Разработка и реализация технологии и технических средств подземной механогидравлической добычи угля тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.02, доктор технических наук Атрушкевич, Олег Аркадьевич

• Атрушкевич, Олег Аркадьевич
• доктор технических наук
• 2000

Оглавление диссертации доктор технических наук Атрушкевич, Олег Аркадьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ УГЛЕДОБЫЧИ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Состояние и тенденции развития подземной угледобычи.

1.2. Оценка уровня технологии подземной добычи угля.

1.3. Создание научно-технической базы интегрированной технологии подземной гидродобычи угля.

1.4. Основные пути решения проблемы, цель и задачи исследований

2. СИНТЕЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПОДЗЕМНОЙ МЕХАНОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ДОБЫЧИ УГЛЯ С ПОДЗЕМНОЙ ПЕРЕРАБОТКОЙ ГОРНОЙ МАССЫ В УГОЛЬНЫХ КОНЦЕНТРАТ.

2.1. Методика синтеза технологических схем.

2.2. Вскрытие и подготовка запасов на гидрошахтах.

2.3. Новые варианты системы разработки с короткими забоями.

2.4. Методика расчета рациональных параметров системы разработки

2.5. Управление горным давлением в коротких очистных забоях.

2.6. Устойчивость и крепление подготовительных выработок.

Выводы.

3. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ. СОЗДАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРОВЕДЕНИЯ И КРЕПЛЕНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ И ВЫЕМОЧНЫХ ВЫРАБОТОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕХАНОГИДРАВЛИ-ЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ПОРОД И ГИДРОТРАНСПОРТА

ГОРНОЙ МАССЫ.

3.1. Механогидравлическая технология проведения подготовительных и выемочных выработок.

3.2. Моделирование технологических и техникоэкономических процессов механогидравлической выемки угля.

3.3. Технические средства крепления подготовительных выработок. . 134 Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЯ, РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИ -ЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ СЕЛЕКТИВНОЙ МЕХАНОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ВЫЕМКИ УГЛЯ, УПРАВЛЕНИЯ КРОВЛЕЙ И ОБРУШЕННЫМИ ПОРОДАМИ, ГИДРОТРАНСПОРТА И СНИЖЕНИЯ ЗОЛЬНОСТИ ГОРНОЙ МАССЫ В КОРОТКОМ

ОЧИСТНОМ ЗАБОЕ.

4.1 .Кинематическая схема и конструктивные особенности комбайна

КПА-ЗМ.

4.2. Селективная выемка и переработка горной массы в коротких очистных забоях.

4.3. Пульпоформирование в подготовительном и очистном забоях.

Выводы.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ МЕХАНИЧЕСКОГО СРЫВА ПЛЕНОЧНОЙ ВЛАГИ С ПОВЕРХНОСТИ УГОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ, СОЗДАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПОДЗЕМНОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ПОДВИЖНОГО СЛОЯ ГОРНОЙ МАССЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИНЦИПОВ

ПОЭТАПНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ УГОЛЬНОЙ ПУЛЬПЫ.

5.1. Физико-технические процессы обезвоживания горной массы.

5.2. Моделирование обезвоживания подвижного слоя горной массы.

5.3. Обоснование технологических решений и параметров технических средств обезвоживания горной массы.

Выводы.

6. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛО -ГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОДЗЕМНОЙ МЕХАНОГИДРАВЛИЧЕС -КОЙ ДОБЫЧИ УГЛЯ: ГИДРОТРАНСПОРТА, ВОДОСНАБЖЕНИЯ

И ОСВЕТЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ВОДЫ.

6.1. Систематизация интегрированного процесса добычи угля механогидравлическим способом.

6.2. Пульпоприготовление и безнапорный гидротранспорт горной массы.

6.3. Технические средства безнапорного гидротранспорта.

6.4. Обогащение крупных классов угля.

6.5. Осветление шламовой воды.

6.6. Система технологического водоснабжения

Выводы.

7. ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПОДЗЕМНОЙ МЕХАНОГИДРАВЛИ-ЧЕСКОЙ ДОБЫЧИ УГЛЯ. ОБОСНОВАНИЕ ОБЛАСТИ

РАЦИОНАЛЬНОГО ИХ ПРИМЕНЕНИЯ.

7.1 .Технико-экономическое обоснование параметров гидродобычи.

7.2. Обоснование параметров строительства гидрошахты в условиях самоокупаемости инвестиций.

7.3. Область применения механогидравлической технологии.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и реализация технологии и технических средств подземной механогидравлической добычи угля»

Актуальность работы. Угольная промышленность России в настоящее время находится в кризисном состоянии при ежегодном росте эффективности и производительности труда на лучших зарубежных шахтах на 8-15 %.

В связи с сокращением объемов добычи нефти за последние 10 лет в 1,9 и газа в 1,2 раза, новая стратегия развития энергетики Сибири и России, как и других развитых стран, базируется на увеличении доли угля в топливно-энергетическом балансе. Реализация этого направления возможна путем строительства новых и реконструкции действующих угледобывающих предприятий для разработки залегающих в благоприятных условиях угольных пластов по традиционным технологиям с использованием дорогостоящей импортной техники. Это потребует вложения больших инвестиций с окупаемостью через 1015 лет, что приведет к финансовой и технической зависимости угольной промышленности России от иностранного капитала и, как следствие, к снижению энергетической безопасности страны в ближайшие 10-20 лет.

Для предотвращения такой ситуации возникает необходимость создания отечественных технологий угледобычи, адаптированных к природным горнотехническим и рыночным условиям действующих угледобывающих предприятий, которые характеризуются: отсутствием на действующих горизонтах вскрытых запасов, благоприятных для высокопроизводительной разработки пластов длинными комплексно-механизированными забоями; наличием вскрытых и нерентабельных для разработки открытым способом запасов в прикон-турной зоне угольных разрезов (в Кузбассе более 450 млн. т); ограниченными инвестициями на реконструкцию и техническое перевооружение.

Одной из перспективных технологий подземной угледобычи является отечественная гидравлическая, разработанная и реализованная научной школой проф. B.C. Мучника. В результате внедрения научных разработок ведущих научно-исследовательских институтов и вузов в Донецком, Карагандинском и Кузнецком угольных бассейнах в период 1952-1990 гг. на 12 гидрошахтах и гидроучастках добыто более 230 млн. т угля при средней производительности труда рабочего по добыче в Кузнецком бассейне 153,3 т/мес. в 1977 г., а на гидрошахте "Юбилейная" - более 300 т/мес. Опыт применения подземной гидравлической технологии в широком диапазоне природных условий показал, что она обладает как достоинствами, так и недостатками. Достоинствами подземной гидродобычи являются: поточность и малооперационность технологической схемы, гидротранспорт горной массы, пылеподавление, дегазация коротких угольных столбов. Эти достоинства позволяют отрабатывать угольные пласты с углом падения 10-90°, мощностью 1,3-15 м короткими очистными забоями по одной технологической схеме гидрошахты.

К недостаткам гидротехнологии, по сравнению с традиционной, следует отнести: потери угля до 40 %, высокую энергоемкость процессов гидроотбойки и гидроподъема до 120 кВт-ч/т, измельчение угля и пород при гидротранспорте и гидроподъеме, высокий износ высоконапорных насосов и углесосов при гидроподъеме высокозольной пульпы, необходимость строительства обезвоживающих фабрик, повышенную экологическую опасность при осветлении воды в прудах-отстойниках, накопление на земной поверхности отходов обогащения и др.

Таким образом, область применения варианта подземной гидравлической технологии угледобычи, разработанной под руководством проф B.C. Мучника, ограничена по технологическим, экологическим и рыночным условиям.

Для устранения указанных недостатков в последние 15 лет проведены исследования по созданию новых вариантов гидравлической технологии с использованием достоинств гидравлического и традиционного ("сухого") способов угледобычи. Замена гидравлического способа разрушения угля механическим, хотя и позволила снизить энергоемкость, но в целом не улучшила показатели гидрошахт. В связи с этим появилась идея создания технологической схемы гидрошахты с замкнутым подземным циклом обезвоживания угля и водоснабжения. Однако технические средства (вакуум-фильтры, гидроциклоны, грохоты) и технологические решения по снижению энергоемкости высоконапорной гидроотбойки, осветлению технологической воды в подземных условиях оказались неработоспособными.

Первые опыты применения технологических схем локальных гидроучастков с замкнутым подземным циклом водоснабжения показали, что наиболее безопасной и эффективной является механогидравлическая выемка угля. Но область эффективного применения этой технологии ограничена по углу падения 7-20° и мощности 1,8-3,0 м угольного пласта из-за отсутствия средств выемки вне указанных пределов угла падения и мощности.

