Обоснование параметров технологических схем выемочных участков при высоком уровне концентрации горных работ: На примере отработки пласта "Мощный" шахты "Воргашорская" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.02, кандидат технических наук Соколов, Александр Борисович
- Специальность ВАК РФ05.15.02
- Количество страниц 174
Оглавление диссертации кандидат технических наук Соколов, Александр Борисович
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Анализ эффективности и перспектив использовании известных технологических схем при отработке пологих угольных пластов
1.1. Анализ состояния и перспектив использования известных систем
разработки пологих угольных пластов
1.2. Способы обеспечения технологически удовлетворительного состояния участковых подготовительных выработок
1.2.1. Оценка способов охраны повторно используемых участковых подготовительных выработок
1.2.2. Оценка способов охраны, включающих проведение выработок вприсечку к выработанному пространству
1.3. Анализ надежности выполнения крепями участковых подготовительных выработок функции поддержания при бесцеликовой технологии отработки пластов.,,,,,,,
1.3.1. Анализ работоспособности узлов податливости и рабочих характеристик крепи
1.3.2. Конструкции крепей участковых подготовительных выработок и направления их совершенствования,
Выводы по главе
2. Особенности отработки пласта «Мощного» в условиях шахты «Воргашорская»
2.1. Особенности горно-геологических условий отработки пласта
«Мощного»
2.2. Технико-технологические резервы улучшения экономических
показателей работы шахты
2.2.1. Состояние и направления совершенствования технологической схемы тахты
2.2.2. Динамика основных технико-экономических показателей
работы тахты
2.3. Влияние монтажно-демонтажных работ на эффективность
использования механизированных комплексов ,.,,,,,.,,,.,,.,.,.,. 68 Выводы по главе
3. Исследования влияния горнотехнических факторов на основные технологические процессы в выемочном участке
3.1. Исследование процессов деформирования участковых подготовительных выработок в зонах влияния очистных работ
3.2. Исследование влияния длины лавы на величину среднесуточной нагрузки на очистной забой
3.3. Исследование влияния длины выемочного столба на величину среднесуточной нагрузки на очистной забой
Выводы по главе
4, Рекомендуемые технологические схемы подготовки и отработки пласта при использовании высокопроизводительных механизированных комплексов
4.1. Сущность рекомендуемых технологических схем
4.2. Основные параметры рекомендуемых технологических схем и методики их определения
4.2.1. Методика определения ширины целика, оставляемого для
охраны вентиляционного штрека второй лавы
4.2.2. Методика определения параметров областей повышенной
нарушенности пород непосредственной кровли
4.23. Методика определения длины не погашаемого участка
откаточного штрека
Выводы по главе
5» Направления совершенствования технологической схемы шахты «Воргашорская» и технико-экономическая оценка разработанных рекомендаций
5.1. Направления совершенствования технологической схемы шахты «Воргашорская»
5.2. Технико-экономическая оценка рекомендуемой схемы подготовки и отработки выемочных столбов
5.3. Оценка экономического эффекта связанного, со снижением стоимости монтажно-демонтажных работ
5.4. Рекомендуемые паспорта крепления анкерной крепью участковых подготовительных выработок
Выводы по главе
Основные выводы
Литература
Приложения (Акты о внедрении результатов диссертационной работы)
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», 05.15.02 шифр ВАК
Повышение технического уровня и эффективности технологии выемки пологих пластов угля механизированными комплексами1998 год, доктор технических наук Ремезов, Анатолий Владимирович
Обеспечение устойчивости промежуточных штреков, закрепленных анкерной крепью, на участке между сдвоенными лавами1998 год, кандидат технических наук Магомет, Ростислав Дмитриевич
Разработка технологических схем отработки мощных пологих угольных пластов на газовых шахтах2012 год, кандидат технических наук Елькин, Вячеслав Сергеевич
Повышение интенсивности горного производства на базе гибких технологических систем угольных шахт1999 год, доктор технических наук Рыжов, Анатолий Михайлович
Совершенствование схем подготовки и отработки участков шахтных полей с ограниченными размерами: На примере отработки донной части мульды Воркутского месторождения2001 год, кандидат технических наук Согрин, Борис Борисович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров технологических схем выемочных участков при высоком уровне концентрации горных работ: На примере отработки пласта "Мощный" шахты "Воргашорская"»
ВВЕДЕНИЕ
В современных рыночных условиях функционирования угольной отрасли, характеризующихся резким снижением уровня господдержки, превышением предложения над спросом и усилением конкурентной борьбы за рынки сбыта за платежеспособного потребителя, наиболее актуальными являются вопросы, связанные со снижением издержек производства до уровней, обеспечивающих конкурентоспособность их угольной продукции,
К числу основных направлений решения этих вопросов относятся: модернизация фактически сложившихся технологических схем шахт на основе использования современной высокопроизводительной выемочной техники и расширение области использования анкерной крепи в качестве основной крепи участковых подготовительных выработок.
