Особенности применения комплексов глубокой разработки пластов в сложных горно-геологических условиях

УДК 622.272.3

А.С. Казаков

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ ГЛУБОКОЙ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ В СЛОЖНЫХ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Аннотация. Приведены результаты опытно-промышленных работ на Талдинском каменноугольном месторождении по доработке запасов пластов, расположенных в бортах разреза, с применением комплексов глубокой разработки пластов (КГРП). На основе сравнительного анализа данных, полученных при реализации технологических схем с однорядным и двухрядным расположением камер, сформулированы основные направления работ с целью улучшения технологических показателей способа выбуривания пластов. Показано, что применение технологии добычи комплексами глубокой разработки пластов позволяет повысить полноту извлечения полезного ископаемого из недр, что отвечает современным требованиям рационального и комплексного освоения недр. Обоснована целесообразность применения безлюдной технологии подземных горных работ с использованием открытых горных выработок для доработки запасов угля, остающихся в бортах разреза после достижения ими граничного контура ведения открытых горных работ и в целиках различного назначения, а также перспективность данной технологии для месторождений других полезных ископаемых, разработка которых традиционным открытым или подземным способом экономически нецелесообразна.

Ключевые слова: уголь, безлюдная технология подземной разработки, комплекс глубокой разработки пластов, полнота извлечения полезного ископаемого из недр.

DOI: 10.25018/0236-1493-2018-8-0-36-45

В настоящее время при разработке угольных месторождений открытым способом значительное количество запасов угля остается за техническими границами разрезов и в целиках различного назначения, отработка которых традиционными способами добычи полезных ископаемых экономически нецелесообразна или технически невозможна. Тем не менее, такие запасы могут быть вовлечены в эксплуатацию на основе безлюдной технологии подземных горных работ с использованием открытых горных выработок.

Отработка запасов угля с применением такой технологии, по сути, является разновидностью подземной камерно-

столбовой системы разработки с той лишь особенностью, что отработка запасов пластов осуществляется с поверхности — из выработанного пространства разреза, в котором располагается комплекс основного и вспомогательного оборудования, весь обслуживающий персонал, а непосредственно под землей находится только рабочий орган комплекса и транспортно-толкающий став. Горные работы по данной технологии ведутся с применением шнекобуровых машин (ШБМ) и комплексов глубокой разработки пластов (КГРП). На шнеко-буровых машинах в качестве рабочего органа выступает буровая коронка с резцами, закрепленная на открытом шне-

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 8. С. 36-45. © А.С. Казаков. 2018.

ке, транспортирующем добытый уголь из скважины на поверхность.

На комплексе глубокой разработки пластов рабочим органом является добычной комбайн, закрепленный на коробчатом ставе, внутри которого расположены транспортирующие шнеки.

В 2014 г. на Талдинском каменноугольном месторождении приступили к реализации программы по доработке запасов в пластах, расположенных за технической границей разреза (в бор -тах) с применением комплексов КГРП (рис. 1).

В качестве основного оборудования были приняты комплексы компании «Superior Highwall Miners» позволяющие вести отработку запасов пластов с углами падения до 25° на глубину до 300 м. Принятый на данных комплексах в качестве рабочего органа адаптированный комбайн JOY позволяет вести отработку камер шириной 3,6 м и высотой от 1,1 м до 3,2 м.

Следовательно, необходимым и достаточным условием для применения таких комбайнов является наличие за техническими границами разреза пластов мощностью не менее 1,1 м и углом падения до 25°, а так же возможность создания рабочей площадки для размещения КГРП.

Технологический процесс добычи КГРП осуществляется следующим образом: в выработанном пространстве разреза подготавливается рабочая площадка с уклоном от 0° до 5° в сторону борта разреза для размещения комплекса КГРП. Затем базовая машина комплекса устанавливается на подготовленной площадке и ориентируется по направлению проведения камеры, задаваемому маркшейдером. Расстояние от базовой машины до пласта определяется, главным образом, углом падения пласта и жесткостью транспортно-толкающего става в вертикальной плоскости.

