Повышение интенсивности горного производства на базе гибких технологических систем угольных шахт тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.02, доктор технических наук Рыжов, Анатолий Михайлович

• Рыжов, Анатолий Михайлович
• доктор технических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор технических наук Рыжов, Анатолий Михайлович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.

1.1. Анализ состояния шахтного фонда России в период реструктуризации угольной промышленности.

1.2. Анализ развития научно-технического прогресса в подземной добыче угля.

1.3. Оценка состояния вопроса формирования вариантов прогрессивных технологических систем угольных шахт.

1.4. Цель, задачи и методы исследований.

ВЫВОДЫ.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЕРСПЕКТИВНЫХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ.

2.1. Основные положения.;.

2.2. Структура технологической системы угольной шахты и функциональная значимость ее подсистем в процессе добычи угля.

2.3. Основные требования к гибким технологическим системам угольных шахт.

2.4. Критериальная база оценки технологической системы угольной шахты.

2.5. Основные принципы формирования гибких технологических систем угольных шахт

2.6. Динамический аспект преобразования технологической системы угольной шахты.

ВЫВОДЫ.

3. ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОГРЕССИВНЫХ ВАРИАНТОВ И ПАРАМЕТРОВ ПОДСИСТЕМ ГИБКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ШАХТЫ.

3.1. разработка подсистемы "Технология проведения подготовительных выработок" (ТПВ).

3.1.1. Основные принципы разработки подсистемы ТПВ.

3.1.2. Методические положения разработки технологических схем проходческих работ.

3.1.2.1. Обоснование рациональной организации работ.

3.1.2.2. Определение скорости проведения выработки.

3.2. Формирование рациональных вариантов подсистемы

Технология очистных работ" (ТОР).

3.2.1. Технологические решения по интенсивной отработке запасов шахтного поля длинными очистными забоями.

3.2.1.1. Технологические схемы отработки запасов выемочных блоков многофронтальными очистными забоями.

3.2.2. Технологические особенности отработки межлавного целика (МЛЦ).

3.2.2.1. Сущность способа и обоснование необходимости применения комбинированного способа проветривания выемочного участка при работе лавы с одновременной выемкой целика.

3.2.2.2. Основные принципы формирования схем проветривания выемочных участков.

3.2.2.3. Мероприятия по безопасному ведению горных работ при выемке межлавного целика.

3.2.3. Разработка технологических схем отработки запасов выемочных участков длинными очистными забоями с нагрузкой 2-3 млн.т угля в год.

3.2.3.1. Влияние качества запасов выемочного столба на надежность функционирования и производительность очистного забоя.

3.2.3.2. Влияние параметров выемочного столба на показатели надежности и эффективности работы забойного оборудования.

3.2.3.3. Основные принципы формирования технологических схем отработки запасов выемочных участков длинными очистными забоями.

3.2.3.4. Варианты технологических схем отработки запасов выемочных участков длинными очистными забоями с нагрузкой 2-3 млн. т угля в год.

3.2.4. Разработка варианта прогрессивной технологии отработки запасов угля по камерно-столбовой системе.

3.2.4.1. Анализ камерно-столбовых систем разработки.

3.2.4.2. Основные принципы формирования вариантов камерно-столбовых систем угольных пластов в условиях шахты "Распадская".

3.3. Разработка технологической подсистемы "Монтажно-демонтажные работы" (МДР).

3.3.1. Основные направления разработки рациональных технологических решений по доставке, монтажу и перемонтажу тяжелого забойного оборудования.

3.3.2. Основные принципы разработки технологических схем.

3.3.3. Методика расчета продолжительности одного рейса и определения необходимого числа транспортных машин.

3.3.4. Технологические схемы монтажа-демонтажа механизированных комплексов с помощью самоходных машин на пневмоходу с дизельным приводом.

3.4. Разработка гибкой технологической подсистемы транспорта

Очистной забой - технологический комплекс поверхности".

3.4.1. Модель технологической подсистемы транспорта.

3.4.2. Оценка участковых и магистральных конвейеров отечественного и зарубежного производства.

3.4.3. Оценка параметров схемы конвейерного транспорта по пласту 10 блока №4.

3.4.4. Определение приемной способности ленточных конвейеров.

3.4.5. Определение параметров ожидаемых грузопотоков угля, поступающих из лавы 4-10-21.

3.5. качественные и Количественные характеристики технологических систем угольных шахт.

ВЫВОДЫ.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УГОЛЬНОЙ ШАХТЫ.

4.1. Исследование проявлений геомеханических процессов в транспортных выработках высокой пропускной способности.

4.1.1. Исследование работы анкерной крепи с химическим закреплением стержней.

4.1.2. Исследования устойчивости выработок шириной до 4,5 м.

4.1.3. Исследования устойчивости выработок большой (5,5-^8,5 м) ширины.

4.2. Исследование проявлений горного давления в очистных забоях повышенной длины и надежности эксплуатации механизированных крепей.

4.2.1. Вводные положения.

4.2.2. Методика проведения шахтных исследований.

4.2.3. Горнотехническая характеристика объекта исследований.

4.2.4. Результаты шахтных исследований в очистных забоях повышенной длины.

4.2.4.1. Результаты исследований по оценке надежности работы забойных конвейеров.

4.2.4.2. Результаты шахтных исследований надежности работы механизированной крепи лав длинной более 150 м.

