Геологическое строение и горно-геологическая характеристика месторождения

Размещено на http: //www. allbest. ru/

1. Геологическое строение и горно-геологическая характеристика месторождения

1.1 Общие сведения

ОАО «Разрез Сибиргинский», входящий в состав угольной компании «Южный Кузбасс», расположен в восточной части Мрасского геолого-экономического района на геологических участках Сибиргинский 1-3, Куреинский 1-4 и Урегольский 1-2, с административным подчинением

г. Мыски Кемеровской области. Ближайшими населенными пунктами являются города Новокузнецк и Междуреченск, связанные между собой железной и автомобильной дорогами.

Разрез введен в строй действующих в 1970 году, общая добыча с начала эксплуатации составила 95740 тысяч тонн товарного угля.

Длина геологического участка Сибиргинский 1-3 по простиранию пластов с запада на восток - 4,3 км, ширина вкрест простирания - 1,9 км, глубина подсчетов запасов - 300 метров.

Климат района резко континентальный, годовое количество осадков 800-1000 мм, снежный покров достигает 2 метров. Господствующее направление ветров

Поверхность поля разреза резко расчленена, перепад отметок достигает 330 - 380 м. Минимальные отметки (+230 м) приурочены к долине реки Мрас-Су, максимальные - к высотам «Костыгыр»(+607 м).

Гидрография района представлена рекой Мрас-Су и ее притоками. В районе месторождения ширина долины Мрас-Су достигает 2 км, при ширине русла 175-225 м.

Энергоснабжение разреза осуществляется за счет Западно-Сибирского энергетического кольца от ГРЭС «Томусинская».

1.2 Геологическая характеристика месторождения

1.2.1 Стратиграфия и литология

Угленосные отложения района относятся к верхней части балахонской серии. Они представлены кемеровской свитой, повсеместно перекрытой безугольной кузнецкой свитой.

Кемеровская свита охватывает толщу пород от кровли пласта I до пласта XVII включительно. Мощность ее остается почти неизменной в пределах района и равна в среднем 222 м. Свита включает 9 рабочих пластов суммарной мощностью 17,3 м, угленосность свиты - 17,5%.

В границах разреза из кемеровской свиты наиболее мощным является пласт VI, средняя мощность пласта 5,36 м при изменениях от 4,00 до 6,91 м.

В разрезе отрабатываемого участка месторождения находятся пласты угля - I, III, IV-V, VI.

Пласт I примерно на 1/3 части площади разреза, вследствие размыва, имеет нерабочую мощность (0,51 м).

Свита, сложена, главным образом, серыми песчаниками, среди которых преобладают тонко - и мелкозернистые. Глинистые породы приурочены, в основном, к кровле и почве угольных пластов. Ограниченное распространение имеют конгломераты, гравелиты и грубозернистые песчаники, залегающие в кровле пласта IV-V, а также в виде тонких прослоек и линз в междупластье пластов III - IV-V.

Мощность кузнецкой свиты на площади участка Сибиргинского 1-3 составляет 270-280 м. Геологическая толща представлена в основном песчаниками. Алевролиты имеют подчиненное значение (19%). Свита не имеет

Рыхлые отложения представлены светло-коричневыми суглинками и обломками коренных пород.



1.2.2 Тектоника карьерного поля

Тектоническое строение поля разреза «Сибиргинский» относительно простое. Продуктивная толща участка Сибиргинский 1-3 моноклинально и полого падает на север - северо-запад под углами 8-12 градусов.

Общее моноклинальное залегание пород в юго-западной части участка Сибиргинский осложнено крупной флексурообразной складкой, прослеживающейся от Логовой до Промежуточной III-III разведочных линий. Азимут простирания оси этой складки 50-60є, погружение шарнира в северо-восточном направлении под углом 3-5є. Складка ориентирована диагонально к простиранию моноклинала и морфологически представляет собой пологую флексуру, в которой приподнятым является северо-западное (висячее) крыло. Соединительное крыло (крыло обратного падения пород) характеризуется углами падения от 10 до 12є, лежачее крыло - углами падения от 12 до 22є. Более крутое падение лежачего крыла предает складке ассиметричное строение. Высота складки изменяется от 40 м на юго-западе до 8-10 м на северо-востоке.

Геологоразведочными работами также установлены дизъюнктивные нарушения: 16 нарушений типа "надвиг" и три мелких взброса. Тектоническая нарушенность в максимальной степени захватывает пласты угля.

1.3 Характеристика угольных пластов

В границах поля разреза включены четыре рабочих пласта I, III, IV-V, VI.

Пласт I - имеет простое строения. В стратиграфическом разрезе он является самым верхним пластом. Мощность его изменяется от 0,22 м до 1,56 м. На выходах в полосе 100-150 м пласт по всему полю имеет нерабочую мощность. Кровля и почва его сложена в основном, алевролитами, реже песчаниками.

Пласт III - выдержанный, мощный пласт, залегает ниже пласта I на 35-46 м. Нормальная мощность пласта от 5,71 м до 10,9 м. Наблюдается закономерность уменьшения мощности пласта в юго-западном направлении, пласт сложного строения и состоит из двух-трех угольных пачек. Почва пласта сложена алевролитами, а кровля песчаниками.

Пласт IV-V расположен ниже пласта III на 26-54 м. Нормальная мощность пласта изменяется в пределах 8,98 м до 13,21 м на участке Сибиргинском 1-3. Наблюдается общая тенденция увеличения мощности в северо-восточном направлении. Пласт сложного строения и состоит из двух-трех угольных пачек, разделенных прослоями алевролита, реже углистого аргиллита мощностью 0,3-0,6 м. Породы кровли пласта представлены песчаниками, почвы - алевролитами и реже - песчаниками.

Пласт VI залегает ниже пласта IV-V на 4,2 м на участке Сибиргинском 1-3. Мощность пласта изменяется в пределах 4-9 м. В подавляющем большинстве пласт имеет сложное строение и состоит из двух-трех пачек угля, разделенных прослоями углистого аргиллита, реже - алевролита. Почва и кровля пласта сложена алевролитами, реже песчаниками. Данные о строении и мощности угольных пластов, составе пород кровли и почвы, а также расстояния до вышележащего пласта свиты, приведены в табл. 2.1.

1.4 Характеристика качества углей

Качество и технологические свойства углей зависят от петрографического состава и стадии метаморфизма. Угольные пласты сложены гумусовыми углями, имеющими полосчатое строение, обусловленное различным чередованием полуматовых, полублестящих, матовых и блестящих разновидностей углей. Преимущественное значение имеют полуматовые типы, среди которых полублестящие и матовые залегают в виде прослоев, линз, штрихов. В стратиграфическом разрезе наибольшее содержание полублестящих типов - в углях пластов I, III, затем - IV-V, VI.

