
1 Общая часть
1.1 Общие сведения о разрезе
Коркинское месторождение, мощные пласты которого являются объектом открытой разработки угля Коркинским разрезом, располагается в центральной части Челябинского буроугольного бассейна в 30 км юго-восточнее города Челябинска в непосредственной близости от г. Коркино В 12 км к западу от г. Коркино проходит железнодорожная магистраль Свердловск-Оренбург, а в 5 км – шоссе Челябинск-Троицк. С г. Челябинском и районными центрами город Коркино связан дорогами с твёрдым покрытием.
Ближайшими к Коркинскому месторождению населёнными пунктами, кроме г. Коркино, являются посёлок им. Розы Люксембург (непосредственно к востоку), пос. Тимофеевка – в 3 км к западу, пос. Бектыш – в 5 км к юго-востоку и пос. Калачёво – 7 км к северо-востоку.
Кроме открытой угледобычи в районе развиты и подземные разработки угля, производимые шахтой Коркинская.
В районе в достаточном количестве имеются основные строительные материалы (камень, огнеупорные и кирпичные глины, песок, известняк) кроме леса, который завозится из других районов.
Электроэнергию район получает через понизительные подстанции от Челябинской ГРЭС.
Основными потребителями угля Коркинского разреза являются тепловые электростанции: Южно-Уральская ГРЭС, Челябинская ТЭЦ-2.
Особенностью месторождения является большая глубина залегания (до 820м) и мощностью продуктивной толщи, наличие большого количества пластов, поропластов, тектонических нарушений. Разрез отличается крутыми углами откосов рабочих бортов, одновременным ведением открытых и подземных работ, наличием наклонных стволов для выдачи угля и доставки людей. Угленосность Коркинского месторождения оценивается до глубины 730-820м.
По масштабам горных работ угольный разрез «Коркинский» является одним из крупнейших предприятий России. Близость месторождения к промышленным центрам Урала обусловила интенсивность его разработки.
1.2 Вскрытие и отработка месторождения.
Исторически сложилось так, что западная часть поля разреза разрабатывалась с опережением относительно восточной. При отработке разреза до глубины 570 м в западной части, восточная останавливалась на глубине 500 м. углубка разреза до глубины в 30 м будет происходить только на западной части поля, восточная останется в границах проекта 1982 г., т.е. до глубины 500 м.
В сложившейся ситуации проектом предусматривается ускорить доработку запасов на восточной половине до глубины 500 м. в отработанной части разреза будут организованы внутренние отвалы объемом до 120 млн. м3 ( по целину).
Во внутренние отвалы будет направлена вскрыша с западной части поля разреза. Такой порядок отработки вносит существенное изменение в систему разработки, вскрытие и другие технические решения. Если по действующему проекту система разработки была транспортная и только с внешним расположением отвалов породы, то по данному проекту будет тоже транспортная, но с внешним и внутренним расположением отвалов.
Доля внутренних отвалов в общем объеме вскрыши будет нарастать с 4-х млн. м3 из 17 до 8 млн. м3 из 10 2010, а с 2010 г. вся вскрыша будет транспортироваться во внутренние отвалы. Это отразится на развитии внутрикарьерных коммуникаций.
1.3 Технология работ
Для обеспечения транспортной связи вскрышных горизонтов с поверхностью на месторождении пройдены две траншеи.
Разработка месторождений ведется по транспортной системе с вывозкой породы во внешние отвалы. Для транспортирования породы из разреза до места складирования применяют автомобильный транспорт.
Уступы отрабатываются одноковшовыми экскаваторами ЭКГ – 5А. Разработка добычных уступов производится тупиковыми заходками шириной 10-13 м. и зависит от обеспеченности участка вскрытыми и готовыми к выемке запасами угля.
Работы производятся на 27 горизонтах. Фронт работ разбросан, частые перегоны экскаваторов из одного забоя в другой снижают их производительность. Система разработки с перевозкой вскрыши на внешние отвалы сохраняется до конца обработки месторождения.
Добытый уголь от забоя до ЦОФ транспортируется ленточными конвейерами типа КЛШ – 500, КЛК -500К, КЛМ – 500 и КРУ – 900, смонтированными в грузовых стволах. В настоящее время работает около полусотни ленточных конвейеров семи типов, общей протяженностью около 7 км.
Буровзрывные работы на разрезе применяются в горных породах, разработка которых экскаваторами невозможна или возможна, но с низкой производительностью.
Наиболее эффективная подготовка забоев достигается при применении блочных взрывов. Поэтому этот метод нашел повсеместное распространение. Вследствие склонности угля к самовозгоранию и ограниченного добычного фронта взрывы производятся небольшими сериями, обеспечивающими забой на несколько суток работы добычного экскаватора.
Средняя сменная производительность бурового станка при бурении по породе колеблется в пределах 76-90 п.м., а при бурении на угольных уступах - до 100м при наличии фронта работы.
1.4 Водоотлив на разрезе
По стратегическому признаку на месторождении выделяются следующие основные водоносные горизонты: водоносный горизонт угленосных отложений, водоносный горизонт палеозойского возраста, водоносный горизонт палеогеновых отложений, водоносный горизонт верхнемеловых отложений, водоносный горизонт четвертичных отложений.
