Обоснование схем подземной выемки угля с использованием открытых горных выработок



Дата13.07.2016
өлшемі4.52 Mb.
түріАвтореферат диссертации

На правах рукописи



ОСМИНИН Дмитрий Валерьевич
ОБОСНОВАНИЕ СХЕМ ПОДЗЕМНОЙ ВЫЕМКИ УГЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
Специальность 25.00.22 – Геотехнология (подземная,

открытая и строительная)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете).
Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Зубов Владимир Павлович


Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Козовой Геннадий Иванович

кандидат технических наук

Согрин Борис Борисович

Ведущее предприятие - ОАО «ГИПРОШАХТ»
Защита диссертации состоится 25 июня 2008 г. в 15 ч 00 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106, Санкт-Петербург, 21-линия, д. 2, ауд. 1160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института (технического университета).

Автореферат разослан 25 мая 2008г.
Ученый секретарь

диссертационного совета

д.т.н., профессор Э. И. Богуславский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность работы. Перспективным направлением развития горнопромышленных районов Российской Федерации является выемка запасов угля, ранее не отрабатываемых традиционными технологиями. Отработка данных запасов не ведется подземным и открытым способами добычи по факторам «безопасность» или «экономическая целесообразность». Только в Кузнецком бассейне по этим причинам отнесены к забалансовым запасам и потерям десятки миллионов тонн углей ценных марок, находящихся в непосредственной близости от земной поверхности.

К этой категории относятся запасы в бортах угольных разрезов, не отработанные в связи с уменьшением мощности угольных пластов и высоким коэффициентом вскрыши; в барьерных целиках технологического назначения между карьерными и шахтными полями; в целиках, оставляемых в местах крупных геологических нарушений; месторождений с небольшими размерами, отработка которых подземным или открытым способами экономически не целесообразна.

Выемка таких запасов может быть высокорентабельной при небольших капиталовложениях и малых сроках окупаемости затрат, за счет использования ранее созданной инфраструктуры.

Как показывает анализ зарубежного опыта и специфики горно-геологических и горнотехнических условий, указанные запасы угля наиболее эффективно могут быть отработаны комплексами глубокой разработки пластов (КГРП).

КГРП по сравнению с другими технологиями: механогидравлической, гидромониторной, буровой, бурошнековой имеют ряд преимуществ - высокий уровень безопасности ведения работ и производительности труда, низкие эксплуатационные затраты и потери угля, более широкая область применения.

Решению задачи повышения эффективности разработки участков, прилегающих к бортам разрезов, посвящено большое число научных работ, выполненных ИГД им. А.А. Скочинского, СПГГИ(ТУ), НТЦ-НИОГР, ВНИМИ, СибГИУ, КузНИУИ и другими организациями. Однако практический опыт применения КГРП, являющегося дорогостоящим оборудованием, показывает, что горные предприятия не полностью используют технические возможности данного комплекса. При этом достигнутые технико-экономические показатели работы КГРП: длина очистных камер, производительность КГРП, себестоимость угля, как правило, существенно отличаются от расчетных значений.

Все это определяет актуальность работы по обоснованию схем подземной выемки угля в бортах разрезов с использованием комплексов глубокой разработки пластов.

Цель работы. Повышение технико-экономических показателей очистных работ и снижение потерь при выемке угля в бортах разрезов с использованием комплексов глубокой разработки пластов (КГРП).

Идея работы. Направления развития фронтов горных работ, последовательность отработки очистных камер и их ориентацию относительно борта разреза необходимо принимать на базе предварительно полученной информации о параметрах и расположении геологических нарушений в пределах выемочного участка.

Основные задачи исследований:

1.Оценка степени влияния геологических и горно-технических факторов на технико-экономические показатели работы комплексов глубокой разработки пластов.

2.Исследования проявлений горного давления в очистных камерах при отработке угольных пластов с использованием КГРП.

3.Разработка методики определения рациональных параметров технологических схем при ведении очистных работ в зоне влияния геологических нарушений.

4.Разработка классификации непереходимых дизъюнктивных геологических нарушений.

5.Разработка патентоспособных технологических схем выемки угольных пластов, прилегающих к бортам разреза, с использованием КГРП.