4.3. Исследования эффективности функционирования забойных конвейеров в лавах длиной 200-250 м.

4.3.1. Исследования работоспособности забойного конвейера в лаве 5а-7-22.

4.3.2. Исследования работоспособности забойного конвейера лавы 3-3-9.

4.3.3. Исследование эксплуатационных характеристик забойного конвейера лавы 5а-6

4.4. Экспериментальные исследования работы высокопроизводительного длиннозабойного очистного комплекса.

4.4.1. Характеристика условий проведения экспериментальных исследований.

4.4.2. Транспорт.

4.4.3. Исследование работы очистного комбайна.

4.4.4. Исследование работы забойного конвейера.

4.4.5. Исследование работы механизированной крепи комплекса.

4.4.6. Общая оценка надежности лавы 4-10-21.

4.5. Особенности проявлений горного давления при камерно-столбовой системе разработки мощных пологих пластов.

4.6. Исследование работы проходческо-очистного оборудования при проведении горизонтальных и наклонных горных выработок.

4.6.1. Техническая характеристика комплекта проходческого оборудования.

4.6.2. Характеристика условий проведения экспериментальных исследований.

4.6.3. Данные и результаты испытания промышленного образца комплекта проходческого оборудования фирмы "JOY" и компании "EIMCO".

4.7. Исследование прогрессивной технологической подсистемы монтажно-демонтажных работ.

4.7.1. Общие положения.

4.7.2. Исследование технологической схемы монтажа комплекса "JOY" в лаве 4-10-21 с помощью дизельной доставочной машины "EIMCO-912E" с трейлером.

4.8. Исследование прогрессивной технологии отработки запасов выемочного столба с одновременным извлечением межлавного целика.

ВЫВОДЫ.

5. РЕАЛИЗАЦИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. горно-геологическая и производственно-техническая характеристика объектов реализации результатов исследований.

5.2. Инвестиционный проект повышения эффективности горного производства ЗАО "Распадская".

5.2.1. Основные положения.

5.2.2. Основные показатели проекта.

5.2.3. Общие сведения о предприятии.

5.2.3.1. Расположение и доступ.

5.2.3.2. Продукция.

5.2.3.3. Сырьевая база.

5.2.3.4. Финансовые показатели.

5.2.4. Рынок сбыта и прогноз объемов продаж.

5.2.4.1. Рыночная ниша и объемы продаж.

5.2.4.2. Конкуренция.

5.2.4.3. Цены продукции и объемы реализации.

5.2.5. Производство.

5.2.5.1. Состояние горных работ.

5.2.5.2. Основные направления преобразования по проекту.

5.2.6. Организационные преобразования.

5.2.6.1. Организационная структура.

5.2.6.2. Принципы взаимодействия подразделений ЗАО и мотивация работников.

5.2.6.3. Социальная программа.

5.2.7. Инвестиционные затраты.

5.2.8. Финансирование проекта.

5.2.9. Себестоимость продукции.

5.2.10. Финансовые потоки и оценка проекта.

5.2.10.1. Поток денежных средств.

5.2.10.2. Коммерческая эффективность проекта.:.

5.2.10.3. Бюджетная эффективность.

5.2.11. Технико-экономические показатели проекта.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение интенсивности горного производства на базе гибких технологических систем угольных шахт»

Кризисные явления в развитии экономики, инфляционные процессы, нарушение хозяйственных связей внутри отраслей промышленности, между регионами и предприятиями привели в последние годы к существенному снижению экономической эффективности работы угольной отрасли. Угледобывающие предприятия России по основным технико-экономическим показателям существенно уступают аналогичным предприятиям передовых зарубежных стран. Их технологические системы, сформированные при централизованной плановой экономике, неэффективны в условиях рыночных отношений.

Создание высокопроизводительных угольных шахт качественно нового технического уровня рассматривается как одно из важнейших направлений при реструктуризации угольной промышленности страны. Прежде всего, предусматривается резкое повышение полноты использования производственного потенциала перспективных угольных шахт и представление им приоритета при выделении инвестиций для поддержания и расширения производства, а также строительство угледобывающих предприятий нового технического уровня типа "шахта-пласт" и "шахта-лава" [43, 89, 101, 109].

Строительство новых угольных шахт по принципу "шахта-пласт" и "шахта-лава" позволит обеспечить высокую концентрацию горных работ. Нагрузка на очистной забой может составлять от 3000 до 15000 тонн в сутки (в зависимости от мощности разрабатываемого пласта и других основных характеристик горно-геологических условий), что превышает среднюю достигнутую на шахтах отрасли в 5-10 раз. Другой отличительной особенностью шахт нового технического уровня является то, что они проектируются с достаточно простыми в топологическом аспекте схемами вскрытия, что позволяет существенно снизить первоначальные капитальные затраты и сократить сроки строительства шахт, а также имеют непрерывный транспорт угля высоконадежными ленточными конвейерами повышенной производительности непосредственно на погрузочные или обогатительные установки технологического комплекса поверхности шахты, представленного только техно л огичесмг -мюнявдаоть но не«^ обходимыми зданиями и сооружениями. Примерами шахт нового технического уровня могут служить строящиеся шахты "Обуховская" в Восточном Донбассе, "Талдинская-Южная", №7 "Соколовская", " Котинская " в Кузбассе. Все названные шахты строятся в благоприятных горно-геологических условиях, отвечающих мировым стандартам по качеству запасов, экологическим и экономическим характеристикам [30,103,104,105,106,107, 108].

