Организация горного производства и управление угольными потоками в экономике ЮАР

УДК 658.5:622.33.012.3(680) © И.В. Зеньков, 2018

Организация горного производства и управление угольными потоками в экономике ЮАР

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2018-7-95-96

ЗЕНЬКОВ Игорь Владимирович

Доктор техн. наук, Заслуженный эколог РФ,

Институт вычислительных технологий СО РАН, профессор ФГБУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнёва», 660049, г. Красноярск, Россия, e-mail: zenkoviv@mail.ru

В статье представлены основные принципы организации горного производства и управление логистикой в угледобывающем секторе топливно-энергетического сектора Южно-Африканской Республики. По снимкам из космоса установлено, что уголь в объеме 260 млн т в год добывают открытым и подземным способами, который затем отправляют на экспорт либо сжигают на тепловых электростанциях, или производят из него синтетическое моторное топливо. Ключевые слова: Южная Африка, Южно-Африканская Республика, открытая угледобыча, организация горного производства, управление логистикой, переработка угля, производство моторного синтетического топлива.

ВВЕДЕНИЕ

К настоящему времени экономика ЮАР является самой динамично развивающейся на территории Африки. По запасам и добыче угля ЮАР занимает первое место на континенте. В республике также имеются крупные месторождения других рудных и нерудных полезных ископаемых. Часть из них находится в разработке, а другие - в резерве. В индустриально развитых провинциях работают сталелитейные заводы с объемом, существенно превышающим потребность всех государств Африканского континента.

ОРГАНИЗАЦИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

И УПРАВЛЕНИЕ УГОЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ

Отметим, что все крупные объекты энергопотребляющих отраслей запитаны от тепловых станций, работающих на собственном каменном угле. Добыча угля производится на угольных разрезах и в шахтах в провинции Мпумалан-га. Для всех месторождений, разрабатываемых открытым способом, характерно простое горно-геологическое строение. Пласты угля залегают на глубине до 80 м. Сверху они перекрыты чехлом рыхлых пород четвертичного возрас-

та, а ниже расположены крепкие песчаники, требующие применения буровзрывного способа подготовки горных пород к экскавации. Поэтому верхний вскрышной уступ высотой до 20 м отрабатывают карьерными экскаваторами без рыхления. Слой песчаников готовят к экскавации путем организации на них массовых взрывов в объеме 0,8-1,2 млн куб. м. Углы залегания пластов в толще горизонтальные, поэтому вполне обосновано применение на всех месторождениях мощных драглайнов с вместимостью ковша 120 куб. м и длиной стрелы 100 м (см. рисунок, а).

На всех разрезах работают 20 драглайнов с суммарным годовым объемом вскрышных пород не менее 400 млн куб. м. Общая протяженность угольных пластов, вскрываемых драглайнами, составляет 46,2 км.

Весьма оригинальное инженерное решение по организации горных работ на верхнем вскрышном уступе реализовано на одном из разрезов, где на верхней площадке уступа шириной 58 м в ряд установлены три гидравлических экскаватора типа «обратная лопата» с вместимостью ковша 15 куб. м (см. рисунок, б). Три экскаватора одновременно производят погрузку вскрыши в автосамосвалы грузоподъемностью 180 т. Данное решение позволяет в три раза увеличить скорость вскрытия угольного пласта.

Режим работы угольных разрезов круглогодичный и круглосуточный для достижения максимального эффекта от использования основных фондов. На разрезах с использованием драглайнов общий годовой объем добычи угля составляет не менее 90 млн т. Кроме этого, в угледобывающей провинции имеется не менее 30 разрезов, схожих по российской горняцкой классификации с добычными участками. Такие самостоятельные участки в России называют малыми разрезами. На этих разрезах протяженность фронта горных работ небольшая (200-500 м), поэтому на них применяют бульдозерное вскрытие пластов, а также экскаваторы с вместимостью ковша в диапазоне от 2 до 12 куб. м. В комплексе с экскаваторами работают автосамосвалы грузоподъемностью в широком диапазоне от 20 до 160 т. По нашей оценке, объем добычи угля на малых разрезах ЮАР - не менее 45 млн т в год. В этой же провинции работают угольные шахты, где уголь из лавы по 42 наклонным стволам, каждый из которых имеет производительность не менее 3 млн т в год, транспортируют на поверхность.

