ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

1.1 Актуальність теми

Проектно–орієнтований стиль управління забезпечує підвищення ефективності керованого процесу на 30–40% і більше [1–4]. Особливо актуально управління проектами у вугільній промисловості, яка характеризується специфічними особливостями, що підвищують проектні ризики [5,6]. Основними факторами збільшення проектних ризиків вугільного добутку є низька надійність інформації про мало амплітудні порушення вугільного пласта, нестійка робота очисного забою, мала надійність техніки та вибійного обладнання та ін. У зв'язку з цим актуальним завданням є розробка заходів щодо збільшення інформаційних ресурсів проекту вуглевидобутку, що досягається перш всього за рахунок додаткової розвідки мало амплітудної порушенності виїмкового стовпа.

Проте навіть маючи достовірну інформацію про місцезнаходження і параметрах малоамплітудних порушень, не можна заздалегідь визначити ступінь уповільнення темпів посування очисного вибою при переході зон малоамплітудних порушень. Причина цього полягає в тому, що малоамплітудние порушення часто істотно відрізняються за типом, амплітуді,кутку і азимуту падіння сместителя навіть в межах виїмкової стовпа. У зв'язку з цим актуальним завданням є визначення залежності темпів посування очисного вибою від інтенсивності малоамплітудних порушень.

1.2 Мета роботи

Мета роботи: визначення залежності темпів посування очисного вибою від інтенсивності малоамплітудних порушень

1.3 Об'єкт і предмет дослідження

Об'єктом дослідження є виймає мий стовп довгим очисним вибоєм.

Предметом досліджень є процеси порушень масиву гірських порід і їх вплив на темпи посування очисного вибою.

1.4 Завдання досліджень

Основні завдання дослідження:

  1. Обгрунтувати методику прогнозу малоамплетудного порушення.
  2. Виявлення залежності швидкості переміщення очисного вибою в залежності від показників порушення ділянки виїмкового стовпа
  3. Вибір та обґрунтування раціональної технології розробки виїмкового стовпа в залежності від порушенності

1.5 Ідея роботи

Ідея роботи – полягає в ув’язненні темпи падіння посування очисного забою з інтенсивністю розривних порушень та заміщень.

2. Основний зміст роботи

На рис. 1 показані типові вертикальні розрізи малоамплітудних порушень в умовах ш/у Покровське. Як типові порушення зустрічаються надвіги 1, скиди2, зсуви 3, розмиви 4. Амплітуда розривних порушень змінюється від 0 до 5м і більше. Гістограма амплітуд порушень показує, що вона задовільно узгоджується з експоненціальним розподілом (рис. 2). Це свідчить про те, що найчастіше зустрічаються порушення з малою амплітудою. У зв'язку з цим виникає окрема задача визначення еквівалентності порушень з точки зору їх переходу очисними вибоями.

Наприклад одне порушення з амплітудою 1,7 м може бути еквівалентно декільком порушень, які мають амплітуду 0,2–0,5 м за ступенем уповільнення швидкості посування лави. Виникає природне запитання, скільки порушень з незначною амплітудою надають такий самий негативний ефект на функціонування очисного вибою як і порушення з амплітудою, яка порівнянна з потужністю відпрацьовується пласта.

Крім цього істотну роль грає кут зустрічі малоамплітудних порушення з лінією очисного вибою.

Рисунок 1. Характерные малоамплитудные нарушения угольного пласта

Рисинок 2. Распределение амплитуды нарушений

Рис. 3 ілюструє останню особливість. На цьому малюнку показаний фрагмент плану гірничих виробок на ділянці відпрацювання виїмкової стовпа. Відпрацювання запасів ведеться по стовпової системі розробки високопродуктивним механізованим комплексом. Планові темпи посування очисного вибою становлять близько 100–120 м / міс. При виймальної потужності паста 1,7–1,9 м і довжині лави 250м місячна видобуток змінюється в межах 60–80 тис тонн рядового вугілля.

На рис. 3 виразно помітні сліди малоамлпітудних порушень, які утворилися при перетині горизонтальної площини змістителя порушень. Зазначені сліди мало амплітудних порушенності мають вигляд окремо розташованих відрізків, ламаних ліній, розгалужуючих пучків і т.п.