6.Определение области рационального применения технологии угледобычи комплексами глубокой разработки пластов.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использован комплексный метод исследований, включающий: анализ и обобщение опубликованных в горнотехнической литературе данных по проблеме отработки угольных пластов, прилегающих к бортам разрезов, с использованием различных технологий добычи; шахтные исследования процессов деформирования и разрушения целиков, обрушений кровли очистных камер; математическое моделирование напряженно-деформированного состояния горного массива для различных горно-технических ситуаций.

Научная новизна:

1. Установлены зависимости продолжительности простоев КГРП и среднесуточных объемов добычи от амплитуды вертикальных смещений пласта в местах дизъюнктивных геологических нарушений, расстояния от борта разреза до геологического нарушения и угла между очистной камерой и бортом разреза.

2. Установлены оптимальные направления развития фронтов очистных работ от типов геологических нарушений, расположенных в пределах отрабатываемых участков.

Основные защищаемые положения:

1. Основными причинами случайных простоев КГРП, снижения длины очистных камер и среднесуточных объемов добычи являются дизъюнктивные геологические нарушения типа взбросов, сбросов и надвигов. С данным фактором связано до 80% случайных простоев КГРП от общего их количества, 40-50% и более снижения производительности КГРП.

2. Направления развития фронтов горных работ и последовательность отработки очистных камер необходимо принимать с учетом величин амплитуд вертикальных смещений пласта в местах дизъюнктивных геологических нарушений и расположения этих нарушений относительно борта разреза.

3. К числу основных требований при проектировании технологических схем отработки пластов с использованием КГРП следует относить создание в процессе ведения работ горно-технических ситуаций, обеспечивающих максимально возможную среднюю длину очистных камер. Выполнение данного требования в условиях разреза «Распадский» позволяет снизить эксплуатационные потери угля в 1,2 – 1,7 раза и увеличить среднесуточные объемы добычи на 20 - 50%



Практическая значимость работы:

    • Установлена степень влияния геологических нарушений на основные параметры технологической схемы с использованием КГРП – величину устойчивого пролета очистных камер, ширину междукамерных и блоковых целиков.

    • Разработана классификация непереходимых дизъюнктивных геологических нарушений и рекомендованы рациональные схемы развития горных работ относительно борта разреза и непереходимых дизъюнктивных геологических нарушений.

    • Разработан патентоспособный способ выемки угольных пластов позволяющий повысить в 1,4 - 1,7 раза производительность труда, снизить на 40-50% потери угля в междукамерных и блоковых целиках, обеспечить безопасность ведения очистных работ

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций. Достоверность защищаемых положений, основных выводов и рекомендаций подтверждается представительностью и надежностью исходных данных, значительным объемом статистических данных за 2005-2007 гг. о влиянии горно-геологических условий на технико-экономические показатели работы КГРП, соответствием расчетных качественных и количественных характеристик исследуемых процессов результатам, полученным при проведении натурных наблюдений, включающих их экспертную оценку специалистами ЗАО «Разрез Распадский» и других научных организаций; использованием современных апробированных методов исследований.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались: на ежегодных научных конференциях молодых ученых СПГГИ (ТУ) «Полезные ископаемые России и их освоение» (Санкт-Петербург, 2006 г., 2007 г., 2008 г.); 5-ой международной научно-технической конференции «Современные технологии освоения минеральных ресурсов» (Красноярск, 2007 г.); научном симпозиуме «Неделя горняка - 2008» (МГГУ, г. Москва); научных семинарах кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых», СПГГИ (ТУ).

Личный вклад автора. Сбор, анализ и обобщение результатов ранее выполненных исследований, сформулированы задачи исследований, разработана методика и проведены шахтные и аналитические исследования, выполнена обработка и интерпретация полученных результатов, сформулированы основные защищаемые положения и выводы, разработаны практические рекомендации.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 8 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа общим объемом 188 страниц состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 133 источников, включает 70 рисунков и 12 таблиц.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.т.н., проф. В.П. Зубову за постоянное внимание к данной работе, помощь в определении общей идеи работы, направлений исследований и интерпретации полученных данных; техническим работникам ЗАО «Разрез Распадский» за помощь в сборе исходной информации и проведении шахтных исследований; сотрудникам кафедры РМПИ за полезные замечания, ценные советы и техническую помощь при выполнении работы.


ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ


Общей теоретической базой при выполнении данной работы явились труды ведущих ученых в области совершенствования технологических схем подземной разработки месторождении твердых полезных ископаемых: В.Е. Зайденварга, В.Н. Фрянова, Г.И. Козового, А.Г. Протосени, В.П. Зубова, Ю.Н. Кузнецова, А.Д. Рубана, Ф.М. Киржнера, А.С. Малкина, А.Г. Нецветаева, М.И. Устинова, Н.К. Гринько, О.В. Ковалева, Ю.В. Громова, И.Н. Лось, В.М. Шика, М.А. Розенбаума и др.

В первой главе диссертационной работы представлен анализ практического опыта отработки угольных пластов, прилегающих к бортам разрезов. Проанализирована специфика горно-геологических условий разработки угольных месторождений с использованием КГРП в Кузнецком угольном бассейне. Сформулированы цели и задачи исследований.

Во второй главе исследовано влияние горно-геологических и горнотехнических факторов на технико-экономические показатели очистных работ при использовании комплексов глубокой разработки пластов на разрезе «Распадский».

В третьей главе приведены результаты аналитических исследований влияния горно-геологических факторов на ширину междукамерных и блоковых целиков и устойчивость кровли очистных камер. Разработана методика определения минимальной ширины целиков и величины устойчивого пролета.

В четвертой главе приведены результаты исследований влияния параметров геологических нарушений, на напряженно-деформируемое состояние горного массива в нарушенной зоне.

В пятой главе сформулированы требования к технологическим схемам отработки угольных пластов, прилегающих к бортам разрезов с использованием КГРП. Даны рекомендации по выбору рациональных параметров и развитию фронтов очистных работ предложенных технологических схем. Приведена оценка экономического эффекта, связанного с внедрением разработанных рекомендаций.

Основные результаты исследований отражены при доказательстве следующих защищаемых положений:



1. Основными причинами случайных простоев КГРП, снижения длины очистных камер и среднесуточных объемов добычи являются дизъюнктивные геологические нарушения типа взбросов, сбросов и надвигов. С данным фактором связано до 80% случайных простоев КГРП от общего их количества, 40-50% и более снижения производительности КГРП.

Исходя из результатов проведенного статистического исследования и анализа опыта выемки угля комплексами глубокой разработки пластов (КГРП) можно сделать вывод, что одним из основных факторов снижения эффективности применения высокопроизводительного оборудования, является раннее прекращение добычных работ в камерах (рисунок 1).

Фактически достигаемые и расчетные, по техническим возможностям КГРП, показатели работы могут отличаться в несколько раз. При этом потери угля, связанные с ранним прекращением работ в очистных камерах (рисунок 2), сопоставимы с потерями в междукамерных и блоковых целиках и приводят к увеличению общих эксплуатационные потерь на 40-50%.


Рисунок 1 - Основные причины прекращения добычных работ в камерах




Рисунок 2 - Распределение потерь угля при ведении добычных работ комплексом глубокой разработки пластов

Выполненные исследования показали, что наблюдаемое на ряде участков резкое снижение технико-экономических показателей очистных работ объясняется низкими значениями коэффициента машинного времени, обусловленными значительной длительностью простоев КГРП.

Технология добычи угля с использованием КГРП предусматривает значительные затраты времени на подготовительно-заключительные операции. В условиях разреза «Распадский» они составляют не менее 26%.

Значения данного показателя зависят главным образом от фактической длины отработанных камер и организации работ, принятой при извлечении оборудования из камеры и подготовке к выемке очередной камеры.

Как показывают расчеты, при выемке пласта мощностью m =2,1 м и средней длине очистной камеры 300 м максимальное значение суточного коэффициента машинного времени может достигать значения 0,75, а при длине 50м не превышает 0,5. При этом максимальная среднесуточная добыча КГРП соответствующая этим значениям составляет 8750 и 5900 тонн (рисунок 3,а).

Фактически достигнутые среднесуточные объемы добычи в условиях разреза «Распадский» на исследованных участках составляли 40 - 50% и меньше указанных максимальных значений. По данным хронометражных наблюдений значения суточного коэффициента машинного времени в периоды отработки этих участков не превышали 0,25 - 0,37, что связано с большой продолжительностью случайных, не предусмотренных графиком организации работ, простоев.

Случайные простои КГРП (рисунок 1) обусловлены главным образом: особенностями горно-геологических условий залегания пласта на отрабатываемых участках; обрушениями пород кровли в камерах; поломками механизмов, входящих в КГРП; затоплением камер; отсутствием транспортных средств для вывоза угля на поверхности.

