Введение

Талдинское каменноугольное месторождение располагается в центральной части Ерунаковского геолого-экономического района Кузбасса.

По административному делению площадь месторождения относится к Новокузнецкому и Прокопьевскому районам Кемеровской области Российской Федерации. Район строительства является новым промышленным районом. В настоящее время на месторождении действуют: шахта «Талдинская-Западная №1», разрезы «Талдинский», «Талдинский Северный», «Заречный», начато строительство шахты «Талдинская Южная».

Населенность района – слабая. Месторождение находится в 50 км к северу от г. Новокузнецка, в 45 км и 56 км к северо-востоку от городов Прокопьевска и Киселевска. В районе месторождения расположены деревни Большая и Малая Талда, Жерново, Новоказанка, а в 15 км к юго-западу проходит железнодорожная электрифицированная линия Артышта-Подобасс.

Поверхность месторождения представляет собой всхолмленную лесостепь. Самые низкие абсолютные отметки поверхности (223–280 м) соответствуют речным долинам. Долины рек Тагарыш и Еланный Нарык пересекают центральную часть месторождения. Водораздельные части рельефа имеют отметки 350–375 м.

Климат района резко континентальный. Холодная зима продолжается в течение 5 месяцев – с ноября по апрель. Наиболее холодные месяцы – декабрь и январь. Абсолютный минимум в это время достигает – 49,9оС. Наиболее жарким месяцем является июль, среднемесячная температура которого достигает +19,4оС. Максимальная температура – +36,7оС.

Господствующими ветрами в районе являются южные и юго-западные, с максимальной скоростью 17–24 м/с (среднегодовая скорость – 4,9–5,2 м/с).

Среднегодовая сумма осадков составляет 521 мм. Распределение осадков неравномерное, наибольшая часть их (40–45%) выпадает летом. В летнее время осадки носят ливневый характер, осенью – затяжной (на несколько суток, дожди).

1. Геологическая строение и горнотехническая характеристика месторождения

Разрезом «Талдинский» к отработке открытым способом принято 11 угольных пластов, залегающих, в основном, моноклинально под углами 7–24о.

Все пласты в пределах поля разреза разделяются на 3 группы: пласты средней мощности (1,3–3,5 м) – 90, 89, 81 и 80; мощные пласты (3,5–15,0 м) – 92, 91, 88–87, 82, 78 и 73–71; весьма мощные пласты (более 15,0 м) – 86–84.

На поле разреза выделяются 4 группы пород: четвертичные отложения; пермские коренные породы, затронутые выветриванием (глубина 50–60 м); пермские коренные породы, не затронутые выветриванием; горелые породы.

Четвертичные отложения представлены суглинками и, в меньшей степени, глинами, отличаются сравнительно невысокой прочностью и устойчивостью.

Среди пород пермского возраста выделяются песчаники, алевролиты, аргиллиты и каменные угли, существенно отличающиеся по составу и текстурно-структурным особенностям. Породы в зоне выветривания имеют более низкую плотность и сцепление и более высокую влажность, чем у невыветреных разностей. Порода в зоне выветривания, характеризуется повышенной трещиноватостью и пониженной прочностью. Трещиноватость с глубиной затухает.

Литологический состав пород непостоянен и изменяется как по глубине, так и по простиранию. Наибольшее распространение в отложениях толщи получили алевролиты (до 59,5%). Содержание песчаников – 19,4%.

Коэффициент крепости пород по шкале М.М. Протодъяконова изменяется, в среднем, от 1 до 4. По своему марочному составу угли разреза в соответствии с ГОСТ 25543–88 относятся к маркам ДГ и Г, верхний пласт 92 полностью находится в зоне окисления.

По вещественному составу угли характеризуются следующим содержанием микрокомпонентов: витринита – 61–74%; семивитринита – 3–4%; лейптинита – 1–2%; фюзинита – 19–31%; минеральных веществ – 2–4%.

Содержание аналитической влаги в группе пластов от 91 до 73 изменяется от 3,8 до 2,6 при постепенном уменьшении от верхних пластов к нижним. Максимальная влагоемкость изменяется от 9,7% до 6,9%.

Увеличение теплоты сгорания составляет в среднем 58 ккал/кг на каждые 100 м глубины.

Элементный состав углей однообразен. По средним значениям количество углерода колеблется по пластам в пределах 80,3–82,4%, водорода – 5,1–5,3%, азота и кислорода в сумме 12,2–14,9, в том числе азота около 2,6%. Содержание серы в углях Талдинского разреза незначительно, по средним значениям оно изменяется от 0,28 до 0,58%. Угли характеризуются повышенным содержанием фосфора – средние значения составляют от 0,038 до 0,125 (максимально в пласте 80 – до 0,216). Зольность чистого угля по пластам невелика и находится в пределах 7,2–10,9%. Зольность с учетом 100% засорения внутрипластовой породой составляет 7,3–34,7. Наибольшие значения пластовой зольности характерно для пластов, имеющих сложное строение – 90,88–87, 86–84.

Коэффициент размолоспособности Кло в среднем составляет 1,15. Насыпной вес при Wtr = 8%, составляет 720 кг/м3 без уплотнения и 840 кг/м3 с максимальным уплотнением. Индекс механической прочности по пл. 78 равен 56,6, по пластам 86–84 – 59,9%. Талдинские угли являются термически стойкими с индексом термической стойкости 99,5.

В ТЭО строительства разреза «Талдинский», (в границах участков Талдинских 1–2, пласты с 92 по 73–71) приняты геологические запасы угля до гор. ±0 в количестве 1285,938 млн. т, и запасы 17,101 млн. т по пласту 86–84 (до гор. – 15) до полного замыкания пласта в замковой части мульды. По состоянию на 01.01.01 г. разрезом оформлен горный отвод только на часть запасов угля (386,4 млн. т, А + В + С1). /1/

2. Исходные положения для курсовой работы

Режим работы разреза принят согласно «Нормам технологического проектирования угольных и сланцевых разрезов»:

- на добычных, вскрышных, буровых и отвалообразовании – 355 дней (за вычетом праздничных дней), 2 смены продолжительностью по 12 часов каждая;

- на взрывных работах – 355 дней: на заряжании и забойке скважин – 2 смены продолжительностью по 12 часов каждая, на взрывании – 1 смена продолжительностью 12 часов в светлое время суток;

- на рекультивации нарушенных земель – сезонный, 180 дней в году, 2 смены продолжительностью по 8 часов каждая;

- вспомогательных служб – 260 дней, 1 смена продолжительностью 8 часов.

Утвержденным проектом строительства разреза «Талдинский», мощность разреза была принята и обоснована равной 7500 тыс. тонн угля в год.

Освоение проектной мощности предусматривалось в 1993 году. При этом первоочередными к отработке приняты участки «Центральный-91» и «Восточный-86» с проектной мощностью 4500 тыс. тонн и 3000 тыс. тонн соответственно.

Участок «Восточный-73» предусматривалось ввести в эксплуатацию по мере отработки запасов угля на участке «Центральный-91».

В данный момент освоено 5500 тыс. тонн угля в год.

Основные элементы бестранспортной разработки приведены в таблице 1, а параметры рабочих уступов при транспортной системе разработки приведены в таблице 2.

Распределение пород по видам вскрыши представлено в таблице 3.