Пожалуй, более сложной задачей является улучшение использования производственного потенциала перспективных угольных шахт и расширение производства при сформировавшейся на протяжении десятков лет совокупности вскрывающих, очистных, транспортных, и вентиляционных горных выработок, а также комплекса поверхностных сооружений, которые не позволяют шахтам адаптироваться к новым экономическим условиям функционирования при изменяющихся внутренней и внешней средах. Конечной целью преобразований является адаптация перспективных угольных шахт к новым экономическим условиям функционирования и изменениям внутренней и внешней среды. Достижение этой цели при сложившемся состоянии шахтного фонда возможно только за счет перехода шахт на гибкие технологические системы. В связи с изложенным можно утверждать, что повышение интенсивности горного производства на базе гибких технологических систем является и актуальной научной проблемой.

Основной идеей работы является поэтапное преобразование технологической системы угольной шахты с гибким реагированием на изменения среды функционирования ее элементов в едином процессе создания, формирования и воспроизводства потока конечной продукции определенных объемов и качества.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Эффективные преобразования в угледобывающей отрасли достигают конечных целей за счет перехода перспективных шахт на гибкие технологические системы, адекватно реагирующие на изменения по определенным закономерностям характеристик внутренней и внешней сред функционирования горного производства.

2. Требуемая интенсивность горного производства предопределяется качеством формирования перспективных вариантов технологических схем проходческих работ с использованием мобильного погрузочно-доставочного оборудования, отличающегося высоким уровнем эксплуатационной надежности при проведении подготовительных выработок сечением 15-25 м со скоростями, обеспечивающими поддержание оптимального динамического резерва подготовки очистного фронта.

3. Эффективное преобразование подсистемы "Технология очистных работ" реализуется по поэтапному принципу. Первоочередным является этап отработки запасов выемочных блоков многофронтальными очистными забоями, обеспечивающая локализацию негативных проявлений геомеханических процессов, повышение уровня концентрации горных работ, объемов добычи угля и производительности труда при снижении удельных объемов проведения подготовительных выработок.

4. Реализация прогрессивных технологических решений по проветриванию очистных выработок с включением в шахтную вентиляционную сеть газо-отсасывающих вентиляторов обеспечивает повышение безопасности горных работ и исключение материальных и трудовых затрат по сохранению и поддержанию подготовительных выработок при бесцеликовой схеме.

5. Применение высокопроизводительной технологии очистных работ (с нагрузкой на лаву 10-20 тыс.т в сутки) технически наиболее приемлемо и экономически оправданно при длинах лав 250-300 м и размерах выемочного столба по простиранию 2000-4500 м.

6. Высокая степень адаптивности технологической системы шахты к изменяющимся горно-геологическим условиям достигается при сочетании систем разработки пластов длинными столбами по простиранию и камерно-столбовой.

7. Закономерности проявлений горного давления в очистных и подготовительных выработках при камерно-столбовой системе разработки пластов являются основой для оптимизации площади выемочного участка и коэффициента извлечения угля.

8. Высокий уровень надежности прогнозной оценки напряженного состояния углепородного массива до начала отработки запасов выемочного столба обеспечивается при практической реализации предложенного графоаналитического метода в качестве научной базы разработки мероприятий по снижению интенсивности проявлений геомеханических процессов.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждаются: представительным объемом шахтных исследований; положительным опытом внедрения разработанных технологических схем бесцеликовой отработки газоносных угольных пластов без сохранения выработок для повторного использования и без проведения выработок вприсечку к выработанному пространству с применением газоотсасывающих вентиляторов; экспериментальным подтверждением возможности поддержания горных выработок шириной 5,5 м и более в широком диапазоне горно-геологических условий с помощью сталеполимерных анкеров; положительными результатами внедрения разработанных технологичел ских схем проведения подготовительных выработок сечением 15-25 м в свету, шириной 5,5-9 м с креплением сталеполимерными анкерами с химическим закреплением; эффективным внедрением разработанных технологических схем отработки запасов по камерно-столбовой системе разработки; положительным опытом внедрения разработанных технологических схем монтажа длиннозабойного очистного механизированного комплекса с применением транспортировщиков на пневмоходу с дизельным двигателем во взры-вобезопасном исполнении; повышением надежности функционирования подсистем "Технология очистных работ", "Технология подготовительных работ" и "Технология мон-тажно-демонтажных работ" и безопасности ведения работ в сложных горногеологических условиях при использовании разработанных методических принципов формирования гибких технологических систем угольных шахт. Научная новизна работы заключается в следующем: разработаны научно обоснованные требования к гибким технологическим системам угольных шахт; разработаны методические принципы формирования гибких технологических систем угольных шахт; предложена методика поэтапных преобразований технологических систем шахт; разработана научно-методическая база проектирования интенсивных технологий горного производства, используемая при формировании и преобразовании гибких технологических систем угольных шахт; установлены закономерности проявлений горного давления в очистных и подготовительных выработках при камерно-столбовой системе разработки; обоснованы рациональные параметры подсистем и элементов технологической системы шахты, адаптируемых к изменениям внешней и внутренней сред функционирования; выявлены закономерности формирования нагрузочных характеристик структурных единиц очистных механизированных комплексов в зависимости от длины лавы и вынимаемой мощности пласта; предложены методические принципы оценки уровня технологической системы угольной шахты.

