К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт

К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт

Приведена характеристика породных отвалов, сооруженных в результате промышленной деятельности шахт Западного Донбасса. Проанализированы источники выхода породы в шахтах. Дана сравнительная оценка объемов выхода породы и объемов пространства для ее размещения. Наведено характеристику породних відвалі...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Розробка родовищ
Datum:2014
Hauptverfasser: Бондаренко, В.И., Русских, В.В., Яркович, А.И., Малашкевич, Д.С.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України 2014
Schlagworte:
Розробка вугільних родовищ
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104525
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт / В.И. Бондаренко, В.В. Русских, А.И. Яркович, Д.С. Малашкевич // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 8. — С. 19-24. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-104525
record_format dspace
spelling Бондаренко, В.И.
Русских, В.В.
Яркович, А.И.
Малашкевич, Д.С.
2016-07-12T11:14:00Z
2016-07-12T11:14:00Z
2014
К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт / В.И. Бондаренко, В.В. Русских, А.И. Яркович, Д.С. Малашкевич // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 8. — С. 19-24. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
2415-3435
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104525
622.273.217.242
Приведена характеристика породных отвалов, сооруженных в результате промышленной деятельности шахт Западного Донбасса. Проанализированы источники выхода породы в шахтах. Дана сравнительная оценка объемов выхода породы и объемов пространства для ее размещения.
Наведено характеристику породних відвалів, споруджених у результаті промислової діяльності шахт Західного Донбасу. Проаналізовано джерела виходу породи в шахтах. Надано порівняльну оцінку обсягів виходу породи й обсягів простору для її розміщення.
Characteristic of waste dumps that built as a result of industrial activity of Western Donbass mines is given. Sources of rock obtaining in mines are analyzed. Comparative evaluation of rock volume obtaining and space volumes for its placement is scrutinized.
ru
УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України
Розробка родовищ
Розробка вугільних родовищ
К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт
До питання залишення породи у виробленому просторі вугільних шахт
On the question of rock leaving in worked-out area of coal mines
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт
spellingShingle К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт
Бондаренко, В.И.
Русских, В.В.
Яркович, А.И.
Малашкевич, Д.С.
Розробка вугільних родовищ
title_short К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт
title_full К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт
title_fullStr К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт
title_full_unstemmed К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт
title_sort к вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт
author Бондаренко, В.И.
Русских, В.В.
Яркович, А.И.
Малашкевич, Д.С.
author_facet Бондаренко, В.И.
Русских, В.В.
Яркович, А.И.
Малашкевич, Д.С.
topic Розробка вугільних родовищ
topic_facet Розробка вугільних родовищ
publishDate 2014
language Russian
container_title Розробка родовищ
publisher УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України
format Article
title_alt До питання залишення породи у виробленому просторі вугільних шахт
On the question of rock leaving in worked-out area of coal mines
description Приведена характеристика породных отвалов, сооруженных в результате промышленной деятельности шахт Западного Донбасса. Проанализированы источники выхода породы в шахтах. Дана сравнительная оценка объемов выхода породы и объемов пространства для ее размещения. Наведено характеристику породних відвалів, споруджених у результаті промислової діяльності шахт Західного Донбасу. Проаналізовано джерела виходу породи в шахтах. Надано порівняльну оцінку обсягів виходу породи й обсягів простору для її розміщення. Characteristic of waste dumps that built as a result of industrial activity of Western Donbass mines is given. Sources of rock obtaining in mines are analyzed. Comparative evaluation of rock volume obtaining and space volumes for its placement is scrutinized.
