Оглавление ПОТ при эксплуатации электроустановок На кого распространяются Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок? Право проведения каких работ должно быть зафиксировано …
TRENDING
04.12.2024
Открытая разработка позволяет эффективно извлекать уголь из поверхностных месторождений и значительно снижает риски, связанные с условиями подземных работ. Этот способ используется в тех случаях, когда уголь залегает близко к поверхности, а также в месторождениях с прочными и стабильными породами, которые могут выдерживать механические воздействия.
Процесс разработки угольных месторождений открытым способом включает несколько этапов, каждый из которых требует внимательного подхода к проектированию, соблюдению экологических стандартов, обеспечению безопасности и эффективному управлению добычей. Рассмотрим подробнее этот процесс и приведем примеры.
1. Геологические исследования и оценка месторождения
Прежде чем начать разработку угольного месторождения, проводится геологическое обследование, которое включает бурение, вскрытие и картирование залежей угля. Геологи исследуют толщину угольного пласта, его мощность, а также качество угля. Кроме того, важным аспектом является оценка пород, которые находятся поверх угольных слоев, их прочности и способности выдерживать нагрузки.
Пример: На одном из крупных месторождений угля в Кузбассе при проведении разведочного бурения была выявлена угольная залежь, которая простирается на несколько километров по площади и имеет среднюю мощность 5–7 метров. Это делает месторождение выгодным для разработки открытым способом, поскольку толщина пласта позволяет использовать экскаваторы для его вскрытия и добычи.
2. Проектирование карьера
Проектирование карьера — это ключевая стадия, которая определяет, как будет проводиться добыча угля, какие технологии и оборудование будут использованы, а также как будут организованы транспортные пути и вспомогательные инфраструктуры. Карьер должен быть спроектирован таким образом, чтобы обеспечить безопасность горных работ и эффективное извлечение угля.
Основные этапы проектирования карьера:
- Определение размеров и форм карьера: На этом этапе выбирается конфигурация карьера (например, кольцевая или уступчатая). Также определяется, какие горизонты будут вскрыты на первой стадии разработки, а какие — на поздних этапах.
- Планирование выемки и вскрытия: Разрабатывается план по последовательному удалению горных пород, покрывающих угольные пласты. Это включает в себя определение углов бортов карьера, которые должны быть устойчивыми для предотвращения обрушений.
- Проектирование системы дренажа: Для предотвращения затопления карьера и обеспечения нормальных условий работы проектируется система водоотведения, которая включает в себя дренажные каналы, насосные станции и другие системы.
Пример: На месторождении в Сибири проектируется кольцевой карьер, где вскрытие угольных пластов будет происходить поэтапно. Сначала будет вскрыта верхняя часть карьера, а в дальнейшем планируется углубление в несколько горизонтов. В проект включены водоотводные каналы для отвода воды с карьера и предотвращения подтоплений.
3. Технологические процессы разработки
На данном этапе начинается непосредственная добыча угля. Этот процесс включает несколько важных аспектов, таких как использование техники для вскрытия и добычи угля, а также транспортировка угля и отходов.
Основные процессы разработки угольного карьера:
- Вскрытие: На этом этапе используется экскаваторы и бульдозеры для удаления поверхностных слоев земли (верхний покров) и вскрытия угольного пласта.
- Добыча угля: После вскрытия угольного слоя экскаваторы или гидравлические машины начинают добычу угля. Для этого применяются специальные машины — карьерные экскаваторы с большим объемом ковша.
- Транспортировка: После добычи уголь транспортируется с помощью конвейеров, самосвалов или трубопроводов к месту переработки или складирования.
- Переработка: Иногда уголь проходит предварительную обработку, такую как дробление, сортировка, чтобы удалить примеси и подготовить его для дальнейшего использования.
Пример: На одном из угольных разрезов в Казахстане используется экскаватор с ковшом на 20 кубометров, который ежедневно вынимает несколько тысяч тонн угля. Операции по вскрытию и добыче ведутся круглосуточно, и уголь транспортируется с помощью конвейера в перерабатывающее оборудование.
4. Безопасность при открытой добыче угля
Открытая добыча угля является потенциально опасной, поскольку работа в карьере может привести к обрушению борта, пылеобразованию, взрывам метана (особенно в шахтах, расположенных рядом с угольными пластами) и другим рискам. Поэтому безопасность является важным аспектом проектирования и эксплуатации угольных карьеров.
Меры безопасности:
- Укрепление бортов: На каждом карьере должны быть проведены расчёты для определения угла наклона стенок карьера, который будет безопасным и обеспечит стабильность.
- Использование средств индивидуальной защиты: Работники обязаны использовать защитные средства, такие как каски, маски, средства защиты органов дыхания и слуха, а также обувь с усиленным носком.
- Пожарная безопасность: При открытой добыче угля важно предусмотреть системы предотвращения и тушения пожаров, особенно в местах хранения угля и его транспортировки.