Научное значение работы состоит в разработке методической базы формирования и преобразований технологических систем угольных шахт при гибком реагировании их на изменения внешних и внутренних сред функционирования в направлении повышения интенсивности горного производства. Практическое значение работы.

Разработаны и внедрены прогрессивные технологические схемы интенсивного проведения подготовительных выработок увеличенных пролета (5,5 м и более) и сечения (15-25 м2) с креплением их сталеполимерными анкерами.

Разработаны и реализованы высокоэффективные технологические решения по бесцеликовой отработке запасов газоносных угольных пластов без сохранения выработок для повторного использования и без проведения выработок вприсечку к выработанному пространству с применением газоотсасываю-щих вентиляторов.

Разработаны прогрессивные технологические решения по отработке запасов угля камерно-столбовой системой, позволяющие, производить эффективную выемку списанных ранее, по причине экономической нецелесообразности применения традиционных технологии, запасов.

Разработаны и внедрены высокопроизводительные технологические схемы монтажа крупногабаритного очистного механизированного комплекса с применением мобильных транспортных средств на пневмоходу с дизельным двигателем во взрывобезопасном исполнении, значительно снижающие трудоемкость и повышающие безопасность работ.

Предложены решения по управлению напряженным состоянием углепо-родного массива на всех стадиях отработки запасов выемочного столба.

Разработаны базовые технологические схемы отработки запасов выемочных участков длинными очистными забоями с нагрузкой 2-3 млн.т в год.

Разработаны и внедрены технологические схемы отработки запасов выемочных блоков многофронтальными очистными забоями, обеспечивающие увеличение объема добычи угля и повышение производительности труда.

Апробация работы.

Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались и получили одобрение на III Всесоюзном семинаре "Взаимодействие механизированных крепей с боковыми породами" (Новосибирск, 1982), Всесоюзном семинаре "Технология разработки мощных угольных пластов" (Новосибирск, 1988), техническом совете производственного объединения "Южкуз-бассуголь" (Новокузнецк, 1988), техническом совете шахты "Распадская" (Ме-ждуреченск, 1988), научном семинаре кафедры ТПУ Московского горного института (Москва, 1988), международном симпозиуме по горному давлению (КНР, 1991), Том учебно-практическом семинаре "Гидрогеологические и инженерно-геологические проблемы при разработке угольных месторождений" ВНИМИ (Ялта, 1992), И-ом учебно-практическом семинаре "Гидрогеологические и инженерно-геологические проблемы при разработке угольных месторождений" ВНИМИ (Ялта, 1993), на научно-технических советах Минтопэнерго (Москва, 1994-1997) и Госгортехнадзора России (Москва, 1994-1997), "Рос-уголь" (Москва, 1994-1997), НТЦ-НИИОГР (Челябинск, 1998), КузНИУИ (Прокопьевск, 1994-1998) , технических совещаниях ЗАО "Распадская" (Междуре-ченск, 1994-1998) и АО "Сибгипрошахт" (Новосибирск, 1994-1998), научном семинаре кафедры ТПУ Московского государственного горного университета (Москва, 1999).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, заключения, списка литературы из 110 наименований, содержит 412 страниц текста, в том числе 153 рисунка, 124 таблицы.

Заключение диссертации по теме «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», Рыжов, Анатолий Михайлович

ВЫВОДЫ

1. Осуществлен анализ горно-геологических условий залегания угольных пластов и горнотехнических особенностей ведения горных работ на шахтах Ленинского угольного района Кузбасса.

В результате анализа установлено, что шахты ОАО УК "Ленинск-уголь" могут являть собой сегмент области эффективного использования прогрессивных технологических решений, разработанных применительно к условиям ЗАО "Распадская".

2. При подготовке и отработке запасов на шахтах ОАО УК "Ле-нинскуголь" использован ряд технологических решений автора: крепление выработок сталеполимерными анкерами, технология очистных работ с использованием газоотсасывающих вентиляторов типа ВМЦГ, отработка запасов локальных участков выемочных столбов по камерно-столбовой системе и др.

3. Внедрение на шахтах Ленинского угольного района предложенных в работе решений позволит повысить эффективность добычи угля на пологих пластах средней мощности и мощных.

4. Разработан инвестиционный проект повышения эффективности горного производства ЗАО "Распадская". В его основу положены решения по преобразованию технологической системы шахты.

Реализация инвестиционного проекта позволит предприятию поднять производительность труда в 3,5 раза, увеличить прибыль, оставшуюся в распоряжении шахты - в 3-3,5 раза, а также доходность рабочего места (выручку - 2,5-2,8 раза, прибыль - 8-10 раз).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, на основании выполненных автором исследований изложены научно обоснованные технологические решения по повышению интенсивности горного производства на базе гибких технологических систем угольных шахт, внедрение которых вносит существенный вклад в развитие научно-технического прогресса в угольной промышленности.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1.Анализ мирового опыта подземной добычи угля показывает, что конечной целью эффективных преобразований в отрасли является адаптация предприятий к изменениям экономических условий функционирования горного производства, а также характеристик внутренней и внешней сред. Достижение этой цели при сложившемся состоянии шахтного фонда возможно только лишь за счет перехода перспективных шахт на гибкие технологические системы.

2.Обоснованы структура технологической системы шахты и показатели качества совместимости ее элементов и подсистем. Разработаны методические принципы формирования и преобразования гибких технологических систем шахты при изменении внешней и внутренней сред их функционирования.