По качеству и технологическим свойствам угли пластов соответствуют маркам: пласт I - К, ОС, ТС; пласт IV-V - КС, ТС, Т; пласт VI - ТС, Т.

Предусмотрена раздельная выдача семи групп углей: коксующиеся угли марок К₁, К₂ и ОС и энергетических марок Т, 2СС, а также окисленных I и II группы.

Коэффициент крепости углей по шкале профессора М.М. Протодьяконова 2-4. Плотность угля 1350 кг/м³. По классификации ЕНВ, 1991г., уголь относится ко II категории по трудности экскавации. По «Единой классификации горных пород по буримости», ЦБНТ-К VI категории.

Зольность по чистому углю изменяется от 6 до 12%. Общепластовая зольность, несмотря на сложное строение пластов, не превышает 25%.

Угли пласта I относятся к легкообогатимым, пласта III - к средне- и труднообогатимым, пластов IV-V и VI - труднообогатимым. В целом, все угли характеризуются содержанием углерода 86,7-92,0%, водорода -

3,8-4,2%. Резких колебаний в результатах анализов элементного состава, как по отдельным пластам, так и по всему полю, не наблюдается. Угли малосернистые, малофосфористые.

Цифровые данные качества углей разрабатываемых пластов представлены в табл. 2.2.

Таблица 1.1 Характеристика рабочих угольных пластов.

№	Наименование пласта	Мощность, м	Вмещающие породы	Степень выдержанности	Строение пласта	Расстояние между пластами, м	Угол падения, град.	Плотность, т/м3
			Кровля	почва
	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	I	0,7-1,57	алевролит песчаник	песчаник	выдержанный	простое	-	8-12	1,34
2	III	7,34-10,09	песчаник реже алевролит	песчаник реже алевролит	выдержанный	сложное	35-45	8-12	1,35
3	IV-V	8,98-12,21	песчаник	алевролит	выдержанный	сложное	36-54	8-12	1,35
4	VI	4,31-8,99	алевролит реже песчаник	алевролит реже песчаник	выдержанный	сложное	7,0	8-12	1,35



Таблица 1.2 Качество углей

Наименование пласта	Марка	Влажность, Wt, %	Зольность, Аd, %	Выход летучих веществ, Vdaf, %	Толщина пластического слоя, у, мм	Общее содержание серы, Std,%	Плотность, q, кг/м3	Теплота сгорания, Qdaf, Дж/кг
		средняя	предельная
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
I	К	6,5	10,5	6,0-6,6	22,6	18-21	0,4-0,6	0,007	-
III	К2	6,5	10,5	8,0	19,7-21,7	12	0,3	0,06	-
IV-V	К2 ОС	6,5 6,5	10,5 10,5	8,8 9,0	17,5 18,1	8-9 8-9	0,24 0,3	0,038 0,067	10550 10847
VI	ОС	6,5	10,5	8,0-9,1	17,0-17,5	6-8	0,4	0,006-0,012	10996

1.5 Гидрогеологические условия

По гидрогеологическим условиям поле Сибиргинского разреза разделяются на две зоны - пойменную часть р. Мрас-Су и водораздельную площадь. В результате многолетних гидрогеологических исследований на пойменном участке выделено три водоносных горизонта:

- аллювиальный;

- междупластье пластов I и III;

- междупластье пластов III и IV-V.

Проведенными исследованиями было установлено, что водоприток в горные выработки пойменного участка составляет 4,1 л/с.

Обводненность четвертичных отложений.

По литоло-генетическим признакам четвертичные отложения поля представлены двумя типами:

а) делювиальными отложениями долины р. Мрас-Су;

б) аллювиальными отложениями долины р. Мрас-Су.

Под почвенно-растительным слоем на глубине 0,3-5 м залегают бурые и желто-бурые суглинки мощностью от 1,0 до 4,0 м к которым приурочена верховодка.

Второй водоносный горизонт приурочен к делювиальным отложениям, залегающим непосредственно на коренных породах, обладает более постоянным режимом, в большинстве случаев этот горизонт гидравлически связан с напорными водами коренных пород. Делювий наиболее обводнен в пониженных участках рельефа.

На участке Сибиргинском 1-3 у подножья склонов зафиксированы источники, вытекающие из разрушенных до состояния щебенки песчаников. Дебит источников колеблется, от 0,01 до 0,24 л/с.

Литологический разрез аллювиальных отложений, слагающих пойму реки Мрас-Су, представлен в следующем виде: под почвенно-растительным слоем (0,3-0,5 м) залегают суглинки мощностью от 1,0-1,5 м до 3,5-4,5 м, под суглинками слой песка мощностью от 0,3- до 1,5 м, ниже залегают гравийно-галечниковые отложения. Мощность галечниковых отложений долины реки Мрас-Су изменяется в пределах от 0,5 до 6,0 м.Галечники поймы р. Мрас-Су характеризуются весьма высокой обводненностью. Дебит составляет 33,3 л/с. подземные воды коренных пород.

Коренные породы продуктивной толщи разреза Сибиргинского представлены отложениями кемеровской свиты. В литологическом отложении преобладают песчаники, подчиненное значение имеют алевролиты, аргиллиты, конгломераты. Наибольшей водообильностью характеризуются песчаники до глубины 80-100 м в пониженных формах рельефа, в частности в долине р. Мрас-Су. Удельный дебит колеблется от 0,64 до 2,08 л/с.

Подземные воды поля разреза являются напорными, причем величина напора с глубиной увеличивается.

На водоразделах уровни подземных вод залегают на глубинах 40-50 м, а по отдельным скважинам на глубине 70-100 м. Величина напора на водоразделах достигает 50-80 м. Выделить самостоятельные водоносные горизонты в толще коренных пород не представляется возможным. Пьезометрическое положение подземных вод, в общем, повторяет форму рельефа дневной поверхности.

1.6 Горно-геологические и горнотехнические условия разработки

Вмещающие породы представлены чередующимися слоями песчаников, алевролитов и дайками диабаза. Физико-механические свойства пород представлены в табл. 2.3.

Зона интенсивного выветривания и трещиноватости расположена до глубины 1-7 м. В верхней части она характеризуется наличием обломков пород размером 0,05-0,4 м. Уголь в верхней части превращен в сажу. Нижняя часть зоны интенсивного выветривания характеризуется наличием открытых трещин. Прочность пород здесь значительно понижена, и их разработка может производиться без применения взрывных работ.

Зона заметного выветривания располагается ниже зоны интенсивного выветривания, мощность зоны составляет 5-8 м. Прочность пород достаточно высокая, хотя устойчивость понижена, при открытой разработке требуют предварительного рыхления буровзрывными работами.

Зона слабой трещиноватости характеризуется почти полным отсутствием открытых трещин. Отработка ведется только с применением буровзрывных работ.