Для расширения области применения механогидравлической выемки с использованием достижений научной школы проф. B.C. Мучника необходимо разработать многофункциональные выемочные агрегаты, способные осуществлять подготовку и выемку угольных пластов в широком диапазоне горногеологических и горнотехнических условий. Перспективным направлением развития механогидравлической технологии является разработка технологических решений и технических средств, позволяющих повысить экологическую безопасность окружающей среды за счет реализации замкнутого подземного цикла водоснабжения, обезвоживания горной массы, осветления технологической воды и утилизации породы в шахте, подъема кондиционного угольного концентрата по технологическим схемам традиционных ("сухих") шахт.

В связи с изложенным, актуальной является проблема разработки и реализации технологии и технических средств механогидравлической добычи угля с подземным замкнутым циклом водоснабжения, обезвоживания и обогащения горной массы, осветления технологической воды и утилизации породы в шахте при отработке угольных месторождений в широком диапазоне горногеологических условий.

Научно обоснованные технологические и технические решения по этой проблеме позволяют создать эффективную отечественную наукоемкую технологию подземной механогидравлической отработки угольных пластов с углом падения более 10° на локальных гидроучастках, гидрошахтах и шахтах с традиционной ("сухой") технологией.

Диссертационная работа выполнена по результатам научно-исследовательских, проектно-конструкторских работ и промышленных испытаний, выполненных в рамках научных исследований по планам НИР: института ВНИИгидроуголь; угольных компаний "Киселевскуголь", "Кузбассуголь"; отраслевой научно-технической программы Минтопэнерго РФ (проект 0-23); федеральной целевой программы "Топливо и энергия" (проект "Технология и средство отработки угольных пластов"); договорных работ с горнодобывающими предприятиями и компаниями Кемеровской области, о. Сахалин и Дальнего Востока.

Целью работы является повышение эффективности подземной разработки угольных пластов посредством интенсификации и интеграции процессов гидравлической и традиционной ("сухой") технологий на основе нового комплекса научно обоснованных технологических и технических решений механо-гидравлической добычи угля.

Идея работы заключается в эволюции прогрессивных технологических и технических решений гидравлической и традиционной ("сухой") технологий в новую технологию подземной механогидравлической добычи, комплексность решений которой обеспечивает непрерывность и интенсивность процессов комбайновой селективной выемки угля, гидротранспорта угольной пульпы, подземного обезвоживания горной массы и подъема угольного концентрата по технологическим схемам традиционных шахт.

Основные задачи исследований:

- изучить закономерности эволюции эффективных научно обоснованных технологических и технических решений традиционной ("сухой") и гидравлической технологий подземной разработки угольных месторождений в технологию подземной механогидравлической добычи угля;

- разработать технологические схемы и обосновать параметры подземной механогидравлической добычи угля, включающей процессы: проведения наклонных подготовительных и выемочных выработок; селективной выемки угля; гидротранспорта, обезвоживания и обогащения горной массы в подземных условиях; подземного замкнутого цикла осветления технологической воды и водоснабжения; подъема угольного концентрата по технологическим схемам традиционных ("сухих") шахт;

- создать и реализовать в широком диапазоне горно-геологических условий технические средства проведения и крепления наклонных подготовительных и выемочных выработок с использованием механического разрушения по-ро^, гидротранспорта горной массы и эффективных средств крепления;

- обосновать кинематическую схему, разработать конструкцию, изготовить и провести опытно-промышленные испытания многофункционального ме-ханогидравлического выемочного комбайна для отработки угольных пластов короткими забоями;

- установить закономерности проявления горного давления в коротких забоях и обосновать геомеханические параметры технологии управления кровлей. и обрушенными породами при выемке угля в очистных заходках без крепления выработанного пространства;

- разработать технологические решения по снижению зольности горной массы в коротком очистном забое с использованием технологии селективной выемки пласта сложного строения и закономерностей гравитационного обогащения пульпы при гидротранспорте ее по почве очистной заходки;

- изучить механизм, установить закономерности и обосновать режимы и параметры процесса подземного обезвоживания подвижного слоя горной массы.

- разработать и реализовать технические средства подземного обезвоживания подвижного слоя горной массы с использованием поэтапной переработки угольной пульпы и закономерностей механического срыва пленочной влаги с поверхности угольных частиц;

- обосновать технические решения повышения эффективности процессов гидротранспорта, водоснабжения и осветления технологической воды в замкнутом подземном цикле;

- определить области рационального применения технологии подземной механогидравлической добычи угля в комплексе с разработанными техническими средствами.

Методы исследований: анализ закономерностей эволюционного и революционного развития для обоснования технологических и технических решений традиционной ("сухой") и гидравлической технологий подземной разработки угольных месторождений, технологии и технических средств механогидравлической добычи угля; системный подход для разработки технологических схем механогидравлической добычи угля с подземным замкнутым циклом водоснабжения и переработки горной массы; стендовые и опытно-промышленные испытания анкеров, бурильно-анкеровальных установок, нагнетательно-дозирующих агрегатов для крепления наклонных подготовительных и выемочных выработок; лабораторные исследования макетов и шахтные испытания многофункционального комбайна КПА-ЗМ при селективной механогидравлической выемке угля без крепления очистных заходок короткого забоя; статистическая обработка шахтных измерений для обоснования рациональных размеров угольных целиков и очистных заходок; структурно-функциональный анализ строения угольного пласта и процессов гравитационного осаждения породных частиц в пульпе при гидротранспорте ее в пределах очистной заходки; анализ, статистическая обработка и обобщение результатов исследований для установления закономерностей и обоснования параметров процессов обезвоживания подвижного слоя горной массы; синтез альтернативных элементов технологических схем при конструировании технических средств подземного гидротранспорта, обезвоживания подвижного слоя горной массы, осветления технологической воды и водоснабжения; технолого-экономическое моделирование для определения областей рационального применения технологии и технических средств механогидравлической добычи угля с подземным замкнутым циклом водоснабжения и переработки горной массы.

Научные положения и обоснованные технологические и технические решения, выносимые на защиту: технология механогидравлической добычи угля базируется на результатах эволюции эффективных элементов традиционных шахт и гидрошахт, научном обосновании новых технологических решений и технических средств, синтезе следующих технологических процессов: селективной выемки угля, гидротранспорта, подземного обезвоживания горной массы и подъема кондиционного концентрата на поверхность по технологическим схемам традиционных ("сухих") шахт; высокая адаптивность технологических схем и параметров механогидравлической добычи угля к условиям залегания пологих и крутых мощных и средней мощности угольных пластов достигается диагональным расположением выемочных выработок по мощности и в плоскости пласта, механическим разрушением угля любой прочности, самотечным и напорным гидротранспортом независимо от угла падения пласта, переработкой горной массы на мобильных подземных комплексах, конвейерным или скиповым подъемом угольного концентрата на земную поверхность; разработанные и реализованные в широком диапазоне горногеологических условий: проходческий комбайн КПА-ЗМ, облегченные стекло-пластиковые шарико-винтовые конструкции временной крепи, анкера периодического профиля, бурильно-анкеровальные установки, нагнетательно-дозирующие агрегаты заполнения шпуров скрепляющим составом при анкерном креплении обеспечивают требуемую при отработке угольных пластов короткими забоями интенсивность проведения наклонных подготовительных и выемочных выработок, а также подготовку запасов к выемке; многофункциональность и широкая область применения механогидрав-лического выемочного комбайна опорно-шагающего типа обеспечиваются оригинальностью кинематической схемы и конструкции, включающей опорношагающий механизм для плоскопараллельного перемещения корпуса комбайна, режущий орган с поворотом относительно продольной оси комбайна на 120°, опорные ножи для подъема корпуса и режущего органа комбайна до 6 м; закономерности циклических проявлений горного давления в коротких очистных забоях и эмпирические зависимости площади устойчивых угольных целиков, предельных обнажений пород кровли и максимальных углов откоса обрушенных пород в очистных заходках являются основой для обоснования геомеханических параметров технологии управления кровлей и обрушенными породами при выемке угля без крепления выработанного пространства; снижение зольности горной массы в коротком очистном забое обеспечивается селективной выемкой пласта с учетом его строения и функционального вклада каждого отработанного слоя в общую зольность, а также закономерностей гравитационной обогатимости, зависящей от устойчивости и формы обрушенных породных блоков, скорости размокания пород и интенсивности потока пульпы; обоснование параметров технологии подземной переработки угольной пульпы в кондиционный концентрат осуществляется с учетом установленных закономерностей режимов и параметров: гравитационного разделения частиц угля и породы в подвижном слое горной массы; процесса осаждения крупных горных породных кусков в потоке пульпы при разной его несущей способности, создаваемой регулируемым расходом воды и углом наклона почвы выработок; фильтрации мелких породных дисперсных частиц на шпальтовых ситах, ширина щелей и угол наклона которых влияют на интенсивность фильтрации; конструкция подземного обезвоживающего аппарата АЛО, разработанная на основе закономерностей механического срыва пленочной влаги с поверхности угольных частиц, обеспечивает совмещение процессов фильтрации илов, обезвоживания сгущенного шлама и формирования кондиционного угольного концентрата;

