Совершенствование технологии добычных работ при разработке Мугунского буроугольного месторождения

К.О. Ланкин, аспирант, ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет»

Б.Л. Тальгамер, д-р. техн. наук, профессор, ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет»

Применяемая технология производства добычных работ на ПУ «Мугунский» характеризуется погрузкой угля из забоя непосредственно в железнодорожные вагоны на каждом эксплуатационном блоке. Добыча угля осуществляется в пунктах экскаваторной погрузки в основном роторными экскаваторами типа ЭР-1250 и частично мехлопатами ЭКГ-4у и ЭКГ-5у. Забойные тупиковые пути укладываются заново для каждой заходки и демонтируются после выемки добычного экскаваторного блока шириной 60 м.

Иногда переукладка путей в одном экскаваторном блоке осуществляется несколько раз: механической лопатой ЭКГ+4у или ЭКГ-5у проводится траншея в середине 60-метрового экскаваторного блока и производится выемка угля до почвы пласта. После этого путь демонтируется на кровле пласта и переукладывается в новую траншею на почву пласта, затем роторный экскаватор отрабатывает оставшийся справа и слева уголь экскаваторного блока (60 м). Путь переукладывается еще раз для того, чтобы сделать возможной выемку и погрузку угля из прибортового пространства экскаваторного блока. После отработки оставшегося угля роторным экскаватором путь вновь демонтируется.

В Центральном и Западном блоках эта операция необходима два раза: один раз для отработки пласта 1 и второй раз для отработки пласта 2. Так как пласт 1 и 2 расположены на разных высотных отметках, то пункт примыкания временных путей к постоянным траншейным железнодорожным путям должен быть вновь демонтирован, а насыпь заново организована.

В железнодорожные составы входит от трех до семи вагонов грузоподъемностью 70 т и маневровые локомотивы ТЭМ 7. Количество вагонов зависит от максимального уклона подъездного пути (от 30 до 40‰) во вскрывающей траншее и полезной погрузочной длины тупика, по которому подаются на погрузку вагоны к экскаваторам.

Схематическое изображение центрального пункта погрузки

Данная технология добычных работ требует высокого резерва производительности добычного оборудования. Продолжительные интервалы обмена составов и переукладки путей являются причиной слабой загрузки экскаваторов. Для эксплуатируемого сегодня оборудования это приемлемо, однако если роторные экскаваторы будут заменены по причине исчерпания срока их эксплуатации, то применение сегодняшней технологии потребует обеспечения больших резервов производительности. Учитывая максимальную мощность пласта, эта технология является ограничивающим фактором, ее применение позволяет лишь условно реализовать селективную отработку междупластий. Наращивание мощности производства добычных работ в объеме от 5 до 6 млн т угля в год становится невозможным.

В долгосрочной перспективе предусматривается перевод технологии производства добычных работ с железнодорожного транспорта на автотранспорт. Этот переход состоится после вывода из эксплуатации роторных экскаваторов ориентировочно в 2019–2021 гг. Таким образом, будет создана повышенная гибкость и упрощено производство добычных работ, а также сокращена трудоемкость путевых работ и эксплуатации железной дороги. Рабочая площадка на добычном участке может быть расположена в зависимости от гипсометрии пластов. Условия для селективной добычи и более интенсивного развития горных работ улучшатся. В качестве основного добычного оборудования в долгосрочной перспективе предусмотрены гидравлические экскаваторы, мехлопаты ЭКГ-5 и карьерные самосвалы БЕЛАЗ грузоподъемностью 55 т.

В связи с пересмотром технологии добычных работ становится актуальным вопрос организации центрального пункта погрузки угля в зоне внутреннего отвала Западного блока, что позволит ликвидировать зависимость погрузки угля от конкретной ситуации эксплуатации драглайнов, а также управлять качеством угля и формировать запасы, готовые к погрузке в вагоны в зимний период.

Планируется, что погрузка угля с центрального склада будет осуществляться с двух сторон из двух штабелей. Для решения данной задачи необходима подготовка площади на внутреннем отвале севернее уже рекультивированной зоны для пуска в эксплуатацию угольного склада и прокладки путей. Общая площадь, включая железнодорожные пути, составит приблизительно 12,3 га.

В качестве погрузочного оборудования предусматривается применение четырех механических лопат ЭКГ-10. За каждым экскаватором будет закреплен бульдозер типа САТ D6.

При высоте штабеля 8 м и ширине верхней части около 30 м, вместимость каждого штабеля составит приблизительно 200 тыс. т. Для организации погрузочных работ понадобится укладка путей общей длиной около 3100 м. В длину склад будет организован таким образом, что будет возможной погрузка полусоставов с полезной длиной около 600 м. Таким образом, сократится объем маневровых работ на станции «Алгатуй».

Однако наиболее целесообразным является вариант оснащения угольного склада двумя из трех эксплуатируемых сегодня роторных экскаваторов и закрепление за каждым из них по одному колесному погрузчику.

Организация отгрузки угля через угольный склад и пункт погрузки в железнодорожные вагоны открывает принципиально новые возможности. Например, внедрение комплекса стаккер реклаймер или установку дробилки и сортировочного комплекса. Таким образом, система пригодна для полной автоматизации работы пункта погрузки как усреднительного склада, а также для погрузки вагонов и внедрения системы управления качеством угля (селективное складирование и отгрузка угля).

Предложенное расположение центрального угольного склада на поверхности внутреннего отвала Западного блока сократит расстояние транспортирования по железной дороге на 3,5 км. Маршруты, состоящие из 65–70 вагонов, больше не потребуется разъединять на группы вагонов, состоящие из 4–7 вагонов, а только на полумаршруты. При этом эффективность внутрикарьерного железнодорожного транспорта может существенно возрасти.

С пуском в эксплуатацию нового пункта погрузки угля сократится и активная длина стационарных путей, а также количество стрелок. Передвижные пути на добычных уступах более не потребуются, как и частая переукладка этих путей. Вышеперечисленные факты позволяют сделать вывод о целесообразности организации центрального угольного склада в случае перевода технологии производства добычных работ с железнодорожного транспорта на автотранспорт.

Журнал "Горная Промышленность" №1 (137) 2018, стр.89–90