Развитость оползней при ведении горных работ не отмечается. В пониженных частях рельефа, где обводненность горных пород повышена, и интенсивность выветривания увеличена, происходят незначительные оползни.

Ведение горных работ взрывоопасно по угольной пыли и по свободному содержанию двуокиси кремния во вмещающих породах. Угли пластов склонны к самовозгоранию.

Физико-механические свойства пород представлены в табл. 2.3

Таблица 1.3 Физико-механические свойства пород

Наименование пород	Временное сопротивление сжатию, МПа	Коэффициент крепости по Протодьяконову	Сцепление, МПа	Контактная прочность, МПа	Абразивность
1	2	3	4	5	6
Алевролит	31,2-50,5	3-5	43,5-72,5	26,8-68,1	8-5,25
Песчаник	63,6-83,6	6-8	113,5-185	58,5-77,2	36,7-24,3
Конгломерат	106,4	18-19	-	157,5	22,1
Диабаз	175	19	-	129,3	44,8



2. Горные работы

2.1 Существующее состояние горных работ

По состоянию на 01.07.2014 г балансовых запасов по разрезу «Сибиргинский» в пределах границ Лицензии КЕМ 13639 ТЭ и утвержденного горного отвода № 1991 от 18.01.12г, составляет - по чистым угольным пачкам -80877 тыс. т.

Промышленные запасы угольной массы в технических границах отработки составляют 91321,5 тыс. тонн. Общие эксплуатационные потери составят порядка 4,0%, засорение промышленных запасов 14,9%.

Общий остаточный объем вскрышных пород в принятых границах отработки составляет 627200 тыс. м³, в том числе:

- наносы - 4250 тыс. м³;

- коренные породы --6118115 тыс. м ;

- навалы - 48355 тыс.м³.

Средний промышленный коэффициент вскрыши по участку составляет 6,87 м³/т. полная отработка запасов планируется к 2043 году, с последовательным выбыванием участков. Общий срок эксплуатации разреза составит 28-29 лет.

С учётом вышеизложенного, в пределах разреза «Сибиргинский», горные работы принято вести на всех участках одновременно, что позволит обеспечивать годовую производственную мощность по добыче угля в размере 3700 т.т. В условиях относительно пологого залегания пластов, применение комбинированной системы разработки (транспортной и бестранспортной) и максимальное использование выработанного пространства для размещения пород вскрыши (порядка 38% от общего объема вскрыши) позволяет сократить площади изымаемых земель под формирование внешних отвалов и минимизировать расстояние транспортировки вскрыши. Схема вскрытия отрабатываемых участков (см.раздел 3.2) формируется таким образом чтобы исключить, либо минимизировать зацеличивание запасов угля в границах лицензионного участка недр.

В соответствии с решениями «Техническим перевооружением разреза...», получившего согласование ЦКР-ТПИ Роснедра (протокол №173/13-стп, от 24.12.2013г.) с целью сокращения эксплуатационных потерь и улучшения качества добываемого угля, в качестве добычного выемочного оборудования в настоящем проекте приняты гидравлические экскаваторы типа «прямая и обратная лопата».

В качестве вскрышного оборудования приняты экскаваторы мехлопаты Р&Н-2800, Р&Н-2300, ЭКГ-12, гидравлические экскаваторы РС-5500, РС-2000, РС-1250, возможно применение РС-4000.

Основной объем вскрышных пород над пластом III отрабатывается горизонтальными слоями (уступами) высотой 15м по транспортной схеме, Отработка осуществляется последовательно сверху-вниз со сдваиванием уступов до 30м и оставлением берм безопасности шириной 30 м.

Междупластия пластов Ш-1У-У и 1У-У-У1 отрабатываются наклонным слоем за исключением Куреинской и Табаласской складок (отрабатываются горизонтальным слоем), в том числе по бестранспортной технологии:

- на Сибиргинском поле - междупластие пластов 1П-1У-У отрабатывается драглайнами ЭШ 15/90;

- на участке Пойменный междупластия пластов 1П-1У-У и 1У-У-У1 отрабатываются драглайном ЭШ 15/90;

- на Западном блоке Куреинского поля междупластие пластов 1У-У-У1 отрабатывается драглайном ЭШ 20/90;

на участке Урегольский Действующий в пологой части (Блок 1) междупластие пластов IV-У-У1 отрабатывается драглайном ЭШ 10/70.

Выемка четвертичных отложений, навалов и частично угля (пласт VI на Сибиргинском и Куреинском полях, пласты III, 1У-У, VI на Урегольском поле) производится без предварительного рыхления. Выемка коренной вскрыши, как в зоне выветривания, так и вне зоны выветривания, планируется с предварительным рыхлением массива буровзрывным способом, с использованием буровых станков ВМЬ-1200, В-75К8.

Расчеты параметров буровзрывных работ в настоящем проекте произведены на эталонное ВВ - граммонит 79/21. Производство взрывных работ на участке планируется осуществлять подрядным способом силами и средствами ОАО "Взрывпром Юга Кузбасса" (или любой другой имеющей разрешение на проведение взрывных работ) на договорных условиях. Организация взрывных работ планируется совместно разрезом и подрядчиком.

Транспортировка угля со всех участков разреза осуществляется автосамосваломи БелАЗ-7555В и БелАЗ-75138 на угольный склад расположенный на промплощадке разреза. Вскрышные породы транспортируются, на внешние и внутренние отвалы разреза, автосамосвалами БелАЗ-75306 и БелАЗ-7513.

Отвалообразование бульдозерное с использованием бульдозеров В-9К. При необходимости возможно применение, в качестве отвального оборудования, колёсных бульдозеров ШЭ-600 и 834С.

На действующих участках поля разреза «Сибиргинский», исходя из гидрогеологических условий месторождения и принятого развития горных работ, принят поверхностный способ осушения поля участков.

2.2 Определение границ открытых горных работ

Выбор оптимальных контуров разреза имеет большое значение, так как от них зависит величина вовлекаемых в разработку запасов полезного ископаемого и объемов вскрышных пород, которые в свою очередь определяют производственную мощность предприятия и срок его существования. Кроме того, контуры разреза влияют на выбор способа вскрытия, места заложения траншей, расположение поверхностных сооружений, транспортных коммуникаций и т.д.

Технические границы по Сибиргинскому полю были определены «Пересмотренным проектом строительства III очереди разреза «Сибиргинский» производственного объединения «Кемеровоуголь», выполненным ГПИ «Сибгипрошахт» в 1988 году.

Границами Сибиргинского поля являются:

- на юге - выход под наносы пласта VI;

- на юго-востоке - лог в районе Костыгырской разведочной линии;

- на северо-западе - лог Копша-Гол;

- на юго-западе - целик по реке Мрас-Су.