Ц-образные желоба для транспортирования пульпы, система каскадного и технического водоснабжения, технические решения по очистке шламовых вод в замкнутом подземном цикле обеспечивают экологическую безопасность технологии подземной механогидравлической добычи угля; обоснование областей рационального применения технологии и технических средств подземной механогидравлической добычи угля осуществляется по результатам технолого-экономического моделирования с использованием комплексного критерия, учитывающего уровень адаптивности систем к заданным горно-геологическим и горнотехническим условиям, рентабельность производства и безопасность разработки угольных месторождений.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: глубиной анализа (более 50 лет) эволюции технологических и технических решений традиционной ("сухой") и гидравлической (с 1952 г.) технологий подземной разработки угольных месторождений и положительными результатами опытно-промышленного использования технологии и технических средств механогидравлической добычи угля; достаточной сходимостью (20-25 %) фактических и проектных параметров технологических схем механогидравлической добычи угля, реализованной на гидрошахтах и гидроучастках, на действующих шахтах с традиционной ("сухой") технологией и в приконтурной зоне угольных разрезов; обеспечением требуемой интенсивности проведения наклонных подготовительных и выемочных выработок при подготовке к выемке угольных пластов короткими очистными забоями (до 60 м выработок на 1000 т добычи) с использованием разработанных: проходческого комбайна КПА-ЗМ, стеклопластико-вых стоек, анкеров периодического профиля, бурильно-анкеровальных установок, нагнетательно-дозирующих агрегатов для заполнения шпуров скрепляющими составами; увеличением по сравнению с базовым комбайном К-56МГ в 1,4 раза нагрузки на очистной забой при селективной выемке пласта многофункциональными дистанционно управляемыми комбайнами КПА-ЗМ без крепления выработанного пространства очистной заходки за счет плоскопараллельного, продольного и поперечного движения корпуса выемочного комбайна и поворота исполнительного органа на 120° относительно оси комбайна; сокращением потерь угля в заходке до 12% за счет реализации рациональных параметров очистной заходки, минимальных размеров угольных целиков, предельно устойчивых площадей обнажений пород кровли, максимального угла откоса обрушенных пород; снижением зольности на 10-15% в очистной заходке при селективной выемке пласта и использовании закономерностей гравитационного обогащения движущейся пульпы; получением кондиционного угольного концентрата с зольностью не более 12° и влажностью до 10 % при использовании закономерностей и установленных режимов гравитационного разделения частиц угля и породы и фильтрации мелких породных частиц; успешной эксплуатацией на семи гидроучастках обезвоживающего аппарата АПО, в конструкции которого реализована идея механического срыва пленочной влаги с поверхности угольных частиц; положительными результатами длительной (более 8 лет) эксплуатацией желобов И-образной формы для транспорта пульпы, системы "Каскад" для снабжения забоев технологической водой, технологических и технических решений по очистке шламовых вод в замкнутом подземном цикле в пределах горных отводов шахт "Нагорная-1" и "Нагорная-2", разрезов "Листвянский" и "Кедровский" в Кузнецком бассейне; широким диапазоном горно-геологических условий применения технологии и технических средств подземной механогидравлической добычи угля: угол падения пласта 7-90°, мощность пласта 1,7-15,0 м.

Научная новизна работы заключается в следующем: установлены закономерности эволюционного объединения, замещения и самоорганизации технологических и технических решений традиционной ("сухой") и гидравлической технологий подземной разработки угольных месторождений при синтезе технологии подземной механогидравлической добычи угля; разработаны пространственно-планировочные решения и обоснованы параметры системы разработки угольных пластов короткими забоями с диагональным расположением наклонных выемочных выработок, позволяющие отрабатывать механогидравлическим способом угольные пласты мощностью 1,715, 0 м с углом падения 7-90°; разработан и реализован комплекс технических средств: модификация проходческого комбайна КПА-ЗМ, облегченная временная крепь, бурильно-анкеровальные установки, агрегаты для заполнения шпуров скрепляющим составом, взаимосвязанных в технологической схеме проведения наклонных подготовительных и выемочных выработок по критериям заданной интенсивности процессов подготовительного забоя; обоснованы параметры кинематической схемы оригинальной конструкции многофункционального дистанционно управляемого выемочного комбайна опорно-шагаюшего типа, отличающегося от прототипов механизмом плоскопараллельного перемещения корпуса комбайна, возможностью поворота режущего органа на 120° относительно оси комбайна и опорными ножами для подъема корпуса комбайна; установлены закономерности циклического проявления горного давления при уступной форме очистного короткого забоя с образованием двух максимумов опорного давления по периметру короткого забоя и в угольном пласте последующего выемочного столба; получена количественная зависимость зольности горной массы в очистной заходке при совокупном влиянии параметров: строения пласта, процессов гравитационного обогащения, размокания пород и гидротранспорта; установлены закономерности: интенсификации гравитационного обогащения подвижной горной массы при регулировании в оптимальном диапазоне высоты и скорости потока пульпы; изменения скорости осаждения крупных породных кусков в потоке пульпы при транспортировании ее в выработках с переменным углом; формирования пленочной влаги на поверхности частиц угля и породы разной крупности и механического разрушения пленки активной нагрузкой; разработан поземный обезвоживающий аппарат АЛО, в конструкции которого реализована идея механического срыва пленочной влаги под влиянием активной механической нагрузки, которая регулируется при изменении ширины щелей и угла наклона шпальтовых сит; разработана на основе принципов исключения и совмещения операций и процессов методика интеграции эффективных технологических решений и технических средств вспомогательных и обеспечивающих процессов гидротранспорта, водоснабжения и осветления технической воды в технологическую схему механогидравлической добычи угля и подземной переработки горной массы с замкнутым подземным циклом; предложена методика выбора рациональной области применения механогидравлической технологии добычи угля и технических средств с использованием комплексного критерия, учитывающего горно-геологические и горнотехнические условия залегания пластов, и объем инвестиций при строительстве новых гидрошахт и гидроучастков на действующих шахтах с традиционной ("сухой") технологией.

Личный вклад состоит в: анализе процессов эволюционного и революционного развития технологических и технических решений шахт с традиционной ("сухой") и гидравлической технологией, и синтезе механогидравлического способа добычи, обеспечивающего непрерывность селективной выемки угольного пласта, гидротранспорта, подземного обезвоживания и обогащения горной массы с подъемом кондиционного угольного концентрата по традиционным схемам "сухих" шахт; конструировании вариантов систем разработки с диагональным расположением выемочных выработок относительно элементов залегания пласта и механогидравлической выемкой угля в коротких забоях; разработке, создании и внедрении в производство технической базы интенсивной технологической схемы проведения подготовительных выработок, включающей: комбайн опорно-шагающего типа, облегченные стеклопластиковые шариковинтовые стойки, анкера периодического профиля, бурильно-анкеровальные установки, нагнетательные дозирующие агрегаты заполнения шпуров скрепляющим составом при анкерном креплении; разработке кинематической схемы и оригинальной конструкции многофункционального выемочного комбайна, обеспечивающих плоскопараллельное, продольное и вертикальное перемещение основных узлов комбайна при выемке угля в очистной заходке; установлении закономерностей циклического изменения формы и величин эпюры опорного давления и обосновании геомеханических параметров короткого очистного забоя: ширины и длины угольных целиков и очистной за-ходки, площади устойчивых обнажений пород кровли в заходке, углов откоса обрушенных пород; разработке методики расчета зольности горной массы в коротком забое с учетом строения пласта, закономерностей гравитационного обогащения пульпы в движущемся потоке; проведении стендовых и шахтных исследований закономерностей интенсификации гравитационного обогащения подвижной горной массы при регулировании высоты и скорости потока пульпы; разработке и испытании в шахтных условиях обезвоживающего аппарата АЛО с реализацией идеи механического срыва пленочной влаги и регулирования механической нагрузки при изменении ширины шелей и угла наклона шпальтовых сит; реализации системного подхода при создании технической базы и опытно-промышленных испытаниях технологической схемы подземного замкнутого цикла технологической воды, включающего процессы напорного транспорта, утилизации илов в подземных отстойниках, осветления воды и технологического водоснабжения каскадом насосных установок; обосновании и расширении области применения разработанной подземной механогидравлической добычи угля и технических средств на действующих и строящихся шахтах и разрезах Кузбасса, республики Хакасия и Приморского края.