issn 2415-3435
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104525
citation_txt К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт / В.И. Бондаренко, В.В. Русских, А.И. Яркович, Д.С. Малашкевич // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 8. — С. 19-24. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT bondarenkovi kvoprosuostavleniâporodyvvyrabotannomprostranstveugolʹnyhšaht
AT russkihvv kvoprosuostavleniâporodyvvyrabotannomprostranstveugolʹnyhšaht
AT ârkovičai kvoprosuostavleniâporodyvvyrabotannomprostranstveugolʹnyhšaht
AT malaškevičds kvoprosuostavleniâporodyvvyrabotannomprostranstveugolʹnyhšaht
AT bondarenkovi dopitannâzališennâporodiuviroblenomuprostorívugílʹnihšaht
AT russkihvv dopitannâzališennâporodiuviroblenomuprostorívugílʹnihšaht
AT ârkovičai dopitannâzališennâporodiuviroblenomuprostorívugílʹnihšaht
AT malaškevičds dopitannâzališennâporodiuviroblenomuprostorívugílʹnihšaht
AT bondarenkovi onthequestionofrockleavinginworkedoutareaofcoalmines
AT russkihvv onthequestionofrockleavinginworkedoutareaofcoalmines
AT ârkovičai onthequestionofrockleavinginworkedoutareaofcoalmines
AT malaškevičds onthequestionofrockleavinginworkedoutareaofcoalmines
first_indexed 2025-11-26T00:17:49Z
last_indexed 2025-11-26T00:17:49Z
_version_ 1850599472573186048
fulltext 19 УДК 622.273.217.242 © В.И. Бондаренко, В.В. Русских, А.И. Яркович, Д.С. Малашкевич В.И. Бондаренко, В.В. Русских, А.И. Яркович, Д.С. Малашкевич К ВОПРОСУ ОСТАВЛЕНИЯ ПОРОДЫ В ВЫРАБОТАННОМ ПРОСТРАНСТВЕ УГОЛЬНЫХ ШАХТ Приведена характеристика породных отвалов, сооруженных в результате промыш- ленной деятельности шахт Западного Донбасса. Проанализированы источники выхода породы в шахтах. Дана сравнительная оценка объемов выхода породы и объемов про- странства для ее размещения. ДО ПИТАННЯ ЗАЛИШЕННЯ ПОРОДИ У ВИРОБЛЕНОМУ ПРОСТОРІ ВУГІЛЬНИХ ШАХТ Наведено характеристику породних відвалів, споруджених у результаті промислової діяльності шахт Західного Донбасу. Проаналізовано джерела виходу породи в шахтах. Надано порівняльну оцінку обсягів виходу породи й обсягів простору для її розміщення. ON THE QUESTION OF ROCK LEAVING IN WORKED-OUT AREA OF COAL MINES Characteristic of waste dumps that built as a result of industrial activity of Western Donbass mines is given. Sources of rock obtaining in mines are analyzed. Comparative evaluation of rock volume obtaining and space volumes for its placement is scrutinized. ВВЕДЕНИЕ Технология разработки угольных ме- сторождений сопряжена с выдачей породы на поверхность. По разным оценкам на территории угледобывающих регионов Украины расположено более 1000 пород- ных отвалов. В статье [1] авторами изуче- но 655 породных отвалов, в которых нако- плено свыше 1 млрд т породы на площади 20 тыс. га. 20% изученных отвалов нахо- дятся в горящем состоянии. Более деталь- ный анализ вопроса поступления породы выполнен по шахтам Западного Донбасса. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ На территории шахт Западного Донбас- са расположено 8 породных отвалов. Коли- чество породы, складированной в отвалах, превысило 40 млн т, а площадь отведенных земель достигла 200 га (см. табл.). Если сравнить земли, отведенные под породные отвалы, то они составляют 11% площади г. Терновка с населением 30 тыс. чел., на тер- ритории которого находятся шахты «Тер- новская» и «Западно-Донбасская». В пер- спективе планируется отведение дополни- тельных земель для расширения 3-х отвалов и сооружения одного нового. Обращение с отходами в Украине регу- лируется рядом нормативно-правовых до- кументов, которые устанавливают эколо- гический налог за размещение отходов, ог- раничивают объемы их размещения на