Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Ермаков С.А. 1 Хосоев Д.В. 1

---

1 Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского СО РАН

Предложены технологические варианты разработки Эльгинского угольного месторождения. Выполнена оценка воздействия технологий на окружающую среду. Показано, что наименьший объем выбросов достигается при применении безвзрывной технологии с использованием комбайнов КСМ и конвейерного транспорта.

Статья в формате PDF

258 KB

окружающая среда

экологические требования

выбросы

комбайн

безвзрывная технология

1. Мазикин В.П., Шевелев Ю.А, Наседкин С.Ю. Перспективы снижения негативного воздействия угольной промышленности на экологию Кузбасса // Уголь. – 2005. – № 7. – С. 3-4.

2. Коваленко С.К. Интенсификация угледобычи на основе применения машин типа КСМ: применительно к условиям Талдинского каменноугольного месторождения // автореф. в форме научного доклада.

3. Бульбашев А.П., Билюкин А.Б., Супрун В.И., Трубчанин В.В., Данилов В.Н. Безвзрывная селективная выемка сложноструктурных залежей // Горный журнал. – 1996. – № 11-12.

4. Краснянский Г.Л, Штейнцайг Р.М, Рудольф В., Коваленко С.К. Опыт создания и перспективы освоение в горнодобывающей промышленности машин нового поколения КСМ-2000РМ // Уголь. – 1998. – № 4 – С. 17.

5. Баулин, А.В. и др. Освоение Эльгинского каменноугольного месторождения // Уголь. – 2002. – № 1. – С. 22-23.

Эльгинское каменноугольное месторождение находится в местности, где расположены два объекта, отнесенные к государственным заказникам: оз. Большое Токко и селение представителей коренных малочисленных народов Крайнего Севера в верховьях р. Алгома. В этих заказниках находятся уникальные места со своеобразным растительным и животным миром, которые из-за трудной доступности до настоящего времени сохраняются почти в первозданном виде, что предъявляет повышенные экологические требования на всех этапах ввода в эксплуатацию месторождения.

Поэтому при выборе технологических решений необходимо минимизировать негативное воздействие на окружающую среду.

До недавнего времени варианты освоения Эльгинского месторождения были посвящены, в основном, принципиальным решениям технологии открытых горных работ, при этом экологические вопросы на достаточном уровне не рассматривались. Во многих вариантах рассмотрено применение только цикличной технологии на базе буровзрывных работ, одноковшовых экскаваторов и автотранспорта. В настоящее время в проектные решения отработки первоочередного участка месторождения также заложена цикличная технология с буровзрывной подготовкой.

Как показывает анализ, и практический опыт эксплуатации месторождений максимальный объем вредных выбросов при добыче угля образуется при применении цикличной технологии с предварительной буровзрывной подготовкой [1].

В связи с этим достаточно актуальным является рассмотрение новых решений разработки Эльгинского месторождения в части применения технологий и оборудования.

Перспективным с позиции экологии горного производства и в плане селективной разработки месторождения является применение безвзрывной технологии на базе роторно-конвейерных комплексов, или погрузочно-выемочных машин (комбайнов) непрерывного действия типа КСМ-2000Р с фронтальным расположением роторных колес [2-4].

Применение комбайнов КСМ-2000Р, кроме обеспечения принципа селективной отработки, повышения чистоты выемки полезного ископаемого, позволит снизить затраты энергии на добычу по сравнению с традиционной цикличной технологией, уменьшить пылевые и шумовые выбросы.

С учетом горно-геологических условий, технико-экономических и экологических требований авторами рассмотрено три технологических варианта разработки месторождения. Для всех вариантов рассчитано требуемое количество оборудования при объеме добычи 30 млн. т угля и 108 млн. м3 вскрыши в год, исходя из Квск. – 3,6 м3/т. [5].