Практическая ценность. Результаты работы позволяют: планировать научные исследования и прогнозировать эволюционные и революционные этапы разработки и реализации отечественных механогидрав-лической, высоконапорной, тонкоструйной и скважинной технологий отработки угольных месторождений; конструировать для широкого диапазона горно-геологических условий варианты технологических схем подземной механогидравлической добычи угля с диагональным расположением выемочных выработок и подземной переработкой горной массы( патент РФ № 2143559); расширять техническую базу и область применения интенсивной технологии проведения подготовительных выработок посредством развития многофункциональных проходческих агрегатов, совмещающих операции выемки и транспорта горной массы с процессом крепления выработки (патенты РФ №№ 2059557, 2082009, 2123468, 2082007, 2133827, 2138645); развивать динамическую и кинематическую схемы базового комбайна КПА-ЗМ при конструировании механогидравлических комбайнов-роботов для безлюдной выемки угля в сложных горно-геологических условиях; использовать методику расчета геомеханических параметров коротких забоев для проектируемых гидрошахт и гидроучастков; управлять качеством горной массы при реализации технологических схем селективной выемки угольных пластов сложного строения; использовать закономерности гравитационного разделения частиц угля и породы в подвижном слое горной массы, осаждения крупных кусков в потоке пульпы, фильтрации мелких породных дисперсных частиц на шпальтовых ситах под влиянием механической нагрузки для повышения эффективности процессов переработки пульпы в угольный концентрат (патент РФ № 93053971); применять подземный обезвоживающий аппарат для формирования кондиционного угольного концентрата на гидрошахтах, шахтах с традиционной ("сухой") технологией и локальных гидроучастках; использовать разработанные технологические решения и технические средства подземного обезвоживания горной массы, утилизации илов в выработанном пространстве, осветления воды и технологического водоснабжения для создания экологически чистых технологий подземной угледобычи; расширить область применения технологии механогидравлической добычи угля на действующих и строящихся шахтах и гидрошахтах за счет отработки высокозольных пластов сложного строения с углами падения 7-90° и мощностью 1,7-15,0 м при ограниченных инвестициях.

Реализация работы. Научные результаты и выводы диссертационной работы использованы при разработке и реализации проектов: двух локальных гидроучастков шахты "Краснокаменская", ОАО "Кисе-левскуголь" (гидроучастки на пласте Мощный); гидрошахты ЗАО "Фэсткол" (два гидроучастка на пласте 26а); двух локальных гидроучастков шахты "Анжерская-Южная" ОАО "Куз-бассуголь" (гидроучастки на пластах XXI и XXVII); гидрошахты "Южная" ЗАО "Ровер" ( гидроучасток на пласте Верхний); двух локальных гидроучастков шахты "Карагайлинская", ОАО "Киселев-скуголь" (гидроучастки на пластах Рытвинный и Сергеевский); двух локальных гидроучастков ОАО " шахта Киселевская" ( гидроучастки на пластах Мощный и V Внутренний);

Разработанные динамические и кинематические схемы машин и механизмов использованы при разработке рабочей документации, изготовлении и опытно-промышленной эксплуатации: опорно-шагающего многофункционального комбайна КПА-ЗМ; обезвоживающего аппарата АЛО; системы технического водоснабжения СТВ "Каскад"; 11-образных желобов для самотечного гидротранспорта горном массы; анкеров типа АГА из стали периодического профиля с закреплением по всей длине быстротвердеющими составами; бурильно-анкеровальных установок СПБ-1, СПГ-1, СПБА-1, СРГА-2; нагнетательно-дозирующих агрегатов НДА-1, НДА-2, УНГА-2 для инъ-ектирования химических растворов в углепородный массив.

Разработанные технологии и технические средства подземной механо-гидравлической добычи угля реализованы на ЗАО "Фэсткол" в 1997-1999 гг., ЗАО "Шахта "Антоновская", ЗАО "Юбилейная".

Научные результаты исследований и рекомендации используются в учебном процессе Сибирского государственного индустриального университета.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на: заседаниях ученого совета института ВНИИгидроуголь (Новокузнецк, 1994-2000 гг.); Международной конференции "Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых" (Новокузнецк, 1996-1999 гг.); V Международной научно-практической конференции "Перспективы развития горнодобывающей промышленности" (Новокузнецк, 1998-1999 гг.); Международной научно-практической конференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири" (Кемерово, 1997 г.); на научно-техническом совещании в департаменте угольной промышленности Кемеровской области (Кемерово, 1999 г.); научно-методическом семинаре кафедры разработки пластовых месторождений Сибирского государственного индустриального университета (Новокузнецк, 1999 г.); Научном симпозиуме "Неделя горняка" Московского государственного горного университета (Москва, 1992-1998 гг.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 61 научном труде, включая 3 монографии и 13 патентов РФ на изобретения.

Объем и структура диссертации. Диссертации состоит из введения, семи разделов, заключения, списка использованных источников из 202 наименований, содержит 313 страниц машинописного текста, в том числе 54 таблицы и 45 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», Атрушкевич, Олег Аркадьевич

Выводы

1. Для планирования развития добычи угля на действующих шахтах, разработки инвестиционных проектов по реконструкции действующих и строительству новых шахт в рыночных условиях разработан критерий экономической эффективности, который позволяет оценить реальные сроки строительства, освоения проектной мощности и объемы капитальных и текущих затрат, период возврата инвестиций.

2. Разработан инвестиционный проект строительства гидроучастков и гидрошахт с интегрированной механогидравлической технологией подземной добычи угля, отражающий все аспекты экономической эффективности и целесообразности внедрения её в угольную промышленность.

3. Разработаны проекты 12 гидрошахт и гидроучастков. Реализованы проекты на трех гидроучастках и строятся четыре гидроучастка. Ведется строительство двух шахт на поле шахты "Анжерская-Южная"

Прибыль от реализации только двух проектов: гидроучастки «Нагорный 1» и «Нагорный 2» ЗАО «Фэсткол» составила более 20 млн. руб, при добыче более 500 тыс. т угольного концентрата.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, на основании выполненных исследований процессов выемки угля в коротких забоях, гидротранспорта, обезвоживания горной массы в подземных условиях, изложены научно-обоснованные технологические и технические решения по разработке и реализации технологии и технических средств подземной механогидравлической добычи угля, внедрение которых вносит существенный вклад в повышение эффективности угольной промышленности.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Установлены направления эволюции эффективных технологических и технических решений традиционной ("сухой") и гидравлической технологий при синтезе технологических схем подземной механогидравлической добычи, включающих процессы: селективной выемки угля, гидротранспорта, подземного обезвоживания горной массы и подъёма кондиционного концентрата на поверхность по технологическим схемам традиционных ("сухих") шахт.

2. Синтезированы рациональные варианты и обоснованы параметры технологических схем подземной механогидравлической добычи угля на месторождениях, включающих пласты мощностью 1,7-15,0 м с углом падения 7-90°. Технологические схемы включают следующие основные элементы: вскрытие и подготовку шахтных полей наклонными выработками с углом наклона не более 20°, деление шахтного поля на выемочные блоки размерами 200-400 м, проведение механогидравлическим способом подготовительных и выемочных выработок с уклоном более 0,07 диагонально относительно элементов залегания пласта, селективную механогидравлическую выемку пласта в коротком забое с обогащением горной массы в очистном забое, гидротранспорт горной массы, подземное обезвоживание и обогащение горной массы, осветление технологической воды в подземных выработках, конвейерный подъем угольного концентрата с влажностью 10-12 % и зольностью до 10% на поверхность.

3. Созданы и реализованы в широком диапазоне горно-геологических условий (угол падения пласта 7-90°, мощность пласта 2,3-12,0 м, зоны геологических нарушений ) технические средства проведения и крепления наклонных (до 20°) подготовительных и выемочных выработок: стеклопластиковые шарико-винтовые стойки для временного крепления с несущей способностью до 120 кН; бурильно-анкеровальные установки СПБ-1,СПГ-1, СПБА-1, СРГА-2, мощностью на валу 3,7-7,1 кВт; нагнетательно-дозирующие агрегаты НДА, УНГА-1 производительностью до 9 л/мин. Внедрение этих технических средств обеспечивает проведение выработок площадью поперечного сечения 4,5-33,0 м с темпами 1300 м/мес.

4. Разработаны кинематические схемы, обоснованы параметры, сконструированы, изготовлены и внедрены на гидрошахтах четыре модификации многофункционального комбайна КПА опорно-шагающего типа, которые позволяют проводить подготовительные и выемочные выработки, осуществлять механогидравлическую очистную выемку пласта мощностью до 6,0 м без заезда корпуса комбайна в очистную заходку за счет дистанционного управления процессами продольного (до 0,7м) и плоскопараллельного (до 0,7 м) и вертикального (до 4,0м) перемещения комбайна за один цикл. Производительность комбайна КПА-ЗМ в 1,4 раза выше производительности базового механогидравлического комбайна К56МГ при выемке угля в очистных забоях. Изготовлена опытная серия комбайнов типа КПА в количестве 15 штук, в том числе последняя модификация комбайна КПА-ЗМ с дистанционным управлением.

