УДК 622.28.043.323
Студ. Ханин Д.В., ДонНТУ, г. Донецк
Геомеханический прогноз условий отработки пласта m3 шахты им. В.М.
Бажанова ГХК «Макеевуголь» *
В современных экономических условиях Украины обеспечение надежности
развития всего народного хозяйства страны требует дальнейшего развития
топливно-энергетического комплекса. Угольная промышленность Украины
представляет собой мощный базовый сектор экономики страны, насчитывающий
около 380 предприятий, занимающихся добычей и обогащением угля,
геологической разведкой и строительством шахт, их автоматизацией и
механизацией, проектные и научно-исследовательские институты,
машиностроительные и ремонтно-механические заводы, бытовые и транспортные
организации. Угольная промышленность является основным поставщиком
энергоносителей: каменного и бурого угля, антрацита.
В настоящее время угольная промышленность переживает кризисное
состояние из-за спада добычи угля. Поэтому основной целью является увеличение
добычи на шахте и выход на рынок угля нового рентабельного предприятия с
продукцией, привлекающей потребителей качественными характеристиками.
Перспективность добычи коксующихся углей с допустимыми нормами
зольности и содержания, серы в них определяется следующими условиями:
ожидаемый подъем деловой активности на Украине должен активизировать
производство, использующее коксующиеся угли Донецкой, Луганской,
Днепропетровской и др. индустриальными областями;
реструктуризация угольной промышленности Украины предполагает выбытие
мощностей по добыче угля в связи с закрытием шахт, что потребует
воспроизводство этих мощностей за счет реконструкций действующих шахт и
увеличения их мощности;
развитие металлургической промышленности невозможно без использования
коксующихся углей;
активизация международных связей, создание совместных предприятий и
производства.
Высокая степень технической готовности горных работ и поверхностного
комплекса дают возможность быстрого увеличения нагрузки на шахту, а
гарантированный сбыт добытого угля традиционным потребителям на местном
рынке, обеспечит получение прибыли для шахты. Учитывая длительный срок
службы шахты и ее богатые природные ресурсы, реализация рассмотренного
предложения может дать стабильную прибыль на протяжении многих лет.
Дальнейший прогресс технологии подземной добычи угля в значительной степени
зависит от правильного решения целого ряда геомеханических проблем. Одной из
таких проблем является обоснование рационального порядка, способов и
параметров разработки сближенных пластов. Актуальность этой проблемы
возрастает с увеличением глубины разработки, сопровождающимся усилением
проявлений горного давления в очистных и подготовительных выработках,
внезапными выбросами угля, газа и породы, повышением газовыделения из
вмещающих пород и выработанного пространства.
На шахтах Украины вопросы правильного и рационального планирования горных
работ в свитах приобрели особую остроту. Из 200 шахт, разрабатывающих пологие
пласты, 178 (89%) отрабатывают их свиты (70 шахт — два пласта. 51 — три. 31 —
четыре и 26 — пять и более пластов). 98 шахт (54%) применяет нисходящий
порядок отработки пластов. 22 шахты — восходящий и 60 — смешанный (при трёх
и более пластах в свите). Ежегодно сотни лав отрабатываются в зонах влияния
целиков и краевых частей, оставленных на смежных пластах, а также в опасных
зонах при полной подработке пластов с потерей нагрузки на лавы до 30-50%.
Распоряжением бывшего Минуглепрома СССР в целях упорядочений отработки
сближенных пластов подработка разрешалась при наличии заключения
бассейнового технологического научно-исследовательского института.
Регламентированная действующими ПТЭ минимальная мощность междупластья,
при которой допускается подработка пластов тонкими и средней мощности
пластами (шестикратная мощность подрабатывающего пласта), для абсолютного
большинства шахт Украины (особенно глубоких) занижена и является —
неприемлемой. Из-за таких параметров на ряде шахт подработка сближенных
пластов привела их к непригодности для дальнейшей отработки.
Одной из причин такого положения является то, что до настоящего времени не
было отраслевого нормативно-технического документа по порядку и способам
разработки сближенных пластов. Все разработанные ранее технологические схемы
ведения горных работ предназначены для обособленно разрабатываемых пластов.
При групповой же разработке требуются другие подходы и решения.
Научной базой настоящей работы является выполненная в 1992-1994 гг. работа по
договору с Госуглепромом Украины № 2219207000 «Разработать и внедрить схемы
подготовки и отработки пологих сближенных пластов Донбасса, исключающие
вредное влияние подработки и недоработки и потери угля в недрах». А его основу
составляют:
научно обоснованные геомеханические параметры зон влияния очистных забоев на
уровне подрабатываемого и надрабатываемого пластов, что обеспечило
конструирование надёжных схем совместной разработки пластов за счёт
исключений взаимовлияния очистных работ;
анализ 300 случаев отработки лав в зонах влияния полной подработки и
надработки пластов, целиков и краевых частей с использованием методов
математической статистики и ЭВМ.
* Руководители работы: к.т.н., проф. Н.Н. Гавриш, к.т.н., доц. В.И. Пилюгин