-нинь находится на северо-востоке страны; буроугольный бассейн Шонгхонг и угольные месторождения в районе Ной-диа - на севере (рис. 1).

В настоящее время 22 млн. т

Рис 1. Расположение основных месторождений вьетнамского угля добывается угля в СРВ

1 - каменноугольный бассейн Куангнинь; открытым способом, что состав-

2 - буроугольный бассейн Шонгхонг; - Г

, ляет 45-50 % от общей добычи.

3 - угольные месторождения Ноидиа.

Текущий коэффициент вскрыши на данных разрезах находится в пределах 9,5-13,5 м3/т, годовой объём вскрышных пород достигает 190 млн. м3.

На вскрышных работах используются электрические и дизельные станки

вращательного и ударно-вращательного бурения скважин диаметром 160-250 мм (СБШ, ОМ), электрические и гидравлические одноковшовые экскаваторы ЭКГ-5А, САТ 385В и др. с ковшами вместимостью 5-12 м3, автосамосвалы БелАЗ, КОМАТБи грузоподъёмностью 30-96 т.

Высота вскрышных уступов -10-15 м; ширина рабочих площадок - 25-50 м; угол откоса уступов - 70-75°; угол откоса рабочих бортов -22-30°.

Буровзрывные работы на разрезах выполняются в сложных горно-геологических условиях, характеризующихся наклонным залеганием угольных пластов, высокой обводнённостью взрываемых пород, их крупноблочной структурой и высокой крепостью.

Общая масса используемых ВВ составляет около 70 тыс. т в год. В номенклатуре ВВ преобладает АМЮ (75 %). Около 25 % приходится на долю водостойких ВВ (эмульсионные составы Р113, ОТ-13, ЕЕ-31).

Общие затраты на разработку вскрышных пород на угольных карьерах СРВ составляют 2,3-2,5 ШБ/м3, в том числе затраты на БВР - 30-35 %, экскавацию - 20-25 %, транспортирование - 45-50 %.

Взрывное перемещение вскрышных пород во внутренние отвалы целесообразно внедрить в первую очередь при разработке угольных месторождений Нуйбео, Назыонг, Каошон и Дамай, характеризующихся пологим залеганием угольных пластов. Угленосная толща месторождений сложена свитой пологих пластов с углом падения от 5° до 15°, ее мощность составляет 5-24 м (рис. 2). Массивы вскрышных пород относятся к П-1У категориям трещиноватости в соответствии с классификацией массивов горных пород по трещиноватости (блочности), принятой Межведомственной комиссией по взрывному делу (МВКВД) в России - среднее расстояние между естественными трещинами - 0,3-1,5 м. Вскрышные породы представлены слоистой толщей конгломератов, песчаников, алевролитов и известняков. Коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова 7-13, сцепление - 23-34 МПа, объемный вес пород 2,5-2,7 т/м3.

Рис 2. Поперечные геологические разрезы угольных месторождений СРВ (а - Каошон; б - Назыонг; в -Дамай; д - Нуйбео)

Экспериментальное исследование параметров взрывного перемещения вскрышных пород в лабораторных и натурных условиях

Существующие методики аналитических оценок не позволяют достаточно точно определить первоначальное положение куска породы во взорванном уступе, характеризующегося максимальной скоростью и дальностью перемещения породы при взрыве. Поэтому для уточнения качественной схемы взрывного перемещения и изучения характерных особенностей формирования развала взорванной горной массы были выполнены эксперименты на физических моделях из песчано-гипсовой смеси в лабораторных условиях кафедры «Взрывное дело» МГГУ. Линейный масштаб моделирования - 1:50.

В целях приближения к натурным условиям слоистый характер массивов вскрышных пород угольных разрезов Вьетнама моделировался слоями песчано-гипсового материала, скрепленными гипсовым раствором. Поверхность слоев на откосе модельного уступа окрашивалась в маркирующие цвета, что позволяло впоследствии определить первоначальное положение фрагментов взорванной массы на уступе. Толщина слоев в моделях составляла 1-1,5 см (рис. 3, 4а).

Модельные заряды выполнялись из пиротехнического состава, включающего дымный порох с добавками пудры алюминия. Их инициирование производилось в двух точках разрядами электроимпульсной установки моделиро-

вания взрывных процессов (УМВП), разработанной НПЦ «Поиск».

Предел прочности песчано-гипсового материала на одноосное сжатие, определявшийся в лаборатории кафедры «Физика горных пород и процессов»

МГГУ, составляет 2,1-3 МПа.

В соответствии со сформулированными выше задачами диссертационных ; исследований были выполнены две серии модельных взрывов. Iм - серия из 9 ] взрывов была посвящена изучению дальности перемещения породы. 2т - серия I1 из 12 взрывов была посвящена изучению формы развала взорванной горной массы и коэффициента сброса.