Пример: На одном из угольных карьеров в Ростовской области для обеспечения безопасности карьера были установлены системы мониторинга за стабильностью склонов. Также регулярно проводят работы по укреплению бортов с помощью геотекстиля и системы анкеров. Сотрудники в обязательном порядке проходят обучение по технике безопасности и используют специализированное оборудование.
5. Экологические меры и рекультивация
Открытая добыча угля может наносить значительный вред окружающей среде, особенно если не соблюдаются экологические нормы. Для минимизации воздействия на природу проектируются системы экологического контроля и восстановления земель.
Основные экологические меры:
- Контроль за пылеобразованием: Для снижения пыли, образующейся при вскрытии и добыче угля, используются специальные системы орошения, которые увлажняют поверхности карьера.
- Очистка сточных вод: Все сточные воды, возникающие в процессе добычи, проходят очистку перед сбросом в окружающую среду.
- Рекультивация земель: После завершения разработки месторождения проводится рекультивация земель, включая высадку растительности, восстановление экосистемы и предотвращение эрозии почвы.
Пример: После завершения разработки угольного карьера в Черноземье была проведена рекультивация земель: на оставшихся после добычи участках были высажены кустарники и деревья, а также установлены системы для предотвращения эрозии почвы и защиты водоемов от загрязнения.
Примеры разработки угольных месторождений открытым способом, которые включают реальные и гипотетические ситуации.
Пример 1: Кузбасский угольный разрез
Местоположение: Кемеровская область, Россия (Кузнецкий угольный бассейн)
Описание месторождения:
Кузнецкий угольный бассейн — крупнейший угольный бассейн России, где сосредоточены обширные месторождения угля с разнообразными геологическими условиями. В этом регионе угольные пласты залегают на глубине 50–200 метров и имеют мощность от 3 до 10 метров.
Процесс разработки:
Геологическое исследование: Перед началом разработки угольного разреза геологи проводят комплексное бурение и сейсмические исследования для определения состава угольных пластов, их мощности и структуры. На основании этих данных определяют место, где будет вскрыт угольный пласт и на каком горизонте начнется добыча.
Проектирование карьера: Для разработки этого месторождения был выбран метод кольцевого карьера. Это позволяет эффективно добывать уголь поэтапно, начиная с внешних участков и постепенно переходя к более глубоким. В карьере планируется несколько уровней: верхний (для вскрытия) и два рабочих горизонта.
Вскрытие угольных пластов: Используются экскаваторы с ковшом на 12 кубометров, которые поэтапно удаляют верхний покров земли. За экскаваторами идут бульдозеры для выравнивания поверхности. Вскрытие продолжается до тех пор, пока не достигнут угольный пласт.
Добыча угля: Когда угольный пласт вскрыт, начинается его добыча с помощью карьерных экскаваторов и фронтальных погрузчиков, которые перемещают уголь в конвейеры для транспортировки.
Транспортировка угля: Уголь из карьера транспортируется на переработку с помощью конвейеров, а затем самосвалами доставляется на склад или на железнодорожные платформы для дальнейшей переработки и отправки на металлургические предприятия.
Меры безопасности: Для предотвращения обрушений карьера проектируются уклоны стен, которые не превышают 25–30 градусов. Работы в карьере ведутся круглосуточно, и соблюдается строгая безопасность: сотрудники обязаны использовать каски, защитные очки, спецобувь и респираторы.
Экологические меры: Для уменьшения пылеобразования применяются системы увлажнения поверхности, а также установлены системы очистки сточных вод, которые проходят фильтрацию перед сбросом в реку. После завершения добычи угля на месте карьера будет проведена рекультивация земель: высаживаются деревья, кустарники, и укрепляется почва.
Проблемы и решения: В процессе разработки был обнаружен высокий уровень грунтовых вод, что привело к затоплению некоторых участков карьера. Для решения этой проблемы была введена в эксплуатацию дополнительная насосная станция для откачки воды.
Пример 2: Карьер для добычи угля в Сахалинской области
Местоположение: Южный Сахалин, Россия
Описание месторождения:
Это месторождение угля относится к группе энергетических углей, которые использовались в промышленности для производства тепла и электроэнергии. Уголь залегает на глубине 50–100 метров и представляет собой мощный пласт с качественными характеристиками. Месторождение расположено в условиях повышенной сейсмической активности.
Процесс разработки:
Геологические исследования: Геологами была проведена серия буровых работ для определения толщины угольных пластов, а также исследование грунтов на сейсмическую активность и сейсмическую устойчивость пород. Было установлено, что месторождение требует использования технологий, исключающих обрушения в условиях нестабильного грунта.
Проектирование карьера: Для этого месторождения был выбран метод уступчатого карьера с применением бетонных и металлических креплений для поддержания устойчивости стен. Карьер проектируется с несколькими уступами, что позволит более эффективно добывать уголь по мере углубления.