После установки базовой машины в рабочее положение рабочий орган (комбайн) подается к пласту транспортно-толкающим ставом, под воздействием которого режущая головка сначала врезается в пласт на уровне подошвы, затем поднимается, отбивая уголь, до кровли, после чего опускается вниз до почвы и снова врезается в пласт.

Такие циклы повторяются до того момента, пока камера не будет пройдена на длину секции транспортно-толкающе-го става (6,1 м). После этого гидравлический толкатель возвращается в первоначальное положение. Погрузчиком дополнительная секция с рабочей площадки

Рис. 1. Общий вид КГРП на Талдинском месторождении Fig. 1. Highwall mining systems at the Talda Coal Basin, general view

перемещается на гидравлически управляемый механический «стол», которым секция автоматически устанавливается в рабочее положение, замки секции соединяются со ставом и работа возобновляется. Отбитый уголь транспортируется на поверхность двумя шнеками, расположенными в коробчатых секциях става, и ленточным конвейером укладывается в штабель на рабочей площадке.

Работа продолжается до максимально возможной длины камеры, определенной техническими возможностями комплекса или лицензионными границами участка недр. После этого начинается обратный процесс — из камеры последовательно вытягиваются секции и комбайн. Секции става снимаются с рамы машины и погрузчиком складируются на рабочей площадке.

При этом между камерами оставляют угольные целики, которые, постепенно разрушаясь, должны обеспечивать плавное опускание покрывающих пород. Для снижения риска возникновения аварийных ситуаций несколько камер с межкамерными целиками объединяются в блоки, между которыми оставляют межблоковые целики увеличенной ширины. Параметры целиков определяются геомеханическими расчетами, а длина камер — энергосиловыми характеристиками комплекса или другими ограничи-

вающими условиями (например — границами лицензионного участка).

Первоначально на Талдинском каменноугольном месторождении были выбраны участки пластов 72, 70, 68 и 67 расположенные за технической границей разреза. Среднее расстояние между пластами по вертикали составляет 40 м, при мощности покрывающей толщи пород от 25 до 55 м.

Средняя мощность пласта 72 составляет 3,34 м, 70 — 5,19 м, 68 — 6,65 м и 67 — 4,2 м. Кровля и почва пластов представлена разнозернистыми алевролитами и углистыми алевролитами, которые при размокании теряют связанность и несущую способность. Пласты — выдержанные по мощности и строению с углом падения от 12° до 25°.

Мощность угольных пластов и ее соотношение с максимальной высотой забоя, отрабатываемого комбайном JOY, определили технологическую схему выемки камерами, расположенными в один или два ряда.

Отработка запасов пласта 67, исходя из данного условия, велась при однорядном расположении камер (рис. 2).

Между камерами (шириной 3,6 м и высотой 2,24 м) оставлялись межкамерные целики угля шириной 1,8 м. Через каждые десять камер (блок камер) оставлялся межблочный целик шириной

Межкамерный Межблочный Защитная пачка

целик целик угля в почве пласта

Рис. 2. Схема отработки пласта при однорядном расположении камер Fig. 2. Layout of mining with single line of roadways

200

£

¿150 0> S г: Ьй а

50

m 1 1 g

т « г о PJ

'f,

<ГМ — — — «л — (Л — (Л

Номерация камер

1 Фактическая длина камеры 2 Проектная длина камеры Рис. 3. Диаграма проектной и фактической длины выработок при однорядном расположении камер Fig. 3. Project and actual length of mining with single-line roadways

3,6 м. Проектная длина камер определялась границами участка и в среднем составила 153 м (минимальная — 95 м, максимальная — 270 м).

Всего было пройденно 94 камеры, из которых до проектной длины — 35, при этом средняя длина фактически пройденных камер составила 114 м (минимальная — 40 м, максимальная — 176 м). Средний коэффициент использования длины камеры — 75% (рис. 3).

Для пласта 68, учитывая его мощность, была принята технологическая схема при двухрядном расположении ка-

мер (рис. 4). Порядок работ предусматривал проходку сначала верхней, а следом нижней камеры.

Между камерами (шириной 3,6 м и высотой 1,9 м) оставлялись межкамерные целики угля шириной 2,6 м. Через каждые восемь камер (блок камер) оставлялся межблочный целик шириной 9,5 м.