Определяющее отрицательное влияние на продолжительность случайных простоев оказывают горно-геологические условия залегания пласта. До 80% случайных простоев КГРП от общего их количества непосредственно или косвенно связано с этим фактором. При этом следует отметить высокий уровень надежности КГРП, о чем свидетельствует относительно небольшое число простоев (2%, рисунок 1) из-за отказов входящего в него оборудования.

Основными причинами случайных простоев КГРП (рисунок 3,б) и снижения технико-экономических показателей очистных работ по геологическим факторам является наличие в пределах выемочного участка дизъюнктивных нарушений типа взбросов, сбросов, надвигов.





Рисунок 3 - Влияние непереходимых геологических нарушений на:

а - среднесуточные объемы добычи КГРП; б - продолжительность простоев КГРП

При подходе забоя очистной камеры к непереходимому дизъюнктивному геологическому нарушению проходку очистных камер прекращали. В связи с этим уменьшалась средняя длина очистных камер, снижались технико-экономические показатели очистных работ, и значительно увеличивались эксплуатационные потери полезного ископаемого. В большей степени это связано с дополнительными непроизводительными простоями КГРП при его переводах для отработки очередных камер и установках в новые рабочие положения.

Вблизи нарушений кровля пласта, как правило, является неустойчивой и обрушается при ее обнажении. Кроме того, переход дизъюнктивных нарушений связан с необходимостью подрывки вмещающих пород, уменьшением вынимаемой мощности пласта и нарушением прямолинейности става транспортера.

Отработка угольных пластов с использованием КГРП в зонах геологических нарушений сопряжена с большими техническими и экономическими рисками. Поэтому с целью предотвращения повреждений исполнительного органа и особенно завалов камеры горными породами, работы в очистных камерах при встрече исполнительным органом геологического нарушения прекращают, оборудование извлекают на поверхность, а выемку угля в данной камере в дальнейшем не возобновляют.



2. Направления развития фронтов горных работ и последовательность отработки очистных камер необходимо принимать с учетом величин амплитуд вертикальных смещений пласта в местах дизъюнктивных геологических нарушений и расположения этих нарушений относительно борта разреза.

Шахтными исследованиями установлено, что основным параметром, характеризующим нарушение, является амплитуда смещения пласта, от которой зависит зона влияния тектонических нарушений и объем присекаемых пород. В зависимости от амплитуды смещения пласта изменяется траектория движения очистного оборудования.

Прекращение очистных работ объясняется невозможностью маневрирования КГРП в вертикальной плоскости и в переводе его с одного уровня на другой на величину определяемую амплитудой нарушения.

Исследования показали, что переход КГРП (рисунок 4) дизъюнктивных нарушений неосуществим при встрече геологических нарушений с амплитудами вертикальных смещений пласта, большими их предельно допустимых значений. Так как в этом случае возникает опасность зажатия исполнительного органа КГРП в очистной камере, а также невозможность выдачи угля на дневную поверхность из-за изменения угла изгиба транспортера в вертикальной плоскости.

Выбор рационального направления движения КГРП, обеспечивающего переход геологического нарушения без значительных осложнений, должен осуществляться исходя из параметров геологического нарушения - формы нарушения (взброс, сброс) и амплитуды нарушения.

Рисунок 4 – Принципиальная схема перехода КГРП дизъюнктивных геологических нарушений:

1 - рабочая площадка; 2 – борт разреза; 3 – очистная камера; 4 – забой камеры; 5 – КГРП; 6 – многозвенный транспортер; 7 – исполнительный орган; 8 - геологическое нарушение; 9 – трещина разлома; 10 – расположение многозвенного транспортера при переходе нарушения; Lт – технически возможная длина камеры; S – расстояние от устья камеры до геологического нарушения; m – мощность угольного пласта; mв – вынимаемая мощность угольного пласта; h – амплитуда нарушения; β - угол изгиба многозвенного транспортера.