14 12 10 8 б 4 2

Рис 3. Конструкция лабораторной модельной установки 1, 2, 3 - внешняя оболочка; 4 - оргстекло; 5 - вставка для моделирования угольного пласта; б - слой песчано-гипсовой смеси,-7 - модельные скважины;8 - внутренний отвал

(

Рис 4. Общий вид модельного блока и результаты моделирования после взрыва а - при исследовании дальности перемещения горных пород; б - при исследовании формы развала взорванной массы и коэффициента сброса

Таблица 1

Основные параметры и результаты модельных взрывов_

Наименование параметров Един, измер. Величина

Прочность образцов на одноосное сжатие МПа 2,27

Высота уступа мм 100-120

Диаметр заряда мм 5

Плотность заряжания г/см"1 0,90

Длина забоя мм 20

Длина заряда мм 80-100

Параметры сетки зарядов (м> = а = Ь) мм 15 -20

Ширина буровзрывной заходки мм 45-60

Удельный расход ВВ г/см3 0,5...0,8

Ширина развала взорванной горной массы мм 150-180

Высота развала взорванной горной массы мм 60-70

Коэффициент сброса 0,25-0,30

По результатам модельных взрывов (рис. 4а) установлено, что при форми-

ровании развала взорванной горной массы при многорядном короткозамедлен-ном взрывании скважинных зарядов его внешняя граница определяется перемещением фрагментов породы из центральной приоткосной зоны уступа.

На рис. 5 представлена схема дробления и перемещения породы взрывом сква-жинного заряда ВВ. По известным законам баллистики определяются траектории движения кусков породы из центральной приоткосной зоны уступа (рис. 6).

а б в

б - фаза фрагментации и первоначального перемещения породы; в - формирование развала взорванной горной массы.

Скорость движения фрагментов породы является максимальной в направ-

лении фактической линии наименьшего сопротивления (ЛНС), выходящей на центральную приоткосную зону уступа.

На основе анализа результатов киносъемки экспериментально-промышленных взрывов, выполненных в условиях уступной отбойки, специалисты шведской фирмы Ыитро-Нобиль установили зависимость начальной скорости перемещения породы от параметров БВР в виде:

К _ 0.39

(1)

где К - коэффициент, зависящий от крепости породы, К = 15-33; м> - величина линии наименьшего сопротивления, м;р- линейная плотность заряда, кг/м.

В соответствии с принятой в РФ практикой оценки крепости пород коэффициентом крепости по проф. Протодьяконову М.М., методикой расчета параметров сетки скважин и выполненным в диссертации анализом экспериментальных данных по оценке дальности разлета кусков взорванной горной массы зависимость (1) можно представить в виде:

-, м/с

(2)

где д - удельный расход ВВ, кг/м3; с! - диаметр скважин, м; /- коэффициент крепости по Протодьяконову М.М.

\ Траектория движения кусков породы х =&,,("" Р)'

\ у=0,5И +M+30(cos/ЗJ.t-0,5gl2

Рис 6. Схема определения дальности перемещения горных пород при взрыве скважинного заряда

При инерциальном характере взрывного перемещения горной массы из центральной приоткоснуой зоны уступа с начальной скоростью ($„) ширина развала, как показано в диссертации, составляет (рис. 6):

, (Г у-0,33 0,6

В~ V" + + м (3)

где /3 - угол наклона скважин, град; М- мощность угольных пластов (угленосной толщи), м; /г - высоты уступа, м.

Таким образом, на основе обобщения результатов раннее выполненных исследований и анализа результатов экспериментальных взрывов, представленных выше, установлено, что ширина развала взорванной горной массы пропорциональна удельному расходу ВВ в степени 0,6, коэффициенту крепости породы в степени 0,33 и обратно пропорциональна диаметру зарядов в степени 0,4.

Рис 7. Схема к расчету параметров развала взорванной горной массы при горизонтальном (а) и пологом (б) залегании угольных пластов

Выполненная по результатам мелкомасштабного моделирования оценка формы развала взорванной горной массы позволяет определить его параметры при взрыве многорядных систем скважинных зарядов и осуществить на данной основе анализ коэффициента сброса (рис. 46, 7).

Коэффициент сброса вскрышных пород при горизонтальном залегании угольных пластов определяется по формуле (рис. 7а):

К = = = (4)

** К„Уб 51234 2 АЪКР

где Усбр - объем пород, перемещенный во внутренний отвал, м3; Уб - объем взорванного блока, м3; Кр - коэффициент разрыхления взорванной горной массы.

Высота головной части развала (Ис) находится в зависимости от ширины развала взорванной горной массы и параметров поперечного сечения буровзрывного заходки.

/гс=.Р\/,ДМ,А/,А<7) (5)

Из формул (2).. .(5):

ксб = (1 + Мш2/?) (6)

где q - удельный расход ВВ, кг/м3; с! - диаметр заряда, м; /г - высота уступа, м; Р - угол наклона скважин, град.; А - ширина заходки, м; М - мощность угольного пласта, м; - показатели степени; к, к, - коэффициенты

пропорциональности.

