Разработка угольного разреза начинается с выявления залежи, а заканчивается закрытием и рекультивацией карьера. От начала эксплуатации до ее завершения проходит несколько десятков лет. В некоторых разрезах уголь добывают уже больше сотни лет.
Основные этапы разработки угольного разреза:
- Поиск и разведка
- Вскрышные работы
- Добыча угля
- Ликвидация или консервация разреза
Подробнее о каждом этапе вы прочитаете дальше.
Поиск и разведка
О методах поиска новых месторождений мы подробно рассказывали в статье Добыча угля. На этих этапах выявляют запасы угля и делают вывод, возможно ли вести разработку открытым способом. Важно определить глубину залегания пластов и их угол падения. Также изучают мощность залежи, от нее зависит экономическая целесообразность добычи.
Вскрышные работы
Выделяют 2 вида вскрышных работ:
- Горно-капитальные
Проводятся в самом начале разработки месторождения или при введении в эксплуатацию новых участков - Текущие
Включают зачистку уже вскрытых пластов от пустой породы
Перед началом работ проводятся геологические расчеты и заполняется документация. Первый этап – расчистка местности от деревьев и кустарников. Плодородный слой почвы снимается и складируется. Он будет использоваться в дальнейшей рекультивации разрезов.
Затем приступают непосредственно к удалению вскрыши. Если порода рыхлая, используют экскаваторы, драглайны. Плотные породы разрыхляют роторными экскаваторами с режущими инструментами.
Плотные породы взрывают. Работы проводит специально обученный персонал. Взрывные устройства монтируются в единую сеть, по предварительно согласованному плану. Их помещают в шпуры (цилиндрические отверстия в породе), шахты или ямы. При небольших объемах размещение взрывателей проходит вручную. Но на крупных карьерах этот процесс механизирован.
Используется несколько методик взрывания
В зависимости от применяемых средств:
- Огневое
Устройства поджигаются специальными патронами. - Электроогневое
Огневые шнуры поджигаются электровоспламенителями, соединенными в общую сеть. - Электрическое
Взрывная сеть монтируется из кабелей, которые подключаются к каждому заряду и соединяются между собой. Взрыв происходит после включения электрического тока.
В зависимости от времени между взрывами:
- Мгновенное
- Замедленное
- Короткозамедленное
В зависимости от порядка расположения зарядов:
- Однорядное
- Многорядное
В зависимости от назначения:
- Первичное
Взрывается нетронутая порода на поверхности пласта - Вторичное
Разрушаются твердые куски вскрыши, которые не разрушились при первом взрыве
После взрыва проверяют, все ли устройства сработали. Если остались заряды, их взрывают дополнительно. Только после этого в зону допускаются рабочие и техника.
Когда вскрыша с верхних пластов удаляется, в разрезе прокладываются внешние и внутренние траншеи, дороги для проезда тяжелого транспорта. На территории оборудуются коммуникации, проводится электрическое оснащение, возводятся хозяйственные постройки.
Вскрышные работы проводят на протяжении всего времени функционирования угольного разреза. Ведь между пластами есть прослойки пустых пород. Карьер постепенно углубляется, пока не будет выработан полностью.
Добыча угля
После обнажения угольного пласта переходят непосредственно к добыче породы. Сначала в разных местах берут пробы, чтобы определить качество полезного ископаемого. Если пласт состоит из разных видов угля, выемку ведут слоями.
Верхняя часть пласта может быть рыхлой, так как разрушаются вместе со вскрышей во время взрыва. Более глубокие требуют дополнительного рыхления. Это делается роторными экскаваторами, буровыми установками или с помощью взрывных устройств.
Добыча ведется с помощью экскаваторов, драглайнов, грейферов. Сразу идет отгрузка материала на самосвалы, конвейеры или в вагоны. Они доставляют уголь на склады, обогатительные заводы, железнодорожные станции или в порты. Каждая партия тщательно проверяется. Берут около десятка проб и отправляют в лабораторию. Там определяют основные свойства материала – зольность, теплоемкость, влажность и т.д. От этого во многом зависит сфера применения полезного ископаемого.
Ликвидация и консервация разрезов
Каждый разрез имеет свои запасы угля. Когда они исчерпываются, встает вопрос о ликвидации карьера. В отдельных случаях она проводится, когда дальнейшая добыча угля становится опасной или нерентабельной. Например, в карьере возникли пожары, а стенки ненадежные, и существует постоянная угроза обвалов.
Некоторые разрезы консервируют, чтобы продолжить добычу угля через некоторое время. Чаще всего это связано с экономической рентабельностью. Через некоторое время цены и спрос на рынке угля могут повыситься, стоимость техники – снизиться. Тогда предприятие возобновляет свою работу.
Перед началом ликвидации или консервации объекта составляется подробный план. В нем прописываются причины закрытия, сроки проведения ликвидационных (консервационных) работ. Составляется схема разреза и окружающей местности. Детализируется каждый этап проведения работ.
При ликвидации угольного разреза в первую очередь следует предотвратить возгорание остатков полезного ископаемого. Нужно оградить доступ воздуха к породе. Для этого сооружают специальные перегородки или закачивают вглубь пластов влажную пульпу. Она состоит из глины, вскрышных пород или отходов обогатительных заводов. Заливают пульпу сквозь специально пробуренные отверстия.
Дальше укрепляют стенки карьера, убирают оборудование и послойно засыпают карьер вскрышной породой. При консервации разреза заполняют лишь некоторые отработанные участки. В этом случае важно обеспечить безопасность людей и животных. Территория разреза огораживается, в особо опасных местах делают высокие насыпи.
Все этапы работ по ликвидации проверяются. Важно обеспечить безопасность, предотвратить подземные пожары и образование оползней. Продукты угледобычи не должны попадать в водоемы. Поэтому тщательно блокируются устья рек и подземные водоносные горизонты. Когда карьер засыпан, проверяется прочность основания, отсутствие провалов.
Поверх вскрышной породы на месте бывшего разреза выстилают слой плодородной почвы. Он должен отлежаться два года. Затем можно высаживать траву, кустарники и деревья. Во многих странах мира, включая Россию, проводится рекреационная рекультивация угольных разрезов. Полностью изменяется хозяйственное предназначение территории. Например, на месте карьера можно разбить пастбище, парк, сделать искусственное озеро или зону отдыха.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#уголь #каменный уголь #антрацит #угольная промышленность #добыча угля #добыча полезных ископаемых #топливо #геология #полезные ископаемые #полезные советы