Проектная длина камер определялась границами участка и в среднем составила 80 м (минимальная — 65 м, максимальная — 113 м). Всего по данной технологической схеме было прой-

Межблочный \ Межкамерная целик пачкая угля

Рис. 4. Схема отработки пласта при двухрядном расположении камер без оставления и с оставлением межкамерной пачки угля

Fig. 4. Layout of mining with two lines of roadways with and without a coal band left in-between

Фактическая длина камер I ряда 2 Проектная длина камер

Фактическая длина камер II ряда

1 2 3 4 5 6 7 S 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Номерация камер

Рис. 5. Диаграма проектной и фактической длины выработок при двухрядном расположении камер Fig. 5. Project and actual length of mining with two-line roadways

денно 57 камер: 31 камера по первому (верхнему) и 26 камер по второму (нижнему) ряду. До проектной длины пройдено 30 камер (24 по первому и 6 по второму ряду), при этом средняя длина фактически пройденных камер составила 68 м (78 м по первому и 82 м по второму ряду). Средний коэффициент использования длины камеры — 85% (рис. 5).

В тоже время, при проходке камер по данной технологической схеме обнаружился один существенный недостаток заключающийся в том, что после проходки верхней камеры (в то время пока ведется отработка нижней камеры) в ней скапливается вода и начинается обрушение кровли, а при выходе нижней камеры в обводненную зону происходит ее заполнение водно-породной смесью. На основании данных наблюдений для предотвращения негативных последствий данного недостатка была предложена схема с оставлением пачки угля между камерами верхнего (I) и нижнего (II) ряда (рис. 4). При данной схеме помимо междукамерных целиков, предусматривается оставление между верхним и нижним рядом камер слоя угля,

мощностью 1,4 м (как показала практика данная схема оказалась практически не реализуемой и в дальнейшем было принято от нее отказаться).

Таким образом, сравнение полученных в процессе опытно-промышленных работ данных показывает, что фактическая средняя длина камер в большинстве случаев в несколько раз меньше проектной и значительно меньше технически возможной.

Причинами преждевременной остановки проходки камер являются: обрушение кровли камеры (52%), приток воды в камеру (36%), отказ оборудования (6%), вертикальное смещение рабочего органа в камере (подработка кровли или почвы камеры — 5%) и др. (1%).

Из диаграммы на рис. 6 видно, что основными причинами преждевременной остановки проходки камер являются процессы обрушения кровли камеры и ее затопления, что напрямую связанно с горно-геологическими условиями в которых ведуться горные работы. Следует отметить, что процессы затопления камеры и обрушения ее кровли по нашему мнению являются взаимосвязанными.

Выполненые в процессе работ наблюдения, а так же анализ фактических показателей, позволяет сделать вывод о том, что возможной причиной появления воды в камерах является пересечение камерой границы депрессионной воронки, сформировавшейся под действием выработанного пространства разреза, а причины обрушения кровли камеры связаны со снижением устойчивости пород кровли пласта под действием воды и превышением предельного времени сохранения устойчивого состояния при обнажении камерой.

Кроме того, остановка проходки камер из-за обрушения кровли и появления воды, как показали исследования, связано с длиной камер: чем больше длина, тем чаще проходка камер прекращалась. Поэтому в блоках с более длинными камерами количество обрушений кровли существенно (в 4—5 раз) больше по сравнению с блоками камер меньшей длины.

Помимо этого, обрушение кровли камер может происходить при сближении рабочей камеры с ранее отработанной, следовательно фактически находится в зависимости от точности горизонтального ориентирования рабочего органа комплекса по заданному направлению выемки.

Учитывая характерные особенности каждого вышеуказанного фактора и их

взаимосвязь, сформулируем основные направления работ, которые позволят существенно улучшить технологические показатели комплексов глубокой разработки пластов.

1. Работы направленные на осушение борта разреза в границах расположения камер или на увеличение радиуса действия уже сформированной под действием выработанного пространства разреза депрессионной воронки.