З.На базе разработанных методических положений обоснования параметров интенсивных проходческих работ предложены базовые варианты их, отличающиеся использованием мобильных технических средств транспорта горной массы.

Предложенные технологические решения обеспечивают скорость проведения горных выработок сечением в свету 15-25 м2 в диапазоне 217.540 м/мес при использовании отечественного оборудования, а при использовании импортного - от 525 до 740 м/мес.

4.На основании исследований установлено,что применяемые в настоящее время механизированные комплексы отечественного производства отличаются недостатком адаптивности к изменяющимся горно-геологическим условиям и низким уровнем надежности при отработке запасов выемочных столбов длиной более 1500м. Наибольшая эффективность применения в горно-геологических условиях ЗАО "Распадская" систем разработки длинными столбами с обрушением кровли имеет место при длинах лав 250.300м и размерах выемочного столба по простиранию 2500.4500 м.

В зависимости от длины очистного забоя и вынимаемой мощности пласта определены требуемые величины сопротивления механизированной крепи, а также нагрузочные характеристики приводов комбайна и забойного конвейера.

5.Разработаны варианты прогрессивных технологических решений по извлечению запасов угля длинными столбами с обрушением кровли, практическая реализация которых обеспечивает нагрузку на очистной забой в диапазоне от 10 до 20тыс.т угля в сутки.

6.Для повышения уровня гибкости и эффективности функционирования технологической системы шахты, а также в целях минимизации потерь угля обоснованы варианты рационального сочетания длинностолбовых и камерно-столбовых систем разработки пластов в усложненных горно-геологических условиях.

7.Разработаны принципиальные технологические решения по монтажу и демонтажу очистного оборудования с использованием самоходных машин нового поколения. Предложена методика обоснования параметров транспортной технологии, обеспечивающая интенсивный режим монтажно-демонтажных работ на пологих и наклонных пластах.

8.Разработана перспективная технологическая модель внутришахтного транспорта, позволяющая довести интенсивность отработки запасов выемочного столба до 3. 5 млн. т угля в год.

9.В процессе испытаний и внедрения на шахте "Распадская" предложенных технологических решений подтверждена работоспособность большинства из них, выявлены "узкие места" в технологической системе шахты и 'Определены направления по их ликвидации. Так шахтные исследования показали, что ориентация на проведение участковых выработок шириной 4.9 м и сечением 15. .25м2 с анкерным креплением является оправданной.

Выявлены достоинства технологической схемы очистных работ с использованием оборудования фирмы "Joy" в виде снижения удельных объемов подготовительных выработок, улучшения условий доставки материалов и оборудования в очистной забой, увеличения нагрузки на лаву, повышения безопасности работ.

Ю.установлены закономерности проявлений горного давления в очистных и подготовительных выработках при камерно-столбовой системе разработки пластов в зависимости от площади выемочного участка и полноты извлечения угля. Исследования показали, что при площади выемки до 8500м2 и коэффициенте извлечения угля 0,65 хаотичного обрушения основной кровли и сдвижения поверхности не происходит.

11.Шахтные испытания технологии проведения выработок на базе комплекта мобильного проходческого оборудования фирмы "Joy" подтвердили высокую эффективность, надежность и безопасность эксплуатации всех его функциональных элементов.

12.Результаты натурных исследований проявлений горного давления явились основой разработки графоаналитического метода оценки напряженного состояния углепородного массива, использование которого обеспечивает возможность выявления, до начала отработки запасов выемочного столба, участков с опасным (более 12МПА) уровнем горного давления в межлавном целике и своевременно реализовать мероприятия по снижению напряженности массива.

13,Обоснована область эффективного использования результатов исследований в Кузнецком угольном бассейне .

14.На базе результатов исследований по преобразованию гибкой технологической системы разработан инвестиционный проект перспективного развития производства на шахте "Распадская", поэтапная реализация которого позволит уже в 2000 году довести добычу угля до 7500 тыс.т при увеличении прибыли оставшейся в распоряжении предприятия в 3.3,5 раза и производительности труда в 3,5 раза по сравнению с 1997г.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Рыжов, Анатолий Михайлович, 1999 год

1.Адилов К.Н. Совершенствование технологии подземной добычи пластовых месторождений. - М.: Недра, 1979. - с. 6-11.

2. Александров В.В., Нильва Э.Э. О резервах повышения эффективности горноподготовительных работ,- Уголь, №9,1987, с. 16-19.

3. Арсенов Н.С., Бахтин В.Н., Рыжов A.M. и др. Технологические схемы разработки пологих и наклонных пластов Кузнецкого бассейна. Прокопьевск: КузНИУИ , 1988 , 74 с.

4. Арсенов Н.С., Лившиц В.Н., Рыжов A.M. и др. Усовершенствованные паспорта крепления и охраны подготовительных выработок для сложных горногеологических условий Южного Кузбасса. Прокопьевск : КузНИУИ, 1984, 24 с.

5. Батманов Ю.К., Зыков В.М., Дробнов И.Е. и др. Оптимизация числа резервных очистных забоев с учетом их наивыгоднейшего размещения в пределах шахтного поля. В кн.: / Разработка месторождений полезных ископаемых. - Киев, вып.26, 1971, с. 76-84.

