Оценка численного моделирования процесса адаптации внутреннего отвалообразования к режиму действующих карьерных полей Кемеровской области

Abstract

Актуальность работы обусловлена развитием технической оснащенности и масштабов открытой угледобычи в Кемеровской области при ограничении земель сельскохозяйственного назначения. На основе использования специального метода горно-геометрического анализа карьерного поля (определение параметров этапов-очередей отработки) и технологического конструирования систем разработки создаются технологии отработки месторождений очередями при изменении направления подвигания фронта горных работ. При этом на первом этапе-очереди подвигание уступов производится вкрест простирания пластов до определенной промежуточной глубины разработки с преимущественно внешним отвалообразованием вскрышных пород, а на втором этапе-очереди отработки - по простиранию пластов до конечной глубины разработки с преимущественно внутренним отвалообразованием. Данные технологии получили название гибких благодаря динамическому подходу к определению границы между этапами-очередями для каждого конкретного месторождения. Цель работы. Модернизация пространственно-планировочных решений по организации технологического процесса внутреннего отвалообразования вскрышных пород на действующих карьерных полях. Методы исследования. Совмещенный анализ проектных и фактических данных о современном состоянии внутреннего отвалообразования при разработке наклонных и крутопадающих залежей в Кемеровской области, специальные методы горно-геометрического анализа карьерных полей во взаимоувязке с конструктивно-параметрическими проработками и технико-экономический анализ предложенных решений с использованием электронных таблиц Excel. Результаты. Предложены рациональные варианты формирования внутриконтурных отвалов в процессе преобразования углубочных продольных в поперечные системы открытой разработки, за счет чего обеспечивается более эффективное получение технологических и экологических преимуществ внутреннего отвалообразования на всех очередях отработки с размещением того или иного промежуточного внутриконтурного отвала.

The relevance of the work is due to the development of technical equipment and the scale of open coal mining in the Kemerovo region under condition of agricultural land limitation. Through the use of a special method of mining-geometric analysis of mining field (defining the stages and phases of mining) and technological design of mining systems, technologies of mining queues were developed when you change the direction of heading of mining work. In the first step of this phase of mining is the movement of the bench operations across the strike of the strata to a certain intermediate depth of development primarily with external dumping of overburden, and at the second stage of mining is the movement along the strike of the strata to the final depth of development with predominantly internal dumping. These technologies are called flexible due to a dynamic approach to determining the border between stages and queues for each specific field. The main aim of the study is modernization of spatial planning decisions on the organization of the technological process for internal dumping of overburden on existing mining fields. The methods used in the study: combined analysis of design and actual data on the current state of internal dumping in the development of inclined and steeply dipping deposits in the Kemerovo region, special methods of mining-geometric analysis of mining fields in the context of structurally-parametric studies and techno-economic analysis of the proposed solutions using Excel spreadsheet. Results. The authors proposed rational parameters of internal dumps formation in the conversion process of longitudinal cross system open development into cross development system thereby providing more efficient retrieval to technological and environmental advantages of internal dumping at all the stages due to the additional dumping of one or another intermediate contour of the overburden rocks.