Первый вариант – цикличная технология с применением БВР на вскрышных и добычных работах. Оборудование на вскрышных работах – экскаваторы ЭКГ–1500К ОМЗ с объемом ковша 40 м3, автосамосвалы БелАЗ–7501 (280 т), буровые станки СБШ-250 МНА-32. На добычных работах – экскаваторы ЭКГ-10 с емкостью ковша 10 м3, буровые станки СБШ-160. Доставка угля с верхних горизонтов до промышленной площадки 130-тонными автосамосвалами БелАЗ–75131. На нижних горизонтах, где фронт работ более протяженный (3-3,7 км) и находятся самые мощные пласты, на добычных работах рассмотрены экскаваторы ЭКГ–15ХЛ с емкостью ковша 15 м3, 220-тонные автосамосвалы БелАЗ–7530, буровые станки СБШ-160.

Второй вариант – на вскрышных работах та же цикличная технология, с соответствующим набором оборудования, а на добыче угля комбайны КСМ-2000Р в комплексе с автосамосвалами и ленточными конвейерами.

Третий вариант – для разработки вскрыши используются мехлопаты и частично КСМ-2000Р с автотранспортом. Как показали предварительные расчеты, до 30 % вскрышных пород Эльгинского месторождения могут разрабатываться комбайнами КСМ-2000Р в т.ч. с предварительным разупрочнением с помощью ПАВ, при этом их средняя производительность может составить до 1000 м3/ч. На добычных работах применяются, как и во втором варианте, комбайны КСМ с автотранспортом и ленточными конвейерами.

С использованием программного комплекса НПО «Интеграл», «Горные работы»; «АТП-Эколог», в соответствии с «Методикой расчета вредных выбросов (сбросов) для комплекса оборудования открытых горных работ (на основе удельных показателей)» (Люберцы, 1999), «Методикой проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для баз дорожной техники (расчетным методом)» (М., 1998 г.), по рассматриваемым вариантам были произведены расчеты количества вредных выбросов и платы за выбросы. Результаты расчетов приведены в таблице.

Количество вредных выбросов

Как показывает анализ, максимальный объем вредных выбросов при добыче угля образуется в случае применения цикличной технологии с предварительной буровзрывной подготовкой (1 вариант). Выбросы по пыли и взвешенным веществам в первом варианте в 1.5 и 1.7 раз больше чем во втором и соответственно в третьем вариантах. Наименьшие выбросы окиси углерода – 2073 т, диоксида азота – 4981 т и оксида азота – 727 т, составляют по третьему варианту, что в среднем в 1.7 раза меньше, чем при первом варианте с цикличной технологией.

Таким образом, из рассмотренных технологических вариантов разработки месторождения с экологической точки зрения, применение безвзрывной технологии на базе комбайнов КСМ с автосамосвалами и конвейерным транспортом на добычных работах в 1.5 раза уменьшит негативное воздействие на окружающую среду по сравнению с цикличной технологией. При этом частичное применение КСМ на вскрышных работах позволит еще больше снизить негативное воздействие – до 1.7 раза.

Для уменьшения вредные выбросов при разработке месторождения возможно также применение следующих мероприятий:

• бурение взрывных скважин с применением водо-воздушной смеси сухого и влажного пылеподавления;
• орошение забоев и дорог в теплый период времени водой;
• применение ВВ с нулевым или близким к нему кислородным балансом;
• установка каталитических газонейтрализаторов на автосамосвалах;
• применение специальных средств СПГО на рабочих местах;
• формирование отвалов вскрышных пород с параметрами, обеспечивающими максимальные условия естественного проветривания карьерного пространства.

В целом, применение безвзрывной технологии на базе комбайнов КСМ для разработки Эльгинского месторождения позволит минимизировать негативное воздействие на окружающую среду, в т. ч. уменьшить простои карьера из-за загазованности после массовых взрывов, сократить потери и повысить качество добываемого угля. Перечисленные факторы являются особенно важными с учетом территориального расположения месторождения и существующих экологических требований.

Библиографическая ссылка