по- верхности, устанавливают административ- ную и экономическую ответственность за экологические нарушения. В настоящее время ставка налога за размещение отхо- дов горнодобывающей промышленности составляет 0,31 грн/т в год [2]. Таким обра- зом, плата за размещенную породу на по- 20 верхности только в Западном Донбассе со- ставляет около 30 млн грн/год. Количество выдаваемой породы от- дельных шахт Западного Донбасса достиг- ло величины, превышающей объемы до- бычи угля. За период 2011 – 2013 гг. сред- ний выход породы от ведения подготови- тельных работ одной шахты достиг 300 тыс.т/год, а общий объем породы от веде- ния очистных работ всех шахт достиг 40% от объема добываемой продукции, что со- ставило 7,24 млн т. Большое количество породы выдается из шахт по угольным транспортным линиям, вызывая тем самым увеличение расходов на транспортирова- ние горной массы. Помимо этого, разме- щение породы требует отведения площа- дей на поверхности, что негативно влияет на экологическое состояние региона. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ ШАХТ ЗАПАДНОГО ДОНБАССА Таблица Параметры отвала Шахта Наиме- нование отвала Эксплуа- тацион- ное сос- тояние Кон- фигу- рация отвала объем поро- ды, тыс. м3 пло- щадь, га Дата ввода в экс- плуа- тацию Дата оконча- ния экс- плуата- ции Место раз- мещения породы после окончания эксплуата- ции отвала Отвал №1 Недейств. 5000 18,2 1964 1974 «Терновская» Отвал №2 Недейств. Пло- ский 2200 12,9 1974 2001 Участки рекульти- вации Отвал №1 блока №1 Недейств. 7400 21,5 1965 2012 «Степная» Отвал №2 блока №2 Действ. Усе- ченный конус 276 6,5 2009 2032 Расшире- ние отвала №2 Отвал №1 Действ. 7200 28,6 1964 2029 «Юбилейная» Отвал №2 Недейств. Усе- ченный конус 3000 10,9 1956 1997 Расшире- ние отвала №1 «Западно- Донбасская» Отвал №1 Действ. Пло- ский 6500 29,9 1979 2030 Участок рекульти- вации им. Сташкова Отвал №1 Действ. Пло- ский 2400 35,2 1965 1 кв. 2013 Расшире- ние отвала «Днепровская» Отвал №1 Действ. Пло- ский 3900 19,5 1968 4 кв. 2014- 1 кв. 2015 Отведение земельного участка «Самарская» Отвал №1 Недейств. Пло- ский 2200 16,5 1963 1981 Участок рекульти- вации Всего 40076 199,7 Выполним анализ источников поступ- ления породы на поверхность. Источника- ми поступления породы служат присечки кровли и/или почвы угольных пластов при очистной выемке, подготовительные рабо- ты и ремонт выработок. Наибольшее количество породы посту- пает из очистных забоев, работающих с присечками боковых пород. Рассмотрено 102 лавы, действовавших в 2005 – 2013 гг. шахт «Западно-Донбасская», «Павлоград- ская», «Самарская», «Благодатная», «Степ- ная», «Терновская». За этот период выни- маемая мощность угольных пластов варьи- ровалась в широких пределах – 0,9 – 1,98 м, среднегодовая вынимаемая мощность изме- нялась от 1,05 до 1,19 м. Полезная мощ- ность угольных пластов на разных шахтах изменялась от 0,7 (шахта «Павлоградская») до 1,54 м (шахта «Терновская»). Среднего- 21 довая величина присечек боковых пород в лавах составила 0,14 – 0,22 м. За рассмот- ренный период средняя полезная мощность разрабатываемых пластов уменьшилась на 0,09 м (рис. 1). Изменение величины присечки боковых пород прямо пропорционально влияет на качество конечной продукции. За период 2005 – 2013 гг. годовая добыча горной мас- сы шахтами ПАО «ДТЭК Павлоградуголь» увеличилась на 51,6% – с 12,0 до 18,2 млн т. При этом выход породы увеличился на 63% – с 4,44 до 7,24 млн т (рис. 2). Рис. 1. Динамика вынимаемой и полезной мощности угольных пластов шахт объединения ПАО «ДТЭК Павлоградуголь» За рассмотренный период средняя золь- ность горной массы по объединению дос- тигла максимального значения 41,3%. При этом на некоторых