Влияние породных прослоев на технологию отработки сложноструктурных угольных пластов

Шубаркольское месторождение каменного угля расположено в Карагандинской области Республики Казахстан. Низкая зольность добываемых на месторождении углей обуславливает повышенный спрос на рынке энергетического сырья среди населения. В связи с чем возрастает необходимость получения именно кускового угля для коммунально-бытовых нужд, доля добычи которого составляет лишь 10 % от общей массы добываемого угля. Сложноструктурная неоднородность угленосного массива с наличием множества породных прослоев различной мощности с разным углом падения и существующая необходимость повышения кусковатости угля обуславливают селективную отработку угольных блоков. В данной ситуации возникает потребность разработки параметров буровзрывных работ, позволяющих обеспечить проработку угольного массива и породных прослоев для эффективной экскавации, при этом сохранив необходимое содержание кускового угля. Работа по исследованию процессов буровзрывных работ в сложноструктурном горном массиве угольного разреза позволила выработать ряд подходов к обеспечению требуемой кусковатости за счёт своевременных переходов в выемочных блоках от одних параметров буровзрывных работ к другим. В данном случае технология добычи начала меняться в сторону селективной выемки. Учитывая истощение запасов во времени при добыче как угля, так и других твердых полезных ископаемых, можно предположить, что будущие технологии разработки будут развиваться в направлениях селективности и большей точности реализуемых решений.

Берсенев Г. П., Князев Д. Ю. Влияние породных прослоев на технологию отработки сложноструктурных угольных пластов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5—2. — С. 42—52. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_42.

Исследования выполнены ИГД УрО РАН в рамках Государственного задания №075—00581—19—00, а также при дополнительном привлечении хоздоговорных средств.

Берсенев Геннадий Порфирьевич¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: victoria508@mail.ru;
Князев Денис Юрьевич¹ — младший научный сотрудник, e-mail: knyazev@igduran.ru;
¹ Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН), Екатеринбург, Россия.

1. Национальным стандартом Республики Казахстан «Угли Шубаркольского месторождения. Ч. 1. Технические условия» СТ РК 1526—1-2016 (утв. приказом Председателя Комитета технического регулирования и метрологии Министерства по инвестициям и развитию Республики Казахстан от 26.10.2016 № 270-од). — 56 с.

2. Рыжков К. М., Липатников С. Г., Кудрявцев А. В., Шарко К. С. Необходимость и выбор способов обогащения энергетического угля марки «Д» в условиях ООО «Шахтоуправление «Майское» // Уголь. — 2018. — № 7 (1108). — С. 72—77. DOI: 10.18796/0041—5790—2018—7-72—76.

3. Хоютанов Е. А., Батугин С. А., Гаврилов В. Л. Резервы управления природными и технологическими составляющими зольности угля сложноструктурных месторождений // Вестник Забайкальского государственного университета. — 2017. — Т. 23. — № 8. — С. 83—90. DOI: 10.21209/2227—9245—2017—23—8-83—90.

4. Таланин В. В., Бехер В. Г. Обоснование интенсивности отработки маломощных и сложноструктурных угольных пластов крутого падения // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2019. — № 6. — С. 88—96. DOI: 10.25018/0236—1493—2019—06—0-88—96.

5. Попов Д. В. Методика управления качеством товарной продукции угольных разрезов с невыдержанными характеристиками залегания и качества угля (на примере Бейского месторождения каменного угля) // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2020. — № S28. — С. 3—21. DOI: 10.25018/0236—1493—2020—9-28—3-21.

6. Ржевский В. В. Открытые горные работы. — М.: Недра, 1985. — 509 с.

7. Репин Н. Я. Подготовка и экскавация вскрышных пород угольных разрезов. — М. : Недра, 1978. — 256 с.

8. Jeong, H., Jeon, B., Choi, S., Jeon, S. Fracturing behavior around a blasthole in a brittle material under blasting loading. International Journal of Impact Engineering, 2020, Vol. 140. 103562. DOI: 10.1016/j.ijimpeng.2020.103562.

9. Ольховатенко В. Е. Инженерно-геологические условия разработки открытым способом Алардинского угольного месторождения Кузбасса и оценка устойчивости бортов карьера. — Томск : Изд-во Томского государственного архитектурно-строительного университета, 2015. — 88 с.

10. Guo, D., Lv, P., Zhao, J., Zhang, C. Research progress on permeability improvement mechanisms and technologies of coalbed deep-hole cumulative blasting. International Journal of Coal Science and Technology, 2020, Vol. 7, pp. 329—336. DOI: 10.1007/s40789—020— 00320—5.

11. Afanasev, P., Pasynkov, A., Kurta, I. Optimal parameters for drilling explosions when developing coal deposits by open-pit method. E3S Web of Conferences, 2020, Vol. 164, 01012. DOI: 10.1051/e3sconf/202016401012.

12. Садовский М. А. Геофизика и физика взрыва: избранные труды / Отв. ред. В. В. Адушкин. — М. : Наука, 2004. — 440 с.

13. Берсенёв Г. П., Шеменёв В. Г., Жариков С. Н. Развитие науки и практики специальных взрывных работ на Урале // Горный журнал. — 2012. — № 1. — С. 25—28.

14. Zharikov S. N., Kutuev V. A. Mining shovel energy efficiency and its relationship with the explosive fracture of rocks. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 262 012085. DOI: 10.1088/1755—1315/262/1/012085

15. Шер Е. Н., Черников А. Г. Расчет параметров радиальной системы трещин, образующейся при взрыве удлиненного заряда в хрупких горных породах // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2015. — Т. 2. — № 2. — С. 299—303.

16. Yang, L., Wang, Q., Xu, L., Yang, R., Chao, Y. J. Fracture path of cracks emigrating from two circular holes under blasting load. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 2020, Vol. 108, 102559. DOI: 10.1016/j.tafmec.2020.102559.

17. Jeong, H., Jeon, B., Choi, S., Jeon, S. Fracturing behavior around a blasthole in a brittle material under blasting loading. International Journal of Impact Engineering, 2020, Vol. 140, 103562. DOI: 10.1016/j.ijimpeng.2020.103562.

18. Яковлев В. Л. Исследование переходных процессов — новое направление в развитии методологии комплексного освоения георесурсов. — Екатеринбург : УрО РАН, 2019. — 284 с.

19. Хоютанов Е. А., Гаврилов В. Л. Повышение полноты извлечения запасов сложноструктурных пластов с учетом зольности угля в приконтактных зонах // Вестник Забайкальского государственного университета. — 2016. — Т. 22. — № 10. — С. 20—29. DOI: 10.21209/2227—9245—2016—22—10—20—29.