С учетом вышеизложенного можно сделать вывод, что при переходе КГРП дизъюнктивных геологических нарушений предельно допустимые значения амплитуд hн вертикальных смещений пласта следует определять из выражения:

hн > min (hт, hи), (1)

где: hт – максимально допустимая величина амплитуды вертикальных смещений пласта по условию обеспечения надежного транспортирования угля в камере многозвенным транспортером; hи – максимально допустимая величина амплитуды вертикальных смещений пласта по условию исключения расклинивания исполнительного органа межу породами кровли и почвы пласта.

hт ≤ S·tg βпр,

где: S – расстояние от устья очистной камеры до дизъюнктивного геологического нарушения; βпр – предельно допустимое значение угла между плоскостью рабочей площадки , на которой смонтирован КГРП, и коробчатым многозвенным транспортером, при превышении которого происходит деформирование или разрушение коробчатого многозвенного транспортера.

hи ≥ mп – mо,

где: mп - мощность пласта на расстоянии S от борта разреза, mо -минимальная вынимаемая мощность пласта КГРП.

Предельно допустимые значения угла изгиба (βпр) коробчатых многозвенных транспортеров КГРП, изготавливаемых американской фирмы SUPERIOR HIGHWALL MINERS, не превышает 100. Минимальная вынимаемая мощность пласта mо составляет 0,8м.

Переход геологического нарушения с амплитудами hн ≤ min (hт, hи) возможен, но при этом необходимо вести присечку вмещающих пород. В результате чего снижаются скорость подвигания и нагрузка на очистной забой, повышается износ оборудования и его аварийность, ухудшаются показатели качества добываемых углей по причине разубоживания. Поэтому величина предельного уровня присечки вмещающих пород должна обосновываться технико-экономическими расчетами для конкретных горно-геологических условий.



3. К числу основных требований при проектировании технологических схем отработки пластов с использованием КГРП следует относить создание в процессе ведения работ горно-технических ситуаций, обеспечивающих максимально возможную среднюю длину очистных камер. Выполнение данного требования в условиях разреза Распадский позволяет снизить эксплуатационные потери угля в 1,2 – 1,7 раза и увеличить среднесуточные объемы добычи на 20 - 50%

В результате выполненных шахтных исследований было установлено, что одним из важнейших факторов увеличения производительности КГРП и снижения потерь угля является максимизация длины очистных выработок.

Исследования показали, что на участках, в пределах которых находятся непереходимые дизъюнктивные геологические нарушения, средняя длина очистных камер в ряде случаев в 3-4 раза меньше длины камеры, обеспечиваемой техническими возможностями КГРП. Производительность труда при этом снижается на 30-60%, издержки производства возрастают на 30-40% и более, эксплутационные потери полезного ископаемого возрастают в несколько раз.

В эксплуатацию вовлекаются все более сложные по своему тектоническому строению выемочные участки, в результате чего снижаются технико-экономические показатели – уменьшается нагрузка на очистной забой и увеличивается себестоимость добычи.

Потери угля в целиках вблизи нарушений и на участках, интенсивно нарушенных дизъюнктивами, достигают сотен тысяч тонн.

Существенно уменьшить отрицательное влияние дизъюнктивных геологических нарушений можно путем рационального планирования горных работ с учетом места их расположения в пределах отрабатываемых участков.

Путем изменения пространственного расположения очистных камер можно управлять состоянием геомеханической системы в пределах выемочного участка, таким образом, чтобы в зону нарушения попадало ограниченное число очистных камер.

Степень влияния непереходимого геологического нарушения на среднюю длину камер в пределах отрабатываемого участка в значительной степени зависит от угла между бортом разреза и трещиной разлома, а также основных направлений развития фронтов очистных работ (от нарушения или к нарушению).

В целях оперативного выбора схемы развития горных работ относительно непереходимых геологических нарушений разработана классификация по характерным производственным ситуациям (таблица 1).
Таблица 1

Классификация непереходимых дизъюнктивных геологических нарушений и рекомендуемые схемы расположения очистных камер



Тип непереходимого дизъюнктивного геологического нарушения

Рекомендуемые принципиальные схемы расположения камер относительно борта разреза и непереходимого дизъюнктивного геологического нарушения


16



Дизъюнктивное геологическое нарушение не пересекает борт разреза

Схема №1:

 = 0 – 20о, Smin >150 м, β= 60-90 о





Схема №2:

 = 0 – 20о, S= 50-150 м, β= 30-60 о





Схема №3:

 = 0 – 20о, Smax ≤50 м, β= 70-90 о





Дизъюнктивное геологическое нарушение пересекает борт разреза

Схема №4:

 = 70-90о, β= 70-90 о





Схема №5:

 = 30 – 70о, β=30-70 о





Схема №6:

 =20 – 30о, β= 30-90 о





Условные обозначения: 1- рабочая площадка; 2 – дополнительная траншея; 3 – борт разреза; 4 – очистные камеры; 5 – междукамерные целики; 6 - геологическое нарушение;  - угол между трещиной разлома геологического нарушения и бортом разреза; S – расстояние от борта разреза до геологического нарушения, β – угол между очистной камерой и бортом разреза, - направление развития фронта очистных работ.