5. Установлены закономерности циклических проявлений горного давления в коротких очистных забоях и эмпирические зависимости площади угольных целиков, предельных обнажений пород кровли и максимальных углов откоса обрушенных пород в заходках от параметров очистной заходки и механических свойств пород кровли. По периметру короткого очистного забоя формируется два максимума опорного давления: над ближайшим к выработанному пространству уступом отрабатываемого угольного столба и над краевой частью следующего выемочного столба на расстоянии / от отрабатываемой заходки, где I - шаг обрушения основной кровли. Ширина устойчивого выемочного столба, при прочих равных условиях, параболически увеличивается в 2 раза при изменении глубины горных работ от 160 до 270 м. Установлены оптимальные по геомеханическим условиям размеры очистных заходок: длина 6,0-8,0 м; ширина до 10,0 м; площадь податливых угольных целиков 3-5м2 в зависимости от мощности пласта.

6. Разработана технология и обоснованы параметры селективной выемки угольного пласта сложного строения, сущность которой состоит в совмещение операций избирательного механического разрушения низкозольных угольных пачек, гравитационного осаждения на почву очистной заходки породных кусков и гидравлической выгрузки обогащенной горной массы из заходки. Получена зависимость зольности горной массы в очистной заходке при совокупном влиянии параметров: строения пласта, процессов гравитационного обогащения, размеров кусков угля и пород, размокания пород и интенсивности потока пульпы. Реализация технологии позволяет снизить зольность горной массы в очистной заходке на 10-15%.

7. Установлены закономерности и режимы процессов разделения угольной пульпы на угольный концентрат и шламовые воды: скорость осаждения угольных и породных частиц размером й < 2 мм в стоячей воде прямо пропорционально зависит от диаметра частицы; при увеличении плотности шламовой воды скорость осаждения крупных частиц угля или породы уменьшается за счет возникновения парашютного эффекта; твердые частицы размером й < 6 мм способны удерживать равновесную пленочную влагу толщиной от 30 до 65 мкм, при изменении диаметра частиц в пределах 0,25-6,00 мм пленочная влага уменьшается при температуре 20°С от 51 до 3,2%.

8. Разработан и внедрен в шахте обезвоживающий аппарат АПО, в конструкции которого реализованы научные идеи уменьшения площади свободной поверхности и пленочной влаги, за счет объединения твердых частиц в конгломераты, а также создания фильтра для улавливания шламового угля класса 50-500 мкм при механическом уплотнении горной массы.

9. Установлены параметры подземных процессов гидротранспорта, осветления технологической воды, разработана подземная замкнутая система технического водоснабжения «Каскад», обеспечивающая гидротранспорт горной массы по почве выработки с уклоном более 0,05 и желобам с высотой потока 50-150 мм; очистку шламовых вод с содержанием в осветленной воде взвесей не более 20 г/л; каскадную подачу в очистные и подготовительные забои технологической воды при давлении до 3 МПа.

10. Обоснована область рационального применения технологии и технических средств механогидравлической добычи угля подземным способом: угол падения пластов а > 8°; вынимаемая мощность пластов 1,8 м < m < 6,0 м; промышленные запасы шахтного поля Q > 1,2 млн. т; геологические нарушения - любые.

11. Комплекс проведенных исследований технологических процессов и технических средств подземной механогидравлической добычи угля позволяет разработать проектную документацию и осуществить строительство локальных гидроучастков на новых и отрабатываемых шахтных полях в течение 1,5-2,0 лет при необходимых инвестициях в объёме от 6-103 млн. руб. и окупаемости их в течение 1,2-2,8 лет в зависимости от проектной мощности гидрошахты и горногеологических условий.

Результаты исследований подтверждены опытно-промышленными испытаниями механогидравлической технологии угледобычи в широком диапазоне горно-геологических условий: производительность труда рабочего по гидрошахте достигла 650 т/ чел. мес., а себестоимость угольного концентрата 60 - 70 руб./т, что в 2-3 раза лучше показателей действующих шахт-аналогов.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Атрушкевич, Олег Аркадьевич, 2000 год

1. Анализ опыта создания и реализации гидравлических технологий с подземной переработкой угля / В.А. Атрушкевич, О.В. Михеев, O.A. Атрушке-вич и др. : Обзор,- ЦНИЭИуголь, 1993.- 30 с.

2. Анкерная крепь в Кузбассе /А.П.Широков, М.И.Найдов, А.И. Петров, В.А. Лидер. -М.: Недра. 1990,- 216 с.

3. Атрушкевич A.A., Атрушкевич O.A. Экологически чистые технологические системы гидрошахт нового технико-экономического уровня //Материалы конференции по экологии в Болгарии (Варна, 1998).- Варна, 1998. -С. 51-53.

4. Атрушкевич O.A. Технико экономические аспекты прогрессивного развития подземной добычи угля // -Уголь. -2000. -№4.-С. 34-35.

5. Атрушкевич O.A. Интегрированная подземная технология добычи угля //Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых: Материалы II Международной конференции Новокузнецк, СибГГМА. 1997.- С.69-70

6. Атрушкевич O.A., Атрушкевич A.A. Стеклопластиковая шариковинто-вая стойка //Перспективы развития горнодобывающей промышленности: Тезисы докладов IV Международной научно-практической конференции. Новокузнецк, СибГГМА. 1997.-С.232.

7. Атрушкевич O.A., Атрушкевич A.A., Фомичев С.Г. Гравитационно-фильтрующий храпок //Перспективы развития горнодобывающей промышленности: Тезисы докладов IV Международной научно-практической конференции. Новокузнецк, СибГГМА. 1997.-С.103-104.

8. Атрушкевич O.A., Гапанович В.А. Осветление технологической воды // Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых: Материалы II Международной конференции. Новокузнецк, СибГГМА. 1997. С. 96-97.

9. Атрушкевич O.A., Журавлев В.А. Закономерности износа желобов и их защита // Гидротранспорт угольных шахт.- М.: МГУК, 1994, -С. 40-47.

10. Атрушкевич O.A., Журавлев В.А. Вопросы производства желобов для безнапорного гидротранспорта //Гидротранспорт угольных шахт.- М.: МГУК, 1994, -С. 52-58.

11. Атрушкевич O.A., Кайдо И.И., Комаров В.В. Технология оставления породы в шахте // Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых: Материалы IV Международной конференции. Новокузнецк, СибГИУ. 1999.-С. 130.

12. Атрушкевич O.A., Кайдо И.И., Топоров С.П. Новые типы анкерного крепления горных выработок // Перспективы развития горнодобывающей промышленности: Тезисы докладов IV Международной научно-практической конференции. Новокузнецк, СибГГМА. 1997.- С.88-89.

13. Атрушкевич O.A., Кайдо И.И., Фомичев С.Г. Системное совершенствование подземной технологии добычи угля //Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири: Тезисы докладов Международной научно-практической конференции. Кемерово, КузГТУ. 1997.- С. 52-53.

14. Атрушкевич O.A., Кайдо И.И., Фомичев С.Г. Альтернативное направление реструктуризации угольной промышленности // -Уголь, 1999, №4, -С.54-56.

15. Атрушкевич O.A., Кайдо И.И., Фомичев С.Г. Гидротехнология экономически выгодная технология добычи угля // -Уголь. -1999. -№10.-С. 63-64.

16. Атрушкевич O.A., Топоров С.П., Приставка А.Г. Очистной гидромониторный комплекс //Перспективы развития горнодобывающей промышленности: Тезисы докладов IV Международной научно-практической конференции. Новокузнецк, СибГГМА. 1997.-С. 194-195.

17. Атрушкевич O.A., Фомичев С.Г. Обезвоживание рядового угля при гидравлической добыче //Перспективы развития горнодобывающей промышленности: Тезисы докладов IV Международной научно-практической конференции. Новокузнецк, СибГГМА. 1997.- С. 86-87.

18. Базер Я.И., Крутилин В.И, Соколов Ю.Л. Проходческие комбайны. М.: Недра. 1985.-304 с.

19. Баклашов И.В. Деформирование и разрушение породных массивов. -М.: Недра, 1988.-271.с.

20. Батугина И.М., Петухов И.М. Геодинамическое районирование месторождений при проектировании и эксплуатации рудников. -М.: Недра, 1988.166 с.

21. Борисов A.A. Механика горных пород и массивов.-М.,Недра. 1980.360 с.

22. Борьба со взрывами угольной пыли в шахтах / М.И. Нецепляев, А.И. Любимова, П.М. Петрухин и др. М.:Недра. 1992.-298 с.

