Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Геолого-минералогические науки
Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

Диссертационная работа:

Дорофеев Виктор Андреевич. Обоснование организационно-технологических методов ведения горных работ в сложных горнотехнических и геокриологических условиях открытой разработки угольных месторождений :На примере разреза "Восточный" : Дис. ... канд. техн. наук : 25.00.22 : Чита, 2005 172 c. РГБ ОД, 61:05-5/3426

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОСТОЧНОГО

ЗАБАЙКАЛЬЯ 10

І.І.Характеристика минерально-сырьевой базы угольных

месторождений Восточного Забайкалья 10

1.1.1. Угольные ресурсы России. Общие сведения 10

1.1.2.Угольные месторождения Восточного Забайкалья 11

1.1.3. Современное состояние добычи угля в Читинской

области 12

1.2. Горно-технические и горно-геологические условия разработ
ки Татауровского буроугольного месторождения
13

  1. Природно-климатические условия месторождения 13

  2. Горно-геологическая характеристика месторождения 14

  3. Оценка гидрогеологических условий месторождения 16

  1. Современное состояние разработки месторождения 19

  2. Адаптация организационно-технологических решений к современным эколого-экономическим условиям 23

1.5. Цели и задачи исследований 27

ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ БУРОВЗРЫВ
НЫХ РАБОТ 29

2.1.Особенности ведения буровзрывных работ по мерзлым чет
вертичным отложениям и коренным породам 29

2.2. Повышение сохранности скважин и гидроизоляция заря
дов ВВ
32

2.2.1. Анализ факторов, влияющих на сохранность скважин,

и результатов испытаний гидроизоляции скважин 32

2.2.2. Разработка технологии заряжания с гидроизоляцией

зарядов ВВ 36

2.2.3 Особенности и перспективы заряжания скважин непосред
ственно после их бурения 38

2.3. Обоснование рационального ассортимента взрывчатых
веществ
40

2.3.1 Сравнительные испытания различных типов ВВ 40

2.3.2 Оценка ассортимента ВВ для взрывания вскрышных

пород 42

2.4. Параметры буровзрывных работ по мерзлым четвертичным
отложениям
45

  1. Закономерности распространения разрушающих деформаций 45

  2. Обоснование минимального расстояния подбоя детонирующего шнура при многорядном короткозамедленном взрывании 51

  3. Обоснование параметров сетки скважин и удельного расхода ВВ 54

2.5. Выводы 66

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИ
ЧЕСКИХ СХЕМ ВЗРЫВАНИЯ 68

3.1. Обоснование параметров технологических схем взрывания

на вскрышных уступах при бестранспортной системе разработки 68

  1. Технологическая схема взрывания при валовой выемке четвертичных отложений и коренных пород 71

  2. Технологическая схема взрывания при селективной

выемке четвертичных отложений и коренных пород 73

3.4. Технологическая схема взрывания с раздельной выемкой

4
деятельного слоя многолетнемерзлых пород 78

3.5. Оценка эффективности технологических схем взрывания 83

3.6. Выводы 95

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ВЕДЕ
НИЯ ГОРНЫХ РАБОТ В УСЛОВИЯХ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ
И ВЫСОКОЙ ОБВОДНЕННОСТИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ 97

4.1.Комбинированные технологические схемы вскрышных работ
с применением драглайнов, бульдозеров и скреперов
97

  1. Технологические схемы экскавации с оттаиванием и перемещением песчано-галечных пород 97

  2. Разработка многолетнемерзлых пород по периодам

года 106

4.2.Исследования вскрышного агрегата с системой подвески ковша
к забойной и отвальной платформам 117

4.3. Обоснование технологических схем осушения разреза 124

  1. Анализ проектных схем осушения разреза 124

  2. Совершенствование системы водоотлива на разрезе 127

  1. Технико-экономическая эффективность организационно-технологических методов ведения горных работ. 131

  2. Выводы 134

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 136

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 139

ПРИЛОЖЕНИЯ 146

Введение к работе:

Актуальность работы. На территории Восточного Забайкалья известно более 100 угольных месторождений и углепроявлений. Разрабатываются Харанорское, Уртуйское и Татауровское буроугольные месторождения. Наиболее сложные горно-технические и горно-геологические условия характерны для Татауровского месторождения: суровость климата; влияние крупной реки Ингода; высокая водообильность; многолетняя мерзлота. Четвертичные отложения содержат кондиционную песчано-гравийную смесь.

