У теперешній час на території Донбасу однією з основних перешкод, що заважають успішному функціонуванню вуглевидобувних підприємств, є залягання родовищ у складних гірничо-геологічних умовах. Зокрема , актуальної є проблема проведення гірничих вироблень по породах міцністю f >10. При високій швидкості подвигания лави й довжини підготовчих вироблень більше 2-х кілометрів ця проблема стає надзвичайно важливою. Виконання шахтою плану по видобутку й динаміка її росту прямо залежить від своєчасної й оперативної підготовки ділянок, що виймають.
Загальноприйнятим способом проведення гірських вироблень по породах міцністю f >8 є буровзрывные роботи. Також є закордонний досвід створення важких прохідницьких комплексів для ведення робіт з порід міцністю до f =10. Але незважаючи на високий рівень якості виробництва й використовуваних при цьому матеріалів руйнуючий орган комбайна дуже швидко зношується, через високу міцність і абразивність порід. Висока вартість устаткування, енергоємність, постійні витрати на ремонт і заміну зубків і шарошок роблять цей спосіб проведення порівнянним за вартістю з буро-вибуховими роботами й не дають переваги по швидкості проведення гірничих виробок.
Буровибухові роботи, через незначність первісних витрат і можливості ведення робіт у породах будь-якої міцності, залишаються єдиним надійним і перевіреним способом проведення гірських вироблень по міцних породах.
На зниження швидкості проведення гірських вироблень істотно впливають численні фактори.
• Висока газоносность, що змушує знижувати швидкість проведення, через неможливість подачі необхідного обсягу повітря у вироблення, що потрібно для приведення складу шахтної атмосфери в нормальний стан.
• Складна багатопачна структура пласта й геологічні порушення на шляху проведення вироблення (при змішаному вибої), через які сповільнюється робота через необхідність внесення коректування в паспорт проведення (рис. 1)
Рис. 1. Анімований приклад розташування перетину підготовчого вироблення в пликативно порушеному масиві.(5 кадрів, 1кадр/с, зроблено у gif_animator, 321kb)
Розмиви шару з боку покрівлі зі зменшенням корисної потужності, що сповільнює роботу у зв'язку зі значним збільшенням частки верхньої подрывки (рис. 2).
• Висока абразивність породи, що приводить до частої заміни бурильних коронок (до 3-х шт. на шпур), значним витратам часу на буравлення шпурів, економічним витратам на матеріали й вартість машиносмены встаткування (особливо в чисто породному вибої).
Новизна:
У цей час на вугільних шахтах України при проведенні гірничих виробок фахівці використовуючи стандартні формули й методики розрахунку зіштовхуються з рядом таких проблем як: перевитрата вибухового матеріалу; перевитрата коштів ініціювання; занадто великий розліт осколків породи; значна тривалість прохідницького циклу(що значно позначається на швидкості проведення гірських вироблень); витрата часу й коштів на заміну й придбання бурильних коронок.
У даній роботі були проаналізовані нині існуючі методики розрахунку паспортів буровзрывных робіт, дані з таблиць питомої витрати вибухових речовин(отримані експериментальним шляхом), дані по показниках розльоту осколків породи(отримані на практиці), розмір КИШ(коефіцієнт використання шпурів). Після чого були зроблені висновки й рекомендації пов'язані з 1)зменшенням кількості шпурів, що значно зменшить час на буравлення шпурів і відповідно зменшить тривалість прохідницького циклу; 2)зменшенням питомої витрати вибухових речовин і засобів ініціювання, що зменшить вартість; 3)оптимізації паспорта буровзрывных робіт, що зменшить розліт осколків породи так само спростивши й скоротивши час на збирання породи. Всі рекомендації були зроблені на підставі даних і стосовно до умов ВАТ"Шахта "Комсомолець Донбасу".[4]
Шляхи рішення поставленого завдання:
Серед заходів щодо рішення проблем можна виділити технічні й технологічні рішення.
До технічних рішень ставляться застосування нової, більше продуктивної техніки, а так само впровадження инновационно-технологических рішень, які сполучаються із системою операційних поліпшень і грамотною організацією праці.
До технологічного ставиться підвищення продуктивності праці на основі операційних і організаційних змін у рамках застосовуваної технології. Наприклад, сполучення робіт у просторі й часі, що дозволить значно скоротити тривалість прохідницького циклу.