23. Брагин В.Е. Состояние и перспективы угледобычи в Кузбассе // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири: Тезисы докладов Международной научно-практической конференции. Кемерово, КузГТУ. 1997,- С. 3-6.

24. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений. Учебник для вузов.-М.:Недра, 1982.270 с.

25. Бурчаков A.C., Гринько Н.К., Ковальчук А.Б. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1978. -536 с.

26. Бурштейн М.А. Современное состояние и перспективы развития угольной промышленности Китайской народной республики. Новое в технологии, экологии и экономике //Научн. сообщ. ННЦ горного производства ИГД им. A.A. Скочинского, вып. №309/98, М - с. 162-168.

27. Введение в механику скальных пород. /Пер. с анг. под ред. X. Бока М.:Мир. 1983.-276 с.

28. Временная инструкция по применению систем разработки пологих и наклонных пластов короткими забоями с расположением их в зоне частичной разгрузки на гидрошахтах Кузбасса,- Новокузнецк, ВНИИгидроуголь. 1975. -14 с.

29. Временная инструкция по применению способов охраны подготовительных выработок гидрошахт Кузбасса /Кайдо И.И., Златицкий А.Н., Гарипова С.М., Ворожищев А.И. и др. Новокузнецк, ВНИИгидроуголь. 1985, - 28 с.

30. Временная инструкция по установлению основных параметров технологических схем очистной выемки для пластов пологого падения на гидрошахтах Кузбасса. Новокузнецк, ВНИИгидроуголь. 1977, -149 с.

31. Временная инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Кузнецкого бассейна.-Прокопьевск, КузНИУИ. 1996.-94 с.

32. Временное руководство по применению анкеров на пласторастворах для крепления выработок транспортных тунелей. -М.:ВНИИ трансп. стр-ва. 1979, -34 с.

33. Вылегжанин В.Н., Витковский Э.И., Потапов В.П. Адаптивное управление подземной технологией добычи угля. Новосибирск.: Наука. 1987.232 с.

34. Гарипова С.М., Кайдо И.И. Оптимальная ориентация нарезных выработок в трещиноватом угольном пласте // Тезисы докладов Всесоюзной научно- практической конференции молодых ученых и специалистов угольной промышленности. М., 1983. -с. 4-5.

35. Гапанович JI.H. Предлагаемая технология должна быть обоснована// Уголь, №5, 1999, -С. 28 -29

36. Гидротранспорт угольных шахт / Атрушкевич A.A., Казаков С.П., Стефанюк Б.М., Атрушкевич В.А. М.: Изд. МГУК. 1994.-144 с.

37. Глушко В.Т., Виноградов В.В. Разрушение горных пород и прогнозирование проявлений горного давления. -М.:Недра. 1982.-192 с.

38. Горное давление в подготовительных выработках угольных шахт / Г.Г. Штумпф, П.В.Егоров, А.И. Петров, Б.В. Красильников.-М.:Недра., 1996, -352 с.

39. Гринько Н.К., Гранин И.В., Подгорнов М.С. Методология прогнозирования развития угольной промышленности //Новое в технологии, экологии и экономике /Научн. сообщ. ННЦ горного поизводства ИГД им. A.A. Скочин-ского, вып. №309/98, М.-С. 14-23.

40. Грицко Г.И. Основные направления использования угля и углепро-дуктов //Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири: Тезисы докладов Международной научно-практической конференции. Кемерово, КузГТУ. 1997,-С. 12-15.

41. Грицко Г.И., Вылегжанин В.Н. Теоретические основы синтеза динамических адаптивных моделей горных процессов // ФТПРПИ, 1977, №6, -С. 3539.

42. Гройсман С.И. Технолгия обогащения углей. М.: Недра. 1987. -338 с.

43. Демидов Ю.В. Глубокая переработка основа повышения роли угля // -Уголь.№5. 1999.-С. 19-20.

44. Сверла гидравлические ручные СРГ /А.Г.Добряков, В.Г.Краюшкин, В.И.Медведков, М.Н. Рещикова. М.: ЦНИЭИуголь, 1983.- 36с.

45. Евсеев B.C., Архипов Г.Н., Розанцев Е.С. Применение проходческих комбайнов на шахтах. -М.: Недра. 1981.-183 с.

46. Ерофеев JI.M. , Мирошникова JI.A. Повышение надежности крепи горных выработок. -М.:Недра. 1988.-245 с.

47. Заславский Ю.З., Дружко Е.Б. Новые виды крепи горных выработок.-М.:Недра. 1989.-256 с.

48. Зональная дезинтеграция горных пород вокруг подземных выработок : часть 1: Данные натурных наблюдений / Е.И.Шемякин, Г.Л.Фисенко, М.В. Курленя и др.//- ФТПРПИ. 1986. №3.-C.3-15.

49. Зональная дезинтеграция горных пород вокруг подземных выработок : часть 2:Разрушение горных пород на моделях из эквивалентных материалов / Е.И.Шемякин, Г.Л.Фисенко, М.В. Курленя и др. //- ФТПРПИ. 1986. №4.-С,3-13.

50. Зональная дезинтеграция горных пород вокруг подземных выработок : часть 3: Теоретические представления / Е.И.Шемякин, Г.Л.Фисенко, М.В. Курленя и др. //- ФТПРПИ. 1987. №1.-С.З-8.

51. Игнатьев А.Д., Иванов К.И. Подземная добыча угля гидравлическим способом на пластах тонких и средней мощности. М.: Углетехиздат. 1957. -325 с.

52. Ильин В.И. Совершенствование горного хозяйства при реструктуризации шахт России // Сб. "Проблемы разработки угольных месторождений". -М.: Недра, 1997.-287С.

53. Инструкция по применению и проектированию комбинированной анкер-металлической крепи конструкции КузНИИшахтострой (АМК).-Кемерово, КузНИИшахтострой. 1980.-65 с.

54. Каретников В.Н., Клейменов В.Б., Нуждихин А.Г. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. Справочник. М.: Недра, 1989.-571 с.

55. Кинев Т.С. Опыт применения анкерной крепи с быстротвердеющими вяжущими вяжущими заполнителями на Южно-Уральских бокситовых рудниках// Цветная металлургия, 1984, № 10, С.34-37, № 20.- С.24-26.

56. Климкин В.Г. Динамика основных показателей работы угольной промышленности России за 1913-1997 гг // Новое в технологии, экологии и экономике /Научн. сообщ. ИГД им. A.A. Скочинского, вып. 295, М.,1994. С. 119-161.

57. Князьян Г.С, Испытания новых электросверл // Сб. научных трудов ДПИ. Донецк, ДЛИ. 1986. - С.72-73.

58. Ковалев В.В. Финансовый анализ: Управление капиталом. Выбор инвестиций. Анализ отчетности. -М.: Финансы и статистика, 1998.-512 с

59. Коденцов А .Я. Гидротехнология на шахтах. М.: Недра. 1984. 320 с.

60. Перспективы технического переоснащения очистных работ /Е.Ф.Козловчунас, В.Д.Носенко, Б.К.Мышляев, А.И.Скрыль // Уголь. 1998, №3. - С. 34-40.

61. Колин Д.И., Рыжевский М.Е. О несущей способности сталеполимер-ной анкерной крепи // Шахтное строительство. 1981, № 3, -С.46-48.

62. Коровкин Ю.А., Бураков В.А. Дешевый уголь и повышенная безопасность в системе технологической и структурной перестройки шахт// -Уголь. 1999,№5. -С. 22-27.

63. Коробецкий И.А. Технико-экономические и социальные аспекты глубокой переработки углей // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири: Тезисы докладов Международной научно-практической конференции Кемерово, КузГТУ. 1997,- С.20-24.

64. Крапчин И.П. Эффективность использования углей. М.: Недра. 1976. -240 с.

65. Красильников Б.В. Повышение эффективности добычи и переработки углей Кузбасса /./Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири: Тезисы докладов Международной научно-практической конференции- Кемерово, КузГТУ. 1997.-С.15-19.

66. Кошелев К.В., Петренко Ю.А., Новиков А.О. Охрана и ремонт горных выработок. М.,Недра. 1990.-218 с.

67. Крашкин И.С., Шатиров С.В., Брайцев A.B. Оценка целесообразности внедрения камерно-столбовой системы разработки на шахтах Российской Федерации//- Уголь. 1998, №3,- С. 21-25.

68. Кузьмич И.А., Кузнецов Г.И. Опыт гидравлической добычи угля зарубежом / Итоги науки и техники. Разработка месторождений полезных иско-паемых.-М. : ВИНИТИ. 1986. Том 33. -С.3-66.