Учитывая высокую стоимость очистных механизированных комплексов нового поколения, особенно зарубежных, большое значение приобретает решение задачи максимальной реализации их потенциальных возможностей по достижению высоких среднесуточных нагрузок на очистной забой. Особое практическое значение эта задача приобретает в случаях, когда нормативная наработка комплекса на отказ по общему объему превышает фактически имеющиеся запасы, заключенные в отрабатываемом столбе. В этих случаях выполнение монтажно-демонтажных работ, связанное с переходом во вновь подготовленные выемочные участки, как правило, приводит к значительному экономическому ущербу, обусловленному высокой трудоемкостью и потерями добычи (до 25 %) в периоды выполнения монтажно-демонтажных работ, снижением коэффициента использования механизированных комплексов (до 0,75 и менее), невосполнимым потерям добычи до 40-50 %, связанным со снижением нагрузки на лаву в начальный и завершающий периоды отработки столба. Естественный выход из данной ситуации - увеличение длины выемочных столбов до их рациональных значений, составляющих при отработке пологих пластов мощностью 2,5-3,5 м более 2-2,5 км. Однако, как показывает практический опыт, увеличение длины выемочных столбов, наряду с положительным эффектом, связанным с уменьшением общего числа перемонтажей лав, приводит к усложнению решения не менее важных для шахты вопросов: проветривания и транспорта при проведении участковых подготовительных выработок и обеспечения их устойчивости в течении всего срока службы. Последнее из
указанных обстоятельств, приобретает особое значение при креплении участковых тодготовителъных выработок анкерной крепью. Использование анкерной крепи в качестве основной крепи участковых подготовительных выработок, испытывающих влияние очистных работ, наряду с оборудованием лав современными механизированными комплексами, требует коренного пересмотра отношения к традиционным бесцеликовым схемам отработки пластов и идее повторного использования участковых подготовительных выработок,
В условиях рыночных отношений в качестве основного критерия целесообразности применения той или иной технологической схемы следует считать уровень издержек производства при обязательном условии обеспечения безопасности работ.
Поиску внутренних резервов снижения издержек производства за счет совершенствования технологических схем шахт посвящены работы многих исследователей, среди которых необходимо отметить работы, выполненные в СГТГТИ(ТУ). ВПИМИ. МГИ, ИГД им. A.A. Скочинского, и других организациях. Особенность данной работы заключается в комплексном подходе к решению указанной задачи с учетом как положительного, так и отрицательного влияния увеличения длины столба на технико-экономические показатели шахты.
Цель работы. Разработка эффективных технологических схем подготовки и отработки выемочных участков, позволяющих снизить издержки производства при отработке пологих угольных пластов мощностью 2,5-3,5 метра высокопроизводительными очистными комплексами и использованием анкерной крепи в качестве основной крепи участковых подготовительных выработок.
Идея работы. Схемы подготовки и отработки выемочных участков необходимо определять с учетом вида крепи участковых подготовительных выработок и закономерностей процессов деформирования и разрушения пород непосредственной кровли пласта в областях, расположенных над краевыми частями угольного массива, прилегающих к выработанному пространству. Задачи исследований:
-анализ эффективности и перспектив использования известных технологических схем отработки пологих пластов мощностью более 2,5 метра;
-изучение характера и степени влияния горно-геологических и технических факторов на параметры технологических схем подготовки и отработки выемочных столбов;
-оценка эффективности и целесообразности использования различных способов охраны повторно используемых участковых подготовительных выработок при отработке пологих пластов мощностью более 2,5 метра;
-исследование динамики среднесуточной нагрузки на лаву в различные периоды отработки выемочных столбов;
-исследование влияния горно-геологических факторов и видов крепи на процессы деформирования пород в повторно используемых участковых подготовительных выработках при мощности пласта более 2,5 метра.
-обоснование параметров рекомендуемых технологических схем выемочных участков при выемке пологих пластов мощностью 2,5-3,5 м высокопроизводительными очистными комплексами.
Методы исследований. Исследования проведены комплексным методом, включающим анализ и обобщение результатов исследований других авторов, опубликованных в горнотехнической литературе, аналитические исследования процессов разрушения пород непосредственной кровлж над краевыми частями угольного массива, шахтные наблюдения за процессами деформирования крепи и вмещающих пород в участковых подготовительных выработках, обработку полученных результатов с использованием методов математической статистики.
Защищаемые научные положения.
1. Необходимым условием эффективного использования анкерной крепи в качестве основной крепи участковых подготовительных выработок, поддерживаемых в зонах влияния очистных работ, при отработке пологих пластов мощностью 2,5-3,5 метра является оставление целиков угля между выемочными столбами,
2. При подготовке выемочных столбов параллельными штреками и креплении выработок анкерной крепью ширину междуштрековых целиков следует принимать более глубины распространения в массив непосредственной кровли над краевой частью угольного пласта, прилегающей к выработанному пространству, области повышенной нарушенности пород трещинами эксплуатационного происхождения.
3. При использовании столбовых систем разработки одинарными лавами высокий уровень концентрации горных работ, затрат на поддержание участковых подготовительных выработок и монтажно-демонтажные работы достигаются при использовании рекомендуемых технологических схем, предусматривающих
последовательную отработку рядом расположенных столбов во взаимно противоположных направлениях.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Установлены закономерности процессов деформирования пород непосредственной кровли над краевыми частями угольного массива в зонах влияния очистных работ при отработке пологих пластов мощностью 2,5-3,5 метра.
2. Установлен характер и степень влияния основных горнотехнических факторов на глубину распространения в массив зон повышенной нарушенное™ угольного пласта и пород непосредственной кровли трещинами эксплуатационного происхождения.
