Реферат

1.Цель исследования
2.Актуальность темы исследования
3.Методика выполнения работы
4.Вывод
5.Литература

Цель исследования
Установить область применения повторного использования участковых выработок при сплошных системах разработки

Актуальность темы исследования
Современным требованиям экономически эффективной и безопасной угледобычи наиболее полно отвечает технология сохранения выработок для повторного использования [1].

Расходы на ремонт и поддержание подготовительных выработок на угольных предприятиях Украины составляют около 15% суммарных затрат на добычу угля. Несмотря на большой объем ремонтных работ и их высокую трудоемкость, протяженность выработок в неудовлетворительном состоянии остается значительной – 15-20% от общей протяженности поддерживаемых выработок.

Повторное использование выемочных подготовительных выработок приводит к уменьшению в 1,7-1,8 раза протяженности и стоимости проведения выработок, необходимых для подготовки выемочного поля. Повторное использование участковой горной выработки (бывшей транспортной выработки в качестве вентиляционной) позволяет избавиться не только от целиков между смежными участками, но и так же избежать перерывов в работе лав в период подготовки. Так же стоит отметить, что появляется возможность применять прямоточное проветривание с полным разбавлением метана по источникам его выделения. Это хорошо, так как часто возвратноточное проветривание не позволяет достичь высокой нагрузки на лаву из-за ограничений по фактору проветривания.

Повторное использование выработок при столбовых и комбинированных системах разработки применяется довольно широко, при сплошных системах разработки этот вопрос исследован недостаточно.

Учитывая постоянное усложнение горно-геологических условий, увеличение поперечного сечения выработок и их протяженности, рост глубины разработки, проблема поддержания выработок в устойчивом состоянии во время их эксплуатации приобретает особую актуальность.

Поэтому целью данной работы является установить область применения повторного использования участковых выработок при сплошных системах разработки.

В течение последних 10 – 15 лет [2] подавляющее число шахт находится в затяжном экономическом кризисе и в короткие сроки при любых вариантах реформирования отрасли его преодолеть невозможно из-за высокой инерционности, капиталоемкости и длительных сроков, необходимых для освоения средств на расширенное воспроизводство.

Большинство месторождений Украины принадлежат к числу особенно сложных. Не останавливаясь на всем спектре геологических, минералогических, гидрогеологических, теплофизических и других условий, шахту как основное звено добычи угля можно охарактеризовать следующим образом. Большинство шахт метанообильные. Из-за большой глубины разработки в пласте и вмещающих его породах при их вскрытии нарушается равновесие природных сил, что вызывает высокое горное давление и провоцирует выбросы, горные удары и обусловливает интенсивное метановыделение. Из-за малой мощности разрабатываемых пластов рабочее пространство в забое весьма стесненное, а общая протяженность основных и вспомогательных выработок, транспортных, электрических коммуникаций достигает сотен километров. Из-за высокой метанообильности необходимо подавать в шахту большое количество воздуха (в среднем около 20 тыс. куб. м/т добычи угля), поскольку только таким путем можно обеспечить безопасную концентрацию метана в шахтной атмосфере.

Не только это делает добычу угля высокозатратной. Основной «узел производства» – очистной забой – постоянно перемещается[3], изменяя свое местоположение во времени и пространстве, поэтому для обеспечения стабильного фронта работ требуется постоянно проводить опережающие выработки, т. е.работать впрок.

Поддержание штатного уровня жизнедеятельности и безопасности требует постоянной работы систем жизнеобеспечения. Номинально расход электроэнергии мало зависит от того, работает ли шахта и сколько угля добывает.

Состояние оборудования основных технологических комплексов большинства шахт вышло за рамки исключительно экономических проблем. Его высокая аварийность стала еще и проблемой безопасности. Если оценивать состояние отрасли обобщающим показателем (а это – объем валовой добычи угля), то его можно признать как напряженное, неустойчивое равновесие в границах 75-80 млн т в год на протяжении последнего десятилетия. Наступивший после 1996 г.

Pериод такой условной стабилизации добычи угля, естественно, не может отвечать потребностям развития как самой отрасли, так и экономики государства.