Выполнение работ в данном направлении на наш взгляд позволит значительно увеличить ресурс времени на проходку камер в необводненных условиях, что обеспечит сохранение несущей способности вмещающих пород и отработку камер на проектную или технически возможную длину. Одним из решений в данном направлении может быть формирование гидравлической завесы или бурение водопонижающих скважин по контуру отрабатываемого участка.

2. Работы направленные на обеспечение точности ориентирования рабочего органа и транспортно-толкающего става комплеса по направлению выемки в горизонтальной и вертикальной плоскости угольного пласта.

Обеспечение высокого уровня точности ориентирования рабочего органа и транспортно-толкающего става и контроля их положения в массиве при проходке камер позволит исключить воз-

Рис. 6. Диаграмма распределения причины остановки проходки камер Fig. 6. Distribution of heading stoppage

можность возникновения аварийных ситуаций, связанных с пересечением смежных камер и подработкой кровли или почвы пласта.

3. Работы направленные на сокращение времени простоя оборудования, в том числе в связи с незапланированными отказами оборудования и увеличением скорости проходки камер, что позволит отработать камеры до наступления момента резкого ослабления несущей способности пород кровли отра-батывемого пласта и структурного разрушения массива вмещающих пород.

В данном направлении целесообразно рассмотреть решения, которые предоставляют технические возможности применяемых в качестве рабочего органа комбайнов, а именно — возможность изменения высоты камеры, через которую опосредованно можно управлять временем проходки камер и контролировать момент обрушения ее кровли.

Продолжительность проходки камеры зависит от ее длины и высоты, поэтому минимально необходимая продолжительность сохранения породами кровли устойчивого состояния будет определяться этой длиной и скоростью проходки, связанной с высотой камеры. Обрушение кровли камеры означает, что камера вошла в весьма легко обруша-ющиеся неустойчивые породы или перешла границу депрессионной воронки. Возможность рабочего органа изменять высоту отработки позволяет применить технологическую схему с переменным

Ьобв

Lxl

—

сечением высоты камеры (рис. 7). Данная схема реализуется в следующей последовательности:

• определяется длина камеры по условию обрушения кровли (^обр);

• камера высотой ^^ проводится до глубины ^к1), которая меньше длины камеры по условию обрушения кровли на величину шага ее первичного обрушения (Ш0);

• после достижения камерой глубины ^к1) ее высота уменьшается до значения (^ < h1);

• проведение камеры высотой продолжается до проектной длины.

Критерием оценки такой технологической схемы является возможность отработки камеры на максимально возможную длину за счет повышения устойчивости кровли вследствие увеличения защитной пачки угля.

При этом потери угля от недобура камер 1-ой очереди до максимально возможной длины значительно ниже потерь, образующихся при обрушении кровли камеры и остановки ее дальнейшей проходки.

В результате опытно промышленных работ по доработке запасов Талдинско-го каменноугольного месторождения с применением комплекса глубокой разработки пластов планируется дополнительно извлечь 392,5 тыс. т балансовых запасов угля, расположенных в бортовой части разреза за его технической границей и ранее отнесенным к общекарьерным потерям.

Граница депрессионной воронки

Мк:

Uloi

Рис. 7. Технологическая схема выемки угля камерой переменной высоты

Fig. 7. Process chart of coal mining in a variable height roadway

В заключении можно сделать вывод, что внедрение технологии безлюдной выемки с применением комплексов глубокой разработки пластов на доработке запасов Талдинского каменноугольного месторождения, расположенных за технической границей разреза, позволило повысить полноту извлечения полезного ископаемого из недр, что отвечает современным требованиям рационального и комплексного освоения недр. Кро-

список ЛИТЕРАТУРЫ

ме того, данная технология в перспективе, позволяет ввести в эксплуатацию месторождения других видов полезных ископаемых, отработка которых в настоящее время традиционным открытым или подземным способом экономически нецелесообразна — например месторождений полезных ископаемых, представленных пологими (горизонтальными) маломощными пластами или террасовыми россыпями.

1. Нецветаев А. Г., Григорян А. А., Пружина Д. И. Алгоритм расчета геомеханических параметров, обеспечивающих безопасность технологии безлюдной добычи угля с применением КГРП // Уголь. - 2015. - № 1. - C. 25-28.