Протяженность Сибиргинского поля по простиранию угольных пластов составляет 3ч3,5 км (в том числе протяженность участка открытых горных работ - 1,5ч3,0 км), ширина поля вкрест простирания 1,9 км:

- глубина разработки - 300 м;

- площадь поля - 817 га.

Граница отработки участка Сибиргинский по глубине определяется значением граничного коэффициента вскрыши (К_гр).

где Ц - цена конкурентоспособного топлива, руб/т;

С_о - себестоимость добычи 1т угля, руб/т;

Для наклонных и пологих залежей угольного пласта, когда разнос бортов со стороны лежачего бока залежи не производится, для определения глубины разреза целесообразно применять графический метод. Угол откоса борта, исходя из установленной технологии работ, установлен 16є, угол погашения борта карьера 41є. Нижняя граница отработки по почве пласта VI. Основным методом определения конечной глубины разреза является горно-геометрический анализ залежи. Для определения конечной глубины произведем сравнение контурного коэффициента () с граничным ().

где - объем вскрыши в определенном контуре, м³;

- масса угля в тех же контурах, т.

Представим горно-геометрический анализ в виде графика , а также в табличной форме табл.

Таблица 2.1 Объемы горной массы, угля, вскрыши

Горизонты вскрытия	Объем горной массы, ДVг.м., м3/т	Балансовыезапасы угля	Объем вскрыши ДVв, тыс. м3	Контурный коэффициент вскрыши Кк, м3/т	Сравнение Кк с Кгр
		Объем угля, ДVу, т	Масса угля, ДQу, тыс.т
1	2	3	4	5	6	7
+360	324,5	81,7	110,3	212,8	1,8	1,8<7,0
+310	442,3	88,51	119,5	353,79	3,7	3,7<7,0
+260	524,6	84,5	114,1	440,1	4,6	4,6<7,0
+210	632,9	92,2	124,46	540,7	5,7	5,7<7,0
+160	659,8	93,03	125,6	566,7	6,2	6,2<7,0
+110	601,1	83,34	111,17	517,76	6,6	6,6<7,0
+60	702,3	88,07	118,5	614,23	7,1	7,1>7,0
У	3887,5	611,4	825,3	3246,1	Кср =5,1	-

Вывод: Таким образом, проверочный расчет показал, что конечная глубина разреза составила 290 м, что соответствует глубине разреза в реальных условиях



2.3 Вскрытие карьерного поля

В настоящее время поле разреза отрабатывается по всей длине добычного фронта по падению угольных пластов, от выходов пластов под наносы по углубочно-сплошной системе разработки.

В соответствии с горно-геологическими условиями поля разреза принимаем:

- отработка вскрыши над пластом III по транспортной технологии с использованием автомобильного транспорта;

- вскрыша междупластья IV-V и VI также отрабатывается по транспортной технологии с применением автомобильного транспорта;

- вскрыша междупластья III и IV-V Сибиргинского поля отрабатывается по бестранспортной технологии;

- добычные работы ведем с применением мехлопаты с вывозом угля автомобильным транспортом.

В настоящее время Западный блок Сибиргинского поля вскрыт фланговыми траншеями и центрально-фланговыми автодорожными заездами с рельефа поверхности, разделяющими участок на эксплутационные блоки. Вскрывающие заезды имеют выход на основную технологическую автодорогу, соединяющую участок с промплощадкой разреза и внешним Кельтасским отвалом.

Для вскрытия верхних горизонтов участка в северной его части действующим разрезом построена въездная траншея, прорезающая главный водораздел вкрест простиранию пластов на гор +460 м с пересыпкой ручья Копша-Гол и выходом на гор +425 м, +530 м Копшагольского отвала.

Горизонты нагорного участка от гор +310 м до гор +460 м вскрыты с западного фланга заездами по поверхности, от северо-западной автодороги серпантинного типа, соединяющими въездную траншею с гор +460 м.

Добычная зона имеет двухфланговое вскрытие Западной и Восточной траншеями:

- Западной въездной траншеей с гор +245 м, прямым заездом на почву пласта VI (гор +220 м), почву пласта IV-V (гор +230 м) и почву пласта III (гор +310);

- Восточной въездной траншеей с гор +327 м прямым заездом на почву пласта VI (гор +287м) и системой заездов по восточному торцу на горизонты от +365 м до гор +420 м.

Для вывоза угля построены автодороги от начала Западной и Восточной траншей до моста через реку Мрас-Су и от моста до угольного склада, расположенного на левом берегу р. Мрас-Су.

От восточной траншеи построен заезд на гор +420 м Кельтасского отвала.

Горно-геологические условия Сибиргинского поля, местоположение породных отвалов позволяют сохранить действующую схему вскрытия до 2015 года.

2.4 Выбор системы разработки и её параметры

Система разработки - определенный порядок выполнения комплекса вскрышных, добычных и отвальных работ, обеспечивающих безопасное, экономическое и целесообразное извлечение запасов полезного ископаемого и охрану окружающей среды.

Продуктивные отложения разреза «Сибиргинский» Сибиргинского поля включает три рабочих пласта III средней мощностью 8,72м, пласт IV-V средней мощностью 10,59 м и пласт VI средней мощностью 6,63 м. Залегание пластов пологое -8 -10є. Рыхлые отложения незначительны и в основном представлены глинами и суглинками с включениями обломочных коренных пород. Коренные породы представлены чередующимися слоями песчаников, конгломератов, алевролитов и дайками диабаза. Они требуют предварительного рыхления буровзрывным способом.

Рельеф поверхности резкопересеченный, перепад отметок 340-360 метров.

Решение о применение в проекте системы разработки основывается с учетом горно-геологических условий залегания полезного ископаемого, физико-механических свойств массива, структуры комплексной механизации, способа транспортирования горной массы, предполагаемого порядка выполнения вскрышных, добычных и горноподготвительных работ и генерального направления фронта горных работ.

В данных условиях принимаю комбинированную систему разработки:

- транспортная по вскрыше до пласта III, вскрышные породы вывозятся на внешние и внутренние отвалы;

- транспортная по междупластью IV-V и VI, наклонными слоями с размещением вскрышных пород на внутреннем отвале;

- бестранспортная по вскрыше пласта IV-V, порода размещается во внутреннем отвале.

В соответствии с классификацией В.В. Ржевского применяем группу наклонных (углубочно-сплошных и продольных) систем открытой разработки, при которой горные работы ведутся и развиваются по всей длине карьерного поля от верхнего до нижнего горизонтов, каждый нижележащий горизонт вводится в эксплуатацию после соответствующего подвигания горных работ на всех вышележащих рабочих горизонтах, что дает возможность осуществить проведение разрезных траншей и вскрывающих выработок для данного горизонта.