Выбор схемы (таблица 1) определяется горно-геологическими условиями, но главным образом зависит от угла между трещиной разлома геологического нарушения и бортом разреза и расстоянием от борта разреза до геологического нарушения.

Область применения технологической схемы определяется удельными затратами на добычу 1 тонны угля и обеспечением безопасного уровня ведения работ на сопряжении устья очистной камеры с бортом разреза.

Расстояние от борта разреза до геологического нарушения определяет длину очистных камер, а угол между трещиной разлома геологического нарушения и бортом разреза определяет количество очистных камер попадающих в зону тектонического влияния.

Сущность рекомендованных схемы развития горных работ состоит в том, что, зная места расположения и параметры дизъюнктивных геологических нарушений, очистные камеры проходятся параллельно или под небольшим углом к плоскости разрыва непереходимых дизъюнктивных геологических нарушений за пределами зон повышенной нарушенности пласта и вмещающих пород. Это позволяет увеличить среднюю длину очистных камер на 25 - 50% при отработке участков, осложненных типовыми непереходимыми дизъюнктивными геологическими нарушениями.

При реализации рекомендованных технологических схем очистные камеры необходимо располагать таким образом, чтобы трещины разлома дизъюнктивных геологических нарушений находились над междукамерными или технологическими целиками, оставляемым между выемочными блоками.

Использование рекомендуемых схем проведения очистных камер и направлений развития очистных работ, позволяет значительно повысить технико-экономические показатели работы КГРП, при небольших дополнительных затратах на доразведку условий залегания пласта в пределах выемочных участков.


17


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-исследовательской квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи повышение технико-экономических показателей очистных работ и снижение потерь полезного ископаемого при выемке угля в бортах разрезов с использованием комплексов глубокой разработки пласта (КГРП).

Основные научные и практические результаты выполненных исследований:

1. Среднесуточные объемы добычи угля при использовании комплексов глубокой разработки пласта зависят главным образом от суточного коэффициента машинного времени, величина которого определяется главным образом организацией очистных работ и продолжительностью случайных, не предусмотренных графиком организации работ, простоев. Потери добычи, связанные со случайными простоями в условиях отработки пласта IV-V (разрез «Распадский») могут достигать 60 - 50%.

2. При планировании очистных работ с использованием КГРП необходимо различать переходимые и непереходимые дизъюнктивные геологические нарушения. Предельные значения амплитуд вертикальных смещений пласта, при превышении которых геологическое нарушение следует относить к непереходимым, зависят от расстояния между геологическим нарушением и устьем очистной камеры, максимально допустимого угла изгиба коробчатого многозвенного транспортера и минимальной вынимаемой мощности пласта при использовании КГРП.

3. Использование рекомендуемых схем отработки очистных камер и направлений развития очистных работ при выемке участков угольных пластов, осложненных типовыми (таблица 1) непереходимыми дизъюнктивными геологическими нарушениями, позволяет увеличить среднюю длину камеры на 25 - 50%. В условиях разреза «Распадский» следствием этого является: снижение эксплуатационных потерь угля на 20 - 70%, снижение себестоимости добычи угля на 10 - 30 %, увеличение среднесуточной добычи на 20 - 50%.

4. Параметры технологической схемы, направления отработки очистных камер и развития фронтов очистных работ при выемке угля КГРП необходимо принимать с учетом величин амплитуд вертикальных смещений пласта и мест расположения дизъюнктивных геологических нарушений относительно борта разреза. Максимальная средняя длина очистных камер и минимальные потери угля обеспечивается при отработке очистных камер параллельно непереходимым дизъюнктивным геологическим нарушениям, располагаемым над междукамерными или блоковыми целиками угля.