Для дальнейшего исследования влияния основных факторов на коэффициент сброса вскрыши и определения показателей степени в параметрическом комплексе (6) выполнены экспериментальные взрывы в натурных условиях на угольном карьере Нуйбео СРВ в линейном масштабе 1:10, что позволило повысить надежность результатов моделирования. В процессе моделирования взрывного перемещения выполнялись взрывы двух-трёх рядов шпуровых заря-

дов с порядным замедлением. Взрываемая порода - известняк с коэффициентом крепости по М.М Протодъяконову / = 4-5, с объемным весом 2,5 т/м3. В качестве ВВ в этих опытах использовался А№0 (аналог российского гранулита игданита).

Отметка подошвы модельного уступа отмечалась контрастной краской.

Основные параметры БВР в модельных взрывах изменялись в пределах:

- удельный расход ВВ 0,35-0,75 кг/м3;

- диаметр зарядов 25-36 мм;

- высота уступа 0,6-1,2 м;

- угол наклона шпуров 90°- 60°;

- ширина буровзрывной заходки 1,19-2,38 м;

- мощность угольного пласта 0,2-0,6 м.

Зависимость коэффициента сброса от основных факторов при горизонтальном залегании угольных пластов по результатам экспериментальных взрывов представлена на рис. 8.

В результате статистической обработки экспериментальных данных получена эмпирическая формула для расчета коэффициента сброса при горизонтальном залегании угольных пластов:

КрА0'6И0,2с10-6

По результатам экспериментальных взрывов, выполненных в натурных условиях, установлено, что коэффициент сброса при горизонтальном залегании угольных пластов пропорционален удельному расходу ВВ в степени 0,8, коэффициенту крепости породы в степени 0,25, мощности угольного пласта (мощности угленосной толщи) в степени 0,2 и находится в обратной зависимости от ширины буровзрывной заходки в степени 0,6 (рис. 8).

0,35

о о. 0,30

ю о

а> X 0,25

=г

■е-

-в- 0,20

0,15

Кс6р = 0,2281/7-°'2037 Р2 = 0,8841

0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 Удельный расход ВВ, кг/м3

0,5 0,7 0,9 1,1

Высота уступа, м

1,3

0,30

0,25 -0,20 -0,15

0,10

у= 0,2567хода

| ^ = 0,8337

А N. ! |

.......

0,35

1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 Ширина буровзрывной заходки, м

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Мощность угольного пласта, м

Рис 8. Зависимость коэффициента сброса вскрышных пород от: а -удельного расхода В В при к = 0,6 м, ¡5= 90°, М = 0,2 м; б - высоты уступа при ц = 0,55 кг/м3, й = 25 мм, Р = 90°, М = 0,2 м; в-ширины буровзрывной заходки при ц = 0,55 кг/м3, й = 25 мм, /3=9(Р, к = 0,6 м, М= 0,2 м; г-мощности угольного пласта при д = 0,55 кг/м3, с1 = 25 мм, ¡5 = 90°, к = 0,6м

При пологом (до 15°) залегании угольных пластов объем пород, перемещенный непосредственно во внутренний отвал, снижается на величину Уг (рис. 76), что вызывает уменьшение коэффициента сброса:

(8)

К9

^сбр

V -V

у сбр ' <р

К ЛИ

На основе геометрического анализа, выполненного в диссертации:

= „ 0<25Аг * м3

* 2 Бт35 у '

где ср - угол падения угольных пластов, град, (ср' - тоже, радиан). Из формул (7), (8) и (9):

„ /0,25д0|8М°,г (1 + 0,3 5т2/?) 0,25 Аср КрА 0.6А0,2^0.6

0,40

0,10 -I-,-1-

0 5 10 15

Угол падения угольных пластов, градус

Рис 9. Зависимость коэффициента сброса от угла падения угольных пластов

Таким образом, установлено, что при пологом залегании пластов коэффициент сброса уменьшается на величину, пропорциональную углу падения угольных пластов (рис. 9).

Полученную зависимость (10) рекомендуется использовать для обоснования рациональных параметров БВР при взрывном перемещении вскрыши.

Разработка и внедрение методики расчета параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама

Особенностью взрывного перемещения вскрышных пород является обеспечение увеличенного объема пород, перемещаемых взрывом во внутренний отвал и обеспечение требуемой степени дробления пород, необходимой для производительной работы экскаваторов, осуществляющих бестранспортную доработку остального объема взорванной массы.

Увеличение объема сброшенной породы связано, главным образом, с повышением удельного расхода ВВ, а следовательно, и удельного расхода бу-

рения, т.е. с повышением затрат на буровзрывные работы, но при этом снижаются затраты на экскавацию горной массы. Очевидно, в каждом конкретном случае существует оптимум, при котором сумма затрат на буровзрывные и экскаваторные работы имеет минимальное значение.

