Управление Ростехнадзора по Калужской области

Повышение безопасности ведения открытых горных работ за счет использования подземной инфраструктуры смежной шахты

C увеличением глубины разработки при открытом способе добычи угля резко обостряются вопросы проветривания рабочего пространства и водоотведения. С одной стороны, это связано с тем, что основной вид транспорта на современных разрезах — автомобильный, обеспечивающий не только транспортирование добытого угля, но и все увеличивающегося объема вскрышных пород. Образующиеся выхлопные газы — более плотные, чем атмосферный воздух, и скапливаются в придонной части разреза. С другой стороны, с увеличением глубины разработки увеличивается площадь дневной поверхности, занятая угледобывающим предприятием и сооружением для водосбора поверхностных и грунтовых вод.

Методы естественной вентиляции глубоких разрезов не в состоянии обеспечить качественного разбавления вредностей в донной части разреза, а технические решения по искусственному проветриванию, в частности с использованием труб большого диаметра, весьма дороги и в нашей стране не применяются.

Авторами рассмотрена концепция искусственного проветривания пространства разреза, основанная на том, что при освоении угольного месторождения широко используются открытый и подземный способы разработки угольных пластов; причем более глубокую часть месторождения разрабатывают подземным способом — шахтами, а пласты, близко подходящие под наносы, — открытым способом, т.е. разрезами. Для разрезов, разрабатывающих угольные пласты на заключительной стадии, когда глубина разработки становится критической для организации естественного проветривания, предлагается использовать подземную инфраструктуру смежной шахты, в частности ее крыла, работы в котором прекращены по тем или иным причинам.

После достижения горными работами глубины, при которой узким местом становятся организация транспортных потоков пород вскрыши и угля по одним и тем же уступам, проветривание горных выработок и водоотведение со дна разреза, используют существующую подземную инфраструктуру смежной шахты, имеющей с разрезом общую границу горного отвода ( см. рисунок, а ). Для этого дно разреза 1 профилируют таким образом, чтобы на нем образовалась явно выраженная пониженная зона 2 , в которой могли бы скапливаться не только вода, но и выхлопные газы, образующиеся при работе очистного и транспортного оборудования (см. рисунок, б). Зону 2 на дне разреза соединяют с сетью горных выработок шахты путем проведения наклонной выработки 3 по одному из пластов разрабатываемой свиты. Выработку 3 проводят до сопряжения с капитальной горной выработкой 4 одного из отработанных горизонтов или крыльев шахты. В устье наклонной выработки устанавливают бункер-перегружатель, в самой выработке — ленточный конвейер и вентилятор.

Ранее отбитый на дне разреза уголь грузили в транспортное средство, например автосамосвалы, и транспортировали его на поверхность. Теперь уголь транспортируют к устью наклонной выработки 3 , выгружают бункер-перегружатель, который непрерывно подает его на ленточный конвейер. Последний доставляет отбитый уголь в шахту, который средствами магистрального транспорта выдается на поверхность.

Вода, скапливающаяся в выработках угольного разреза, стекает естественным образом в пониженную зону 2 , откуда самотеком по наклонной выработке 3 направляется в систему водоотлива шахты.

Вентилятор, установленный в наклонной выработке 3 , удаляет выхлопные газы со дна разреза и направляет их в шахту, где они могут быть разбавлены воздушной струей и выданы на поверхность.

Углубление горных работ в разрезе начинают с соответствующего углубления пониженной зоны, которая будет перемещаться по оси наклонной выработки и обеспечивать самотечное отведение воды и концентрацию выхлопных газов в устье наклонной горной выработки, т.е. в стороне от зоны ведения добычных работ.

За счет соединения разреза и смежной шахты наклонной пластовой выработкой, проведенной в пониженную зону дна разреза, достигается не только эффект дренажа горных работ на разрезе, но и резко повышается эффективность его проветривания. Выхлопные газы по отдельному трубопроводу отводятся в шахту, а свежий воздух занимает их место естественным образом. При этом удаление части газовой среды со дна разреза требует меньших затрат электроэнергии, чем замена всего объема.

За счет использования транспортной цепочки смежной шахты обеспечивается не только разделение потоков угля и пород вскрыши (упрощается схема организации транспорта), но и непрерывное транспортирование угля из разреза.

В.Я. Шахматов, канд. техн. наук, ст. науч. Сотрудник

В.А. Федорин, д-р техн. наук, зав. Лабораторией

Б.А. Анферов, канд. техн. наук, ст. науч. Сотрудник

Л.В. Кузнецова, канд. техн. наук,ст. науч. Сотрудник

А.Ю. Михайлов,

Инженер

 

Журнал «Безопасность труда в промышленности» , №4 за 2010 www.safety.ru


Размещено: 19.08.2010 10:10:01

Обсудить на форуме »

В корневой раздел »