шахтах количество по- роды, содержащейся в горной массе, превы- сило объем угля. В 2012 году сразу три ла- вы шахты «Павлоградская» работали с зольностью 51,3 – 53,3%, при материн- ской – 9,4 – 12,8%. Лавы шахты «Тернов- ская» добывали горную массу с зольностью 63, 64,7 и 50,7% в 2011, 2012 и 2013 гг. со- ответственно. Высокая зольность добывае- мой горной массы обусловливалась присеч- ками более 0,4 м и отработкой лав в зонах геологических нарушений. Рис. 2. Динамика добычи горной массы, породы и зольности продукции шахт объединения ПАО «ДТЭК Павлоградуголь» 22 Помимо засорения горной массы поро- дой от присечек, фактором, способствую- щим увеличению зольности горной массы, служит выгрузка породы подготовитель- ных забоев на угольные конвейерные ли- нии. Этот факт связан с удаленным распо- ложением подготовительных забоев отно- сительно ствола. Расстояние транспорти- ровки породы от подготовительного забоя до породного опрокида достигает 6 км, что делает локомотивную откатку породы эко- номически нецелесообразной. Выпуск по- роды из вагонеток производится через ге- зенки, проведенные из бортовых и сбор- ных штреков на магистральные конвейер- ные штрека. Примером может служить шахта «Павлоградская», где из 6-ти подго- товительных забоев 5 отгружают породу на магистральные конвейера. Протяженность проведенных выработок шахт «Терновская» и «Павлоградская» в 2011–2013 гг. составила: 7,4, 7,8, 9,0 и 14,3, 13,8, 14,0 км соответственно. Выход горной массы за рассмотренный период составил: 129,7; 144,6 и 166,0 тыс. т – шахта «Тернов- ская» и 361,2; 319,0 и 340,0 тыс. т – шахта «Павлоградская» (рис. 3). Рис. 3. Динамика проведения горных выработок и выхода горной массы от ведения подготовительных работ шахт «Павлоградская» ( ) и «Терновская» ( ) При ремонте выработок наибольший объем выхода породы приходится на под- рывку почвы. Подрывка почвы произво- дится в том случае, если поперечное сече- ние выработки, уменьшенное пучением пород, не удовлетворяет требованиям вен- тиляции и/или затрудняет выполнение технологических операций. Как показывает анализ, длина участков магистральных и подготовительных выра- боток, требующих подрывки, сильно изме- няется. За 2011 – 2013 гг. на шахте «Тер- новская» подрыто: 1116 м выработок (100% – магистральные), 418 м (55,5% – подготовительные, 44,5% – магистральные) и 3485 м (96% – подготовительные, 4% – магистральные) соответственно. В 2011 и 2012 гг. длина подрытых участков вырабо- ток шахты «Павлоградская» составила: 1271 м (81% – подготовительные, 19% – ма- гистральные) и 3942 м (72,3% – подготови- тельные, 27,7% – магистральные) соответ- ственно. Высота подрывки подготовитель- ных выработок достигает 0,5 м при ширине 4,4 м. Из этого следует, что на 1 м выработ- ки приходится до 3,7 м3 или 5 т породы. А при том, что длина подрываемых подго- товительных выработок достигает 2850 м (шахта «Павлоградская», 2012 г.), объем породы от подрывки достигает 10 тыс. м3 или 14 тыс. т. Наиболее доступным местом для раз- мещения породы являются погашаемые выработки. В структуре погашаемых вы- работок Западного Донбасса 2 – 23% – ма- гистральные, 77 – 98% – подготовитель- 23 ные. Для размещения породы целесооб- разно рассматривать подготовительные выработки, ввиду возможности размеще- ния в них большего количества породы. Остаточное сечение погашаемых вырабо- ток сечения 11 м2 (без повторного исполь- зования) составляет 80% от паспортного или 8,8 м2. Остаточное сечение погашае- мых выработок после повторного исполь- зования составляет 50% от паспортного или 5,5 м2. Погашается 70% выработок, среди которых 30% после повторного ис- пользования. Таким образом, при погаше- нии