Наиболее водоотливными являются образования верхнемелового и палеогенового водоносных горизонтов, общий их приток составляет до 90 м3/час. Общий приток в разрезе весной 140 м3/час, осенью – 109 м3/час.
Дренажная штольня западного борта на горизонте 109 м, её приток 35 м3/час, дренаж южного борта с горизонта 235 м до горизонта 190 м осуществляется канавой, пройденной в прибортовой части по горизонту 140 м с уклоном 0,03, её приток 20-30 м3/час. Дренаж восточного борта осуществляется дренажной канавой длиной 1000-1100 м в подошве опакового горизонта с уклоном0,010 с притоком 25 м3/час.
Водоприёмник расположен в северо-восточной части на горизонте +205 м. Сбор воды из разреза на горизонте +183 м производится с мелопалеогенного горизонта западного борта и угленосной толщи западного и южного бортов. Водосборник оборудован насосной станцией на понтонах, которая имеет 4 насоса, из них 3 типа МС 105х245. По трубопроводам диаметром 219 мм вода с насосной № 1подаётся на перекачную станцию горизонта –17 м, оборудованную тремя насосами ЦНС – 180х340.
По трубопроводам диаметром 219 мм, уложенным в западном грузовом стволе, вода перекачивается в нагорную канаву.
Насосная № 2 по трубопроводу диаметром 219 мм, уложенному по борту разреза, откачивает воду непосредственно на поверхность в нагорную канаву.
Насосная №2, смонтированная на понтонах, подает воду в береговую перекачную насосную, в которой имеется один высоконапорный насос типа ЦНС-300/480. Этим насосом вода по трубопроводу диаметром 219 мм, уложенному по борту разреза, откачивается непосредственно на поверхность в нагорную канаву.
Насосная № 2 включается и работает, в основном, в весенне – летнем периоде.
Максимальный ожидаемый приток в западный водосборник составляет 80-120 м3/час, при нормальном притоке 45-60 м3/час.
Вода из центральной насосной восточного крыла подаётся в перекачную насосную восточного крыла на горизонт +38 м, которая оборудована двумя насосами типа ЦНС-180х212. Вода по трубопроводу диаметром 219 мм, проложенному по уступам, а затем в грузовом стволе, подаётся на поверхность в нагорную канаву.
Часть воды до 1500 м3/сутки направляется на ЦОФ для использования в технологическом процессе.
1.5. Электроснабжение разреза
Электроснабжение подразделений разреза осуществляется от сетей «Челябэнерго» через районные и главные подстанции Коркинского энегоуправления. Для рационального распределения электроэнергии на разрезе, кроме главных, стационарных подстанций, имеются 6 открытых РУ – 6 кВ, напряжением 6 кВ и два РУ постоянного тока U = 1650 кВ.
РУ – 6 кВ установлены в непосредственной близости от электропотребителей : экскаваторов, буровых станков, конвейеров, что позволяет осуществить распределение электроэнергии на разрезе по : Фидер – участок – экскаватор – бур. станок.
В состав распределительных сетей, кроме открытых РУ – 6кВ, входят 82 передвижных трансформаторных подстанций с трансформаторами 6000/400/200 V и мощностью до 630 кВт.
Высоковольтных ПП типа РВНО, ЯКНО – 6, КРН – 6, ПП – 1 /6630 на разрезе 87 штук.
Протяженность воздушных ЛЭП-6 кВ – 88.9 км, ЛЭП до 1000В – 11.2 км, кабельных линий до 1000В – 33.4 км, высоковольтных – 2.3км.
1.6 Ремонтная база разреза
В состав ремонтной базы разреза входят: энергомеханический цех, гаражи двух автотракторно-бульдозерных участков, электровозоремонтное депо и вагоноремонтное депо
Энергомеханический цех имеет станочное, кузнечное и сварочное отделения. Станочный парк разреза насчитывает 76 единиц металлообрабатывающего оборудования. Все ремонтные помещения и площадки оборудованы грузоподъемным оборудованием, грузоподъемность 5-30 тонн.
Энергомеханический цех разреза предназначен для выполнения ремонтов узлов, изготовления деталей и ревизии энергомexaнического оборудования экскаваторов, буровых станков и другого оборудования.
Механический цех участка гидрообогащения выполняет ремонт и ревизию оборудования участка: насосов, гидромониторов, землесосов грохотов и другого оборудования.
В гаражах автотракторно-бульдозерных участков выполняются текущие и аварийные ремонты дорожно-строительных машин на базе гусеничных тракторов (бульдозеров, столбоставов, скреперов и др.).
В электровозо-ремонтном депо производят ревизию и ремонт электровозов. Вагоноремонтное депо предназначено для ремонта думпкаров
1.7 Охрана окружающей среды
Большие трудности в создании нормальных санитарных и безопасных условий труда создают возникающие в разрезе эндогенные пожары. По степени пожароопасное разрез относится к V группе. Возникновению пожаров способствуют:
- малая продолжительность инкубационного периодадобывае-мого разрезом самовозгорающегося бурого угля (21-23 дня);
- валовая выемка свиты пластов, приводящая к образованию в разрезе больших объемов пород угольных навалов, являющихся наиболее пожароопасными объектами;
- необходимость отработки погашенных подземных горных выработок и целиков, которые, как правило, горят или воспламеняются при вскрытии их экскаваторными заходками;
- наличие тектонических нарушений и оползней.