69. Кузьмич О.Ю. Некоторые особенности трещинообразования в массиве вокруг подготовительных выработок // Угольная промышленность СССР. Реф. На картах. ЦНИЭИуголь. Вып. №7 . 1989.

70. Кузьмич О.Ю. Единый подход к управлению углепородным массивом припроведении подготовительных выработок.// Сб. докл. Научн. техн. конф. -Донецк: ДПИ. 1991.-С. 10.

71. Лангольф Э.Л, Вылегжанина И.И., Мазикин В.П. Проблемы эффективности реструктуризации угольной промышленности Кузбасса. Кемерово: Кузбассвузиздат. 1997. 248 с.

72. Литвинский Г.Г. Расчет устойчивости породной поверхности горных выработок // Сб. "Устойчивость и крепление горных выработок, вып.2. -Л.: ЛГИ, 1976, -С. 35-39.

73. Людвиг Г., Пошватта И., Вальтер Р. Разработка и испытания новых типов ручных вращательных бурильных машин //- Глюкауф, 1986, № 12, -С.13-15.

74. Методика выбора рациональных параметров технологических схем очистной выемки пологих угольных пластов гидрошахт Кузбасса. Новокузнецк, ВНИИгидроуголь, 1988,-139 с.

75. Методическое пособие по определению основных параметров систем разработки с гидромеханизацией в условиях пологих пластов. -Л.: ВНИМИ. 1967.-75 с.

76. Методические указания по определению несущей способности целиков. -Л.: ВНИМИ. 1972.-90 с.

77. Методическое руководство по укреплению углепородных массивов химическим анкерованием. М.: ИГД им. A.A. Скочинского. 1987,-48 с.

78. Методические указания по статистической обработке и анализу результатов исследований проявлений горного давления. -Л.: ВНИМИ. 1976.-166 с.

79. Механизация проведения подготовительных выработок / А.И.Петров, Г .Г. Штумпф, П.В.Егоров, Г.Н. Архипов /-М.: Недра. -248 с.

80. Мировая стратегия формирования угольного производства /И.В.Гранин, Е.Ф.Козловчунас, В.Д.Носенко, Е.М.Дубровский // Новое в технологии, экологии и экономике /Научн. сообщ. ННЦ горного поизводства ИГД им. A.A. Скочинского, вып. №309/98, М,- С.3-14.

81. Михеев О.В., Атрушкевич В.А., Саламатин А.Г. Разработка угольных месторождений с использованием открытых техногенных выработок. М.: МГГУ. 1995.-46 с.

82. Митчелл Д.Р. Обогащение угля (перевод с английского под ред И.З. Марголина). -М.: Углетехиздат. 1956. -706 с.

83. Морозов А.Ф. Флуктуации зон дезинтеграции пород вокруг подготовительных выработок. // В сб. "Пути улучшения состояния горных выработок". -М.: ЦНИЭИуголь, 1989.-29 С.

84. Морозов А.Ф. Флуктуации зональной дезинтеграции осадочных пород вокруг подготавливающих выработок.// Уголь Украины. 1991. №7.-С.23-25

85. Мучник B.C., Голланд Э.Б, Маркус М.Н. Подземная гидравлическая добыча угля. -М.: Недра, 1986, 223 с.

86. Мясников A.A., Стариков С.П., Чикунов В.И. Предупреждение взрывов газа и пыли в угольных шахтах. М.: Недра. 1985. - 205 с.

87. Новые анкерные крепи, способы их возведения и средства обеспечения технологии крепления / Атрушкевич A.A., Атрушкевич В.А., Атрушкевич O.A. и др //Проспект. -Новокузнецк, ВНИИгидроуголь 1996, -8 с.

88. Обогащение и обезвоживание угля гидрошахт. /Н.В.Алмазов, Г.Л. Майдуков, Е.В. Григорюк, Н.В. Кузнецов. -М.: Недра. 1971.-152 с.

89. Оборудование и технологические схемы для подземной гидравлической добычи угля. Каталог. -Москва, ЦНИЭИуголь, 1990. -72 с.

90. Опарин В.Н., Курленя М.В. О скоростном разрезе Земли по Гуттен-бергу и возможном его геомеханическом объяснении. I: Зональная геодезинтеграция и иерархический ряд геоблоков // ФТПРПИ. 1994. №2.-С Л 426

91. Открытие № 400. "Явление зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок"/ Е.И.Шемякин, М.В. Курленя, В.Н.Опарин и др.// -БИ, 1992, №1

92. Отраслевая инструкция по применению рамных и анкерных крепей в подготовительных выработках угольных и сланцевых шахт. -М.:ИГД им A.A. Скочинского. 1985.-147 с.

93. Перспектива развития интегрированных технологий / Л.А.Пучков,

94. О.В.Михеев, В.А.Атрушкевич, О.А.Атрушкевич // Матер. Научного симпозиума "Неделя горняка 98"/ Горный информационно-аналитический бюллетень. -М.:МГГУ 1998.- вып.2.-С. 36-42.

95. Петухов И.М., Линьков A.M. Механика горных ударов и выбросов. М.: Недра. 1983.-280 с.

96. Полимерные композиционные материалы в горном деле/ В.В. Васильев, И.Г.Манец, Р.А.Веселовский и др/ М.,Недра. 1988.-236 с.

97. Попков М.Н. Никишичев Б.Г., Евтушенко А.И. Новые системы разработки пологих и наклонных пластов//- Уголь. №4, 1998. -С. 30-31.

98. Прогнозный каталог шахтопластов Кузнецкого угольного бассейна с характеристикой горно-геологических факторов и явлений. М. ИГД им. A.A. Скочинского . 1983.-190 с.

99. Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. В 2 -х частях. М.ИГД им. А.А.Скочинского. 1979. Часть 1. Технологические схемы.- 333 с.

100. Проектирование предприятий с подземным способом добычи полезных ископаемых: Справочник / A.C. Бурчаков, A.C. Малкин, В.М. Еремеев и др.-М.: Недра, 1991.-399 с.

101. Разработка угольных месторождений короткими очистными забоями/ А.П. Судоплатов, В.Ф. Парусимов, JI.H. Гапанович, A.B. Стариков, А.П. Сахаров. М.: Госгортехихдат. 1961. 304 с.

102. Рева В.Н., Мельников О.И., Райский В.В., Поддержание горных выработок. М.: Недра, 1995. - 270 с.

103. Реструктуризация угольной промышленности.(Теория. Опыт. Программы .Прогноз.)/ Ю.Н. Малышев, В.Е. Зайденварг, В.М.Зыков и др. Компания Росуголь. 1996. 536 с.

104. Рогов Е.И. Системный анализ в горном деле. Алма-Ата. : "Наука" КазССР, 1976.-234 с.

105. Родионов В.Н., Сизов И.А., Цветков В.М. Основы геомеханики. М., Недра. 1986.-301 с.

106. Рубан А.Д., Кузнецов A.A., Капралов В.К. Переработка угля на месте добычи с получением электрической энергии//- Уголь. 1999, №5.- С.45-49.

107. Рубинштейн Ю.Е., Волков JI.A. Математические методы в обогащении полезных ископаемых. М: Недра. 1987.-296 с.

108. Руководство по проектированию безнапорного гидротранспорта угля, породы и их смесей./ А.И. Куприн, Г.Т. Тютиков, М.М. Бурштейн, Чен Да-Джун. М.: Госгортехиздат. 1962. -52 с.

109. Руководство по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи./ ВНИМИ, ВНИИОМШС Минуглепрома СССР.-М.: Стройиздат, 1983.-272 с.

110. Рыжевский М.Е., Корженкова И.Н. Современные конструкции анкеров для крепления транспортных тоннелей //Транспортное строительство, 1986, № 2, С. 46 - 49.

111. Саламатин А.Г., Никишичев Б.Г., Кайдо И.И., Соловьев A.C. Совершенствование технологии охраны подготовительных выработок на шахтах Кузбасса в условиях интенсивного горного пучения пород почвы. Учебное пособие. -М.: МГГУ, 1995, -145 с.

112. Сдвижение горных пород при подземной разработке угольных и сланцевых месторождений / А.Г. Акимов, В.Н. Земисев, H.H. Кацнельсон и др. -М.: Недра, 1970.-224 с.

113. Семевский В.Н., Волжский В.М., Тимофеев О.В. и др. Штанговая крепь.-М.:Недра. 1965.-328 с.

114. Скобцов Б.С., Афанасьев Ю.С. Исследования напряжений в железобетонных анкерах// ФТПРПИ, №3, 1972, -С. 29-33.

115. Способы вскрытия, подготовки и системы разработки шахтных полей. Под ред. Б.Ф. Братченко. М.: Недра. 1985.-494 с.