Процесс вскрытия: Сначала проводится удаление верхнего слоя земли с помощью экскаваторов и бульдозеров, затем выполняется подготовка участка для размещения оборудования, таких как дробилки для первичной обработки угля.
Добыча угля: После вскрытия угольного пласта начинается добыча с помощью крупных экскаваторов и перегрузочных машин. Уголь из карьера транспортируется самосвалами на очистные установки и перерабатывающие заводы.
Транспортировка угля: Для транспортировки угля на переработку используются специальные конвейеры и транспортные ленты. Уголь из карьера также отгружается на железнодорожные платформы для дальнейшей доставки в города и регионы.
Меры безопасности: В связи с сейсмической активностью в регионе были разработаны дополнительные меры по укреплению стен карьера и установке сейсмографов для мониторинга возможных подвижек земной коры. На участках, где угроза сдвига грунта была высокой, были установлены временные барьеры и ограничены работы.
Экологические меры: Для предотвращения загрязнения водоемов и почвы угольной пылью и сточными водами, проектировались закрытые водоотводные системы и очистные сооружения. В рамках рекультивации после окончания добычи предусмотрены работы по восстановлению экосистемы региона.
Проблемы и решения: В процессе работы было замечено повышенное пылеобразование из-за воздействия погодных условий и механического воздействия на угольные пласты. Для решения этой проблемы были введены дополнительные меры по увлажнению поверхности с использованием специализированных пылеуловителей.
Пример 3: Открытый угольный разрез в Восточной Австралии
Местоположение: Восточная Австралия, район Голд Коаст
Описание месторождения:
Восточная Австралия обладает одними из крупнейших угольных месторождений с высоким качеством угля, предназначенного как для внутреннего потребления, так и для экспорта. Уголь добывается открытым способом с глубины около 40–100 метров. Месторождение характеризуется достаточно стабильной геологической ситуацией.
Процесс разработки:
Геологические исследования: Проводятся исследования с использованием геофизических методов и бурения для точного определения границ угольного пласта и его качества. Установлена минимальная мощность угольного пласта 4 метра.
Проектирование карьера: Для этого месторождения был выбран метод уступчатого карьера. Разработка будет осуществляться с несколькими уровнями работы, что позволяет эффективно управлять процессом вскрытия и добычи угля. Также предусмотрены большие пространства для транспортировки и переработки угля внутри карьера.
Вскрытие угольных пластов: Вскрытие угольных пластов осуществляется с помощью экскаваторов с ковшами на 15 кубометров, а также с использованием буровых установок для дробления твердых пород. Работы ведутся круглосуточно, и ежедневно вынимается несколько тысяч тонн угля.
Добыча и транспортировка угля: После вскрытия угольного пласта добыча угля начинается с фронтальных экскаваторов и автосамосвалов. Уголь транспортируется на специальный перерабатывающий завод и складские помещения с помощью высокоскоростных конвейеров.
Меры безопасности: В целях предотвращения обрушений проектируются специальные уклоны для стен карьера. Также на всех рабочих местах установлены системы автоматического контроля за уровнем пыли и концентрацией вредных веществ в воздухе. Работники проходят обязательные курсы по охране труда.
Экологические меры: В связи с возможным загрязнением близлежащих рек угольной пылью и сточными водами, проектируются системы фильтрации и очистки воды, а также системы для уменьшения пылеобразования. В дополнение к этому ведутся работы по рекультивации земель, с восстановлением растительности и экосистемы региона.
Проблемы и решения: В ходе работы обнаружилось загрязнение реки угольной пылью, что привело к необходимости установки дополнительных очистных сооружений и расширению водоотводных систем.
Эти примеры демонстрируют, как различные угольные месторождения разрабатываются открытым способом в разных регионах. В каждом случае проектирование карьера, выбор методов добычи и реализации мер безопасности зависит от геологических, экологических и экономических условий.
Что нового?
Оглавление ПОТ при эксплуатации электроустановок На кого распространяются Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок? Право проведения каких работ должно быть зафиксировано …
Оглавление ПОТ при эксплуатации электроустановок На кого распространяются Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок? Право проведения каких работ должно быть зафиксировано …
Оглавление ПОТ при эксплуатации электроустановок На кого распространяются Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок? Право проведения каких работ должно быть …
Оглавление На кого распространяются Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок? Право проведения каких работ должно быть зафиксировано в удостоверении о проверке …
Разработка угольных месторождений открытым способом требует комплексного подхода и применения современных технологий. Это позволяет эффективно добывать уголь при минимальных затратах, однако требует строгого соблюдения экологических и технико-экономических норм. Важно не только правильно организовать процесс добычи, но и позаботиться о безопасности работников, а также о минимизации воздействия на окружающую среду.
Быстрый обзор