выработок можно разместить 74 тыс. м3 породы. Второе и самое объемное место для раз- мещения породы – выработанное простран- ство очистных забоев. При средней длине лав шахты «Павлоградская» порядка 259 м и вынимаемой мощности 1,05 м средняя длина столбов составляет 1367 м (2013 г.). Таким образом, при отработке одной лавы освобождается более 370 тыс. м3 простран- ства. А с учетом того, что одновременно от- рабатываются 4 лавы, объем освобождаемо- го пространства достигает 1,5 млн м3. Из вышеизложенного следует, что из всех источников выхода породы одной шахты поступает 950 тыс. м3 породы. При этом объем доступного пространства для ее размещения составляет более 1,5 млн м3. Сравнение источников выхода породы и мест для ее размещения показывает, что доступного пространства для оставления породы в 1,68 раза больше, чем получае- мой породы (рис. 4). Рис. 4. Источники выхода породы и места для ее размещения: 1 – ремонт выработок; 2 – подготовительные забои; 3 – очистные забои; 4 – погашаемые подготовительные выработки; 5 – выработанное пространство очистных забоев ВЫВОДЫ 1. При разработке угольных месторож- дений наблюдается тенденция уменьшения среднединамической мощности пластов. Так в Западном Донбассе, за последние 9 лет среднединамическая мощность пла- стов уменьшилась с 0,99 до 0,9 м, что при- вело к увеличению зольности добываемой продукции до 40%. 2. Возрастает актуальность разработки, совершенствования и внедрения техноло- гий селективной выемки угля с оставлени- ем породы в [3, 4] и бурошнековой выемки угля с закладкой выбуренных скважин по- родой [5]. 2. Только в погашаемых подготови- тельных выработках можно разместить до 30% породы от проведения и ремонта вы- работок, а с учетом размещения породы в выработанном пространстве очистных за- боев можно устранить такой технологиче- 24 ский процесс как «выдача породы». Такое решение позволит снизить зольность до- бываемой продукции с 40 до 15 – 18%. 3. Охрана подготовительных выработок бутовыми полосами обеспечит значитель- ную экономию средств для их поддержа- ния и повторного использования, по срав- нению с применяемыми способами охраны и поддержания. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Bondarenko V.I. New technique of coal mining very thin seams with leaving rock in mine / Bondarenko V.I., Vivcharenko A.V., Yarkovych A.I. // Szkola Eksplotacji Pod- ziemnej. – Krakow, Poland, 2013. 2. Податковий кодекс України // Відомості Верхов- ної Ради України (ВВР). – 2011. – № 13 – 14, № 15 – 16, № 17, ст. 112. 3. Экологические аспекты и технологические реше- ния отработки весьма тонких угольных пластов Запад- ного Донбасса / В.И. Бондаренко, В.И. Сулаев, А.Г. Кошка [и др.] // Школа подземной разработки: материалы VI междунар. науч.-практич. конф. – Д.: НГУ, 2012. – С. 48 – 52. 4. Яркович А.И. Опыт и перспективы оставления пород в шахтах Западного Донбасса / А.И. Яркович, А.В. Малыхин // Розробка родовищ: щорічн. наук.-техн. зб., 2013. – С. 201 – 205. 5. Бурошнековая выемка подработанных угольных пластов / [Бондаренко В.И., Ковалевская И.А., Корж П.П., Симанович Г.А.]. – Д.: Системные технологии, 1998. – 155 с. ОБ АВТОРАХ Бондаренко Владимир Ильич – д.т.н., профессор, заведующий кафедрой подземной разработки месторо- ждений Национального горного университета. Русских Владислав Васильевич – к.т.н., доцент ка- федры подземной разработки месторождений Нацио- нального горного университета. Яркович Артем Игоревич – аспирант кафедры под- земной разработки месторождений Национального гор- ного университета. Малашкевич Дмитрий Сергеевич – аспирант ка- федры подземной разработки месторождений Нацио- нального горного университета.

Ähnliche Einträge