116. Создание интегрированных систем угледобычи на основе гидромеханизации / Л.А.Пучков, О.В.Михеев, В.А.Атрушкевич, О.А.Атрушкевич // -Уголь, №1, 1999, -С.46-48

117. Создание эффективных способов разработки пластов угля пологого падения короткими забоями с минимальным количеством людей забоях /А.П. Судоплатов, A.B. Брайцев, A.B. Стариков и др. -М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1965,- 117с.

118. Совершенствование проходческих комбайнов избирательного действия /А.А.Атрушкевич, В.З.Шабловский, А.С.Бурчаков, В.А.Атрушкевич, О.А.Атрушкевич и др.: Обзор. -М.: ЦНИЭИуголь, 1991.-28 с.

119. Стажевский С.Б. К выбору формы и крепления выработок// -ФТПРПИ. 1986. №5.-С.27-31.

120. Степин A.A. Пути развития технологии возведения сталеполимер-ной анкерной крепи //- Горный журнал, 1983, № 9.-С. 27-29.

121. Стефанюк Б.М. Снижение энергозатрат гидравлической технологии добычи угля: Автореф. дисс. на соиск. учен. степ. докт. техн. наук. -Кемерово. Институт угля и углехимии. 1998 . 52 с.

122. Стреловые проходческие комбайны / В.Е. Германов, И.И. Мельников, И.Д. Фишман и др. -М.: Недра. 1978.-200 с.

123. Структурные модели горного массива в механизме геомеханических процессов /В.Н. Вылегжанин, П.В. Егоров, В.И. Мурашев. Новосибирск.: Наука. Сиб.отд. 1990.-295 с.

124. Таранов В.И., Циферблат В.Л. Механизация установки анкерной крепи за рубежом. ВНИИТС, экспресс-информация, серия 2, выпуск 3, 1986. -32 с.

125. Технологические схемы проведения подготовительных выработок проходческими комбайнами на угольных шахтах Кузбасса. Прокопьевск, КузНИУИ. 1990.-125 е.

126. Технология очистных работ на пологих и наклонных пласта гидрошахт (Рекомендации). -Новокузнецк, ВНИИгидроуголь. 1982. 134 с.

127. Угольная промышленность за рубежом /В.Е. Зайденварг и др. М.: Горная промышленность. 1993,-390с

128. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР. Изд. дополненное.-Л.: ВНИМИ. 1986.-222 с.

129. Фармер Я. Выработки угольных шахт. Пер. с анг. Е.А Мельников. -М.:Недра. 1990.-269 с.

130. Фисенко Г.Л. Предельное состояние горных пород вокруг выработок. М.Недра. 1976.-272 с.

131. Фирма "Лорд Эйрдокс" дает оценку развития длинных лав // -Уголь. №5. 1999.-С. 69-70.

132. Фисун А.П., Петров А.И., Разин В.К. Горно-подготовительные работы на шахтах состояние, проблемы, перспективы развития // -Уголь. 1996. №4.-С. 23-24.

133. Формирование новых основ механики горных пород /О.А.Атрушкевич, И.И.Кайдо, A.B. Сурков и др. // Перспективы развития горнодобывающей промышленности: Тезисы докладов IV Международной научно-практической конференции . Новокузнецк, СибГГМА. 1997,- С. 177

134. Фрянов В.Н., Смирнова С.А. Эффективность технологии подземной угледобычи при ограниченных инвестициях // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири: Тезисы докладов Международной научно-практической конференции,- Кемерово, КузГТУ. 1997.- С. 61-64

135. Цибин JI.A. Шанаев И.Ф. Гидравлика и насосы. -М: Высш. школа. 1976.-256 с.

136. Черняк И.Л., Кузьмич О.Ю., Зайденварг В.Е. Геомеханические вопросы в слоистом массиве вокруг одиночных выработок // -Шахтное строительство. 1991, №12, -С.37-39

137. Черняк И.Л., Ярунин A.C. Управление состоянием массива,- М.: Недра, 1970.- 395 с.

138. Широков А.П. Теория и практика применения анкерной крепи. -М.: Недра, 1981,-381 с.

139. Широков А.П., Лидер В.А., Писляков Б.Г. Расчет анкерной крепи для различных условий применения. -М.: Недра. 1976.-208с.

140. Шпирт М.Я. Безотходная технология. Утилизация отходов добычи и переработки твердых горючих ископаемых, /под ред. Б.Н. Ласкорина. М.: Недра. 1986.-255 с.

141. Шишов Е.Л. Климов С.Л. Строительство гидрошахт. -М.:Недра. 1967.-207 с.

142. Шипов JI.П. Моделирование и расчет на эвм схем обогащения. М.: Недра, 1980. -288 с.

143. Штеренлихт Д.В. Гидравлика.-М.: Энергоавтомиздат, 1991.-252 с.

144. Якоби О. Практика управления горным давлением. Пер. с нем./ Под ред. Каткова Г.А. М.:Недра. 1987.-566 с.

145. Anon. China-Priority for Coal. "World Coal", March, 1979, p. 18-23

146. Butler P. Hydraulic mining: it is feasible, but how economic is it? "Engineer" (Gr. Brit.), 1979, 249. № 6446, p.49

147. Farmer I. W. Stress distribution along a resin grouted rock anchor. « Int. J. RockMech. And Mining Sci. And Geomech. Abstr», 1975, 12, № Ц;р. 347-351.

148. Jordan D. Hydromechanical Winning and Hydraulic Conveying. Colliery Guard.", April, 1979, p.42-47

149. Jeremic M.L. Coal Mining in Western Canada. "Mining Mag." (Gr. Brit), 1978, p.35-37

150. Lin Yilin. Developing Hydraulic Coal Mining Technology in China Today. "World Coal", 1979, 5, № 10, p. 44-45

151. Lewis R. Underground Hydraulic Mine can Point to Safety Advantages. "Mine Safety & Health, U.S. Department of Labour, Mine Safety & Health Admin.", April-May, 1979, 2-5, 28

152. Strebig K. Reese H.B. New concepts and techniques spark the Bureau's Advanced Mining Systems program. "Coal Age", 1975, 80. №8. p. 125-127

153. Stephan D. Das Verhalten von Ankern in geschichteten Gebirge undresultierende Anforderungen. Gluckauf-Forschungschafte, BRD, 1985,63-74.

154. Wakabayashi J. Slurry Pumped 3000 ft. Vertically. "Coal Age", June, 1979, p. 64-87.1. Патенты

155. Патент РФ № 2059557. Автор: Атрушкевич O.A. "Желоб для транспортирования пульпы".

156. Патент РФ № 93053971. Авторы: Атрушкевич A.A., Кравченко

157. A.И., Атрушкевич В.А. и Атрушкевич O.A. "Скребковый конвейер для предварительного обезвоживания транспортируемого материала".

158. Патент РФ № 20820009. Авторы: Атрушкевич A.A., Атрушкевич

159. B.А., Атрушкевич O.A. "Анкерная крепь".

160. Патент РФ № 2123468. Автор: Атрушкевич O.A. "Устройство для соединения внахлестку желобов самотечного транспорта".

161. Патент РФ № 2085744. Авторы: Малышев Ю.Н., Атрушкевич A.A., Гук А.И., Атрушкевич O.A., Малышев В.Н. "Способ упрочнения массива горных пород".

162. Патент РФ № 2082007. Авторы: Малышев Ю.Н., Атрушкевич A.A., Пузрев Г.Е., Гук А.И., Атрушкевич O.A., Малышев В.Н. "Способ установки стержневых анкеров с закреплением быстротвердеющими составами".

163. Патент РФ № 2133827. Авторы: Атрушкевич A.A., Атрушкевич В.А., Фомичев С.Г., Атрушкевич O.A., "Способ разработки наклонных и крутых угольных пластов".

164. Патент РФ № 2138645. Авторы: Атрушкевич A.A., Атрушкевич В.А., Атрушкевич O.A. "Способ закрепления полимерных стержневых анкеров".

165. Патент РФ № 2134349. Автор: Атрушкевич O.A. "Нагнетательная установка для подачи в шпур быстротвердеющих составов".

166. Патент РФ № 2142561. Авторы: Атрушкевич A.A., Атрушкевич В.А., Атрушкевич O.A. "Проходческо-очистной комбайн".

167. Патент РФ № 2143068. Авторы: Атрушкевич A.A., Атрушкевич313

168. В.А., Атрушкевич O.A. "Проходческо-очистной комплекс".

169. Патент РФ № 2142563. Авторы: Атрушкевич A.A., Атрушкевич В.А., Атрушкевич O.A. "Штыревая крепь многократного использования".

170. Патент РФ № 2143559. Авторы: Атрушкевич A.A., Атрушкевич В.А., Атрушкевич O.A., Приставка А.Г., Данильченко В.Н., Авдеев А.П., Пучков J1.A., Лудзиш B.C., Трибунский E.H. "Способ механогидравлической добычи угля".