Практическая значимость работы:
- сформулированы основные принципы проектирования технологических схем подготовки и отработки выемочных участков, реализация которых позволяет снизить издержки производства при отработке пологих пластов мощностью 2,53,5 метра высокопроизводительными механизированными комплексами;
- разработан инженерный метод оценки минимально необходимой ширины целиков между выемочными столбами при креплении участковых подготовительных выработок анкерной крепью;
- разработаны технологические схемы подготовки выемочных участков одинарными лавами, обеспечивающие высокий уровень пространственной концентрации горных работ, устойчивое состояние выработок, закрепленных анкерной крепью и снижение стоимости монтажно-демонтажных работ;
- установлены максимальные длины участков ярусных штреков, допускающие их безремонтное поддержание для повторного использования при отработке смежных столбов.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обосновывается значительным объемом проанализированной и обобщенной исходной информацией, большим количеством шахтных экспериментов, высокой сходимостью результатов аналитических исследований с данными шахтных инструментальных наблюдений. Шахтные исследования проведены более чем в 20 подготовительных выработках. Погрешность определения основных параметров технологических схем не превышает 10-15 %.
Реализация результатов работы.
Установленные зависимости и разработанные рекомендации
использованы; ОАО «Шахта Воргашорская» при решении вопросов, связанных с подготовкой и отработкой лав 252-Ю, 352-Ю; АО «СПб-Гипрошахт» для разработки «ТЭО целесообразности применения системы разработки длинными столбами по простиранию и падению пласта с оставлением межстолбовых целиков в условиях шахты «Воргашорская»; АО «Интауголь» и АО «СПб Гипрошахт» при разработке перспективных планов развития горных работ шахт «Западная», «Интинская», «Капитальная»,
Апробация работы,
Основные положения диссертационной работы докладывались на Международном симпозиуме «Горное оборудование, переработка минерального сырья, новые технологии» (СПб, 1996 г.), технических совещаниях на шахте «Воргашорская», шахтах «Западная», Интинская» и «Капитальная» АО «Интауголь», технических совещаниях «СПб Гипрошахт» и BI S ИМИ.
Личный вклад автора работы.
Выполнен анализ отечественного и зарубежного опыта отработки пологих угольных пластов средней мощности, на основе которого сформулированы цели и задачи исследований, разработаны методики шахтных наблюдений. Проведены шахтные и аналитические исследования, на основании которых разработаны рекомендации по совершенствованию технологических схем отработки угольных пластов и креплению подготовительных горных выработок в условиях Воргашорского и Интинского месторождений.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, основных выводов и списка использованной литературы из 91 наименования, изложенных на 174 страницах машинописного текста, включая 59 рисунков и 17 таблиц.
Автор выражает глубокую признательность за консультации, методическую помощь при выборе направлений исследований и анализе полученных результатов научному руководителю проф. Зубову В.П., за помощь, оказанную при проведении шахтных экспериментов главному маркшейдеру Кашину C.B., главному геологу Иванову В.Г. и директору по экономике шахты «Воргашорская» Бугаенко Н.А
1. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗВЕСТНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОТРАБОТКИ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
В соответствии с поставленной в работе целью задачами исследований на данном этапе являются:
1, Оценка эффективности и перспектив использования традиционных систем разработки пологих угольных пластов,
2, Оценка эффективности применения известных способов охраны участковых подготовительных выработок за лавой,
3, Оценка надежности выполнения металлическими арочными крепями своих функций при бесцеликовой технологии отработки пластов и повторном использовании участковых подготовительных выработок,
1.1. Анализ состояния и перспектив использования известных систем разработки пологих угольных пластов
К числу основных направлений и технических решений определявших прогресс технологии и техники при подземной разработке пологих угольных пластов в последние 20-30 лет относились:
- расширение области использования столбовых систем разработки;
- перевод отрасли на ресурсосберегающие технологии добычи угля с беоцеликовыми способами охраны подготовительных выработок;
- концентрация и интенсификация работ с обеспечением высокой нагрузки на очистной забой, выемочный участок, панель, горизонт, пласт и шахту в целом.
Удельный вес добычи при столбовой системе разработки в 1995 году на шахтах Печорского бассейна превысил 99 %,
Расширение области использования столбовых систем разработки было связано с тем, что созданные на их основе пространственно-планировочные решения по отработке шахтных полей в наибольшей степени отвечают требованию максимальной реализации возможностей современных высокопроизводительных механизированных комплексов.
На негазовых шахтах за счет снижения отрицательного взаимного влияния очистных и подготовительных работ, дополнительной разведки выемочных участков при проходке участковых выработок, среднесуточная нагрузка на лаву
возрастает в 1,2-1,65 раза /6,17/ по сравнению с нагрузкой на лаву при сплопшой и комбинированных системах разработки,
Бесцеликовая технология отработки пластов в настоящее время применяется на шахтах всех угольных бассейнов отрасли. Удельный вес добычи угля по бесцеликовой технологии в 1997 году составил 69,6 %, В Печорском бассейне на шахтах АО «Воркутауголь» наибольшее распространение получил вариант бесцеликовой технологии с повторным использованием участковых подготовительных выработок. В 1982 году с использованием данного варианта отрабатывалось около 80 % всех выемочных участков, к 1991 году величина этого показателя увеличилась до 98 % /40, 70/.
При столбовых системах разработки и отсутствии вспомогательных фланговых выработок бесцеликовая технология выемки пластов применяется в двух основных вариантах:
1. Повторное использование участковых подготовительных выработок с охраной их на границе выработанного пространства (рис.1.1,а).