Постепенное углубление горных работ увеличивает число рабочих горизонтов, а, следовательно, высоту рабочей зоны разреза до того момента, когда верхний горизонт не достигнет границы разреза по поверхности. Данное положение горных работ показывает их максимальное развитие. Последующие углубление горных работ сопровождается погашением рабочих горизонтов, что приводит к уменьшению их числа.



2.4.1 Параметры системы разработки

Параметры, форма забоя зависит от параметров экскаватора и характеристики горной массы. Отработка скальных пород осуществляется с применением буровзрывных работ, уступами 15 метров, экскаваторами ЭКГ-12 по транспортной системе разработки, а по бестранспортной экскаваторами ЭШ 15/90.

Определяем параметры забоя принятых технологических схем. Ширина заходки при отработке развала взорванной горной массы мехлопатой ЭКГ-12 при погрузке на автомобильный транспорт. Определяем по формуле:

А = (1,5ч1,7) R_ч.у. = 1,7 · 14,3 ? 24 м (2)

где А - ширина заходки, м;

R_ч.у. - максимальный радиус черпания на уровне стояния, м.

Исходя из физико-механических свойств пород и их характеристик принимаем рабочий угол откоса уступа 75⁰.

Ширину рабочей площадки и рассчитываем по формуле:

Ш_р.п.= В + С + Т + П_в + Z; (3)

где Ш_р.п - ширина рабочей площадки, м;

В - ширина развала пород, м;

С - безопасное расстояние от нижней бровки развала до транспортной

полосы, равной 1 м;

Т - ширина транспортной полосы, равна 17 м;

П_в - ширина площадки вспомогательного оборудования, равной 3 м;

Z - ширина бермы безопасности, равной 5 м.

Ширина развала пород определяется по формуле:



В = 2А = 2 · 24 = 48 м; (4)

На основании расчетной ширины развала, ширина рабочей площадки равна:

Ш_р.п = 48 + 1 + 6,5 + 3 + 5 = 63,5 м,

Ширина транспортных берм определяется по формуле (5):

, (5)

где А - ширина площадки под осыпь, м;

К - ширина кювета по верху, м;

П - ширина проезжей части автодороги при двух стороннем

движении автосамосвалов, м;

Л - ширина защитной стенки, м;

Б - ширина бермы безопасности.

33 м

Параметры ширины транспортной бермы приведены на рисунке 2.1.

Рисунок 1 Параметры транспортной бермы

2.5 Отвалообразование

При транспортировании вскрышной породы на отвал автомобильным транспортом применяется бульдозерное отвалообразование, процесс отвалообразования при автотранспорте состоит из разгрузки автомашин на верхней площадке отвального уступа, перемещении породы под откос или планировка ее на площадке, ремонт и сооружение автодорог на отвале. Последние два вида работ выполняются в основном бульдозерами.

Существует два способа отвалообразования: периферийный и площадный. Настоящим проектом предусматривается периферийный способ.

При периферийном способе отвалообразования на устойчивых отвалах автосамосвалы грузоподъемностью до 75 т разгружаются прямо под откос, а большей грузоподъемностью - на расстоянии 3ч5 м от верхней бровки откоса отвала. Затем эту породу бульдозером перемещают под откос, то есть, в этом случае отвал развивается в плане. В целях безопасности, чтобы исключить возможность падения автосамосвала с отвала, при непосредственной разгрузке под откос, у верхней бровки отвала устанавливают металлические упоры, для задних колес автосамосвала или отсыпают породный вал высотой не менее 0,5 Д_к (Д_к - диаметр колеса наибольшего из разгружающихся на отвале автосамосвалов) и шириной 2ч3,5 м. Кроме этого, в этих же целях, поверхность бульдозерного отвала должна иметь уклон 3є в сторону центра отвала.

Покрытие потребных емкостей решается за счет максимального заполнения выбранного пространства и использование площадей не пригодных для открытой разработки. Для участка Сибиргинского такими площадями являются: 1. Лог речки Кельтисс в нижнем ее течении, расположенной вдоль южной границы поля участка;

2. Копшагольский отвал, расположенный вдоль северной границы западного блока, за границей охранного целика под реку Мрас-Су;

3. Средне-Кайдайский лог, расположенный северо-восточнее поля разреза (северный отвал);

4. Внутренний отвал, расположенный выше отвалов бестранспортной системы, а также в выработанном пространстве при отработке западного блока.



Таблица 2.2 Параметры отвалов

Наименование отвала	Площадь, га	Высота отвала, м	Кол-во уступов	Емкость отвала, млн.м3	Складируемый объем, млн.м3
		Общая	Уступа		Геометрич.	Выемка
Кельтасский Копшагольский Северный	- 626,2 200,2	- 320 210	30 50 50	- 6 4	90,7 502,1 126,8	78,9 436,6 110,3	78,9 436,6 110,3

На основе технико-экономических расчетов и результатов исследования устойчивости отвалов, проведенных, институтом ВНИМИ на разрезе в 1988 году, приняты следующие параметры отвалов:

- высота отвального яруса внешних отвалов - 50м, внутренних - 30м.

- для скальных пород, отсыпаемых на прочное основание, рабочий угол откоса отвала принят равным 41є, а угол устойчивости откоса яруса - 35є;

- рекультирующий угол откоса отвала 25є по условиям рекультивации.

Рабочий фронт состоит из трех участков длиной по 50м. На одном участке ведутся работы по отвалообразованию, на другом - планировочные работы, на третьем работы по устройству дорожной полосы и ограждающего вала (резервный участок).

На рабочих горизонтах отвала ширина проезжей части автодорог принята из расчета двухполосного движения и составляет 18м.

2.5.1 Устойчивость отвалов

Вопросы устойчивости откосов отвалов на разрезе Красногорский подробно рассмотрены Сибирским филиалом ВНИМИ в следующих научно-исследовательских работах:

1. Рекомендации №45 по отсыпке внешних отвалов «Верхний» и «Нижний» высотой до 75м и обеспечению их устойчивости (СФ ВНИМИ, Прокопьевск, 1989 г.);

2. Отчет о научно-исследовательской работе «Обоснование величины бермы безопасности при размещении горного оборудования на внешних и внутренних отвалах» (СФ ВНИМИ Инженерный центр «Открытчик», Прокопьевск, 1995 г.);

3. Заключение №58 по параметрам устойчивых откосов и противооползневым мероприятиям внутренних бульдозерных отвалов, отсыпаемых автотранспортом сверху бестранспортных отвалов участков №№ 2, 3, 4, 5. (Инженерный центр СФ ВНИМИ «Открытчик», Прокопьевск, 1998г).

В отчете 1995 г. изложена горно-геологическая характеристика условий внутреннего отвалообразования на разрезе Сибиргинский, имевшие место деформации отвалов на этом разрезе, условия их возникновения, физико-механические свойства пород отвалов и их оснований.