Характерно, що навіть на око помітно зниження темпів посування очисного вибою на тих ділянках, де щільність порушенності більше. Так на ділянці 1, який був вільний від порушень лава пройшла за місяць більше 120м. На ділянці 2. де було одне видержаноне порушення в нижній частині лави і одне локальне на рівні вентиляційного штреку фактичне посування лави вже менше і не перевищує 80 м / міс.

На ділянках 3 та 4 лава увійшла в зону інтенсивної порушеності, яка виражається у вигляді пучка розгалужуючих слідів змістителей. При цьому на останніх ділянках посування лави склало всього 15–20 м / міс..

Таким чином очевидний виражений гальмуючий ефект малоамлпітудних порушень.

Про вплив кута зустрічі лінії порушення і лінії очисного вибою поки сказати що–небудь складно. Разом з тим з геомеханичній точки зору зрозуміло, що величина цього кута повинна робити істотний вплив на темпи посування лави через стійкість безпосередньої покрівлі очисного вибою.

Досить добре відомо, що паралельна орієнтація сзмістителя порушення і лінії очисного вибою найбільш негативно позначається на стійкості безпосередній кровлі. При цьому обвалення покрівлі, і місцеві локальні вивали в робоче простір очисного вибою найбільш вірогідні.

Зустріч порушення під прямим кутом найменш болюча для лави, оскільки стійкість покрівлі при цьому знижується в мінімальному обсязі. Впливає також на стійкість покрівлі в очисному забої кут падіння змістителя порушення. Характер цього впливу неоднозначний і вимагає спеціальних геомеханічних досліджень. При кутах падіння змістителя, близьких до горизонтального більш імовірно обвалення безпосередній кровлі у вигляді її відшарування. Коли ж змістітель вертикальний, більш вірогідний вивал покрівлі у вигляді взаємного проковзування породних блоків один щодо одного.

І ті й інші обвалення покрівлі істотно затримують посування лави, створюють небезпечні умови підземних робіт, сприяють інтенсивному зносу забійного устаткування і техніки.

Рисунок 3. Влияние интенсивности нарушенности пласта на темпы подвигания очистного забоя

Окремо слід сказати про розмиви вугільного пласта і заміщення його порожніми породами. До такого типу порушень близько примикають також наявність породних прошарків в середині пласта. У подібних випадках експлуатаційники стикаються з проблемою руйнування порожньої породи, що виконавчий орган очисного комбайна не завжди може виконати. Якщо порода заміщення представлена щільним алевролітом і тим міцнішим піщаником, тоді її доводиться підривати, що істотно ускладнює технологію переходу зон малоамплітудної порушенності.

Таким чином очевидно, що залежність темпів посування очисного вибою від інтенсивності малоамплітудних порушень є досить складною і на першому етапі доцільно випробувати емпіричну залежність, параметри якої відкалібрувати на підставі аналізу фактичних даних.

З урахуванням сказаного була запропонована наступна емпірична формула:

де N–число елементарних малоамплітудних порушень в межах місячної площі S посування очисного вибою; k – коефіцієнт переходу порушення; h – амплітуда порушення; m–виймаєма потужність пласта; ?–гострий кут зустрічі порушення з лінією очисного вибою в горизонтальній площині.

Дана формула побудована з урахуванням фізичного сенсу геомеханічних процесів, що протікають при взаємодії очисного вибою з малоамплітудним порушенням. Так чим більше довжина порушення, тим сильніше його вплив на темпи посування очисного вибою. Збільшення амплітуди порушення і зменшення кута зустрічі підвищує ймовірність обвалень безпосередньої покрівлі і уповільнює темпи посування лави. Складові формули всередині дужок приблизно рівноцінні за величиною і змінюються в межах від 0 до 1 або трохи більше. Іншими словами ці складові порівнянні, що дає підставу складати їх ефекти.

Такий підхід дозволяє окремо врахувати негативний вплив амплітуди порушення і його кута зустрічі з лінією очисного вибою. Тому навіть при перпендикулярній орієнтації порушення до лави, коли косинус кута дорівнює нулю, негативний ефект порушення залишається через його кінцевої амплітуди.