2. Однократное использование участковых подготовительных выработок с погашением их за лавой и последующим проведением новой выработай вприсечку к выработанному пространству (рис. 1,1,6 и в).
Эффективность использования этих вариантов зависит от целого ряда факторов, основными из которых являются глубина работ, мощность пласта и физико-механические свойства вмещающих пород. С ухудшением условий поддержания подготовительных выработок доля выемочных участков с повторным использованием выработок уменьшается.
Так, для Донецкого бассейна характерным является постоянный рост доли участков, подготавливаемых присечными выработками. Основными причинами этого являются возрастание затрат на поддержание или восстановление повторно используемых выработок, а также большая трудоемкость этих работ.
В Донбассе бесцеликовая технология выемки пласта с подготовкой лав присечными выработками применяется, в основном, в вариантах, представленных на рис. 1.2. Общими признаками этих вариантов является проведение уклонов 1 и ходков 2 и 3 в породах почвы пласта, охрана основных подготовительных выработок целиками угля и оставление между столбами полос угля шириной, равной 2—3 мощности пласта /64/.
Наибольшее распространение на шахтах Донбасса получила схема, представленная на рис. 1,2,а. По этой схеме отрабатывается более 30 % панелей.
а)
X X
,< _X_„X
-> >
Рис. 1.1 Схемы подготовки и отработки пласта при бесцеликовой технологии
а) - с повторным использованием участковых выработок;
б), в) - с одндразовым использованием участковых выработок.
При использовании схемы с повторным использованием ярусных штреков (рис Л Л,а) при отсутствии фланговых выработок работы по восстановлению штреков практически могут быть начаты только после завершения отработки столба. По мере перехода на более глубокие горизонты в связи с возрастанием смещений боковых пород увеличивается и продолжительность ремонта штрека, а, следовательно, возрастает разрыв во времени между завершением работ в лаве и пуском лавы в нижерасположенном ярусе. На глубинах свыше 700-800 м величина этого разрыва соизмерима с промежутком времени, затрачиваемым на проведение нового штрека.
В связи с этим переходят на ведение работ в панели по следующей схеме: в одном крыле панели отрабатывают столб, в другом подготавливают к отработке очередной столб. Данная схема характеризуется минимальным уровнем пространственной концентрации работ. Среднегодовое число действующих лав в панели при использовании системы разработки в варианте «лава-ярус» на глубоких горизонтах, примерно, равно единице, что в 1,5 — 2,0 раза меньше значения соответствующего показателя на малых глубинах. Таким же низким уровнем пространственной концентрации работ характеризуется и схема подготовки участков с проведением присечных выработок (рисЛ .1,6). То есть, с увеличением глубины общей тенденцией является тенденция к снижению среднегодового числа лав в панели. Негативными последствиями этого является увеличение необходимого числа одновременно отрабатываемых панелей на шахте, а, следовательно, возрастание объемов горнопроходческих работ и удельной протяженности поддерживаемых подготовительных выработок. На действующих шахтах, где отсутствуют возможности для увеличения числа панелей, это приводит к снижению объемов добычи и резкому ухудшению технико-экономических показателей работы шахты.
Предпосылки для повышения концентрации работ в панелях создаются при проведении на границах панелей дополнительных фланговых выработок (рисЛ .2,6 и 1,3). Наличие этих выработок позволяет восстанавливать штрек для его повторного использования (рис.1.3,а) или проходить новый гтрисечной штрек (рис,1.3,б) одновременно с отработкой столба с определенным отставанием от забоя лавы. Однако, до настоящего времени эти схемы не получили широкого распространения на угольных шахтах по следующим причинам.
При нисходящем порядке отработки ярусов в панелях трудноразрешимыми являются вопросы, связанные с обеспечением устойчивого состояния фланговых
а)
ЛИИ!
-гГ
ИИи
ЛИ.
шшш
11111ре в!1||
линмв
■Ми!
■ЛЯН
икр
■
I
б)
Рис, 1,2 Столбовые системы разработки в варианте лава- ярус:
а) с родной лавой в панели;
б) с двумя одновременно работающими лавами в панели.
б)
г п
, г
. . _
' Ч Г -
I I
1 I..
" Г '
И
Похожие диссертационные работы по специальности «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», 05.15.02 шифр ВАК
Геомеханическое обоснование параметров технологических схем сопряжений лав с участковыми подготовительными выработками1999 год, кандидат технических наук Ваулин, Борис Александрович
Обоснование способов обеспечения устойчивости подготовительных выработок в зонах повышенного горного давления при разработке сближенных пластов2010 год, кандидат технических наук Рогачков, Антон Владимирович
Разработка и реализация интегрированных подземных технологических комплексов шахт производственного объединения2001 год, доктор технических наук Лаврик, Владимир Георгиевич
Геомеханическое обоснование и технология скоростного проведения подготовительных выработок для эффективного воспроизводства очистного фронта2001 год, доктор технических наук Лермонтов, Юрий Сергеевич
Обоснование способов повышения устойчивости участковых подготовительных выработок надрабатываемых слоев при отработке пологих угольных пластов Кузнецкого бассейна2009 год, кандидат технических наук Сидоренко, Сергей Александрович
Заключение диссертации по теме «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», Соколов, Александр Борисович
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
В диссертации, предетавляющей собой законченную научную работу, содержится обоснование нового решения актуальной практической задачи -снижения издержек производства и повышения конкурентоспособности шахт, отрабатывающих пологие угольные пласты мощностью 2.5-3.5 м, за счет использования разработанной технологической схемы подготовки и отработки выемочных участков с использованием высокопроизводительных механизированных комплексов.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1. В условиях фактически сложившихся технологических схем действующих шахт к числу основных факторов, резко снижающих эффективность использования современных высокопроизводительных механизированных комплексов, при традиционно используемых столбовых системах разработки с поддержанием штреков за лавой для повторного использования относятся: ограниченность длин выемочных столбов, составляющая менее 0,3-0,6 от ее оптимальных значений и необходимость возведения за пределами постоянной рамной крепи охранных сооружений (многорядной органной крепи).