Основным видом деформаций отвалов разреза Сибиргинский в прошедшие годы эксплуатации были контактные оползни, обусловленные наличием в подошве отвалов или на некоторой глубине пород и слоев с низкими показателями сопротивления сдвигу - чередование тонких (мощностью от 0,05 м до 0,4 м) слоев угля, углистого аргиллита, алевролита слоистого.

Основным условием устойчивости откосов отвалов является превышение суммарных сил сопротивления сдвигу над сдвигающими силами, действующими от веса пород по наиболее напряженной поверхности скольжения.

Во внутренние транспортные отвалы отсыпаются полускальные, достаточно прочные породы (рассредоточенное размещение в рассматриваемые отвалы до 20-25% рыхлых отложений не скажется на суммарной прочности отвальных пород).

Основание отвалов представлено алевролитами и песчаниками с достаточно высокими показателями сопротивления сдвигу: углом внутреннего трения 23-33, сцеплением до 2 т/м².

Допустимые по условиям устойчивости общие высоты комбинированных отвалов одного или нескольких ярусов при различных результирующих углах их откосов, приведены в таблице 2.3.

На графике и в таблице высотой отвалов считается разница высотных отметок между нижней и верхней бровками откоса отвала независимо от его профиля.

Таблица 2.3 Допустимые по условиям устойчивости общие высоты комбинированных отвалов одного или нескольких ярусов при различных результирующих углах их откосов

Углы падения основания отвалов, град.	Параметры устойчивых откосов комбинированных внутренних отвалов
	Общая высота отвала в м при результирующем угле откоса в град.
	22	25	28	31	34	37
1	2	3	4	5	6	7
6	-	-	-	-	215	126
	270	180	125	92	66	47
9	-	-	-	305	164	113
	191	131	98	72	52	37
12	-	-	350	184	114	83
	159	108	78	56	42	32
15	-	-	201	122	84	61
	131	89	62	44	34	29
18	-	359	169	102	68	49
	129	88	59	41	32	28

Примечание: 1. В числителе приведены высоты отвалов, основание которых представлено алевролитом или песчаником, а в знаменателе - аргиллитом.Прочерк означает, что общая высота отвала превышает 350 м.

При высоте комбинированного отвала до 150м (если его основание будет представлено алевролитом или песчаником) отвалообразование верхнего яруса (транспортного) может вестись с непосредственной разгрузкой автосамосвалов вблизи откоса на всю высоту.

В это время не могут производиться работы вблизи нижней бровки такого отвала.

В отчете 1995 г. на основании замеров фактических параметров отвалов было установлено, что у отвала, отсыпаемого на прочное основание полускальными породами одним ярусом высотой более 100 м, результирующий угол не превышает 30-32 при следующем распределении углов по высоте:

в нижней части высотой 20-25 м - 15-20;

в средней части высотой 60-70 м - 25-28;

в верхней части - 37-38.

Приведенные в таблице параметры относятся к приоткосной части комбинированных отвалов, то есть для случая, когда возможная деформация отвала будет связана с основанием отвала, представленным слоистой толщей пород почвы отработанного угольного пласта.

Ярус отвала, отсыпаемого сверху бестранспортного на значительном расстоянии от его бровки полускальными коренными породами при углах естественного откоса (34-38), будет устойчив практически при неограниченной высоте, так как у таких отвалов (на устойчивом основании) оползневые деформации исключены.

2.5.2 Способ отвалообразоваиия. Механизация отвальных работ

Способ отвалообразования определяется принятым видом транспорта на вскрышных работах.

При доставке вскрыши на отвалы автомобильным транспортом - способ отвалообразования бульдозерный.

Режим работы 354 дня 2 смены по 12 часов.

В наличии имеются бульдозеры фирмы Caterpillar D9R мощностью 405л. с. Дополнительно для ведения отвальных работ при увеличении производственной мощности разреза до 7,0млн.т. угля в год предусматривается приобретение бульдозеров фирмы Caterpillar D10R мощностью 570л. с.



2.6 Горнотехнические условия ведения буровзрывных работ

месторождение буровзрывной угольный пласт

2.6.1 Подготовка горных пород к выемке

Согласно геологическим данным 90% всрышных пород, а также уголь отдельных пластов, требуют предварительного рыхление буровзрывным способом. Взрывание - скважинное. Учитывая состав массива вскрышных пород (физико-механические свойства), подлежащего обуриванию, и тип применяемого выемочного оборудования, принят вращательный способ бурения с использованием самоходных станков шарошечного бурения вертикальных и наклонных скважин марки 3СБШ-200-60, DML-1200, D50KS, D75KS с диаметром шарошечного долота 216 мм.

2.6.2 Расчет параметров буровзрывных работ

В соответствии с требуемой технической производительностью экскаваторов, необходимой степенью дробления пород величина удельного расхода ВВ устанавливается из выражения:

q = 100 · К_в · К_вв · ³vу_сж · (Z - 1) / d_е · (705 - 958d - 1,5в + 0,6h) (6)

q = 100 · 1.14 · 1.2 · ³v120 · (1.6 - 1) / 1.0 · (705 - 958·0.215 - 1,5·75+0,6·15)=1,02

где К_вв = 1,2 - переводной коэффициент ВВ;

К_в = 1,14 - коэффициент влияния обводненности;

усж =120 - предел прочности породы на сжатие, МПа;

d = 0,215 - диаметр скважины, м;

d_е =1,0 - средний диаметр естественной отдельности в массиве, м;

h = 15 - высота уступа, м; в = 75 - угол наклона скважины к горизонту, град.; z = 1,6 - степень взрывного дробления.

I_скв определяется по формуле:



(7)

где Н_уст - высота отрабатываемых вскрышных уступов, м;

l_пер - длина перебура, м.

Длина перебура устанавливается из выражения:

(8)

I_пер 1,6 м;

где: f - коэффициент крепости пород по шкале М. М. Протодьяконова;

17 м.

Длина колонки сплошного заряда определяется по формуле:

(9)

Длина забойки определяется по формуле :

м.

Масса одиночного заряда определяется по формуле (13);

(10)



где P_вв - вместимость ВВ в 1 п. м. скважины, кг.

Q_з=430 кг

Вместимость ВВ в 1 п. м. скважины находится из выражения:

(11)

Р_вв 38 кг,

где Д - плотность заряжаемого ВВ в скважину, кг/м³.

2.6.3 Параметры расположения скважинных зарядов

Определяем расчетную линию наименьшего сопротивления (лнс), обеспечивающая высокое качество дробления при короткозамедленном взрывании по формуле:

(12)

где - вместимость одного метра скважины, кг/м;

- коэффициент сближения зарядов равный 1;

- удельный расход.

К проекту принимается .