Сегодня, по прошествии определенного отрезка времени, явно просматриваются промахи в реструктуризации угольной отрасли и, прежде всего, в ее идеологии, в поспешности принимаемых решений, в пренебрежении к социальным проблемам и т. д., что нанесло значительный ущерб государству. Однако следует признать и то, что реструктуризация как механизм системного реформирования угледобывающих предприятий остается востребованной, не исчерпала своих возможностей и ее следует продолжить как эволюционный процесс технического развития отрасли. Это видно по ряду показателей.

Хотя Украина по объему добычи угля входит в первую десятку ведущих мировых держав, производительность труда по добыче угля в 3-8 раз ниже чем в Германии, Польше, России, США и Канаде. Подавляющее большинство шахт убыточны и нуждаются в государственной поддержке. Конечно, тяжелым бременем на экономику отрасли ложатся, с одной стороны, чрезвычайно сложные геологические условия, с другой, – низкий производственно-технический уровень большинства шахт.

Все сказанное выше показывает, насколько актуальна тема угольной промышленности в Украине. Нужно делать серьезное реформирование, что бы поднять ее. Но для осуществление реформ необходима стабильность в государстве, политическая воля, финансовые средства и, наряду со многими другими условиями, системна целенаправленной слаженной работы всех звеньев государственного и хозяйственного механизма.

Методика выполнения работы

1. Для рассмотрения данной темы берем 2 варианта схем сплошной системы разработки. Ниже они представлены на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1. Сплошная система разработки с повторным использованием.



Рисунок 2. Сплошная система разработки без повторного использования транспортного штрека в качестве вентиляционного.



Сравниваем 2 варианта.

I схема. Сплошная система разработки с повторным использование бывшего транспортного штрека в качестве вентиляционного. Вентиляционный штрек за лавой не погашается, транспортный тоже не погашается. Свежая струя идет через лаву на массив.

II схема. Сплошная система разработки без повторного использования. Бывший вентиляционный штрек погашается заранее. Свежий воздух идет через лаву на выработанное пространство.

Факторы влияющие на стоимость поддержания:

L – длина крыла участка;

m – мощность пласта;

H – глубина ведения работ;

Rc – прочность пород. Исследуя влияние этих факторов[4], мы можем найти наилучшие условия применения повторного использования участковых выработок при сплошных системах разработки.

2. Модель учтенных затрат при сравнении вариантов систем разработки (математическое моделирование затрат по каждой паре сравниваемых вариантов осуществлено в программе Microsoft Excel). Суть калькуляционного моделирования состоит в поочередном изменении величины одного из факторов, которые могут оказывать влияние на результат вычисления, при сохранении величины других факторов на среднем уровне. Программа выполняет график учтенных затрат в зависимости от изменяемого фактора и характер зависимости (линию тренда). Программа может быть использована для одновременного сравнения большого количества вариантов, но при этом исходные данные должны быть фиксированными.




Рисунок 3. 2 варианта систем разработки (анимация, 4 кадра, длительность 4 с, 5 повторений, размер 95,2 КБ)



Вывод
В работе будет построена калькуляционная модель затрат по рассмотренным вариантам систем разработки[5]. Будут получены зависимости стоимости одного метра выработки от влияющих технологических и экономических факторов.[6]



Литература

1. Зборщик М.П. Охрана выработок глубоких шахт в выработанном пространстве. – К.: Тех. школа, 1978.– 175 с.

2. Зборщик М.П., Братишко А.С., Прокофьев В.П. Выбор способов охраны и места расположения подготовительных выработок. – К.: Тех. школа, 1970.–227 с.

3. Ирресбергер Г. Управление горным; давлением в лавах и штреках на большой глубине // Глюкауф. – 1980 № 5.

4. 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. 13-17.

5. Кошелев К.В., Петренко Ю.А., Новиков А.О. Охрана и ремонт горных выработок. – М.: Недра, 1990. – 220 с.

6. Литвинский Г.Г. Расчет устойчивости породной поверхности горных выработок // Устойчивость и крепление горных выработок Л.: ЛГИ, 1974.– Вып. 2.– С. 35–39.