Значительно меньшая, по сравнению с оптимальным значением, длина столба приводит к относительно высоким удельным затратам на выполнение монтажно-демонтажных работ в лавах, увеличению доли невосполнимых потерь добычи в начальный и завершающий периоды отработки столбов (до 15 %), росту трудоемкости работ, не связанных с выемкой угля, снижению коэффициента использования механизированного комплекса до 0,70 и менее. Доля простоев лав, связанных со сдерживающим влиянием работ по возведению за лавой охранных сооружений в условиях шахты «Воргашорская» достигает 7-9 % и более.
2. К числу существенных недостатков применяемых в настоящее время традиционных схем подготовки и бесцеликовой отработки выемочных участков, наиболее заметно проявляющихся при увеличении длины столбов, связанном с использованием высокопроизводительных механизированных комплексов, относится снижение уровня пространственной концентрации горных работ. Среднегодовое число лав в панели уменьшается до 0,7-0,8, удельная протяженность поддерживаемых в панели выработок возрастает.
3. В современных рыночных условиях функционирования угольных шахт их переход в число конкурентоспособных возможен только на основе использования современных высокопроизводительных механизированных комплексов с уровнем среднесуточной нагрузки на очистной забой не менее 3000-4000 т/сутки и увеличением среднесуточных нагрузок на панель не менее, чем в 1,7-2,0 раза.
4. К числу основных требований, предъявляемых к технологическим схемам отработки пологих пластов мощностью 2,5-3,5 м относятся: обеспечение полной реализации потенциальных возможностей механизированных комплексов по производительности, достижение максимального коэффициента их использования и переход от рамных к более дешевым анкерным крепям в качестве основных крепей участковых подготовительных выработок,
5. При технологических схемах отработки пластов мощностью 2,5-3,5 м с использованием современных очистных комплексов, характеризующихся длиной столбов 2,5-3,5 км и более, отсутствуют способы охраны, обеспечивающие надежное поддержание повторно используемых участковых подготовительных выработок в период их поддержания за лавой на границе с выработанным пространством. Внедрение современных очистных комплексов и связанное с этим увеличение длины столбов, а также переход на анкерную крепь делают эту задачу практически неразрешимой.
6. Принципиальным положением при проектировании новых или модернизации технологических схем угольных шахт, отрабатывающих пологие пласты мощностью 2,5-3,5 м, и предусматривающих использование анкерной крепи в качестве основной крепи участковых подготовительных выработок, следует считать отказ от распространенных в настоящее время бесцеликовых схем подготовки и отработки выемочных участков.
7. При отработке пологих пластов мощностью 2,5-3,5 м современными высокопроизводительными механизированными комплексами подготовку столбов целесообразно производить сдвоенными параллельными участковыми подготовительными выработками, закрепленными анкерной крепью, с последующим погашением за первой лавой выработки, прилегающей к выработанному пространству, и использованием выработки, отделенной от выработанного пространства целиком угля для отработки иижераеположенного столба.
8. Минимально необходимую ширину целика, оставляемого между параллельными ярусными штреками, закрепленными анкерной крепью, следует принимать не менее глубины распространения в массив над краевой зоной угольного пласта, прилегающей к выработанному пространству, трещин эксплуатационного происхождения. В условиях отработки пласта «Мощный» минимально необходимая ширина целика может быть определена по номограмме приведенной на рис. 1.
9. Из числа альтернативных вариантов столбовой системы разработки пологих пластов с использованием современных высокопроизводительных механизированных комплексов (спаренные лавы, сдвоенные лавы, «лава-ярус») наиболее эффективными являются столбовые системы разработки в варианте с одинарными лавами. При данных системах разработки обеспечиваются наибольшие значения коэффициента использования комплекса и максимальные среднесуточные нагрузки на очистной забой. При спаренных и сдвоенных лавах эффективность очистных работ существенно снижается из-за ограничений по условиям транспорта и проветривания.
10. Существенное повышение технико-экономических показателей шахты «Воргашорская» достигается при использовании разработанной технологической схемы (рис, 3), сущность которой заключается в последовательной отработке двух, рядом расположенных, столбов во взаимно противоположных направлениях. Демонтаж комплекса после отработки первого столба осуществляется одновременно с монтажом его в разрезной печи второй лавы, располагаемой на одной линии с де монтажной камерой первой лавы. Экономический эффект, связанный с внедрением разработанной технологической схемы на шахте «Воргашорская», составляет более 4,5 млн, рублей.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Соколов, Александр Борисович, 1999 год
ЛИТЕРАТУРА
L Ардашев К,А,, Ахматов В.И., Катков Г,А, Методы и приборы для исследований проявления горного давления, М., Недра, 1981, с, 25-120.
