.
.
Реферат
по теме магистерской работы.
1.Введение
2.Цель исследования
3.Актуальность темы исследования
4.Установление области применения
5.Вывод
6.Литература
Введение:
Основным энергетическим ресурсом в Украине является уголь . Уголь является не только энергетическим сырьем для страны, но и гарантом независимости государства. В настоящее время угольная промышленность испытывает трудности и одной из них является увеличение средней глубины разработки угольных пластов и ухудшение горно–геологических условий поддержания горных выработок. С увеличением глубины ухудшаются условия поддержания горных выработок в связи с увеличением вытеснения в них вмещающих пород. Проблема поддержания и сохранения устойчивости выработок позади очистного забоя актуальна не только с позиции ее повторного использования, но и для обеспечения прямоточного проветривания, так как часто возвратноточное проветривание не позволяет достичь высокой нагрузки на лаву из–за ограничений по фактору проветривания. В сложных горно–геологических условиях увеличиваются затраты на поддержание горных выработок. Тем не менее, многие из них находятся в неудовле-творительном состоянии. Значительные смещения пород и недостаточная несущая способность крепи обуславливается большим объемом ремонтных работ при поддержании выработок и увеличении себестоимости угля. С увеличением глубины разработки месторождений полезных ископаемых одним из наиболее актуальных стал вопрос поддержания горных выработок в процессе их эксплуатации. Многолетние исследования, проведенные по этому направлению, позволили разработать ряд способов повышения устойчивости горных выработок. Однако опыт внедрения этих способов показал, что продолжительность их эффективного воздействия на массив ограничена и существенно зависит от своевременности применения.
На анимации 1.1 схематически показан процесс повторного использования виработки.30 кадрoв,945кб
Цель исследования:
Проблема «как сэкономить» является чуть ли не самой актуальной в наше время. Задача заключается в том чтобы при помощи калькуляционного моделирования построить модель затрат при существующих системах разработки тонких угольных пластов, найти завимости которые дали бы ясную картину о том стоит ли ту или иную подготовительную горную выработку сохранять за лавой для повторного ее использования или дешевле пройти новую. Это экономический вопрос, но для решения этого вопроса будут учтены все влияющие технологические факторы.
Актуальность темы исследования.
Современным требованиям «экономически эффективной и безопасной угледобыче» наиболее полно отвечает технология сохранения выработок для повторного использования. Расходы на ремонт и поддержание подготовительных выработок на горных предприятиях Украины составляет 15%–35% от суммарных затрат на добычу угля. Несмотря на огромный объем выполняемых ремонтных работ, выработок в неудовлетворительном состоянии остается огромным 15…20% от общей протяженности поддерживаемых выработок. Отказ от повторного использования подготовительных горных выработок приводит к увеличению в1,7–1,8 раза стоимости проведения горных выработок, необходимых для подготовки выемочного поля и не позволяет, из–за недостаточных темпов проведения подготовительных выработок, осуществить своевременное воспроизводство фронта очистных работ. Проблема крепления и охраны подземных выработок в угледобывающей промышленности Украины остается первостепенной, от успешного решения которой во многом зависят объемы добычи угля в отрасли и рентабельность работы угольных предприятий.
Одна из главных причин возникновения этой проблемы —давно наметившееся несоответствие между условиями работы в длинных очистных забоях — лавах и пластовых подготовительных выработках, состоящее в следующем. Для длинных очистных забоев со времен СССР созданы и получили широкое промышленное внедрение высокопроизводительные механизированные комплексы с гидрофицироваными крепями , модернизированные к настоящему времени в трех поколениях, имеющие потенциальную возможность обеспечивать из пологих пластов средней мощности суточную нагрузку на забой до 10 тыс. т. Вместе с тем, в технологии проведения, крепления и охраны подготовительных выработок все еще превалируют устаревшие способы и средства крепления и поддержания выработок, требующие значительных затрат ручного труда, а главное, являющиеся несовершенными и небезопасными при управлении горным давлением. Последнее вызывает необходимость систематического производства ремонтно–восстановительных работ и сдерживает потенциальные возможности комплексно–механизированных очистных забоев. Особенно это проявляется в сложных условиях разработки (большие глубины разработки, высокая газообильность пластов, опасность по геодинамическим явлениям и другие факторы). Эти проблемы в равной степени относятся и к условиям разработки угля в Донбассе. В настоящее время отработка пластов на шахтах « ОАО Комсомолец–Донбасса » осуществляется по технологии с повторным использованием подготовительных выработок, поддерживаемых на границе с выработанным пространством.Для повышения надежности работы КМП–АЗ и уменьшения плотности ее установки с 1991 г. стали внедрять комбинированную рамно–анкерную крепь, эффективность которой возрастает при применении сталеполимерных анкеров. Для повышения надежности поддержания выработок на границе с выработанным пространством.Одним из перспективных направлений совершенствования способов проведения и поддержания горных выработок явилось создание и освоение анкерных крепей. Эти работы выполнялись большим коллективом зарубежных и отечественных специалистов.
Установление области применения повторного использования участковых горных выработок.
Повторное использование участковой горной выработоки (бывшей транспортной в качестве вентиляционной) позволяет не только избавиться от целиков между смежными участками, но и избегать перерывов в работе лав, связанных с несвоевременной подготовкой. Положительным является возможность применять прямоточное проветривание с полным разбавлением метана по источникам его выявления .