2. Нецветаев А. Г., Григорян А. А., Пружина Д. И. Технология безлюдной добычи угля с применением шнекобуровых машин // Горная промышленность. — 2015. — № 2 (120). — C. 60—63.

3. Григорян А. А., Галеев Р. Р., Каплан А. В., Лапаев В. Н. Развитие технологии добычи малоценных запасов углей // Рациональное освоение недр. — 2014. — № 4. — C. 23—27.

4. Смирнов С. А., Печенегов О. Ю., Казаков А. С. Результаты опытно-промышленных работ по доработке запасов каменноугольных месторождений за техническими границами разрезов комплексами глубокой разработки пластов // Рациональное освоение недр. — 2015. — № 4. — C. 58—62.

5. Ромашкин Ю.В. Доработка запасов карьерных полей угольных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2012. — № 10. — C. 70—74.

6. Черданцев Н. В. Устойчивость целиков около системы выработок прямоугольного поперечного сечения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2014. — № 10. — C. 24—30.

7. Черданцев Н. В., Преслер В. Т., Федорин В.А., Ануфриев В. Е. Устойчивость целиков с учетом вывалообразования в геотехнологии HIGHWALL // Вестник КузГТУ. — 2010. — № 6. — C. 6—9.

8. Черданцев Н. В., Федорин В. А. Геомеханическое состояние массива горных пород с поверхностями ослабления в окрестности комплекса протяженных горизонтальных выработок // Вестник КузГТУ. — 2006. — № 1. — C. 17—19.

9. Филатов П. Ю., Федин К. В., Дмитриев М. А., Андраханов С. В., Кузнецов С. А., Соснин Р. Г. Технология «опережающей отработки» угольных пластов с применением комплекса глубокой разработки пластов // Вестник НЦ ВостНИИ. — 2017. — № 2. — C. 42—49.

10. Нецветаев А. Г., Репин Л. Н., Соколовский А. В., Кучеренко А. В. Обоснование геомеханических параметров выемки угля с применением комплексов глубокой разработки пластов (КГРП) // Уголь. — 2005. — № 5. — C. 66—68.

11. Sungsoon Mo, Chengguo Zhang, Ismet Canbulat, Paul Hagan A Review of Highwall Mining Experience and Practice, in Naj Aziz and Bob Kininmonth (eds.), Proceedings of the 16th Coal Operators' Conference, Mining Engineering, University of Wollongong, 10—12 February 2016, pp. 522—530.

12. Karra Ram Chandar, Gowtham Kumar B. Effect of width of gallery of highwall mining on stability of highwall. A numerical modelling approach. International Journal of Mining and Mineral Engineering. 2014. 5. 212. 10.1504/IJMME.2014.064481.

13. Matsui K., Shimada H., Kramadibrata S., Rai M.S. Some Considerations of Highwall Mining Systems in Coal Mines / Proceedings of the 17 International Mining Congress and exhibition in Turkey, Ankara, 19-22 June 2001 (IMCET 2001). — pp. 269—276.

14. Takashi Sasaoka, Tri Karian, Akihiro Hamanaka, Hideki Shimada, Kikuo Matsui Application of highwall mining system in weak geological condition // International Journal of Coal Science & Technology. 2016 (September). Vol. 3. Issue 3. pp. 311—321. ЕИ2

коротко ОБ ABTОPE

Казаков Алексей Сергеевич — ведущий специалист,

Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья

им. Н.М. Федоровского (ФГБУ «ВИМС»), e-mail: kazakov@vims-geo.ru.

ISSN 0236-1493. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2018. No. 8, pp. 36-45. Features of application of highwall mining systems in difficult ground conditions

KazakovA.S., Leading Specialist, e-mail: kazakov@vims-geo.ru,

All-Russian research Institute of mineral resources named after N.M. Fedorovsky,

119017, Moscow, Russia.