6. Белов В.П., Мазикин В.П., Ремезов A.B. Разработка пологих и наклонных пластов Кузнецкого бассейна.-Прокопьевск, 1995, 250 с.

7. Билл Рейд. Международный обзор лав 97. - Коул Эйдж (Coal Age), сентябрь-октябрь, 1997г.

8. Блинов В.М., Козовой Г.И., Галкин В.А., Макаров A.M. Реструктуризация предприятия: понятие и содержание. // Проблемы реструктуризации угледобывающих предприятий: Труды НИИОГР. Вып.1,-Челябинск: Рекпол, 1996,- с. 15-17.

9. Бордунов Л.Д., Топорков A.A. Комплексно-механизированная выемка угля на зарубежных шахтах. Обзор/ ЦНИЭИуголь. М., 1988.-54с.

10. Ю.Братченко Б.Ф., Крашкин И.С. Тенденции в технологии и механизации подземного способа добычи угля. Уголь, №2, 1995, с.36.

11. П.Бурчаков A.C., Воробьев Б.М., Бишеле И.В. Надежность шахты как технологической системы. М.: Недра, 1975. - 304 с.

12. Бурчаков A.C., Воробьев Б.М., Ярошевский Б.И. и др. Повышение надежности технологических схем угольных шахт М.: ЦНИЭИуголь, 1972.

13. Бурчаков A.C., Гринько Н.К., Дорохов Д.В. Технология подземной разработки месторождений полезных ископаемых. М.:Недра, 1983 -487 с. 9. Создание угледобывающих предприятий нового технического уровня. - Уголь, 1996, №7, с. 18-19.

14. Бурчаков A.C., Гринько Н.К., Черняк И.Л. Процессы подземных горных работ. М.: Недра, 1982. - с. 5-7.

15. Бурчаков A.C., Жежелевский Ю.А., Айруни A.C. Технология и механизация подземной разработки пластовых месторождений. М.: Недра, 1989.-431 с.

16. Бурчаков A.C., Зыков В.М. Оптимизация систем разработки на угольных шахтах. М.: Недра, 1977. - 198 с.

17. Бурчаков A.C., Харченко В.А., Кафорин Л.А. Выбор технологических схем угольных шахт. М.: Недра, 1982. - с. 5-7.

18. Буткевич Р.В. и др. Применение коротких забоев в Кузбассе на пологих пластах средней мощности. Научные сообщения КузНИУИ, 1962.-XYII.

19. Воробьев Б.М., Бурчаков A.C., Шибаев Е.В. Надежность технологических схем и процессов угольных шахт. М.: Недра, 1975.

20. Воронин Б.И., Новиков В.Я. Опыт отработки целиков угля короткими очистными забоями. Уголь. 1979, №6.21. "Воспроизводство очистного фронта на шахтах Карагандинского бассейна", Москва, 1983 г. Обзорная информация. Выпуск 12.

21. Галкин В.А., Козовой Г.И. Основная проблема угледобывающих предприятий при переходе к рыночным отношениям. Уголь. 1997,- №7/8. с.123-125.

22. Городилов H.H. Повышение эффективности эксплуатации спиральных спусков на угольных шахтах. Автореферат дисс. к.т.н. Кемерово, 1984.

23. Грицко Г.И., Вылегжанин В.Н. Принципы учета природных факторов и горных процессов в динамических моделях угольных шахт. Экономико-математическое моделирование и планирование горных работ на угольных шахтах. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1974, с. 3-17.

24. Грицко Г.И., Вылегжанин В.Н. Динамическое моделирование горных процессов при синтезе оптимальной технологии на угольных шахтах. Планирование горных работ на шахтах. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1976, с. 15-26.

25. Грицко Г.И., Вылегжанин В.Н. Теоретические основы синтеза динамических адаптивных моделей горного процессов. ФТПРПИ, 1977, №6.

26. Долин А., Хаген Г. Каменноугольная шахта "Нью-Денмарк", ЮАР, Глюкауф, 1988,-№11.

27. Евтушенко А.Е., Красильников Б.В., Прокопенко С.А. Актуальные проблемы отрасли: Основные направления структурной перестройки угольной промышленности Кузбасса . // Уголь, 1995,- №9.31.3айденварг В.Е. и др. Угольная промышленность за рубежом. М., 1993.

28. Зарайский В.Н., Стрельцов В.Н. Рациональное использование и охрана недр на горнодобывающих предприятиях. М.: Недра, 1987,- 290с.

29. Инструкция по монтажу и демонтажу очистных механизированных комплексов. ИГД им. A.A. Скочинского, М., 1976.

30. Исследования грузопотоков угля при отработке мощных пологих пластов в условиях шахты "Распадская". Сб. КузНИУИ №31, Прокопьевск, 1976.

31. Кариман С.А., Брайцев A.B., Шрамко В.М. Моделирование и оптимизация производственных процессов при добыче угля. М.: Наука, 1975.

32. Кариман С.А., Шрамко В.М. Надежность производственных процессов при подземной добыче угля. М.: Наука, 1975.

33. Кассихин Г.А. Состояние угольной промышленности и приоритетные направления ее развития. Уголь, 1998, № 9, с. 25 - 27.

34. Каталог типовых условий эксплуатации механизированных комплексов на полого-наклонных (до 35°) пластах (часть I).- Л.: ВНИМИ, 1985, 189с.

35. Киселев В.Г. К расчету основных параметров угольных шахт. Уголь, №4, 1995.