Расчетные параметры БВР при взрывном перемещении вскрышных пород, выполненных в диссертации представлены в табл. 2.

Таблица 2

Расчетные параметры БВР при взрывном перемещении вскрышных пород

Наименование параметров Ед.изм. Расчетная формула

Диаметр взрывных скважин (диаметр заряда) м ¿ = 0,125

Глубина взрывных скважин

- вертикальных - наклонных м м е = н

Длина забойки м /„=(15-20)*

Длина заряда м

Линейная плотность заряда кг/м р = 0,785Д*2

Масса скважинного заряда 0 = Р1, =р{е-г„)

Коэффициент сброса /*и4»М°-2(\ + 02вт2р) 0,25А<р

Средний диаметр куска взо- м ^ ОД

рванной горной массы 9е

Параметры сетки скважин ю=ь= Щ7 \ дЬт

- сопротивление и расстояние между рядами скважин м

-расстояние между скважинами м р£,т "Ч ч*

Ширина заходки м А = м + {п-\)Ь

где Я - годовой объем БВР, млн. м3; с1е - средний размер структурного блока в массиве, м; с!с - средний диаметр куска взорванной горной массы, м; с1 - диаметр зарядов, м; г - объемный вес пород, т/м3, м; /- коэффициент крепости пород по М.М. Протодъяконову; е - относительная мощность ВВ; Л - высота уступа, м; р- угол наклона скважин, град.; Д - плотность ВВ, кг/м3.

В качестве критерия оптимизации параметров взрывного перемещения

вскрыши целесообразно использовать величину общих удельных затрат.

с0бщ = С6,р + (1 - Ксбр )с, -» минимум, ШБ/м3 (11)

где Ксбр - коэффициент сброса вскрыши; С6вр, Сэ - удельные затраты на буровзрывные работы и экскавацию, иББ/м3:

,ШБ/м3 (12)

где Сб - удельные затраты на обуривание 1 м3 породы; Сцв - стоимость ВВ, ШБ/кг; ц - удельный расход ВВ, кг/м3.

Для определения затрат на БВР использовалась формула д.т.н., проф. Кузнецова В.А.:

С, Ж, ШБ/м3 (13)

б у »

Т Г.М

где Угм - выход горной массы с 1 м скважины, м .

В соответствии с экономическими условиями на угольных карьерах СРВ затраты на экскавацию горной массы определяются по формуле:

Сэ иББ/м3 (И)

йч Хч<2ч

где Рм- суммарная мощность двигателей экскаватора, кВт; Со - стоимость электроэнергии, ШБ/кВт.ч; <2м_с - часовая производительность экскаватора, м3/ч; М, - количество рабочих часов экскаватора в течение года; См - стоимость экскаватора, ШБ/шт.

Графический анализ величины удельных затрат (11) - (14), рассмотренных в диссертации, представлен на рис. 10.

Как видно из рис. 10 при взрывном перемещении вскрыши на угольных карьерах Вьетнама оптимальный удельный расход ВВ находится в пределах q = 0,70-0,85 кг/м3, коэффициент сброса при этом составляет Ксбр = 0,20-0,25.

Рекомендуемые рациональные параметры технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама представлены в табл. 3.

-общ, иъом'

2,50 -

К,

2,00

1,50 -

1,00 -

0,50 -

щ т,

щ ГА

ъ Щ 1 Ксб р 1

щ >

и У//К у

ш вА. — _

р УЛ

✓ // V/

V/// /у//.

V, ш

1 V/ У/7/ ///V

•сбр 0,5

0,50

0,70

0,90

1,10 Ч,

0,4

0,3

0,2

- 0,1 кг/м3

Рис 10. Зависимость удельных затрат на вскрышные работы и коэффициента сброса от удельного расхода ВВ для условий угольного карьера Нуйбео при высоте уступа 40 м, диаметре скважинных зарядов -250 мм.

Кс6р- коэффициент сброса;

Сбвр- затраты на БВР;

С,- затраты на экскавацию;

С„бщ - суммарные затраты на разработку вскрышных пород при их взрывном перемещении