Abstract. The article presents the results of a pilot project on extraction of pitwall reserves using highwall mining systems at the Talda Coal Basin. After comparative analysis of data obtained in implementation of process charts with the single-line and two-line roadways, prime areas of research toward drilling performance improvement are formulated. It is shown that the use of the highwall mining systems allows an increase in completeness of mineral extraction, which complies with the current requirements of efficiency and integrated subsoil management. The article validates that, after ultimate pit limits have been reached, it is expedient to extract reserves from pitwall and from various purpose pillars by the unmanned mode technology and underground openings driven from the pit. Further more, it substantiates the promising nature of this technology for mining other mineral deposits in case that their open pit or underground mining was previously evaluated as inadvisable and unprofitable.

Key words: coal, unmanned-mode underground mining technology, highwall mining systems, completeness of mineral extraction from subsoil.

DOI: 10.25018/0236-1493-2018-8-0-36-45

references

1. Netsvetaev A. G., Grigoryan A. A., Pruzhina D. I. Algoritm rascheta geomekhanicheskikh parametrov, obespechivayushchikh bezopasnost' tekhnologii bezlyudnoy dobychi uglya s primeneniem KGRP [The algorithm of calculation of geomechanical parameters providing safety of technology of deserted coal mining with application of KGRP]. Ugol'. 2015, no 1, pp. 25-28. [In Russ].

2. Netsvetaev A. G., Grigoryan A. A., Pruzhina D. I. Tekhnologiya bezlyudnoy dobychi uglya s primeneniem shnekoburovykh mashin [Technology of deserted coal mining with the use of auger machines]. Gornaya promyshlennost'. 2015, no 2 (120), pp. 60-63. [In Russ].

3. Grigoryan A. A., Galeev R. R., Kaplan A. V., Lapaev V. N. Razvitie tekhnologii dobychi malotsennykh za-pasov ugley [The development of the technology of production of low-value reserves of coal]. Ratsional'noe osvoenie nedr. 2014, no 4, pp. 23—27. [In Russ].

4. Smirnov S. A., Pechenegov O. Yu., Kazakov A. S. Rezul'taty opytno-promyshlennykh rabot po dorabotke zapasov kamennougol'nykh mestorozhdeniy za tekhnicheskimi granitsami razrezov kompleksami glubokoy razrabotki plastov [The results of experimental and industrial work on the development of coal deposits reserves beyond the technical boundaries of the sections by deep reservoir development complexes]. Ratsional'noe osvoenie nedr. 2015, no 4, pp. 58—62. [In Russ].

5. Romashkin Yu. V. Dorabotka zapasov kar'ernykh poley ugol'nykh mestorozhdeniy [Completion of reserves of coal fields]. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2012, no 10, pp. 70—74. [In Russ].

6. Cherdantsev N. V. Ustoychivost' tselikov okolo sistemy vyrabotok pryamougol'nogo poperechnogo secheniya [Stability of pillars near the system of workings of rectangular cross-section]. Gornyy informatsion-no-analiticheskiy byulleten'. 2014, no 10, pp. 24—30. [In Russ].

7. Cherdantsev N. V., Presler V. T., Fedorin V. A., Anufriev V. E. Ustoychivost' tselikov s uchetom vyvaloobrazo-vaniya v geotekhnologii HIGHWALL [Stability of pillars with consideration of vivaroune in Geotechnology HIGHWALL]. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. 2010, no 6, pp. 6—9. [In Russ].

8. Cherdantsev N. V., Fedorin V. A. Geomekhanicheskoe sostoyanie massiva gornykh porod s poverkh-nostyami oslableniya v okrestnosti kompleksa protyazhennykh gorizontal'nykh vyrabotok [Geomechanical state of rock mass with attenuation surfaces in the vicinity of the complex of extended horizontal workings]. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. 2006, no 1, pp. 17—19. [In Russ].

9. Filatov P. YU., Fedin K. V., Dmitriev M. A., Andrakhanov S. V., Kuznetsov S. A., Sosnin R. G. Tekhnologiya «operezhayushchey otrabotki» ugol'nykh plastov s primeneniem kompleksa glubokoy razrabotki plastov [The technology of «advanced mining» of coal seams with the use of a complex of deep development of layers]. Vestnik NTS VostNII. 2017, no 2, pp. 42—49. [In Russ].

