Автор: Зыков А.Ю.
Руководитель: д.т.н.
профессор Стрельников
В.И
Принятая Верховным Советом Украины Национальная энергетическая программа придает особое значение развитию угольной промышленности (общий объем добычи угля до 2010 года должен достигнуть 170 млн. тонн в год). Предусматривается строительство 20 новых шахт, завершение строительства второй очереди на 15 предприятиях, реконструкция 63 шахт.
Развитие угольной промышленности в Донбассе сопровождается увеличением глубины горных работ, сечений и общей протяженности поддерживаемых выработок. Только за последние 20 лет объем добычи угля на шахтах с глубиной разработки более 700 метров возрос в 2 раза. За этот же период увеличилась тенденция использования столбовой системы разработки. Столбовая система представляет собой: проведение двух подготовительных выработок к границе отрабатываемого участка (получается столб) и ведения горных работ от границы к центру. Данная система разработки позволяет увеличить скорость подготовки выемочного участка за счет разделения подготовительных и очистных работ во времени и пространстве. Также данная система разработки позволяет увеличивать нагрузку на очистной забой, что актуально в настоящее время. Однако применение данной системы разработки связано с большими трудностями проведения и поддержания подготовительных выработок в рабочем состоянии. Необходимо правильно принимать решения о способах охраны выработок в конкретных горно-геологических условиях и на конкретных шахтах.
В настоящее время особых трудностей при проведении подготовительных выработок на шахтах Донбасса не наблюдается. Однако особое внимание уделяется охране подготовительных выработок, так как неправильный способ охраны выработок приведет к ее недееспособности. Также важным аспектом охраны выработки является скорость проведения выработки. Чем выше скорость проведения выработки, тем быстрее выработка будет сдана в эксплуатацию и тем выше ее эксплуатационные качества. В настоящее время скорость проведения выработок достигает 15-20 м в сутки. Эти показатели достигаются на многих угольных предприятия.
Таким образом, столбовая система разработки очень актуальна в настоящее время и в ближайшем будущем. Она заслуживает более глубоко изучения, а также различных исследований на практике. Подготовка столбов является актуальной задачей.
Целью данной работы является оценка способов подготовки по критерию выхода пород от проведения и ремонта подготовительных выработок, а также экономическая оценка способов подготовки.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
1. Устанавливаются применяемые способы подготовки на шахтах
Донбасса.
2.Определяется характер распределения горного давления в зоне
проведения подготовительных выработок.
3. Анализируются способы подготовки с
точки зрения условий поддержания выработок.
4.Анализируются способы
подготовки с точки зрения проветривания проводимых выработок.
5.Определяются
применяемые способы охраны выработок.
6.Определяются технологические схемы
подготовки столбов.
При решении данных задач использовался комплексный метод исследований, включающий в себя анализ состояния горных выработок в условиях глубоких шахт Донбасса, а также аналитические исследования.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- впервые определяются, экономические затраты на проведение
подготовительных выработок и составляется экономико-математическая модель данных
затрат.
- впервые оценивается способ подготовки по критерию выхода породы от
проведения и ремонта подготовительных выработок.
Практическая ценность данной работы заключается в том, что все экономические расчеты производятся в ценах действительных для данного периода времени. Возможность использования экономико-математической модели на практике.
Основное содержание работы изложено в пяти разделах.
В первом разделе на основании анализа применяемых способов подготовки столбов приводятся различные способы подготовки применяемые на территории Донбасса. Дается общая характеристика распределения горного давления в зоне проведения подготовительных выработок. Проводится анализ применяемых способов подготовки с точки зрения условий поддержания подготовительных выработок и с точки зрения проветривания проводимых выработок. Приводятся наиболее применяемые способы подготовки.
Во втором разделе приведены применяемые способы охраны подготовительных выработок. Рассмотрен более досконально применяемый на большинстве шахтах способ охраны подготовительных выработок повторным использованием выработки. Также рассмотрен вопрос охраны выработки путем проведения ее на встречу к лаве.
В третьем разделе приведены технологические схемы подготовки столбов. Рассмотрены вопросы о применяемом оборудовании, проветривании, удалению породы при проведении выработки. Также рассмотрены вопросы о скорости проведения выработок. Ее влияние на условия поддержания выработки, факторы влияющие на скорость проведения.
В четвертом разделе произведена экономическая оценка способов подготовки. Приведены стоимостные параметры, рассчитана экономико-математическая модель затрат на проведение, а также представлен анализ экономико-математической модели.
В пятом разделе дана оценка способов подготовки по критерию выхода пород от проведения и ремонта подготовительных выработок. Произведенна математическая оценка.
При выполнении работы были использованы следующие литературные источники:
1.Зборщик М.П. Охрана выработок глубоких шахт в зонах разгрузки. -К. 1991,248 с.
2. Зборщик М.П. Совершенствование системы разработки угольных пластов. -К. 1994,210 с.
3. Остапенко А.Ф. Опыт работы пологих пластов лавами по восстанию и падению на шахтах Донбасса. .-К.1989, 289 с.
4.
Способы вскрытия , подготовки и системы разработки шахтных полей. Под ред.
Братченко- М.1985.
5. Переяславцев Е.П. Системы разработки угольных пластов.
.- Тула,1990
6.Технология подземной разработки месторождений
полезных ископаемых. Под ред. А.В. Бурчакова- М-Недра,1991.