Таблица 3

Рекомендуемые рациональные параметры технологии взрывного переме-

Угольные разрезы

№ Основные показатели Нуй- На- Као- Да-

бео зонг шон май

1 Геологические показатели

1.1 Угол падения угольного пласта, град. 7 5 11 14

1.2 Мощность угленосной толщи, м 24 18 6 7

1.3 Коэффициент крепости пород 10 8 12 12

2 Рациональные параметры БВР

2.1 Высота уступа, м 60 50 40 50

2.2 Диаметр скважин, мм 300 250 250 250

2.3 Удельный расход ВВ (АОТО), кг/м3 0,77 0,70 0,85 0,85

2.4 Линейная плотность заряда, кг/м 68,5 49,2 49,2 49,2

2.5 Глубина скважин, м 60,0 50,0 40,0 50,0

2.6 Длина забойки, м 7 6 6 6

2.7 Длина заряда, м 52,6 43,8 33,8 43,8

2.8 Параметры сетки скажин (\у = а = Ь), м 8,0 7,1 6,4 6,5

2.9 Количество рядов зарядов 4-5 5 5 5

2.10 Ширина заходки, м 32-40 36 32 33

2.11 Коэффициент сброса 0,2-0,25 0,21 0,21 0,20

По результатам выполненных в диссертационной работе исследований дана количественная оценка эффективности взрывного перемещения вскрышных пород и обоснованы рациональные параметры БВР применительно к горнотехническим условиям угольных карьеров Вьетнама. Экономический эффект частичного взрывного перемещения вскрышных пород с коэффициентом сброса, Кс6р = 0,20-0,25 составляет 0,4 ШБ/м3. При объеме выполняемых вскрышных работ 59 млн. м3 общий годовой экономический эффект взрывного перемещения вскрыши во внутренние отвалы составляет 23,6 млн. долл. США в ценах 2013 г (по сравнению с автотранспортной технологией перемещения вскрыши, принятой в настоящее время на карьерах СРВ).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно - квалификационной работой, в которой решена задача по разработке методики расчета параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород, обеспечивающих их эффективное перемещение во внутренний отвал, требуемую степень дробления и снижение общих затрат на вскрышные работы в условиях угольных карьеров Вьетнама, что имеет важное народнохозяйственное значение для Социалистической Республики Вьетнама.

Основные научные и практические результаты работы, полученные лично автором, заключаются в следующем:

1. На основе анализа состояния технологии открытых горных работ на карьерах развитых горнодобывающих стран мира (США, Канады, Австралии, России и др.) и инженерно-геологических и горнотехнических условий действующих и проектируемых угольных разрезов в СРВ обоснована целесообразность внедрения взрывного перемещения вскрышных пород на вьетнамских карьерах при горизонтальном и пологом (до 15°) залегании угольных пластов.

2. По результатам экспериментальных взрывов на физических моделях,

выполненных в лабораторных и в натурных условиях, установлены аналитические зависимости для определения ширины развала взорванной горной массы перемещения и коэффициента сброса горных пород.

3. Установлена обобщенная зависимость коэффициента сброса при горизонтальном залегании угольных пластов от удельного расхода, диаметра сква-жинных зарядов, угла наклона скважин, высоты уступа, ширины заходки, мощности угольных пластов.

4. При пологом залегании угольных пластов коэффициент сброса снижается на 20-25% с увеличением угла падения угольных пластов до 15° по сравнению с горизонтальным залеганием.

5. Разработана «Методика расчета параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама», основанная на результатах диссертационных исследований, обеспечивающая требуемую степень дробления пород и минимальные эксплуатационные затраты на вскрышные работы.

6. В обобщенном виде рекомендуемые рациональные параметры технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама находятся в пределах: высота уступа - 40-60 м; ширина буровзрывной заходки - 30-40 м; удельный расход ВВ - 0,70-0,85 кг/м3; угол наклона скважин - 80°-90°; диаметр скважинных зарядов - 250-300 мм, коэффициент сброса - 0,2-0,25.

7. «Методика расчета параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама» принята к внедрению акционерной фирмой «Нуйбео» при проектировании бестранспортной системы разработки.

8. Расчетный экономический эффект от внедрения взрывного перемещения вскрышных пород на угольных разрезах Нуйбео, Назыонг, Дамай и Каошон в СРВ составляет (в ценах 2013г) - 0,4 USD на 1 м3 породы, перемещенной взрывом во внутренний отвал (по сравнению с автотранспортной технологией перемещения вскрыши, принятой в настоящее время на этих карьерах).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Jle Конг Кыонг, Кузнецов В.А. Состояние и направления развития буровзрывных работ на угольных карьерах Вьетнама. //Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2012. -№6. -С. 114-119.

2. Ле Конг Кыонг, Кузнецов В.А. Экспериментальные исследования и аналитическая оценка коэффициента сброса вскрышных пород при их взрывной перевалке. //Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2013. -№4.-С. 1-8.

3. Ле Конг Кыонг. Методика обоснования рациональных параметров взрывной перевалки вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама.// Научный вестник МГГУ. -2013. -№10. - С. 55-59.

4. Ле Конг Кыонг. Методика определения дальности перемещения вскрышных пород при их взрывной перевалке.// Научный вестник МГГУ. -2013.-№10.-С. 60-63.

5. Ле Конг Кыонг, До Нгок Тыок, Буй Зуй Нам, Ву Динь Чыонг. Выбор рациональной высоты взрываемого уступа вскрышных пород на угольных карьерах Хуангньинь.// Журнал «Горная промышленность». - Ханой. -2013. -№5. -С. 1-4., (на вьетнамском языке).