2. Ардашев К.А., Зайденварг В.Е., Рева В.Н, Геомеханическое обоснование эффективного крепления и поддержания горных выработок угольных пластов в условиях интенсивного горного давления. Труды Международной конференции. Эффективная и безопасная подземная добыча угля на базе современных достижений геомеханики, СПб., 1996,
3. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкций крепей. М,, Недра, 1984, с. 133-136.
4. Борисов A.A. Механика горных пород и массивов. М., Недра, 1980.
5. Борисов A.A. Исследования и расчеты между камерных целиков. Научные труды МГИ. Научные основы создания высокопроизводительных комплексно механизированных рудников. М., 1979.
6. Бордунов Л.Д., Топорков A.A. Механизированная выемка угля на зарубежных шахтах. М., ЦНИЭИуголь, в.!., 1988, с.53.
7. Братченко Б.Ф., Устинов М.И., Гапанович Л.Н., Нильва Э.Э., Бесков М.И., Ликогльтер Л.А. Способы вскрытия, подготовки и системы разработки шахтных полей. М., Недра, 1985, с. 231-234.
8. Бублик Ф.П., Иваеов Г.А., Плахов А,В, К вопросу определения нагрузки на предохранительные и барьерные целики. Уголь, № 2, 1974, с. 3-5,
9. Бажин М,П. Поддержание подготовительных выработок без оставления целиков. Уголь, № 2, 1983, с. 20-23.
10. Бажин М.П. и др. Охрана подготовительных выработок без целиков. М., Недра, 1975, с. 296.
11. Воронин В.А., Мясников ВВ., Студеников Л.А. и др. Промышленное применение способа охраны выработок разгрузкой массива скважинами по пласту на щахте «Кировская». Уголь Украины, № 1, 1975.
12. Волков В.Т. Упрочнение пород кровли на сопряжении лав с прилегающими выработками. М., ЦНИЭИуголь, 1985, с. 2-3.
13. Временные указания по управлению горным давлением в очистных забоях на пластах мощностью до 3,5 м с углом наклона до 35°. Л., ВНИМИ, 1982.
14. Временное руководство по проведению, креплению и охране одиночных выработок на шахтах комбината «Воркутауголь». Воркута, ПечорН ИИ проект, 1973, с. 31.
15. Временная инструкция по применению и расчету анкерной крепи на шахтах Печорского бассейна, СПб, Воркута, 1995.
16. Вяльцев М.М., Лунаов Э.П., Мартыненко И.А, и др. Совершнсгвование охраны горных выработок шахт Восточного Донбасса, М., ЦНИЭИуголь, 1981.
17. Глебов В.Н., Кудреванова E.H., Яковенко А.М. и др. Эффективность применения очистных механизированных комплексов повышенного уровня в Донецком бассейне. М., ЦНИЭИуголь, в.7, 1987, с. 3-14.
18. Горбачев Д.Т. Ликальтер Л.А., Каганович М.Н, и др. Совершенствование горного хозяйства на угольных шахтах. М., ЦНИЭИуголь, в.7 1988, с. 2-12.
19. Гринько Н.К., Устинов М.И. Основные направления совершенствования горного хозяйства шахт. Уголь, № 9, 1987, с. 3-10.
20. Евтушенко А.Е., Красильников Б.В., Прокопенко С.А. Основные направления структурной перестройки угольной промышленности Кузбасса. М., Уголь, № 9, 1995, с. 18.
21. Евтушенко А.Е.. Лурий В,Г,, Михеев О.В. К вопросу о сграгегии
реструктуризации стольной промышленности. М,, МГГУ, ГИАБ, ИАЦ ГН, в. 5, 1994.
22. Жихарев С.Я. Состояние подготовительных выработок в объединении «Воркутауголь». Проблемы и пути решения. Уголь, № 1, 1995, с. 13-18.
23. Жихарев С.Я. Состояние подготовительных выработок в объединении «Воркутауголь». Проблемы и пути решения. Уголь, № 2, 1996, с. 20-22.
24. Жданкин H.A., Жданкин A.A. Геомеханика горных выработок. Сопряжение лава-штрек. Новосибирск, Наука, Сиб. отделение, 1990, с. 112.
25. Зайденварг В.Е. Актуальные задачи геомеханики . Труды Международной конференции «Эффективная и безопасная добыча угля на базе современных достижений геомеханики». СПб, 1996.
26. Зайденварг В.Е. Геомеханическое обоснование и реализация направлений повышения эффективности ведения подземных горных работ. Автореф. докт. дисс. Московский горный институт, М., 1994.
27. Зборщик М.П. Разработка технологий управления вмещающим массивом и устойчивостью основных подготовительных выработок пологих пластов на
больших глубинах, Дисс, на соискание уч. степ, д-ра техн. наук, Днепропетровск, 1984.
28. Зубов В.П. Проблемы совершенствования традиционных технологий при подземной отработке угольных пластов. Записки СПГТИ (ТУ), СПб, 1995, с, 68-78.
29. Зубов В.П. О совершенствовании способов охраны и поддержания подготовительных выработок. Уголь, № 2, 1994, с. 68-78.