36. Коврижин А.К., Лыков Г.П., Панов А.К. Промышленные испытания коротких очистных забоев с импортным оборудованием на шахтах Кузбасса. В сб.: Исследования по вопросам горного дела в Кузбассе, КузНИУИ.-1964, Недра, №11.

37. Козловчунас Е.Ф., Скрыль А.И., Шатиров C.B. Концентрация очистных работ как основа повышения эффективности производства угольных шахт-Уголь, 1998, № 6, с. 19-22.

38. Козовой Г.И., Стекольщиков Г.Г. Метод расчета интегрального сопротивления аэродинамически активного слоя в выработанном пространстве // Повышение безопасности на угольных предприятиях: Труды ВостНИИ. -Кемерово, 1995,- с.80-82.

39. Козовой Г.И., Кучеренко В.В., Рыжов A.M. Переоценка запасов ш. "Распадская" в связи с необходимостью выведения шахты на рыночные стандарты эффективности. -Челябинск : НИИОГР. вып.1 1996 . - с.13 - 14 .

40. Козовой Г.И., Морозов Ю.И., Рыжов A.M. Обоснование параметров концентрации горных работ на шахте "Распадская" // Проблемы реструктуризации угледобывающих предприятий. Челябинск: НИИОГР. вып. 1 .- 1996 .- с. 3 - 7 .

41. Козовой Г.И., Городилов H.H., Рыжов A.M., Фликов В.В. Модель технологической схемы транспорта на шахте "Распадская" // Уголь . 1996 , №8, с. 14.

42. Козовой Г.И. Реструктуризация угольной шахты. СПб.: Изд-во СПГГИ, 1997. - 80с.

43. Козовой Г.И. Инновационная стратегия достижения конкурентоспособности российской угольной шахты: Препринт N2. НИИОГР. -Челябинск, 1997. -32с.

44. Козовой Г.И. Пути повышения эффективности производства на шахте «Распадская». Подземная разработка мощных рудных месторождений: Межвуз. сб. научн. трудов. Магнитогорск: МГМА, 1997. - с.125-127.

45. Козовой Г.И. , Рыжов A.M. , Морозов Ю.И. Пути повышения эффективности работы шахты "Распадская" в условиях рыночных отношений // Челябинск: НИИОГР. вып. 2. Рекпол , 1997 . - с. 34.

46. Корнецки Д. Самоходная механизированная крепь для камерно-столбовой системы разработки в ЮАР. Глюкауф.-1987,- №20.

47. Кроус Ф. Камерно-столбовая система разработки на каменноугольной шахте «Сигма», ЮАР, Глюкауф.- 1985,- №14.

48. Кузнецов Ю.Н., Евтушенко А.Е., Зюзин И.В., Рыжов A.M. Технологические схемы многофронтальной отработки выемочных блоков. В сб. : Перспективы развития технологии разработки угольных месторождений . -М. : МГИ, 1990,- с.3-4.

49. Кузнецов Ю.Н., Рыжов A.M., Евтушенко А.Е., Морозов Ю.И., Зюзин И. В. Технология многофронтальной отработки запасов угля выемочных блоков. М . : Изд. МГГУ, 1994 . - 168 с.

50. Кузьмич A.C., Бетанели К.П., Бутыльков М.Н. и др. Создание шахт нового технико-экономического уровня . -М.: Недра, 1976, с.22-26.

51. Лиминг Дж., Холидей Р., Алтуньян П., Хайндмарш В.Е. Скоростная подготовка штреков для высокопроизводительных лав глубоких шахт. Уголь, №1, 1998, с. 56-60.

52. Липкович С.М., Лебедев H.H., Мирошников С.И. Проектирование технологических процессов очистной выемки угля М.: Недра, 1974.

53. Лукьянов П.Ф. Система оптимального проектирования шахт. Уч. пособие. КузПИ, 1979. с.6-7.

54. Лютенко А.Ф. , Рыжов A.M. В счет двенадцатой пятилеткой .- Уголь , 1985, №8, с. 16-19.

55. Малышев Ю.Н., Тищенко С.М., Лютенко А.Ф. Динамические проявления горного давления при увеличенных скоростях подвигания очистного забоя. Уголь, №12,1985, с.15-17.

56. Малышев Ю.Н. Угольная промышленность России, ее состояние и перспективы.// Уголь, 1995, №1.-с.ЗЗ.

57. Муров В.М. Повышение эффективности технологических схем очистных работ на шахтах. М.: Недра, 1988, с. 103-112.

58. Нильва Э.Э. Научные основы разработки прогрессивной технологии проведения горных выработок на угольных шахтах. "Уголь", №12, 1992, с. 1719.

59. Нильва Э.Э., Андруцкий B.C. Научно-технические предпосылки совершенствования горноподготовительных работ. Уголь, №9, 1997, с. 18-22.

60. Нильва Э.Э., Цейтин И.Э. Горноподготовительные работы на угольных шахтах. М.: Недра, 1981, с.381.

61. Отчет по работе «Провести исследования в области технического перевооружения перспективных угольных предприятий и их реализацию через систему подготовки резерва руководителей среднего и высшего звена».-Люберцы: Фонды ЗАО СП «ЦентрКадрыУголь»,1997.

62. Парамонов В.И. Подземная добыча длинными лавами в Австралии. -Уголь, №11, 1995, с.64-65.