В современной технологии ведения горных, буровзрывных и строительных работ в условиях многолетней мерзлоты достигнуты значительные научно-практические результаты, изложенные в трудах В.П. Бакакина (1958), И.П.Балбачан( 1974,1979), В.Г. Гольдтмана, И.З. Дроговейко (1981), А.А. Егу-пова (1981,1991), В.И. Емельянова (1976,1978), И.И.Железняка Д.М.Кушнарева (1973,1983,1985), М.В.Костромина (1994), Г.ЗЛерльштейна (1979), С.В.Потемкина (1991), В.Г.Пятакова (1994), А.В.Рашкина (2004) и др. Однако исследования в этой области при открытой разработке угольных месторождений весьма незначительны и связаны в основном с повышением эффективности бурения взрывных скважин по многолетнемерзлым породам -Н.Н.Страбыкин (1989), В.А.Перетолчин, А.Е.Беляев и др. (1983,1985,1993). Вместе с тем опыт работы разрезов Восточной Сибири, Забайкалья и Якутии, исследования В.П.Федорко (2000), Г.К.Островского (1993), В.М.Наумова и др. показывают, что необходимо разрабатывать специальные технологические схемы ведения буровзрывных (БВР) и горных работ по многолетне-мерзлым и коренным породам и создавать экономичную систему осушения разреза и водоотлива. Решению этой актуальной научно-практической задачи посвящена диссертация.

Объект исследования - буровзрывные и вскрышные работы на угольных разрезах в сложных горно-технических и геокриологических условиях.

Предмет исследования — технологические схемы буровзрывных и вскрышных работ в условиях многолетней мерзлоты и высокой обводненности месторождения.

Цель работы - Разработать и обосновать эффективные технологические схемы буровзрывных и вскрышных работ в сложных горнотехнических и геокриологических условиях, усовершенствовать систему осушения и водоотлива.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

изучить горно-технические и горногеологические условия буро-угольных месторождений Восточного Забайкалья, состояние технологии открытой разработки, выявить адаптивные границы разреза на основе современных эколого-экономических критериев;

выявить особенности ведения БВР по мерзлым четвертичным отложениям и коренным породам, позволяющих разработать и обосновать технологические решения по сохранности скважин, гидроизоляции зарядов ВВ, рациональный ассортимент ВВ и параметры;

разработать и обосновать технологические схемы взрывания на вскрышных уступах при бестранспортной системе разработки, при валовой и селективной выемке мерзлых четвертичных отложений, коренных пород и деятельного слоя;

разработать технологические схемы ведения горных работ в условиях многолетней мерзлоты и высокой обводненности месторождения.

Идея работы заключается в том, что повышение эффективности открытой разработки угольных месторождений в сложных горно-технических, гидрогеологических и геокриологических условиях возможно на основе применения рациональных параметров БВР по мерзлым четвертичным отложениям, комбинированных технологических схем вскрышных работ и совершенствования системы водоотлива.

Методы исследований. Обобщение результатов известных технологий, моделирование, опытные взрывы и производственные эксперименты, обработка результатов опытов методом наименьших квадратов, технико-экономический анализ.

Защищаемые научные положения.

1. Разработанные и обоснованные на закономерностях распространения разрушающих деформаций технологические схемы взрывания на вскрышных уступах при бестранспортной системе разработки, при валовой и селективной выемке мерзлых четвертичных отложений, коренных пород и деятельного слоя позволяют улучшить качество дробления массива и сократить потери скважин.

2.Разработанные технологические схемы горных работ на основе послойного солнечно-радиационного оттаивания мерзлых пород четвертичных отложений и совершенствования системы осушения и водоотлива в условиях многолетней мерзлоты и высокой обводненности месторождения обеспечивают планомерность ведения вскрышных работ и высокие технико-экономические результаты добычи угля.

3. Перспективным направлением совершенствования технологии вскрышных и добычных работ является применение предложенного вскрышного агрегата, позволяющего уменьшить объём вторичного рыхления многолетнемерзлых пород, сократить площади внешних отвалов, уменьшить расходы на планировку отвалов при рекультивации нарушенных земель и повысить полноту выемки угля на подтапливаемых участках.

Достоверность и обоснованность защищаемых научных положений обеспечена представительным объёмом опытных взрывов в натурных и производственных условиях, промышленными испытаниями технологических схем ведения буровзрывных и горных работ, крупномасштабным внедрением разработанных технологий в производство с большим экономическим эффектом и фактическим повышением эффективности добычи угля в новых экономических условиях.