На этой же территории происходит распределение угольных потоков. Поднятый на поверхность уголь сортируется на поверхностных складах. Далее от них по многочисленным поверхностным конвейерам длиной до 17 км уголь перемещают на склады, вдоль которых проложены железнодорожные пути, либо до конечного потребителя.

ИЮЛЬ, 2018, "УГОЛЬ"

95

Экскаваторы

АвтОсамосвалы

Фрагменты космоснимков вскрышных работ на угольных разрезах ЮАР: а - драглайн на вскрытии угольного пласта; б - экскавация вскрышных пород гидравлическими экскаваторами с погрузкой в автосамосвалы

Общая площадь нарушенных земель, занятых карьерными выемками, породными отвалами, хранилищами отходов его обогащения или переработки, включая высокотемпературное сжигание, угольными складами и другими инфраструктурными объектами, составляет не менее 120 тыс. га. Нарушенные земли находятся в полосе размером 75x120 км.

Уголь, направляемый на экспорт, доставляют в поездах, состоящих из 3-4 электровозов и 100 вагонов, до морских портов Ричардс-Бэй и Мапуто. В первом логистический терминал может обеспечить отгрузку не более 80 млн т угля в год, а во втором - не более 20 млн т. Кроме того, в угледобывающей провинции находятся 11 тепловых станций, каждая из которых потребляет не менее 8 млн т угля в год. Остальную часть угля перерабатывают на трех заводах по выработке синтетического моторного топлива и сжигают на тепловых станциях в других провинциях. Один из углеперерабатывающих заводов, расположенный восточнее г. Сасолбурга на площади 1700 га, перерабатывает 12 млн т в год. Между городами Ембаленхле и Секундой находится аналогичный завод.

Логистика угольных потоков от мест добычи до морских портов выстроена следующим образом. Весь добытый уголь складируется на площадках вблизи мест его добычи. По внешнему периметру на шести складах или вдоль них проложены железнодорожные пути в виде петли. Движение поездов - сквозное с выходом на двухпутевую магистраль до морских портов. Железнодорожные магистрали из провинции имеют два выхода: на восток - до порта Мапуто (расстояние перевозки составляет не более 400 км), и на юго-восток - до порта Ричардс-Бэй (расстояние транспортировки - 700 км).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, изучение и анализ снимков из космоса указывают на то, что угольный кластер ЮАР является основной точкой развития ее экономики. В настоящее время уровень промышленного развития и высокая степень механизации угледобывающих предприятий, сконцентрированных на небольшой по размерам площади, позволяют бесперебойно и в необходимом объеме снабжать объекты ТЭК ЮАР, а также стабильно поставлять на экспорт каменный уголь в объеме не менее 100 млн т в год.

ABROAD

UDC 658.5:622.33.012.3(680) © I.V. Zenkov, 2018

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2018, № 7, pp. 95-96 Title

ORGANIZING MINING PRACTICE AND COAL FLOw MANAGEMENT IN THE ECONOMY OF THE REPUBLIC OF SOUTH AFRICA DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2018-7-95-96

Author

Zenkov I.V.1, 2

1 Institute computational technology of Siberian Branch Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation

2 M.F. Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, the Federal State-Funded Educational Institution of Higher Professional Education (FSFEI HPE), Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

Authors' Information

Zenkov I.V., Doctor of Engineering Sciences, Merited Ecologist of the Russian Federation, Professor, e-mail: zenkoviv@mail.ru

Abstract

The paperes presents the main principles of organizing mining practice and logistics management in the coal production sector of the fuel and energy sector of the Republic of South Africa. According to the space photographs it

is established that 260 million tons of coal per year is produced by open-cut and underground mining, which are then exported or burned at thermal power stations, or they make synthetic motor fuel therefrom.

Keywords

South Africa, Republic of South Africa, Surface coal mining, Organizing mining practice, Logistics management, Coal processing, Coal preparaty, Production of motor synthetic fuels.

96

ИЮЛЬ, 2018, "УГОЛЬ"