30. Зубов В,П., Соколов А.Б. Планирование горных работ при отработке пласта высокопроизводительными механизированными комплексами. Труды Международного симпозиума «Горное оборудование, переработка минерального сырья, новые технологии», СПб., 1996,
31. Зубов В.П. Особенности управлением горным давлением в лавах на больших глубинах, Изд, ЛГУ, 1990,
32. Зубов В.П. Способ управления кровлей в лавах при разработке пологих угольных пластов на больших глубинах и принципы определения ее параметров. Всесоюзный сборник «Физические процессы горного производства», вып. 7,1979.
33.Зубов В,П., Лазченко К,Н,, Иванов A.A. Способ бесцеликовой разработки тонких и средней мощности пластов полезных ископаемых на больших глубинах. Авт. с вид. 1346791. Бюллетень изобретений № 39, 1987.
34, Зубов В.П., Лазченко К.Н., Мельков АД,, Иванов A.A. Способ разработки пластов полезных ископаемых на больших глубинах. Авт. свид. 1434109, Бюллетень изобретений № 40, 1980.
35, Катков Г.А, Диманштейн А.С, Способы охраны повторно используемых выработок. Уголь, № 9, 1983, с, 40-42,
36, Кошелев К.В. и др. Поддержание, ремонт и восстановление горных выработок. М., Недра, 1985, с. 215.
37, Кошелев К.В, Охрана и ремонт горных выработок. М., Недра, 1980, с, 218,
38,Калимов Ю.И., Левчук В.Н. Совершенствование бесцеликовой выемки угля. Уголь, № 7, 1981, с. 20-24.
39, Лазченко К.Н., Зубов В.П. Влияние ширины раскоски на величины и характер пучения пород почвы в охраняемых выработках. В кн. Исследования, прогноз и контроль проявлений горного давления. Тезисы докл. Всесоюзной научно-технической конференции. Л,, ЛГИ, 1982, с. 108-109.
40. Лепиков А,Г, Технологическая подготовка угольных пластов к эффективной и безопасной отработке, М., в.24, 1986, с, 5-10,
41. Левчук В.Н. Отчет о НИР, ПечорНИИпроект, Шифр темы 210502010, Воркута, 1978, с. 278,
42. Малышев Ю.Н,, Зыков В.М. Теоретические предпосылки и методология реструктуризации угольной промышленности. Уголь, № 3, 1996.
43. Малышев Ю.Н. Перспективы развития угольной промышленности России в условиях перехода к рыночной экономике и роль горной науки. Уголь, № 1, 1993.
44. Методические рекомендации по предотвращению вывалов пород из кровли в лавах, отрабатываемых на больших глубинах в условиях шахт Восточного Донбасса, г.Шахты, 1986,
45. Методические указания по статистической обработке и анализу результатов исследований проявлений горного давления. Л., ВНИМИ, 1976.
46. Мельников Н.И. Анкерная крепь, М., Недра, 1980.
47. Орешкин A.B. Разработки ЛГИ для Печорского угольного бассейна. Уголь, №
% 1993, с. 7-9.
48. Павлов Б.С. и др. Кинематика боковых пород в выемочных выработках при отработке смежных участков. Добыча угля подземным способом. ЦНИЭИуголь, М„ вып.5, 1980. с. 32,33.
49. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах, М., Недра, 1986.
50. Прокопенко Н.Д., Богатко E.H. О повышении концентрации производства и горных работ на угольных шахтах. Уголь Украины, № 10, 1985, с, 22,23.
51. Рыжов П.А. Математическая статистика в горном деле. М., «Высшая школа», 1973, с. 109-114.
52. Саламатин А. Г., Никишичев Б. Г., Кайло Н.И., Соловьев A.C. Совершенствование технологии охраны подготовительных выработок на шахтах Кузбасса в условиях интенсивного пучения пород почвы. М., МГУ, 1995, с. 145.
53. Саламатин А.Г., Мышляев Б.К. Анкерование выработок в шахтах. М,, ИГД, 1966, с. 160.
54. Середенко М.И. и др. Новые крепи и способы поддержания повторно используемых подготовительных выработок при бесцеликовой технологии, М., ЦНИЭИуголь, 1981, с. 49.
55, Сморчков Ю.П. и др. Подготовка выемочных столбов одинарными выработками. Уголь, №8, 1973, с. 16-21,
56, Соколов А.Б., Комиссаров С.Н., Погудин Ю.Н., Лопухов Н.М. Анкерная крепь. Авт. свид. 1537826, Бюллетень изобретений №1, 1990 ,
57, Соколов А.Б, и др. Способ установки винтовых анкеров. Авт. свид. 1684508, Бюллетень изобретений № 38,1991 ,
58, Соколов А.Б., Громов Ю.В., Носов Ю.Н., Андранович В.Л. Изучение свойств угля и пород Распадского месторождения. ЦНИЭИуголъ, сб. Технология добычи угля подземным способом, №3, 1976,
59, Соколов А,Б,, Погудин Ю.М., Комиссаров С.Н., Лопухов Н.М. Анкерная крепь. Авт. свид. 1507984, Бюллетень изобретений № 34, 1989 ,
60, Соболев В,В. Путь снижения затрат на поддержание выемочных штреков на шахтах объединения «Интауголь». Уголь, 1989, 2, с. 18-20,
61, Ставрогин А.Н. Экспериментальные исследования ползучести и долговечности горных пород, В кн.: Труды координационных совещаний по гидротехнике. 1968, в.38.