Коефіцієнт переходу показує напрям переходу порушення очисним вибоєм. Якщо забій переходить з висячого крила порушення в лежаче, негативний ефект порушення менше порівняно з випадком, коли лава переходить з лежачого крила в висячий, тобто підбирається до висячому крила знизу і в безпосередню покрівлю на деякій ділянці посування очисного вибою потрапляє слабкий вугільний пласт, схильний до обвалення в робочий простір очисного вибою.

На рис. 4 показаний графік з експериментальними точками отриманими

Рисунок 4. Зависимость темпов отработки запасов от удельной приведенной малоамплитудной нарушености


за даними натурних вимірювань. Видно, що між питомою показником порушенності, визначеними за формулою (1) і площею, відпрацьованої протягом місяця існує достовірна значуща зворотній зв'язок: чим сильніше наведена порушенність пласта, тим менше темпи посування лави і тим меншу площу виїмкової стовпа вона відпрацьовує. Коефіцієнт тісноти зв'язку дорівнює 0,62–0,71, що свідчить про її досить високому рівні.

Лінійна зворотна залежність темпів посування лави від питомої наведеної порушенності краще, ніж експоненціальна, оскільки лінійна зв'язок відображає фізичний зміст геомеханічних і технологічних процесів вуглевидобутку довгими очисними забоями. Так експонента ніколи не перетне лінію абсцис, а тільки буде нескінченно наближатися до неї, що суперечить фізичному глузду даного процесу. Практика показує, що при критичній порушенності пласта очисний забій вже не може рухатися і зупиняється, що відображає лінійна зворотна залежність./p>

При цьому лінія перетинає вісь абсцис в координаті 0,209. Саме така величина нарушенности відповідає критичному її рівня, при якому лава втрачає здатність рухатися далі. Встановлена закономірність та її числові характеристики є теоретичною основою для вдосконалення управління проектом вуглевидобутку. За допомогою знайденої залежності можна оцінювати очікувані темпи посування очисних вибоїв в зонах малоамплітудних порушень і завчасне вживання заходів що до парирування проектних ризиків зупинки лав.

Подальшими дослідженнями передбачається уточнення величини коефіцієнта переходу порушення, а також впливу кутів падіння змістителей малоамплітудних порушень.

3. Висновок

У данній роботі описана постановка і початок виконання завдання розробки такої системи, яка могла б дати достовірний прогноз темпів посування очисного вибою в зонах малоамплітудних порушень. Якщо таку систему розробити і вона буде давати достовірні дані, тоді инжинерно–технологічний персонал може прогнозувати видобуток з лави на перед і таким чином або компенсувати недоліки інших очисних вибоїв або заздалегідь вживати спеціальні заходи для підготовки переходу очисні вибоєм цих несприятливих зон. Таким чином нейтролізовать або різко зменшити негативні наслідки таких факторів на стабільність роботи очисного вибою.

Література

  1. Шапиро В.Д. и др. Управление проектами.–СПб: «ДваТри», 1996.–610с.
  2. Управление проектами/ И.И.Мазур, В.Д.Шапиро и др. Справочное пособие. –М.: Высшая школа. –2001.–875с.
  3. Управление проектами: практическое руководство. Клиффорд Ф. Грей, Эрик У. Ларсон. Пер. с англ. – М.: Издательство «Дело и Сервис», 2003.
  4. Бушуєв С.Д. Управління проектами та програмами: Підручник/.С.Д.Бушуєв, Н.С.Бушуєва, А.Я.Казарєзов, та ін. – Миколаїв: видавництво Тору бари О.С., 2010.–352с.
  5. Захарова Л.Н. Оценка риска невыполнения годовой программы развития горных работ с помощью стохастического моделирования /Матеріали Міжнародної наукової конференції «Форум гірників», 21–23 жовтня 2010, Дніпропетровськ,. Том 3. «Економіка і управління і гірничій промисловості»– Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 2010. –С.217–225.
  6. Захарова Л.Н., Селезнева Ю.М. Анализ рисков невыполнения программы горных работ// Доповіді науково–практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених м. Дніпропетровськ, 19–20 травня 2011 року .–Днепропетровск,: НГУ, 2011.–С. 68–75.