Тому що на підприємстві основним стримуючим фактором при проведення гірських вироблень є висока міцність порід, то спочатку було розглянуто застосовуване бурове встаткування. Із представлених зразків устаткування доцільно застосувати наступне: для порід з коефіцієнтом міцності 16 вибираємо ударно-обертальний спосіб буравлення з використанням перфоратора ПК75А [1].
З огляду на параметри обуривания вибою й необхідності розміщення бурової установки у виробленні, приймаємо бурильну установку УБШ-503.
Наступним кроком був вибір типу вибухової речовини.
З огляду на небезпеку вибоїв по вибуху газу й пилу, застосовуємо запобіжне ВВ ІІІ класу АП-5ЖВ.
Далі були зроблені роботи з перерахування й перевірки розрахункових показників паспортів БВР.
1) Питома витрата ВВ визначимо по формулі проф. М.М. Протодьяконова, уточнену проф. П.Я. Тарановым :
2) Визначення параметрів закладення шпурів.
Число шпурів на вибій визначається по формулі Н.М. Покровського:
де j = 0,8 кг/м - вагова кількість ВВ, що доводиться на одиницю довжини шпуру;
а = 0,8 - коефіцієнт заповнення шпуру;
n = 0,9 – коефіцієнт використання шпуру.
Відстань між групами шпурів (Л.Н.С. відбійних і шпурів, що оконтурюють) за умови його рівності відстані між шпурами[2]:
Число груп відбійних і шпурів, що оконтурюють, по ширині дорівнює[2]:
где b – - ширина виробrb;
bвр – ширина врубу.
Число груп відбійних і шпурів, що оконтурюють, по висоті дорівнює[2]:
Розробка схеми розташування шпурів у вибої вироблення й уточнення їхньої кількості.
Рис. 4 Схема розташування шпурів.
Табл. 1 Розрахунок параметрів шпурів по черговості висадження.
З метою зменшення тривалості прохідницького циклу будуть застосовуватися засобу механізації заряджання шпурів
Для механізованого заряджання шпурів патронированными вибуховими речовинами застосовуємо пневмозарядчик АПЗК-4.
Висновки:
У моїй роботі були розглянуті основні проблеми з якими зіштовхуються при проведенні гірничих вироблень на підприємстві ВАТ "Шахта "Комсомолець Донбасу". Був зроблений їхній ретельний аналіз у рамках поставленої теми магістерської роботи й розроблений комплекс заходів як технічного так і технологічного плану спрямований на рішення цих проблем. Поставлені завдання були досягнуті. Підсумувавши усе вище розглянуте можна сказати, що стабільність функціонування й розвитку шахти як вуглевидобувного підприємства в сучасних умовах може бути досягнуто тільки на основі раціонального научно-обоснованного планування технічних і технологічних інновацій, спрямованих на вдосконалювання основних процесів виїмки вугілля й проведення гірничих вироблень, а також на прогнозування й моделювання гірничо-геологічних умов і порушень на шляху ведення гірничих робіт за допомогою сучасних комп'ютерних технологій і програмного забезпечення для тривимірного моделювання й розрахунку.
Литература
1)Методические указания к расчётам параметров и составлению паспортов БВР при выполнении расчётно – графической работы по разрушению горных пород взрывом. Сост.: Н.Р. Шевцов, С.В. Борщевский, В.С.Формос, К.Н. Лабинский, А.Г. Гудзь.-Донецк: 2000.
2)Разрушение горных пород взрывом: учебник для вузов. – 4-е издание переработанное и дополненное – Донецк: ООО «Лебедь», 2003. Под общ. ред. Шевцова Н.Р.
3)Сборнику ЕНиР, Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно – строительные работы. Сборник Е-36. Горнопроходческие работы. Выпуск I. Строительство угольных шахт и карьеров. – М.: Госстрой СССР, 1988.
4)Инструкция по применению сотрясательного взрывания в угольных шахтах Украины. – Макеевка-Донбасс: Изд. МакНИИ, 1944.
5)Единые правила безопасности при взрывных работах. Киев: Норматив, 1992.
Т. я. магістерська робота ще не закінчена, то даний реферам не є остаточним й буде підлягати доробці та зміненню.