62, Селезень А,Л. Поддержание выработок при эксплуатации комплексов 1КМ 103, Технология отработки угольных пластов на шахтах Донбасса, Сб. Научных трудов ДонУГИ, Донецк, 1988, с, 119-127,
63, Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок наугольных шахтах СССР, Л,, ВНИМИ, 1986,
64, Худин Ю.Л., Устинов М.И., Брайцев A.B. Бесцеликовая отработка пластов. М,, Недра, 1983, с. 159-162.
65, Хуторной В.Ф., Диманштейн A.C., Мининберг В,Я. и др. Об определении несущей способности искусственных ограждений для охраны выемочных выработок. Уголь Украины, 1980, 1, с. 14
66, Фотеев В.Ф. и др. Проявления горного давления в выработках, охраняемых без целиков угля. Технология добычи и обогащения углей в Печорском бассейне, Сб, научных трудов ПечорНИИпроекта. М., Недра, 1977, с. 152-159,
67, Фисун А.П,, Петров А.И., Разин В,К. Горноподготовительные работы на шахтах - состояние, проблемы, перспективы развития. Уголь, №4, 1996.
68, Фотеев В.Ф,, Клещенко В,М, Проведение горных выработок одиночным забоем. Уголь, 1980, 2, с. 15-19,
69. Фотеев В.Ф. и др. Крепь усиления для применения в зоне активных сдвижений пород, Бесцеликовая отработка угольных пластов в условиях Печорского бассейна, Сб. научных трудов ПечорНИИпроект. М,, Недра, 1978, с. 52-56,
70. Фотеев В.Ф. Выполнение анализа состояния одинарных выработок и разработка предложений по улучшению их поддержания. Отчет о НИР, ПечорНИИпроект, Воркута, 1990, с. 84.
71. Федунец Б.И., Симонов В.М, Эффективность отработки пологих пластов, 1982.
72. Черняк И.Л. и др. Выбор сопротивления крепи подготовительных выработок в зоне опорного давления. Уголь, 1983, 4, с, 16-18.
73. Шик В.М, и др. Рекомендации по обработке экспериментальных данных проявлений горного давления на ЕС ЭВМ. Л., ВНИМИ, 1986.
74. Ирресбергер Г. Проблемы горного давления на большой глубине, М., Глюкауф, 4, 1985, с, 4-10,
75. Каммер В, Управление горным давлением в выемочных штреках на большой глубине, Глюкауф, 1979, 3, с, 6-8,
76. Каммер В., Pepe X. Конвергенция горных выработок на глубине до 1400 м на шахте «Иббенбюрен». Глюкауф, 1984, 20, с, 19-24,
77. Ольденготт М. Поднятие почвы в выработках каменно-угольных шахт и борьба с ним. Глюкауф, 1981, 12, с. 3-11.
78. Эверлинг Г. Проектирование очистных работ в тяжелых горно-геологических условиях. Глюкауф, 1986, 24.
79.Якоби О, Практика управления горным давлением. М,, Недра, 1987,
80. Зубов В.П. , Лазченко К.Н., Иванов A.A. Влияние глубины разработки на пучение пород почвы в подготовительных выработках. Уголь Украины, 1984, с. 24-32.
81. Зубов В.П,, Лазченко К.Н., Чернышков Л,Н, Влияние подрывок на пучение пород в подготовительных выработках. Уголь Украины, 1985, №7, с. 15-17.
82. Рутьков К.И., Селиванов Ю.А. Обобщение опыта охраны участковых подготовительных выработок на больших глубинах при бесцеликовой выемке. Добыча угля подземным способом. ЦНИЭИуголь, вып. 19, М., 1988.
83. Зубов В.П. Состояние и перспективы совершенствования технологических схем отработки пластов на больших глубинах. Уголь, 1989, № 9, с. 17-19.
84. Кузнецов С.Т. О направлениях совершенствования механизированных крепей и приемов активного управления кровлей. М., ЦНИЭИуголь, 1970 с. 155.
85, Кузнецов С.Т. Исследование вопросов управления кровлей пологих угольных пластов механизированными комплексами поддерживающего типа. Диссертация на соиск. уч. степ. д.т.н. Л., Фонды ЛГИ, 1974, с.39.
86, Фисенко Г,Л, Предельные состояния горных пород вокруг горных выработок, М, Недра, 1976.
87, Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. М., Физматгиз, 1960, стр.244.
88, Соколов А,Б, Метод оценки параметров областей повышенной трещиноватости пород кровли над краевыми частями угольного массива. Доклады III Международной конференции «Горное оборудование, Переработка минерального сырья, новые технологии, экология», СПГГИ, СПб, 1998, с.44-50 (соавторы Зубов В.П., Козовой Г.И.)
89, Планирование горных работ при отработке пласта высокопроизводительными механизированными комплексами. Тезисы докладов IV Международного форума «Горное оборудование. Переработка минерального сырья, новые технологии, экология», СПГТИ, 1996 (соавтор Зубов В, П.)
90, Патент РФ № 2101497 «Способ разработки пластов полезных ископаемых». Шахта «Воргашорская», Бюллетень изобретений «1, 1998.
91, Патент РФ № 212883 «Анкер для крепления горных выработок». ПечорНИИпроект, шахта «Воргашорская». Бюллетень изобретений №16, 1998.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.