Эндогенные пожары создают опасные условия при их ликвидации, а также являются основным источником выделения в атмосферу разреза окиси углерода, накопление которой приводит к резкому ухудшению санитарно-гигиенических условий труда.
Основными технологическими мероприятиями борьбы с эндогенными пожарами являются:
1. Отработка пожароопасных участков уступами высотой, не превышающей максимальную высоту черпания экскаватора, что позволяет производить очистку до целика всего откоса уступа по высоте, не оставляя "козырьков" и навесов.
2. Работа на таких участках блоками, сроки отработки которых не превышают продолжительности инкубационного периода самовозгорания.
3. Взрывание скважин без образования заколов за пределами ширины экскаваторной заходки.
4. Бурение взрывных скважин без "перебура".
5. Засыпка не взорванных по каким-либо причинам скважин мелким инертным материалом.
6. Удаление за пределы разреза угольных и породоугольных скоплений в сроки, не превышающие инкубационного периода со времени их образования.
7. Размещение на внутреннем отвале вывозимой из разреза запожаренной или пожароопасной горной массы только в нижней части заходки (под гусеницами экскаватора) для обеспечения последующей ее изоляции инертной горной массой.
8. Изоляция глиной склонных к самовозгоранию уступов при их консервации.
Для организации работ по борьбе с эндогенными пожарами на разрезе организован специальный участок в составе 40 человек, а для контроля состояния атмосферы в разрезе — пылевентиляционная служба (ПВС). Контроль состояния атмосферы производится с помощью газоанализаторов.
Организация производства
2.1 Характеристика рабочего участка
Рабочий процесс характеризуется определенным технологическим содержанием, предметом труда с применяемыми средствами труда. Рабочие процессы входят в составной частью в определенный комплекс рабочих процессов, их цель – производство той или иной продукции или выполнение определенной работы. Состав и количество рабочих процессов в каждом комплексе рабочих процессов изменяются в зависимости от горно-геологических условий, техники и технологии выполнения работ.
Участок «Горный» специализируется по добыче полезного ископаемого – угля. Хорошо организованная технология работ на данном участке позволяет выполнять поставленный план, а так же перевыполнять его. Отработка угольных пластов осуществляется путем буро – взрывных работ. Для бурения скважин используется буровой станок 2СБШ – 200. На участке «Горный» используются гусеничный экскаватор, такой как ЭКГ – 5А.
Экскаватор ЭКГ 5А осуществляет погрузку угля в Ж/Д транспорт.
Ремонт оборудования производится на самом участке, без выгона техники из карьера. Существуют три вида ремонта: плановый, текущий, аварийный. На разрезе в основном осуществляют аварийный ремонт, хотя это не очень рационально. Лучше использовать плановый ремонт, т.к во время нужно подготавливать запасные части и выбрать более удобное время для ремонта оборудования и машин.
2.2 Режим работы участка
Для организации работ и труда на добычном участке, установлен определенный режим работы. Первый добычной участок работает по непрерывной рабочей неделе с двухсменным режимом работы экскаваторных бригад с продолжительностью смены 12 часов. Вспомогательные профессии работают 5 дней в неделю с количеством смен в сутки 1, продолжительность смены 8 часов. Для организации работ и труда составляют график выхода рабочих – таблица 1 и 2.
Определяем число рабочих дней для рабочих основных профессий Nрд, дней по формуле
,
(1)
где: N – число дней в месяце, дни;
Nпр. – число праздничных дней, дни;
ППР – число планово-предупредительных дней, дни;
Ппер. – число дней на перегон, дни.
(дней)
Определяем число рабочих дней для вспомогательных профессий с учетом общих праздничных и выходных дней по формуле
(2)
где: Nвых – число общих выходных дней, дни.
(дней).
2.3 Технические характеристики оборудования
На участке добычной №1 применяется горно-транспортное оборудование: ЭКГ-5а -3 шт. Бурстанок 2СБШ - 200
Таблица 2 Экскаватор ЭКГ-5А, бурстанок 2СБШ-200
Вместимость ковша основного |
5м3 |
Радиус черпания наибольший |
14,5 м |
Радиус черпания на уровне стояния |
9,04 м |
Высота черпания наибольшая |
10,3 м |
Радиус выгрузки наибольший |
12,65м |
Высота выгрузки наибольшая |
6,7м |
Эксплуатационная мощность |
250 кВт |
Эксплуатационная масса |
196000 кг |
Диаметр долота, мм |
214, 243 |
Глубина бурения, м |
32 |
Скорость вращения долота, об/мин |
64-316 |
Крутящий момент, кГм |
372, 722 |
Мощность вращателя, квт |
50 |
Установленная мощность двигателей, квт |
400 |
Масса станка, т |
50 |