Определяем линию наименьшего сопротивления по подошве, по безопасным условиям ведения взрывных работ, по формуле:

(13)



где - высота уступа, м;

- угол откоса уступа;

- расстояние от верхней бровки до первого ряда скважин,

К проекту принимаются наклонные скважины т. к. .

Наклонные скважины позволяют уменьшить величину удельного и общего расхода ВВ; повысить качество дробления; уменьшить трещинообразование в глубь массива.

Определяем расстояние между скважинами в ряду по формуле:

(14)

Определяется расстояние между рядами скважин при короткозамедленном взрывании:

(15)

К проекту принимается сетка скважин .

2.6.4 Применяемые ВВ и средства взрывания

В настоящее время на разрезе применяются следующие взрывчатые вещества: гранулит УП - 1, в обводненных забоях применяется Сибирит 1200. Средства взрывания применяются обычные: шнур ДШЭ-12, волновод СИНВ, Реле РПД и электродетонаторы ЭД-1-8Т.

Для повышения безопасности и совершенствования организации и управления производством взрыва из новейших разработок можно рекомендовать к применению неэлектрическую систему инициирования СИНВ.

Система СИНВ разработана ФГУП "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец", ГУП Новосибирский механический завод "Искра", и АОА "Нитро-Взрыв". Система допущена Госгортехнадзора РФ к постоянному применению разрешением №04-35/481от 28.07.98 для взрывных работ на земной поверхности и в подземных рудниках и угольных шахтах, где допущено применение непредохранительных ВВ II класса.

Система СИНВ - это отечественная неэлектрическая система инициирования повышенной безопасности на основе капсюль-детонатора, не содержащего инициирующих взрывчатых веществ и ударно-волновой трубки (УВТ).

Система СИНВ имеет следующие достоинства:

- высокий уровень управляемости массовыми взрывами, достигаемый за счет использования индивидуального взрывания каждого скважинного или шпурового заряда и широкого выбора времени замедления;

- внутрискважинное замедление, исключающее подбой взрывной сети и обеспечивающее возможность оптимизации временной последовательности взрывания;

- отсутствие бокового энерговыделения у проводника инициирующего сигнала (УВТ), позволяющее исключить энергетические потери, связанные с возбуждением низкоскоростных процессов в скважинных зарядах или снижением их чувствительности и применять "донное инициирование скважинных зарядов;

- исключение возможности "обратного" инициирования, т. е. передачи инициирующего сигнала на поверхностную взрывную сеть от скважины (например при возгорании скважины);

- высокая термостойкость, позволяющая взрывать заряды из горячельющихся взрывчатых веществ;

- повышенная мощность капсюлей детонаторов устройств СИНВ-С, обеспечивающих надежное инициирование тротиловых шашек в обводненных условиях;

- низкий сейсмический эффект, обусловленный индивидуальным замедлением взрывания каждого заряда;

- слабая интенсивность воздушных ударных волн, обеспечиваемая незначительной массой взрывчатых материалов в УВТ (ударно-волновой трубке) и разновременностью срабатывания скважинных или шпуровых зарядов;

- нечувствительность к электрическим и электромагнитным воздействиям, позволяющая использовать механизированное заряжание шпуров и скважин гранулированным и порошкообразными и взрывчатыми веществами.

Эти достоинства системы позволяют существенно повысить эффективность и безопасность взрывных работ[5].

2.7 Карьерный водоотлив

2.7.1 Фактическое состояние работ по осушению

В настоящее время осушение разреза Сибиргинский осуществляется открытыми горными выработками и установками открытого водоотлива.

На действующем разрезе Сибиргинский имеется несколько водоотливных установок, оборудованных насосами Д-1250-125, 12У-6.

Применяемый на разрезе способ очистки карьерных вод заключатся в последовательности отстаивания воды в отстойниках с последующим дренажом через дамбы или отвалы в естественные водоемы. Способ очистки производится путем фильтрации в массивах отсыпанных пород, которые представлены прочными и неразмокаемыми песчаниками, способными задерживать твердые взвешенные частицы.

Выпуск в р. Томь

Карьерная вода собирается в горной выработке в почве пласта IV-V в зумпфе. Из зумпфа насосными установками 12У6 вода перекачивается в промежуточный отстойник, а из отстойника стационарными насосами Д1250 по трубам поднимается на высоту 90м и далее самотеком по нагорной канаве сбрасывается в последний по цепочке отстойник. Параметры отстойника 1201602м = 26,0тыс.м³.

Из отстойника вода фильтруется через отвал породы, длина фильтрации составляет 1020м с последующим выпуском в р. Томь.

2.7.2 Способ осушения

Обводнение открытых горных работ на поле действующего разреза «Сибиргинский» связано с поступлением подземных вод и атмосферных осадков.

С учетом опыта эксплуатации действующего разреза в проекте принят открытый способ осушения без проведения специальных мероприятий по предварительному осушению поля участка. Этот способ осушения обеспечивает нормальную работу участка и требует минимальных затрат.

Для организации сбора и отвода подземных и поверхностных стоков на горных работах в местах с минимальными отметками предусматривается устройство зумпфов с последующей откачкой стоков по напорным трубопроводам в пруд-отстойники карьерных вод.

Сточные воды, поступающие в пруд-отстойники карьерных вод, очищаются от взвешенных и нефтепродуктов до предельно-допустимого содержания.

2.7.3 Шандорный водосброс

Для выпуска очищенных стоков из пруд-отстойника №2 в борту последнего организовывается водосброс шандорного типа. Шандорный водосброс состоит из входного оголовка и водосбросной трубы. Входной оголовок выполняется из металлической трубы диаметром 820мм с водосливным отверстием и сороудерживающей решёткой.

Водосбросная труба диаметром 530мм прокладывается в траншее. Продольные профили трассы водосбросной трубы обеспечивает постоянный уклон в сторону выпуска очищенных сточных вод.

Поверхность металлических труб покрывается антикоррозийным слоем.

Расчёт входного оголовка

Расчётный расход воды, поступающий на очистные сооружения не должен превышать пропускную способность шандорного колодца Q_р ? Q_k. Пропускная способность входного оголовка определяться по формуле:

(16)

где Q_k - пропускная способность входного оголовка;

Q_р - расчётный расход сточных вод, направляемых на очистку;

m - коэффициент расхода входного оголовка;

b - ширина водосливной части входного оголовка;

Н - высота слоя воды на водосливном пороге.