63. Парамонов В.И. Проведение штреков и выемка угля комбайнами типа «Континиус Майнер» в Австралии. Уголь, 1995, №12,с.57-58.

64. Парамонов В.И. Эксплуатация длинных лав на шахтах США в 1994 г. -Уголь, №5, 1996, с.66-67.

65. Петренко Е.В., Воробьев Б.М., Шибаев Е.В. О повышении надежности проектных решений угольных шахт.-"П1ахтное строительство", 1968, №8, с.3-5.

66. Подземный транспорт шахт и рудников. Справочник. М., "Недра",1985.

67. Потапенко В.А. Новая техника для длинных очистных забоев. Уголь, №6,1995, с.10-12.

68. Правила безопасности в угольных шахтах (РД 05-94-95). Москва ,1995.83 .Рогов Е.И. Системный анализ в горном деле. Алма-Ата, Наука, 1976.

69. Руководство по монтажу, ремонту и эксплуатации спиральных спусков в трубной обечайке. Прокопьевск, КузНИУИ, 1984.

70. Рыжов A.M. , Волков И.И. , Морозов Ю.И. Основные этапы создания эффективной адаптивной технологической системы шахты. // Челябинск : НИИОГР . вып.2. Рекпол , 1997,- с.44 - 46.

71. Саламатин А.Г., Геллер Б.М. Анализ создания и перспективы развития очистных комбайнов для мощных пластов. Уголь, 1995, №4,с.25.

72. Сапицкий К.Ф., Дорохов Д.В., Якушевский А.Ю. Технология, механизация и автоматизация производственных процессов при подземной разработке пластовых месторождений. М.: Недра, 1974.

73. Силаев В.И. Современные разработки в области автоматизации очистного оборудования. Уголь, 1996, №5,с.6.

74. Создание угледобывающих предприятий нового технического уровня.-Уголь, 1996, №7, с. 18-19.

75. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортные машины. М.: 1983.

76. Техника и технология горноподготовительных работ на угольных шахтах. М.: Недра, 1991, с.400.

77. Технологические схемы монтажа и демонтажа механизированных комплексов. Прокопьевск, 1987.

78. Технология монтажа и демонтажа механизированных комплексов нового технического уровня. Обзорная информация. Выпуск 3. Москва, 1990.

79. Технология проведения горных выработок за рубежом. Информационно-аналитический обзор. ИГД им. A.A. Скочинского, 1997.

80. Трухин П.М., Худин Ю.Л., Мукушев М.М. и др. Эффективность концентрации и технического перевооружения на угольных шахтах. М.: Недра, 1977, с.192.

81. Угольная промышленность США глазами немецких специалистов. -Уголь, №3, 1997, с.70-71.

82. Усовершенствованные технологические схемы разработки угольных пластов в условиях шахты "Распадская" и аналогичных условиях других шахт Кузбасса. Прокопьевск: КузНИУИ , 1985 , 41с.

83. Федунец Б.Н., Симонов В.М. Эффективность отработки пологих пластов. М.: Недра, 1982. - 177 с.

84. ЮО.Фурочкин A.A., Лыков Г.П. Результаты промышленных испытаний камерно-столбовой системы на шахте «Томусинская 1-2». Исследования по вопросам горного дела в Кузбассе. Сб. КузНИУИ, №13,1966.

85. Шахматов В.Я. Состояние и перспективы реструктуризации угольной промышленности Кузбасса. Уголь, 1997, № 4, с. 16 - 19.

86. Шендерович Ю.М., Сафонов A.B., Ранько В. А. Проведение подготовительных выработок с помощью самоходных пневмоколесных вагонов. ЦНИЭИуголь, М.: 1987, 27с.

87. ЮЗ.Ялевский В.Д., Мясников A.A., Попков М.П. Новые схемы вскрытия и подготовки угольных месторождений. Уголь, №4, 1986, с. 11-12.

88. Ялевский В.Д., Дранников С.А., Кобылянский Т.М. Рационально осваивать месторождения угля в Кузбассе. Уголь, №12, 1986, с.18-19.

89. Ялевский В.Д. О концепции создания крупных угольных технологических модульных комплексов в Кузбассе. Уголь, №2,1988, с.3-5.

90. Юб.Ялевский В.Д., Шимотюк В.Д., Смирнов Д.В., Рохмистров C.B. Модульные горно-технологические структуры в проектах новых шахт Кузбасса. -Уголь.-№4. 1998, с.36.

91. Ялевский В. Д., Федорин В. А. Научное обоснование горнотехнологической структуры угольных шахт мирового технико-экономического уровня в Кузбассе . Уголь, №9, 1998, с.33-35.

92. Ю8.Ялевский В.Д., Рохмистров C.B., Смирнов Д.В., Рыжов A.M. Генеральные схемы преобразования горных работ шахт Кузбасса. -Уголь, 1998, № 12, с. 20-23.

93. Ю9.Яновский А.Б., Шумков С.И., Волков В.Т., Скрыль А.И. Задачи научного обеспечения реструктуризации угольной промышленности. Уголь,, 1998, №1, с. 13-18.

94. ПО.Ярошевский Б.И., Зиглин Л.А., Корягин В.Ф. Расчет простоев и потери добычи при работе спаренных лав. В сб.: / научные основы создания высокопроизводительных комплексномеханизированных и автоматизированных шахт. М.:МГИ, 1971, Вып. IY. -ч.П. с. 3-8.