6. Лыу Ван Тхык, Ле Конг Кыонг, Jle Ба Фык, Фан Нгу Хоань, Кузнецов В.А. Обоснование рационального удельного расхода ВВ при разработке вскрыши угольных карьеров Вьетнама.// Журнал «Горная промышленность». -Ханой. -2013. -№5. -С. 21-25., (на вьетнамском языке).

Подписано в печать « 07 » февраля 2014г. Формат 60x90/16

Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №

Отдел печати Московского государственного горного университета, г. Москва, Ленинский пр., д.6

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Ле Конг Кыонг, Москва

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

04201456072

ЛЕ конг кыонг

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ ВЗРЫВНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД НА УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРАХ ВЬЕТНАМА

Специальность 25.00.20 — «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель доктор технических наук, профессор КУЗНЕЦОВ В. А.

Москва 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВЬЕТНАМА 8

1.1. Состояние и перспективы разработки угля открытым способом в СРВ 8

1.2. Краткий анализ инженерно-геологических и горно-технологических условий угольных карьеров СРВ. 11

1.2.1. Геологическое строение 11

1.2.2. Природно-климатические и гидрогеологические условия 14

1.2.3. Физико-технические свойства пород и углей 14

1.2.4. Горно-технологические условия 16

1.3. Анализ технологии БВР на угольных карьерах Вьетнама 19

1.4. Состояние проблемы взрывного перемещения вскрышных пород в выработанное пространство 23

1.5. Предпосылки использования взрывного перемещения вскрышных пород на угольных разрезах СРВ 24 Выводы по главе 1 25 ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ РАЗРУШЕНИЯ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД ПРИ КОРОТКОЗАМЕДЛЕННОМ ВЗРЫВЕ МНОГОРЯДНЫХ СИСТЕМ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ В УСЛОВИЯХ УСТУПНОЙ РАЗРАБОТКИ 27

2.1. Обзор методов определения начальной скорости перемещения горных пород и параметров развала взорванной горной массы в условиях уступной отбойки 27

2.2. Анализ исследований эффективности взрывного перемещения вскрышных пород в выработанное пространство 38 Выводы по главе 2; Основные задачи диссертационных исследований 45 ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД В ЛАБОРАТОРНЫХ И НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ 47

3.1. Исследование дальности перемещения взорванной породы в условиях уступной взрывной отбойки 47

3.1.1. Экспериментальное изучение дальности перемещения горных пород в лабораторных условиях 4 7

3.1.2. Анализ начальной скорости и ширины развала взорванной горной массы при взрывном перемещении вскрышных пород 50

3.2. Исследование коэффициента сброса вскрышных пород при их взрывном перемещении в выработанное пространство 56

3.2.1. Экспериментальное изучение формы развала взорванной горной массы в лабораторных условиях 56

3.2.2. Методика определения зависимости коэффициента сброса

от физико-технических свойств вскрышных пород и параметров БВР 5 7

3.3. Экспериментальное исследование коэффициента сброса при взрывном перемещении вскрыши в натурных условиях 59

3.3.1. Организация модельных работ в натурных условиях на угольном разрезе Нуйбео 59

3.3.2. Зависимость коэффициента сброса от удельного расхода ВВ.. 61

3.3.3. Зависимость коэффициента сброса от диаметра сква-жинного заряда 62

3.3.4. Зависимость коэффициента сброса от угла наклона скважин 63

3.3.5. Зависимость коэффициента сброса от высоты уступа 64

3.3.6. Зависимость коэффициента сброса от ширины буровзрывной заходки 65

3.3.7. Зависимость коэффициента сброса от мощности угольного пласта 66

3.4. Обоснование зависимости коэффициента сброса вскрыши от основных параметров БВР и природных факторов 67 Выводы по главе 3 70

О/

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ МЕТОДИКИ РАЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ ВЗРЫВНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД НА УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРАХ ВЬЕТНАМА 72

4.1. Содержание методики расчета параметров БВР 72

4.2. Критерий оптимизации параметров БВР при взрывном перемещении вскрышных пород во внутренний отвал 74

4.3. Обоснование рационального диаметра взрывных скважин 77

4.4. Обоснование рациональной высоты уступа 80

4.5. Определение рациональной ширины буровзрывной заходки 83

4.6. Определение параметров единичного скважинного заряда 84

4.7. Определение рационального удельного расхода ВВ и коэффициента сброса вскрышных пород 85

4.8. Расчет параметров сетки расположения скважин 88

4.9. Рациональная схема короткозамедленного взрывания скважин-ных зарядов и величина интервалов замедлений 90

4.10. Расчет экономической эффективности при применении взрывного перемещения вскрышных пород на угольных разрезах СРВ 95 Выводы по главе 4 97 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 100 ПРИЛОЖЕНИЕ 110