Теоретическая значимость и научная новизна диссертации заключается в: выявлении закономерностей распространения разрушающих деформаций при взрывании мерзлых пород, позволяющих обосновать и оценить параметры заложения зарядов и короткозамедленного взрывания; обосновании технологических схем вскрышных работ с применением солнечно-радиационного оттаивания пород.

Практическое значение имеют: технические решения по сохранности взрывных скважин и гидроизоляции зарядов ВВ; обоснованные параметры БВР по мерзлым четвертичным отложениям и разработанные технологические схемы взрывания на вскрышных уступах при бестранспортной системе разработки, при валовой и селективной выемке четвертичных отложений, коренных пород и деятельного слоя; технология проходки открытой дрены направленными взрывами сосредоточенных скважинных и щелевых зарядов; комбинированные технологические схемы вскрышных работ с применением солнечно-радиационного оттаивания пород; конструкция вскрышного агрегата с системой подвески ковша к забойной и отвальной платформам; усовершенствованная система осушения дренажными канавами на глубину деятельного слоя с применением щелевых зарядов и водоотлива с оптимальными сечениями подающих и напорных магистралей, позволяющая сократить перекачку воды в объёме до 2000 м /час.

Личный вклад автора заключается в формулировке цели и основных задач исследований, обосновании послойного солнечно-радиационного оттаивания мерзлых горных пород, конструкции вскрышного агрегата и системы осушения и водоотлива, организации производственных экспериментов, разработке технологических схем ведения буровзрывных и горных работ по периодам года, обработке и анализе результатов исследований.

Апробация работы. Результаты, основные положения, выводы и рекомендации докладывались на научно-технических совещаниях АО «Востсиб-уголь», ОАО «Читинская угольная компания», ежегодных научно-

9 практических конференциях ЧитГУ (2003,2004), ИрГТУ «Игошинские чтения» (Иркутск, 2003), научном симпозиуме «Неделя горняка»(2004,2005, МГТУ, Москва). Результаты исследований и разработок использованы при разработке проекта реконструкции и развития разреза «Восточный» в ОАО «Востсибгипрошахт» и составлении ОВОС в ЧитГУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей в журнале «Уголь», сборнике научных трудов «ГИАБ» и Вестнике ЧитГУ.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и содержит 145 страниц машинописного текста, включая 43 рисунка, 19 таблицы, список использованной литературы из 70 наименований, 14 приложений.

Автор выражает искреннюю благодарность коллективу кафедры «Открытых горных работ» ЧитГУ за конструктивное обсуждение результатов исследований и моральную поддержку, директору Горного института доценту П.Б.Авдееву за организационную помощь, научному руководителю профессору А.В.Рашкину за научно-методическую помощь при написании диссертации, кандидатам технических наук В.М.Наумову и Ю.Г.Скурихину, горному инженеру Ю.К.Гордееву за организацию опытных работ.

Подобные работы
Сидорова Галина Петровна
Разработка и обоснование методов контроля качества угля на разрезах Восточного Забайкалья
Безверхая Елена Владимировна
Обоснование условий применения способов и главных параметров технологии подземной разработки месторождений облицовочного мрамора
Потапов Владимир Валентинович
Технология разработки месторождений угля с предварительным его обогащением в подземных условиях
Урбаев Денис Александрович
Количественная оценка сложности разработки мелкомасштабных месторождений золота (На примере месторождений юга Центральной Сибири)
Якимов Алексей Алексеевич
Обоснование рациональной технологии открытой разработки месторождений комплексных железосодержащих руд (На примере Чинейского месторождения титаномагнетитовых руд)
Этезов Исмаил Кусаинович
Обоснование технологии управления состоянием прикарьерного массива при разработке месторождений комбинированным открыто-подземным способом (На примере Тырныаузского вольфрамо-молибденового месторождения)
Мельков Дмитрий Андреевич
Исследование и оптимизация параметров технологий разработки по критериям напряженности массива и качества руд : на примере месторождений Садонского рудного узла
Иванов Александр Александрович
Совершенствование технологии разработки ярусно залегающих рудных тел (На примере Узельгинского медно-колчеданного месторождения)
Соболев Анатолий Ильич
Повышение эффективности технологии разработки крутопадающих тонкожильных месторождений на основе интенсификации выпуска замагазинированной руды (На примере рудников Забайкалья)
Галинов Юрий Николаевич
Повышение эффективности и безопасности технологии подземной разработки урановых месторождений на основе управления процессами выделения и выноса радона : На примере ППГХО

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net