Реферат по теме выпускной работы
В условиях кризиса добыча осложняется не только плохим финансированием, но и горно-геологическими условиями, что приводит к увеличению количества подготовительных выработок в аварийном состоянии, и как следствие повышению травматизма рабочих.
В современных условиях разработки угольных пластов, основное внимание при рассмотрении проблем уделяется пологим пластам. Действительно большинство шахт Донбасса производят отработку пластов с углом падения не превышающим 10-12°, однако не стоит приуменьшать промышленное значение отработки таких пластов как крутые.
Именно здесь в массиве наблюдаются участки интенсивной геологической чарушености, а совместная отработка свит сближенных пластов сопровождается образованием многочисленных зон повышенного горного давления. Именно поэтому возникает необходимость усовершенствования методики подготовки выемочных горизонтов с точки зрения их рационального расположения, а так же применения инновационных способов охраны, что позволит сохранять выработки в удовлетворительном состоянии.
Рисунок 1 – Схема к определению давления расслоившихся пород непосредственной кровли по высоте этажа
Центральный район Донбасса отличается сложными горно-геологическими условиями. В настоящее время до 85% запасов сосредоточены в тонких и весьма тонких крутых пластах (среднединамическая мощность по району - 0,85 м.); природная газоносность - 12–25 м3 на 1 тонну добычи, причем она имеет устойчивую тенденцию к росту. Месторождение отличается высокой степенью выбросоопасности: на его долю приходится до 55% выбросов угля и газа от общего количества по отрасли. С учетом геологической нарушенное™ постоянно 76% действующих очистных забоев переходят геологические нарушения.
В настоящее время в Центральном районе Донбасса действуют 14 шахт, которые отрабатывают пласты крутого и полунаклонного падения. Промышленные запасы составляют 257 млн тонн угля, в т.ч. коксующегося - 174 млн тонн, энергетического - 82 -млн тонн. Удельный вес добычи угля ЦРД в бщем объеме угледобычи в Украине в 2011 году составил 2,3%, а коксующегося угля - 5%.
Проблемы создаёт так же очень низкий уровень механизации процессов угледобычи вызванный неблагоприятными горно-геологическими условиями. В 2010 году этот показатель составлял 24%, в 2011-м - 26%.
Специалисты подчеркивают, что закрывать действующие шахты нецелесообразно, так-как стоимость проекта закрытия стоит от 200 до 400 млн грн, а для создания рабочих мест на новом шахтном горизонте необходимо порядка 25–30 млн, что позволит обеспечить занятость 400–450 человек.
Анимация – Наглядные изображения возникновения напряжений в массиве при различных способах охраны.
Предприятия угольной промышленности так же по-прежнему занимают важное место в экономике городов Центрального района Донбасса. В Горловке 16,5% поступлений в городской бюджет приходится на угольные предприятия, в Енакиево - 25%, а в Дзержинске - более 50%. Поэтому необходима эффективная государственная стратегия в отношении ЦРД.
Всего для технического перевооружения необходимо 11 угольных комбайнов различных типов и 4 щитовых агрегата, что позволит увеличить добычу на 220 тыс. тонн. При этом уровень механизированной добычи возрастет в 2,5 раза и составит порядка 70%, а, в частности, по ГП «Артемуголь» достигнет 85% при существующем 55–60%, что позволит увеличить объем добычи до 1 млн тонн и выше.
Помимо повышения механизации добычи, себестоимость тонны угля можно регулировать с помощью усовершенствования способов охраны подготовительных выработок. Особый интерес представляет охрана откаточных штреков крутого падения пластов. Так как известные способы охраны откаточного штрека требуют больших энергозатрат, или же больших потерь угля, однако ни в том ни в другом случае, мы не можем с уверенностью делать прогнозы о сохранении выработкой удовлетворительного состояния.
