Статья инж. Данг Ву Ти (ДонГТУ) УДК 622.261

РЕЗУЛЬТАТ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РЕГИОНА КУАНГ-НИНЬ (ВЬЕТНАМ)

Государственным планом развития народного хозяйства Вьетнама предусматривается повышение общего объема годовой добычи угля до 14–15 млн. т к 2010 г.

На данный момент в Куанг-Нинь главнейшем угольном бассейне страны большинство шахт разрабатывает верхние поля угольных пластов, которые находятся выше отметки ± 0 и располагаются в гористой местности. Шахты имеют небольшую производительность (до 300 тыс. т/год), что составляет около 50% от их проектной мощности.

Одной из причин невыполнения шахтами проектной мощности является отсутствие во Вьетнаме обоснования выбора оптимальных вариантов технологических схем угольных шахт. На практике плановую добычу обычно задают субъективно, т. е. на основании фактической добычи предыдущего года. Такое положение объясняется отсутствием научно обоснованных основных параметров при проектировании шахт.

В связи с этим необходимо разработать методологию для выбора основных параметров угледобывающих предприятий Вьетнама.

Выбор рациональных вариантов технологических схем шахты предлагается рассматривать в следующем порядке:

1 - конструирование вариантов технологических схем по качественным параметрам;

2 - оценка значимости характеристик качественных параметров и критериев оптимальности;

3 - выбор расчетных вариантов технологических схем шахт.

4 - определение оптимальных основных параметров расчетных вариантов технологических схем.

В основе конструирования вариантов технологических схем по качественным параметрам лежит классификация способа вскрытия, подготовки шахтного поля и систем разработки. При совместном рассмотрении все качественные параметры в их возможном сочетании могут образовать большое число расчетных вариантов технологических схем шахт. Следовательно, необходимо произвести предварительную оценку целесообразности технологических схем с последующим отбором наиболее представительных вариантов до начала оптимизации этих схем.

Выбор наиболее технически целесообразных вариантов осуществлен на основе экспертных оценок, базирующихся на опыте и инженерной интуиции ведущих горных специалистов. Рекомендуется этот выбор производить в две стадии. На первой производится предварительная оценка технологических схем и отсев второстепенных из них на основании процедуры значимости характеристик применительно к различным критериям. Это дает возможность однозначно определить характеристики некоторых параметров и в определенной степени сократить число расчетных вариантов. На второй стадии устанавливаются целесообразные варианты с помощью комплексного интегрального показателя целесообразности и среднего арифметического интегрального показателя.

Приведенный согласно вышеизложенному методу отбор позволил сократить число расчетных вариантов до 16.

Основными качественными параметрами этих вариантов являются:

- схема отработки шахтного поля по простиранию (индивидуальная);

- порядок отработки пластов в пределах горизонта (раздельный или одновременный);

- способ разделения на горизонты (многогоризонтный);

- вид главной вскрывающей выработки (наклонные стволы и вертикальные);

- схема расположения стволов (центрально-отнесенная или комбинированная);

- способ подготовки шахтного поля (этажный);

- система разработки (столбовая и сплошная).

При анализе сущности технически целесообразных вариантов предложено использование концепции поэтапности проектирования шахты. Учитывая сложность горно-геологических условий и невысокую разведанность угольных пластов, Куанг-Нинь рекомендуется двухэтапное проектирование шахт для месторождения Хе-Тьам. На первом этапе предусматриваются варианты разработки угольных пластов до гор. –220 м, запасы которых составляют 22,06 млн. т. На втором рассмотрены технологичесие схемы разработки нижних полей угольных пластов.

Учитывая специфические особенности месторождений в бассейне Куанг-Нинь (незначительные размеры шахтного поля по простиранию), результаты реализации экономико-математическом моделей (ЭММ) для рассматриваемых вариантов позволяют сделать следующие выводы:

- на первом этапе разработки угольных пластов (до гор. -220 м) возможно применение двух схем вскрытия месторождения: наклонными или вертикальными стволами, место золожения которых рекомендовано назначить на промплощадке действующей шахты.

- на втором этапе доработки запасов месторождений в регионе Куанг-Нинь целесообразно применение 3-х основных технологических схем разработки угольных пластов. При этих схемах рекомендуются следующие оптимальные параметры: годовая добыча шахты 0,9—1,2 млн. т и размер по падению- 880—1100 м.

Установлено, что по мере увеличения годовой добычи шахты одновременно присходит возрастание оптимального размера шахтного поля по падению (рисунок 1). Важным моментом является то, что этот рост наблюдается при изменении мощности шахты от 0,3 до 1,5 млн. т/год, а при дальнейшем увеличении добычи — он мало измененяется.

Это свидетельствует о том, что оптимальный размер шахтного поля по падению лишь в какой-то степени зависит от проектируемой мощности шахты, а в основном обусловлен другими факторами, например, условием поддержания горных выработок, вентиляции, протяженностью транспорта и др.

Анализ зависимостей удельных эксплуатационных затрат от годовой добычи шахты (рисунок 2) показывает, что для всех пластов существует оптимальная область изменения значений годовой добычи шахты. При этом в пределах малых значений мощности шахты (0,3—0,6 млн.т/год) резко падают удельные расходы, а с увеличением добычи до 1,5 млн.т/год и более наблюдается стабильная тенденция возрастания удельных затрат. На основании вышеприведенного анализа был сделан вывод о том, что при ограничении размера месторождения по простиранию рекомендуется проектировать шахту небольшой проектной мощности; при этом по всем исследуемым вариантам значения оптимального размера шахтного поля по падению не превышают 1100 м, что составляет примерно 2/3 размера по простиранию.

В заключение нужно отметить, что вопрос выбора оптимальных технологических схем шахт является важным и актуальным, поскольку в горной науке Вьетнама отсутствуют систематические исследования по этому направлению. Отсутствует единая методика выбора оптимальных технологических схем шахт и критериев для их оценки. Для решения этой проблемы, в соответствии с поставленными перед угольной отраслью задачами, необходимо на общегосударственном уровне осуществить концентрацию научно-технического горного потенциала и создать научно-исследовательские и проектно-конструкторские организации.

Автор считает, что при оптимизации основных параметров шахт бассейна Куанг-Нинь решены не все вопросы и не в полной мере. Однако, результаты данного исследования могут быть рекомендованы и использованы для проектной проработки основных параметров подземной угледобычи во Вьетнаме.

http://fgtu.donntu.ru/fm/1999-1/17.htm