10. Netsvetaev A. G., Repin L. N., Sokolovskiy A. V., Kucherenko A. V. Obosnovanie geomekhanicheskikh parametrov vyemki uglya s primeneniem kompleksov glubokoy razrabotki plastov (KGRP) [The geomechani-cal substantiation of parameters of coal mining with the use of complexes in the deep reservoir (KGRP)]. Ugol'. 2005, no 5, pp. 66-68. [In Russ].

11. Sungsoon Mo, Chengguo Zhang, Ismet Canbulat, Paul Hagan A Review of Highwall Mining Experience and Practice, in Naj Aziz and Bob Kininmonth (eds.), Proceedings of the 16th Coal Operators' Conference, Mining Engineering, University of Wollongong, 10—12 February 2016, pp. 522—530.

12. Karra Ram Chandar, Gowtham Kumar B. Effect of width of gallery of highwall mining on stability of highwall. A numerical modelling approach. International Journal of Mining and Mineral Engineering. 2014. 5. 212. 10.1504/IJMME.2014.064481.

13. Matsui K., Shimada H., Kramadibrata S., Rai M. S. Some Considerations of Highwall Mining Systems in Coal Mines. Proceedings of the 17 International Mining Congress and exhibition in Turkey, Ankara, 19-22 June 2001 (IMCET 2001). pp. 269—276.

14. Takashi Sasaoka, Tri Karian, Akihiro Hamanaka, Hideki Shimada, Kikuo Matsui Application of highwall mining system in weak geological condition. International Journal of Coal Science & Technology. 2016 (September). Vol. 3. Issue 3. pp. 311—321.

рукописи, депонированные в издательстве «горная книга»

целесообразность применения механического обезвоживания торфяного сырья при карьерной добыче

Гармаев О.Ж.1 — аспирант, e-mail: gar-maev.oyun@gmail.com, Михайлов Александр Викторович1 — доктор технических наук, профессор, Жигульская Александра Ивановна — кандидат технических наук, доцент, Тверской государственный технический университет, 1 Санкт-Петербургский горный университет.

Технологический процесс разработки торфяных месторождений, вне зависимости от способа добычи и вида конечной продукции, включает процесс удаления влаги (осушение месторождения, естественная сушка, тепловая сушка, искусственное обезвоживание и др.). Так как основной отличительной чертой торфяных месторождений по сравнению с другими полезными ископаемыми является высокое влагосодержание. Современные технологии производства торфяной продукции связаны, главным образом, с естественной сушкой (полевая сушка). Вследствие этого процесс разработки торфяных месторождений носит сезонный характер и в значительной степени зависит от климатических условий. На основе анализа технологии разработки торфяных месторождений и анализа характеристик оборудований, применяемого для механического обезвоживания органогенных капиллярно-пористых материалов установлено, что одним из путей понижения влажности экскавированного торфяного сырья может быть его механическое обезвоживание в шнековом прессе.

Ключевые слова: органогенные капиллярно-пористые материалы, торф, торфяное сырье, влажность, механическое обезвоживание, сушка, шнековый пресс, торфяная продукция.

an applicability of peat raw materials mechanical dehydration

at open-pit operation

Garmaev O.Z1, Graduate Student,

MikhailovA.V1, Doctor of Technical Sciences, Professor,

Zhigulskaya A.I., Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor,

Tver State Technical University, Tver, Russia,

1 Saint Petersburg Mining University, 199106, Saint-Petersburg, Russia.

A processing of development peat lands includes process of dehydration (drainage of a deposit, climatic drying, thermal drying, artificial dehydration, etc.), regardless of a stoping method and a type of end products. As the main specialty of peat lands in comparison with other minerals is the high moisture content. Mainly state-of-the-art technologies of peat production are connected with natural drying (field drying). Thereof processes of development peat a land has seasonal nature and substantially depends on climatic withstand. On the basis of a review a development technology of peat lands and a review of characteristics of environments used to mechanical dehydration of organogenous capillary-porous materials it is found that one way to decrease moisture of excavated peat raw materials can be a mechanical dehydration in a screw press.

Key words: organogenous capillary-porous materials, a peat, peat raw materials, moisture, a mechanical dehydration, drying, a screw press, a peat product.