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В основных направлениях экономического и социального развития Социалистической Республики Вьетнама (СРВ) на 2012-2020 годы предусмотрено довести добычу угля в стране к 2020 г. до 70-75 млн.т. Добыча угля открытым способом сопряжена с необходимостью разработки больших объемов вскрышных скальных горных пород, выемка и перемещение которых требуют предварительной буровзрывной подготовки, осуществляемой, как правило, скважинными зарядами взрывчатых веществ (ВВ) в условиях уступной отбойки. Годо-

вые объемы буровзрывных работ во Вьетнаме превышают 160 млн. м . Известно, что развитие открытого способа разработки сопровождается увеличением размеров карьеров, расстояний транспортирования горной массы и соответственно транспортных затрат. В настоящее время глубина вьетнамских карьеров составляет 80-150 м, расстояние до внешних отвалов - 1,5-3,5 км. Затраты на карьерный транспорт составляют 1,1 -

1,3 USD/m (45-50 % в общей себестоимости разработки вскрыши). В условиях высокой стоимости выполняемых вскрышных работ необходимо расширение сферы применения бестранспортной системы разработки, в том числе системы разработки с перемещением вскрышных пород во внутренний отвал взрывом.

Эффективность взрывного перемещения вскрыши определяется коэффициентом сброса (Ксбр) - отношением объема вскрышных пород, пе-

ремещенных взрывом непосредственно во внутренний отвал, к объему взорванного блока.

Анализ технологии взрывного перемещения вскрышных пород позволяет выделить две наиболее существенные проблемы, связанные с буровзрывными работами: увеличение объема пород, перемещаемых взрывом в отвал и обеспечение требуемой степени дробления пород, необходимой для производительной работы экскаваторов, осуществляющих бестранспортную доработку остального (70-80 %) объема взорванной массы.

вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама.

Научные положения, выносимые на защиту:

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

Научная новизна: установлены новые зависимости изменения ши-

рины развала взорванной массы и коэффициента сброса при взрывном перемещении вскрышных пород от основных параметров БВР и физико-технических свойств горных пород, учитывающие влияние мощности угленосной толщи и угла падения угольных пластов.

Практическое значение работы заключается в разработке и внедрении «Методики расчета параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама», обеспечивающей эффективное управление шириной развала, коэффициентом сброса вскрышных пород и грансоставом взорванной горной массы.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации докладывались на международных научных симпозиумах «Неделя горняка» (2011 г), на семинарах кафедры «Взрывное дело» МГГУ (2009-2013 гг.), в Институте Горной науки и Технологии - УШАСОМШ, в компании Нуйбео - УШАСОМГК.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 научных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобр-науки России.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю, д.т.н., проф. Кузнецову В.А. и всему коллективу кафедры «Взрывное дело» МГТУ за помощь при организации исследований по теме диссертации.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВЬЕТНАМА

1.1. Состояние и перспективы разработки угля открытым способом в СРВ

Уголь во Вьетнаме является основным видом энергетического сырья. На территории страны известно около ста угольных месторождений и углепроявлений разной степени изученности. Расположение основных месторождений угля во Вьетнаме представлено на рис 1.1.

Разведанные и предварительно оцененные запасы углей Вьетнама составляют более 220 млрд. т, в том числе каменного - около 11 млрд. т и бурого - 210 млрд. т.

Основные угольные месторождения расположены в северной части страны. Каменноугольный бассейн Куангнинь находится на северо-востоке страны (запасы каменного угля -10,5 млрд. т); буроугольный бассейн Шонгхонг и угольные месторождения в районе Нойдиа находятся на севере страны (запасы угля составляют 610 млн. т). [1].

Высокие темпы развития промышленности в СРВ, транспорта, сельского хозяйства, подъем бла-

2 - Буроугольный бассейн Шонгхонг; угля СРВ в 2012-2025 гг. представ-

3 - Угольные месторождения Нойдиа.

лено в

Потребление угля СРВ в 2012 - 2025 гг.

Наименование потребителей Потребление по годам, млн. т

2012 2015 2020 2025

Теплоэлектростанции 15,5 69,9 170,2 311,7

Цементная промышленность 7,7 9,4 9,3 9,3

Сельское хозяйство 0,8 2,1 2,1 2,1

Металлургическая промышленность 0,4 3,6 3,6 3,6

Производство удобрений 0,2 0,3 0,5 0,6

Другой спрос 7,9 8,5 9,4 10,4

Итого 32,5 93,9 195,2 337,7

В последние годы добыча угля во Вьетнаме стремительно растёт: в период с 2001 по 2012 г. она увеличилась в три раза, составив в 2012 г. 43 млн. т. В 2015 г планируется довести добычу угля до 60-65 млн. т, в 2020 г. - 70-75 млн. т [2]. Основная добыча сосредоточена в каменноугольном бассейне Куангнинь.