Вместе с тем возникает необходимость ремонта(перекрепления) выработки, сохраняемой для повторного использования . При длине крыла выемочного участка 1500м, времени отработки участка 18 месяцев и времени подготовки нового столба 10 месяцев смещения кровли по данным ВНИМИ для пород с крепостью 50МПа составит 984мм, пучение почвы 2491мм.Если выработка закреплена пятизвенной арочной крепью с податливостью 600мм и минимальное ее сечение в свету 11,2
,то потребуется ее перекрипление 1раз подрывку почвы произвести 9 раз. Величина смещений пород, а следовательно, и частота и стоимость ремонта выработки, зависит от глубины работ H, сопротивляемости пород 
,времени отработки столба t .Так при глубине залегания выработки 500м перекрипление не понадобиться, а подрывку почвы нужно было бы произвести только 5 раз.
Контрвариантом повторного использования является проведение для каждой лавы двух подготовительных выработок. В этом случае возникают дополнительные затраты на проведение и если они превышают затраты на ремонт выработки которая используется повторно— этот вариант менее целесообразин.
Таким образом решение поставленной задачи для случая комбинированной системы разработки сводится к установлению природных и технических условий, при каждых этих вариантах равноценны т.е. при различных величинах длины столба, глубины работ , скорости подвигания лавы, крепости пород, мощности пласта к решению уравнения.
,где
и 
—затраты внутрилавные, соответственно при повторном использовании штрека и без.
—затраты на ремонт 1м выработки соответственно транспортной и вентиляционной выработки в і–той зоне поддержания.
—затраты на сооружение средств охраны выработки в 3-й зоне поддержания.
—затраты на проведение 1м вентиляционной выработки
Y—скорость очистных работ.
L—длина крыла участка
m—мощность пласта
γ—плотность угля
с—коэффициент измельчения угля в лаве
h—длина лавы
В неявном виде в этом уравнении представлена глубина работ и сопротивление пород(в величинах 
) а также газовыдиление в лаву(в величинах 
и 
), при других системах разработки уравнение принимает иной вид, но принцип решения задачи сохраняется.
Проблема обеспечения устойчивости подготовительных выра боток выемочных участков является одной из основных проблем подземной разработки угольных пластов, без решения которой не возможны обеспечение безопасности горных работ и повышение
технико-экономической эффективности эксплуатации угольных шахт. Научные исследования и практика работы шахт показывают, что при стоимости проведения и крепления 1 км подготовительных выработок в пределах от 5 до 9 млн грн. современным требованиям экономически эффективной и безопасной угледобычи
на шахтах Украины, разрабатывающих пологие угольные пласты мощностью 0,85–2 м, наиболее полно отвечает технология сохранения выработок для повторного использования с помощью применения эффективных анкерных крепей, крепей усиления и искусственных охранных конструкций Однако практика применения на шахтах, отрабатывающих пласты мощностью до 2 м в сложных горно–геологических условиях (большие глубины разработки, наличие зон повышенного горного давления, слоистые и трещиноватые породы непосредственной кровли и труднообрушающиеся породы основной кровли) сущес твующих видов анкерных крепей и крепей усиления с рабочей несущей способностью 50–150 кН/м2, а также существующих охранных конструкций показала их недостаточную техническую и экономическую эффективность или безопасность применения. При выборе их параметров в соответствии с действующими нормативными документами состояние охраняемых выработок часто является неудовлетворительным.
Неудовлетворительное состояние выработок ухудшает условия проветривания выемочных участков, снижает безопасность ведения горных работ, вызывает необходимость выполнения в них трудоемкого и дорогостоящего ремонта, что снижает нагрузки на очистные забои и в конечном итоге приводит к неэффективной работе шахт.
Историческое фото(ведь это было недавно)
На фотографиях изображены деформированые горные выработки.
>Вывод: В работе будет построена модель затрат на стоимость" прохождения" горной выработки, стоимость ремонта одного метра выработки и стоимость поддержания одного метра выработки.Будут получены зависимости стоимости одного метра выработки от влияющих технологических и экономических факторов.
Литература:
1.Науковий вісник, НДУ, 2 0 1 0 , № 6
2. Зборщик М.П. Охрана выработок глубоких шахт в выработанном пространстве.— К.: Техшка, 1978.– 175 с.
3. Зборщик М.П., Братишко А.С., Прокофьев В.П. Выбор способов охраны и места расположения подготовительных выработок.— К.: Техш–ка, 1970.–227 с.
4. Ирресбергер Г. Управление горным; давлением в лавах и штреках на большой глубине // Глюкауф.- 1980 № 5.
5. Исследование напряженного состояния! горных пород методом ЭГДА / С.М. Липкович, С.М. Ильенко, Ы.Н Лебедев, А.И. Костоманов // Изв. вузов. Горн, журн — 1965-№ 12.-С. 13—17J
6. Кошелев К.В., Петренко Ю.А., Новиков А.О. Охрана и ремонт горных выработок.—М.: Недра, 1990.–220 с.
7. Литвинский Г.Г. Расчет устойчивости породной поверхности горных выработок // Устойчивость и крепление горных выработок Л.: ЛГИ, 1974.– Вып. 2.– С. 35–39.