5. К числу условий, выполнение которых позволяет существенно повысить эффективность использования высокопроизводительных КГРП, следует отнести дополнительную разведку пласта на планируемых к отработке участках с целью выявления основных характеристик (, S, Х1 и Х2 и др.) дизъюнктивных геологических нарушений, необходимых для обеспечения оптимального планирования горных работ. Дополнительные затраты на доразведку, например, путем бурения разведочных скважин по контактам пласта с породами кровли, несоизмеримо малы по сравнению с достигаемыми положительными эффектами.

6. Степень влияния факторов «организация работ» и «случайные простои КГРП» на суточный коэффициент машинного времени, а следовательно и на объемы среднесуточной добычи зависит от длины очистной камеры: с уменьшением средней длины камеры резко возрастает степень влияния первого из указанных факторов, а степень влияния второго фактора снижается. Так в условиях разреза «Распадский» уменьшение длины очистной камеры с 200 до 25м при отсутствии случайных простоев приводит к уменьшению сменного коэффициента машинного времени с 0,68 до 0,36.

Ожидаемый экономический эффект при внедрении разработанных рекомендаций в условиях отработки угольных пластов на разрезе «Распадский» составляет 75 - 135 млн. рублей в год.


ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

  1. Осминин Д.В. Опыт открыто-подземной разработки угольных пластов с использованием комплекса HIGHWALL. // Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения: Труды 4-ой межрегиональной научно-практической конференции – Воркута: филиал СПГГИ (ТУ) “ВГИ”, 2006, с. 93-97.

  2. Осминин Д.В. Обоснование рациональных параметров перспективных технологических схем слоевой отработки мощных пологих угольных пластов. / Осминин Д.В., Никишин Д.Ю. // Записки Горного института. «Полезные ископаемые России и их освоение». Т 170(2), 2007 г., СПб.: СПГГИ (ТУ), с. 262-264.

  3. Осминин Д.В. Повышение эффективности разработки угольных месторождений открыто-подземным способом. // Народное хозяйство Республики Коми Т16(1), 2007, с. 70-73.

  4. Осминин Д.В. Применение комплексов глубокой разработки пластов при открыто-подземном способе разработки угольных месторождений / Осминин Д.В., Ромашкевич А.А. // Материалы 5-й Международной научно-технической конференции: Современные технологии освоения минеральных ресурсов, СФУ, 2007, с. 115-118.

  5. Осминин Д.В. Состояние и направления совершенствования технологии отработки угольных пластов с использованием КГРП // Известия вузов. Горный журнал, 2008, №2, Екатеринбург: УГГУ, с.3-6.

  6. Осминин Д.В. Направления совершенствования технологии разработки угольных пластов с использованием комплексов глубокой разработки пластов (КГРП) / Зубов В.П., Осминин Д.В. //Горный информационно-аналитический бюллетень МГГУ №5, 2008, с.25-29.

  7. Осминин Д.В. Выемка угля в бортах разрезов с использованием комплексов глубокой разработки пластов / Зубов В.П., Осминин Д.В. //Горный Журнал №5, 2008, с.37-40.

  8. Положительное решение по заявке на изобретение №2007103986/03; Заявлено 01.02.2007. Способ открыто-подземной разработки целиков угля, оставленных между границей шахтного поля и бортом карьера./ Зубов В.П., Осминин Д.В.


Каталог: download
download -> ЖҰмабекова гүлбақыттың халықаралық конференцияларда жарық КӨрген мақалалар тізімі
download -> Атты халықаралық ғылыми-практикалық конференция өтеді. Конференция жұмысының бағыттары
download -> Конференция жұмысының бағыттары: Лингвомәдени концептология және ұрпақтың мәдени сабақтастығы
download -> Тараз мемлекеттік педагогикалық институты ф 15-38-1/ 2-006
download -> Ғалымның тарих мектебі сөз басы әйгілі Себастьян Бранд «Дүниедегінің бәрі де өткінші, бәрі де тозады, тек ғылым ғана мәңгілік, бәрінен де озады»
download -> Сабақтың тақырыбы: Публицистикалық стильдің тіл ерекшеліктері. Сабақтың мақсаты
download -> Сабақтың тақырыбы: Етістік
download -> Акционерлік қоғамдар туралы 2003 жылғы 13 мамырдағы №415-іі
download -> Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі мемлекет тарихы институты


Достарыңызбен бөлісу:


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет