Главная | Обратная связь

Исследование сырьевой базы горнодобывающих и перерабатывающих предприятий для производства бесцементных твердеющих смесей и закладки выработанного пространства

Одним из экологических неблагополучных районов Кузбасса, связанных с добычей угля является Прокопьевско-Киселевский промышленный район. Основные объемы добычи угля в Прокопьевске обеспечивали шахты, не имеющие аналогов в мировой практике: расположенные в черте города и отрабатывающие мощные крутые пласты. На компактной угленосной площади, простирающейся на 56 км при ширине 5-9 км, с 1926 по 1953 год было построено 18 шахт. Промышленные запасы по шахтам крутого падения НПО «Прокопьевскуголь» составляют около 250 млн.т, в том числе на действующих горизонтах – более 125 млн. т. Удельный вес коксующихся углей составляет 75%.

Добыча угля на шахтах осуществляется системой «длинные столбы с обрушением», а также камерной системой с щитовыми перекрытиями (щиты типа КС). На ряде предприятий, добычу производят с применением гидротехнологии (подэтажная гидроотбойка с давлением технологической воды до 12 МПа). Технологическая схема предусматривает подачу воды в забои с поверхности (средний напор) и повышение давления в шахте насосами второй ступени.

За период реструктуризации угольной отрасли УК «Прокопьевскуголь» закрыла 5 шахт, из которых 4 добывали коксующиеся угли определяли всю налоговую, экономическую, экологическую и социальную политику г. Прокопьевска.

Уникальность залегания и качественный состав пластов требует непрерывного развития соответствующих способов подземной угледобычи, позволяющих рентабельно развивать добычу угля высококачественных коксующихся марок.

Объект исследования является сырьевой базой для производства бесцементных твердеющих смесей для закладки выработанного пространст-ва - шахтные породы угледобывающих предприятий г. Прокопьевска и отходы углеобогащения ЦОФ, входящих в состав УК «Прокопьевскуголь».

Результаты анализа исходных данных по шахтам Прокопьевского района (табл. 6.5) показывают, что в 2000-2010 гг. выход породы от проведения горных выработок составляет 0,75¸0,9 млн. т в год. В общем количестве проводимых выработок полевые штреки составляют от 33 до 37 %, квершлаги – 48 ¸ 59 %. Породообразующие выработки дают 83% всех шахтных пород.

Таблица 6.5

Проведение подготовительных выработок по породе и выход породы по шахтам ОАО УК «Прокопьевскуголь»

Шахта	Годы	Объем породы, тыс. т
Всего, тыс. т	Полевые штреки	Квершлаги	Прочие
Коэф.	Объемный вес, , т/м3	, т.т.		, т/м3	, т.т.		, т/м3	, т.т.
Коксовая	2001 2002	115 100 106	7-14 7-14 7-14	2,3-2,5 2,3-2,5 2,3-2,5		7-9 7-9 7-9	2,1-2,3 2,1-2,3 2,1-2,3		7-12 7-12 7-12	2,1-2,5 2,1-2,5 2,1-2,5	5,0 5,0 5,0
Зенковская	2001 2002		6-9 - -	2,5 2,5 2,5	- -	4-9 4-9 4-9	2,1 2,1 2,1		- 4-9 4-9	- 2,3 2,3	-
им. Ворошилова	2001 2002		4-8 4-8 4-8	2,5 2,5 2,5		4-8 4-8 4-8	2,5 2,5 2,5		4-9 4-9 4-9	2,5 2,5 2,5
им. Дзержинского	2001 2002		4-7 4-7 4-7	2,5 2,5		4-8 4-8 4-8	2,5 2,5 2,5		4-6 4-6 4-6	2,3 2,3 2,3
Красногорская	2001 2002		7-9 7-9 7-9	2,5 2,5 2,5		4-6 4-6 4-6	2,5 2,5 2,5		- - -	- - -	- - -
Тырганская	2001 2002		3-7 3-7 3-7	2,5 2,5 2,5		1-7 1-7 1-7	2,5 2,5 2,5		4-7 1-7 1-7	2,5 2,5 2,5

Данные отчетности породных комплексов шахт (табл. 6.2) показывают, что выдача пород на поверхность составляет до 2,0 млн. т., что объясняется выдачей породы от проведения горных выработок, гор­ной массы от перекрепки и очистных работ. При проектировании комплексов для перера­ботки пород в закладочный материал на поверхности и под землей необходимо ориентироваться на выход пород от проведения горных выработок.

В Прокопьевском районе функционируют четыре углеобога­тительные фабрики: "Коксовая", "Прокопьевская", "Зиминка, "Крас­ногорская", которые выдают, в год более 600 тыс. т отходов углеобогащения, в т.ч. более 400 тыс. т отходов гравитации и до 100 тыс. т отходов флотации. Зольность отходов углеобо­гащения колеблется в пределах 66-69,5 %.

По району объем ежегодных отходов горнодобывающих и перерабатывающих предприятий составляет свыше 2,6 млн. т, из которых около 1,5 млн. т можно использовать в качестве закладочного материала.

Порода из шахт, представлена, в основном, песча­никами, алевролитами, аргиллитами. Например, на шахте " Коксовая " порода содержит песчаников - 20-30 %, алевролитов и ар­гиллитов - 50-70 %. Содержание угля в породе состав­ляет 15 %, дерева - 0,5 %. Отходы углеобогатительных фабрик состоят из аргиллитов, алевролитов, песчаников, содержание горю­чих веществ в отходах достигает 10-40%.

Таблица 6.6

Объемы породы от проведения подготовительных выработок (тыс. т)

Таблица 6.7

Объемы выпуска отходов углеобогатительных фабрик района за 1998 г.

Породы же с ручной породовыборки по петрографическому сос­таву аналогичны породам, выдаваемым на шахтный отвал, но содержат меньше угольных частиц (не более 5 %). Породы от проведения породных выработок почти не содержат угольных частиц. При проведении квершлагов на пересечении их с пластами, или при проведении выработок с присечкой угля породы содержат до 10 - 15 % угля.

Основные физико-механические свойства шахтных пород и от­ходов углеобогащения представлены в табл.6.8.

Таблица 6.8.

Основные физико-механические свойства шахтных пород и

отходов углеобогащения

Закладочные материалы, подаваемые в выработанное прост­ранство очистных выработок, должны отвечать требованиям СТП 0160048.002-90. Анализ данных табл. 6.4 показывает, что породы от проведения породных вырабо­ток и ручной породовыборки соответствуют требованиям CTП и мо­гут применяться в качестве материалов – заполнителей с целью производства бесцементных твердеющих смесей для закладки выработанного пространства угольных пластов. Породы, выдаваемые из шахты, отходы углеобогащения по содержанию горючих веществ также удовлетворяют требованиям, предъявляемым к закладочным материалам, но требуют шихтования с не горючими породами, например, известняком.