Необходимость инноваций так же подчёркивает тот факт, что с ростом глубины горных работ начинает проявляться такой природный фактор, как расслоения' пород междупластья. При изучении процессов сдвижения и деформаций пород было доказано, что при отработке крутых угольных пластов в условиях больших глубин происходит образование зон сдвижения, а с увеличением угла падения появляется тенденция к сдвигу породных слоев по напластованию. В зависимости от горно-геологических условий зона расслоения боковых пород составляет в кровле и почве выработок по нормали к напластованию 4–8 м.
Отличительной особенностью пород междупластья является содержание в них как угольных слоёв и прослоев так и других пород разделённых на контактах часто глинистыми разностями. В зонах разгрузки глинистые породы способствуют расслоению, и с течением времени, происходит отрыв слоёв прочных пород и обрушение (сползание) таковых.
Рисунок 2 – Разрушения массива полученная при моделировании эквивалентными материалами.
Ранее проведенными исследованиями установлено, что для формирования условий сползания пород почвы угольных пластов обязательным является наличие слабого слоя внутри пород почвы пласта. Сползанию, связанному с отрывом некоторой толщи от остального массива предшествует расслоение. Последнее приводит к потере несущей способности крепи как в очистном забое, так и выработанном пространстве и, как следствие этого - к возможному завалу не только очистного забоя, но и некоторой части подготовительной выработки.
Применяемые в настоящее время способы охраны подготовительных выработок различного рода конструкциями из дерева не обеспечивают удовлетворительного состояния поддерживаемых горных выработок, что требует проведения большого объема ремонтных работ, которые не поддаются механизации. Однако правильное представление о характере развития сдвижения расслаивающейся толщи междупластья способствует не только разработке эффективных мероприятий по сохранению устойчивости горных выработок, рационального расположения таковых в осадочном (угленосном) массиве, но и снижению травматизма не только при проведении, но и при перекреплении штреков.
Опыт ведения горных работ показывает, что степень влияния многих факторов может регулироваться, активно управляться человеком, однако эта ВОЗМОЖНОСТЬ используется недостаточно. Смещения пород, вызванные процессом восстановления равновесного состояния массива, направлены в сторону искусственно образованной полости, выработки и, в большинстве случаев сопровождаются деформацией породных обнажений и крепи, что приводит к нарушению режима работы выработки.
Внезапность возникновения опасных ситуаций является одной из особенностей разработки пластов с неустойчивыми и сползающими породами. Это обусловливается как горно-геологическими, так и горно-техническими факторами. К последним, относится неполное соответствие применяемых способов охраны, средств крепления и управления кровлей условиям повышенной геологической нарушености.
Учитывая всё вышеуказанное, можно сделать вывод о том, что сложившаяся на шахтах Центрального района Донбасса ситуация является очень серьёзной.
Становится понятна актуальность темы моей магистерской работы, и важность проведения исследований в данном направлении.
В данной магистерской работе будут рассмотрены известные способы охраны подготовительных выработок, и предложения внедрений инновационных способов. Необходимо так же рассмотреть их эффективность с экономической точки зрения.
При написании данного афтореферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: декабрь 2014 г. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.
Список источников
- Геомеханическое обоснование устойчивости подготовительных горных выработок в слоистых массивах при пологом залегании угольных пластов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.dissercat.com/content....
- Обоснование способов обеспечения устойчивости подготовительных выработок в сложных горно-геологических условиях [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.dissercat.com/content....
- Повышение устойчивости интенсивно деформирующихся подготовительных выработок глубоких шах [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://tekhnosfera.com/povyshenie....
- Разработка и внедрение способов повышения устойчивости выработок глубоких шахт Донбасса [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://tekhnosfera.com/razrabotka....
- Selection and reasoning of rational parameters of a method resistance durable rock of floor heaving [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://masters.donntu.ru/....
- Обоснование области применения инновационных способов крепления выемочных выработок, основанных на использовании металлической податливой арочной и распорно-замковой анкерной крепи (на примере шахт Российского Донбасса) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://dis.podelise.ru/pdfview/....