Данные по расчёту приведены в таблице 2.4

Таблица 2.4 Пропускная способность входного оголовка

№ Пруд-отстойника карьерных вод	Qр, м3/с	b,м	Н, м	m	Qk, м3/с
1	2	3	4	5	6
№2	0,402	0,6	0,5	0,50	0,47

Пропускная способность входного оголовка обеспечит пропуск максимального расхода воды. Основные физико-технические показатели входного оголовка приведены в таблице 2.5



Таблица 2.5 физико-технические показатели входного оголовка

Наименование	Пруд-отстойник карьерных вод №2
Диаметр входного оголовка, м	0,8
Отметка верха, м	+308,6
Отметка подошвы, м	+302,6
Горизонт воды, м	+307,6
Высота сливающегося слоя, м	0,4
Размер водосливного окна, м	0,6х0,5

Расчёт водосбросной трубы. Расчёт пропускной способности водосбросной трубы шандорного водосброса выполняется по зависимости:

(17)

где µ - коэффициент расхода при истечении в атмосферу; щ - площадь живого сечения водосбросной трубы; h_тр - напор воды над осью водосбросной трубы.

µ = (18)

где л - коэффициент шероховатости; l_тр - длина участка водосбросной трубы, м; D_т.к. - диаметр трубы водосброса, м.

Расчёт водопропускной способности выполнен в таблице 2.6.

Таблица 2.6 Расчёт водопропускной способности

№ Пруд-отстойника карьерных вод	Qр, м3/с	л	lтр, м	Dтк, м	µ	щ, м2	hтр, м	Qтр, м3/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9
№2	0,402	0,028	140	0,5	0,338	0,196	2,0	0,415



Пропускная способность водосбросной трубы обеспечит пропуск максимального расхода воды. Основные физико-технические показатели водосбросной трубы шандорного водосброса приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7 Пропускная способность входного оголовка

Наименование	Пруд-отстойник карьерных вод №2
Диаметр, м	0,5
Протяжённость, м	140
Абсолютная отметка оси на входе, м	+304,1
Абсолютная отметка оси на выходе, м	+300,0
Средний уклон, дол.ед.	0,029

Для учета количества сбрасываемой осветленной воды, на водосбросной трубе пруд-отстойника карьерных вод №2 устанавливается расходомер.

2.8 Электроснабжение и электрооборудование участка

Электроснабжение потребителей участка предусматривается на напряжении 6 кВ от шин подстанции 110/35/6кВ «Кийзакская» с двумя трансформаторами мощностью по 25 мВ•А каждый. Потребителями электроэнергии участка являются экскаваторы ЭКГ - 12, буровые станки 3СБШ - 200/60 и осветительные устройства таблица 2.8.

Таблица 2.8 Основные потребители участка

Наименование потребителя	К-нт спроса, kс	Номинальная мощность, Рном, кВт	Ttg ц	Расчетная нагрузка, Ррасч, кВт	Реактивная мощность, Qр кВ Ар
Освещение отвала	0,7	75	0,48	52,5	25,2
Экскаватор ЭКГ - 12	0,7	1260	- 0,48	882	- 423,4
Бурстанок 3СБШ 200-60	0,7	800	0,48	560	392



Рисунок 2 Схема электроснабжения

2.8.1 Электрические нагрузки

Расчет электрических нагрузок выполнен по методу удельного расхода электроэнергии.

Суммарная нагрузка по участку определяется формулой:

кВА (19)

где ?P_pi - суммарная активная мощность электропотребителей, кВт;

?Q_p.i - суммарная реактивная мощность, кВА.

Активная мощность электропотребителя определяется формулой:

(20)

где - коэффициент спроса ;

Р_уст - установленная мощность потребителя электроэнергии.

где - коэффициент реактивной мощности, =.

Суммарная реактивная мощность составит:

(21)

2.8.2 Расчет воздушных и кабельных линий

Стационарные ЛЭП - 6кВ от подстанции на горные работы выполняются сталеалюминевыми проводами на железобетонных опорах. Передвижные ВЛ-6кВ выполняются на деревянных опорах. Сечение проводов выбирается проверкой на допустимую потерю напряжения. Выбор сводится к сравнению расчетного тока с длительно-допустимыми токами нагрузками, проводимыми для стационарных сетей. Расчет производится следующим образом:



(22)

, (23)

где -средняя активная потребляемая нагрузка, кВт;

- номинальное напряжение сети, кВ;

cos- коэффициент мощности.

К установке принимается линия АС-50 с I_ДЛ.ДОП=210 А.

Выбранная линия проверяется по потерям напряжения:

; (24)

где - соответственно активное и индуктивное сопротивление 1-го

км провода, справочные данные.

l- длина линии, км;

Принимается провод А-35 с 170 А.

Принимается линия А-35 с 170 А.

Для остальных воздушных линий к установке принимаются линии А-35 с 170 А.

Выбор сечения жил кабеля осуществляется по нагреву и допустимой потери напряжения.

Для экскаватора ЭКГ-12:

; (25)

А;

К установке принимается кабель КГХЛ 3Ч25+1Ч10 мм² .

Расчет кабеля для бурового станка 3СБШ - 200/60 производится по формуле :

(26)

А.

Принимается два кабеля КГХЛ 3Ч70+1Ч25+1Ч10 мм².

Результаты расчета сводятся в таблицу 2.9.

Таблица 2.9 Расчет сечений ВЛ и КЛ

Наименование линии	Марка ВЛ, длина, км	Iрасч, А	ДU%
ВЛ1	А-50	179,8	12,9
ВЛ2	А-35	143,9	5,4
ВЛ3	А-35	90,9	5,1
КЛ1	КГХЛ 3Ч25+1Ч10 мм2	75,7	1,2

2.8.3 Освещение разреза

При двухсменной работе на разрезе места работ должны быть освещены в ночное время в соответствии с существующими нормами. Места работы экскаваторов и буровых станков освещаются прожекторами, установленными на них, и поэтому в дополнительном освещении не нуждаются. Освещению подлежат внешний отвал и автомобильная дорога. Для освещения принят прожектор ИСУ02-500.

Суммарный световой поток определяется по формуле:

, лм, (35);

где - требуемая освещенность, лк;

S - площадь освещаемого участка;

- коэффициент запаса, (1.2-1.5);

-коэффициент потери света, (1.3).

лм.

Требуемое число прожекторов при известном суммарном световом потоке, необходимом для освещения всей площади, определяется по формуле:

, (36);



где - световой поток лампы прожектора;

- к.п.д. прожектора

Принимаем прожектор марки ИСУ02-5000, К23-01 с лампами типа КГ-500.

12,3 шт.

Принимаем 13 прожекторов.

Высоту установки прожекторов определяем по формуле:

(37)

где - максимальная (осевая) сила света прожектора

Необходимая мощность трансформатора для питания осветительных установок:

, кВА, (38)

где - суммарная мощность ламп, Вт;

- к.п.д. осветительной сети, з= 0,95;

- к.п.д. светильников, з = 1;

- коэффициент мощности ламп, cos ц_ос = 1.

кВА.

Принимается трансформатор ТМ 50/6.



2.8.4 Техника безопасности при эксплуатации электроустановок

При разработке месторождений открытым способом к электроустановкам предъявляются требования действующих «Правил устройства электроустановок»,