Для выполнения программы увеличения угледобычи, вьетнамская государственная угольная корпорация VINACOMIN рекомендует своим филиалам строительство новых и реконструкцию действующих карьеров. Значительное улучшение показателей работы действующих горных предприятий предполагается достигнуть за счет их дальнейшего перевооружения на основе комплексной механизации, внедрения новой техники и технологии.

В угольной промышленности СРВ, важную роль играют разрезы. В настоящее время 22 млн. т вьетнамского угля добывается открытым способом, что составляет 45-50 % от общей добычи. При этом около 20 млн. т/год обеспечивают крупные угольные разрезы:

- Нуйбео, Хату, 917, Каошон, Деонай, Кокшау и Дамай находятся в угольном бассейне Куангнинь;

- Назыонг, Ханьхоа в Нойдиа.

Текущий коэффициент вскрыши на данных разрезах находится в пределах 9,5-13,5 м3/т, а годовой объем вскрышных пород достигает 190 млн. м3. По мере отработки месторождений текущий коэффициент вскрыши увеличится до 14,0-15,0 м3/т, соответственно, возрастут и объемы вскрыши [3-10].

Объемы вскрышных пород и угля в проектных контурах карьеров Вьетнама приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Объемы вскрышных пород и угля в проектных контурах карьерах СРВ

Время Разрезы в Куангнинь Разрезы в Нойдиа Сумма всего

разработки V у век, 106 м3 V V угл, 106т Кт, м3/т Увск, 106 м3 V угл, 106 т Кт, м3/т Увск, 106 м3 V угл, 106 Т кт, м3/т

2012 176 18,6 9,5 16 1,7 9,4 192 20,3 9,5

2013 179 18,1 9,9 16 1,7 9,4 194 19,8 9,8

2014 170 17,1 9,9 16 1,7 9,4 186 18,8 9,9

2015 136 13,3 10,2 16 1,7 9,4 151 15,0 10,1

2016-2020 594 50,0 11,9 87 8,5 10,2 682 58,5 11,7

2021-2025 574 42,5 13,5 93 8,5 10,9 667 51,0 13,1

2026-2030 457 37,1 12,3 89 8,1 11,0 545 45,2 12,1

2031-2035 364 30,3 12,0 75 6,0 12,5 439 36,3 12,1

2036-2040 328 23,4 14,0 75 6,0 12,5 403 29,4 13,7

2041-2050 429 31,7 13,5 205 17,5 11,7 634 49,2 12,9

Сумма всего 3.729 319,2 11,7 704 64,2 11,0 4.433 383,4 11,6

Кт, м3/т 12,3 11,0 11,6

Примечание: Увск - объем вскрыши; Уугл - объем угля; Кт- текущий коэффициент вскрыши.

1.2. Краткий анализ инженерно-геологических и горнотехнических условий угольных карьеров СРВ

1.2.1. Геологическое строение

В геологическом строении месторождений СРВ принимают участие породы Палеозойской, Мезозойской и Кайнозойской групп. Вмещающие угленосные отложения представляют собой сложную складчатую систему из ряда крупных антиклинальных и синклинальных складок, осложненных разрывными нарушениями — сбросами и надвигами. Угольные пласты и вмещающие породы имеют сложное строение, не выдержаны по мощности и характеризуются значительной нарушенностью.

Мощность пластов или угленосной толщи колеблется от 1,5 до 1024 м. Угол падения угольных пластов изменяется в большом диапазоне. Горизонтальные залежи с углами падения до 5-10° разрабатываются в Нуйбео и Назыонг на глубинах от +170 до - 150 м; пологопадающие залежи с углами падения 10-15° разрабатываются в Каошон и Дамай; наклонные и крутые залежи с углами падения 15-70° - на других карьерах [3-10]. Поперечные геологические разрезы основных угольных месторождений Вьетнама представлены на рис 1.2.

По своему петрографическому составу угли месторождений довольно разнообразны. Для одних и тех же пластов петрографический состав хорошо выдерживается и нередко является маркирующим признаком при определении марки угля. Различная степень метаморфизма, проявляющаяся на углях разнообразных петрографических типов, привела к образованию весьма обширной гаммы углей различного качества.

Угли характеризуются высокой хрупкостью. Внутри угольного пласта нередко встречаются породные прослойки, мощность которых колеблется от 15 до 30 см, а иногда достигает 1,0 м, содержание серы - 0,5 %.

Рис 1.2. Поперечные геологические разрезы угольных месторождений Вьетнама

а - Разрез Деонай г - Разрез Дамай ж - Разрез Хату 6 - Разрез Кокшау О - Разрез Назыонг з - Разрез Нуйбео в - Разрез Каошон е - Разрез Ханъхоа �

Информация о работе

Ле Конг Кыонг
кандидата технических наук
Москва, 2014
ВАК 25.00.20

Диссертация

Обоснование параметров технологии взрывного перемещения вскрышных пород на угольных карьерах Вьетнама - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы