Техническое и технологическое перевооружение горных предприятий в условиях перехода к рыночной экономике

М Г Г У 

московски! 

госадррствЕнный 

ГОРНЫЙ 9НИВЕРСИТЕТ 

Председатель 

Л. А. 
ПУЧКОВ 

Зам. председателя 
Л.Х. 
ГИТИС 

Члены редсовета 

И.В. 
ДЕМЕНТЬЕВ 

A. П. ДМИТРИЕВ 

Б.А. 
КАРТОЗИЯ 

В.В. КУРЕХИН 

М.В. КУРЛЕНЯ 

В.И. ОСИПОВ 

э.м. 
СОКОЛОВ 

К.Н. 
ТРУБЕЦКОЙ 

В.В. ХРОНИН 

B. А. 
ЧАНТУРИЯ 

Е.И. ШЕМЯКИН 

ИЗДАТЕЛЬСТВО 
МОСКОВСКОГО 
ГОСУДАРСТВЕННОГО 
ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 

ректор 
МГГУ, 
чл.-корр. 
РАН 

директор 
Издательства 
МГГУ 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

академик 
МАНВШ 

академик 
РАН 

профессор 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

В. П. Мазикин 

ТЕХНИЧЕСКОЕ 
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ 
ПЕРЕВООРУЖЕНИЕ 
ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 
В УСЛОВИЯХ ПЕРЕХОДА 
К РЫНОЧНОЙ ЭКОНОМИКЕ 

Издание 2-е, 
стереотипное 

МОСКВА 

ИЗДАТЕЛЬСТВО 
МОСКОВСКОГО 
ГОСУДАРСТВЕН НОГО 
ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 
2 0 0 1 

УДК 622.27 

Мазикин В.П. Техническое и технологическое перевооружение 
горных предприятий в условиях перехода к рыночной экономике.— 
2-е изд., стер. — М.: Издательство Московского государственного 
горного университета, 2001. — 76 с. ISBN 5-7418-0054-8 

Изложены производственный опыт, проблемы и направления технического и технологического перевооружения горных предприятий на примере шахт АООТ «Ленинску! оль» в условиях рыночных отношений. Выполнен анализ производственноэкономической деятельности действующих шахт, рассмотрен существующий технический и технологический уровень угольного производства, причины, сдерживающие его 
дальнейшее повышение. Освещен комплекс научно-аналитических исследований, выполненный на базе шахтного фонда АООТ «Ленинскуголь», по особо актуальным техническим и технологическим проблемам. Уделено внимание конструкторским проработкам на уровне изобретений отдельных узлов и деталей горно-шахтного оборудования с целью повышении его эффективности. Даны рекомендации по основным направлениям технического и технологического перевооружения горных предприятий 
АООТ «Ленинскуголь» н условиях внедрения и совершенствования рыночных коммерческих отношений. Отдельные результаты исследований получены совместно с Беловым В П., Ремезовым А.В.. Косьминовым Е.А., Красюком Н.Н., Савковым К.В 

Для руководящих работников угольной промышленности, научных работников и 
инженеров отрасли. 

УДК 622.27 

ISBN 5-7418-0054-8 
© В.П. Мазикин, 2001 
© Издательство МГГУ, 2001 

I СОДЕРЖАНИЕ 

Глава 1. Методология технического и технологического перевооружения горных предприятий 
5 

Глава 2. Влияние длины очистного забоя на взаимодействие механизированной крепи с вмещающими породами 
Д8 

Глава 3. Влияние длины лавы на эффективность работы комплексно-механизированных забоев 
, 
27 

Глава 4. Оптимизация длины выемочных столбов 

при разработке пологих пластов механизированными комплексами оборудования 
33 

Глава 5. Влияние горно-геологических условий залегания угольных пластов на эффективность применения механизированных 
комплексов на шахтах Кузбасса 
39 

Глава 6. Проблемы совершенствования технологии 
и средств управления горным давлением на 
концевых участках лав 
47 

Глава 7. Схемы вскрытия и подготовки новых горизонтов действующих шахт 
56 

Глава 8. Создание нетрадиционных технологий подготовки и отработки запасов угля 
64 

Заключение 
73 

Глава 1 
МЕТОДОЛОГИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО И 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ 
ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 

1.1. Характеристика АООТ «Ленинскуголь» 

Акционерное общество открытого типа «Ленинскуголь» образовано за счет консолидации пакетов акций 7 
шахт и 11 предприятий бывшей ассоциации и преобразования в акционерное общество. 

Шахтами объединения разрабатывается одно из уникальных по своим горногеологическим условиям месторождение 
угля 
в 
России. 
Благоприятные 
горногеологические условия залегания угольных пластов 
позволяют добывать уголь с минимальными затратами, 
полностью комплексно механизировать и автоматизировать процесс добычи угля. Шесть шахт из восьми добывают энергетические угли и две шахты добывают 
коксующиеся угли. 

Четыре шахты работают с обогащением угля - перерабатываются коксующиеся угли, производятся энергетические концентраты крупно-среднего класса. Из общего 
объема добычи угля в 11132 тыс. т в 1994 году переработано и обогащено 6450 тыс. т или 58 %. 

Основные потребители продукции - коксохимические заводы, предприятия электро- и теплоэнергетики. 
Кроме того, значительная доля энергетических углей поставляется на комбытнужды. Энергетические угли в данном регионе добываются также открытыми работами угольными разрезами, добывающими уголь хищническими способами с нарушением экологии региона и без осуществления затрат на ее восстановление, что естественно 
искусственно занижает себестоимость добытого на разрезах угля по сравнению с подземным способом. Указанное 

6 

МЕТОДОЛОГИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО 

ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 

положение отрицательно влияет на реализацию угля, добытого на шахтах, и ведет к финансовым затруднениям в 
производстве. 

Благоприятные для применения современной технологии добычи угля подземным способом горногеологические условия позволяют обеспечить на шахтах АО 
«Ленинскуголь» лучшие в сравнении с другими районами 
Кузбасса технико-экономические показатели. Однако в 
связи с отработкой запасов, усложнением горногеологических условий, а также из-за несвоевременного проведения реконструкции шахт уровень добычи угля снижается, 
на ряде шахт проявляются ограничивающиеся факторы по 
фронту горных работ, проветриванию, подземному транспорту и технологическому комплексу. 

Учитывая то, что половина шахт не подвергалась реконструкции, а на подвергшейся ей в связи с затягиванием 
сроков реконструкции проектные решения устаревали, 
многие шахты работают за счет прирезок к проектным 
границам, что приводит к нецелесообразным размерам и 
конфигурациям шахтных полей, ведущих в свою очередь 
к усложнению схем транспорта, проветривания, к увеличению протяженности поддерживаемых горных выработок. Фактические капиталовложения в производственную 
деятельность АО «Ленинскуголь» за последние годы были 
значительно ниже потребных, что особенно тяжело отразилось на состоянии горнодобывающей техники. Физический износ по комплексам очистного оборудования 
отечественного производства составляет 72,9%, по импортным - 76. Из общего количества комплексов 55 шт., 
20 шт. изношено на 100%. За последние годы (1991-93 гг.) 
в 1993 году получен только один импортный комплекс, а 
по отечественным комплексам потребность закрыта всего 
на 54%. Аналогичное положение и по другим видам рсновного горношахтного оборудования. 

7 

ГЛАВА 1 

Для поддержания добычи угля по району на достигнутом уровне необходимо в ближайшей перспективе осуществить техническое и технологическое перевооружение 
шахт с учетом требований рыночной экономики и принципиально новой концепции, которые предусматривают 
комплексное решение производственных, экологических 
и социальных задач с учетом уровня затрат на обеспечение 
оптимальной производственной мощности каждой шахты. 

Целью технического и технологического перевооружения действующих шахт является всемерная интенсификация производства, улучшение качества добываемого 
угля при обеспечении роста производительности труда, 
снижение материалоемкости и себестоимости добычи угля, экономия материальных и топливно-энергетических 
ресурсов, улучшение других показателей в целом. Составляющим звеном технического перевооружения является 
технический уровень производства, под которым понимается достигнутое к определенному моменту времени совокупное состояние развития вещественных элементов 
производительных сил. 

Технический уровень производства определяется 
следующими показателями: среднесуточной нагрузкой на 
шахту, среднемесячной производительностью труда рабочего по добыче, удельным проведением горных вырабо­
ток, сечением горных выработок, скоростью их 
проведения, трудоемкостью проходческих работ, нагрузкой на очистной забой, его длиной, трудоемкостью на 
очистных работах, уровнем конвейеризации по горизонтальным и наклонным выработкам, длиной ленточного 
конвейера, трудоемкостью работ на транспорте, удельным 
поддержанием выработок, трудоемкостью работ по поддержанию выработок, трудоемкостью работ на поверхности. 

После анализа всех составляющих технического 
уровня производства оказалось, что по всем производст
8 

МЕТОДОЛОГИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО 

ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 

венным процессам на всех шахтах отмечалось увеличение 
показателей технического уровня в период с 1986 по 1989 
г., после чего произошло значительное снижение этих 
показателей, особенно в 1991 г. Главная причина - резкое 
уменьшение объема добычи угля шахтами в 1990 и 1991 
гг. 

Анализ показателей технического уровня производственных процессов позволил выявить «узкие места» в 
технологии добычи угля, основными из которых являются: 

• длительные перерывы в добыче угля (2 мес. и более) 
при монтаже и демонтаже комплексов, что приводит 
к потере добычи угля в период перевода комплексов 
из одной лавы в другую; 

• резкое снижение нагрузки на очистной забой в зонах 
пластов, где появляются нарушения и неустойчивые 
кровля и почва; 

• уменьшение нагрузки на очистной забой с комплексами импортного производства, так как они исчерпали свои технические возможности; 

• большая деконцентрация горных работ при одновременной отработке от 3 до 6 пластов, что приводит 
к ухудшению проветривания, работы подземного 
транспорта и водоотлива, содержанию большого количества подготовительных выработок; 

• большая протяженность поддерживаемых выработок; 

• сложные ступенчатые схемы вскрытия шахтных полей; 

• низкая интенсивность отработки запасов угля из-за 
малой скорости проведения подготовительных выработок; 

• недостаток запчастей для горно-шахтного оборудования, что приводит к его резукомплектованию; 

9 

ГЛАВА I 

• большая трудоемкость работ при доставке материалов и оборудования по горным выработкам в очистные и подготовительные забои; 

• аварийность мехкрепи при работе ее на пластах с 
тяжелой кровлей; 

• выемочные столбы имеют длину по простиранию 400-750 м. Это приводит к дополнительным затратам времени на монтаже и демонтаже комплексов 
при переходе из одной лавы в другую. Снижается 
нагрузка на очистной забой и соответственно добыча 
по участку, шахте; 

• из-за недостатка однотипных комплексов в некоторых спаренных лавах работают разнотипные комплексы, что приводит к тому, что менее 
производительный комплекс сдерживает работу более производительного; 

• несвоевременная реконструкция шахт, что приводит 
к увеличению числа «узких мест». 
В результате оценки технического уровня производственных процессов и анализа «узких мест» необходимо в 
первую очередь внедрить предложения по техническому 
и технологическому перевооружению шахт: 

• увеличить длину выемочных столбов до 2000-2500 
м и очистных забоев до 160-220 м с увеличением 
запасов в столбе в 1,5-2,0 раза; 

• внедрить комбинированные схемы отработки с формированием и поддержанием одного или двух штреков за лавой; 

• сохранять штреки для повторного использования; 
• применять спаренные очистные забои; 
• использовать разворот мехкомплексов на 180° при 
переводе их из одной лавы в другую при длине выемочных столбов 600-800 м; 

• применять способы и средства упрочнения углевмещающего массива при переходе нарушений; 

Ю 

МЕТОДОЛОГИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО 

ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 

• переоснащать шахты на комплексы нового технического уровня КМ-138, КМ-144, КМ-142, МК-85 и 
др.; 

• освоить механизированные комплексы с угловыми 
забойными конвейерами; 

• применять крепь сопряжений высотой до 5 м на базе 
секций крепи КМ-142; 

• использовать ленточные перегружатели, передвигаемые по монорельсу; 

• применять аппаратуру контроля распора гидравлических стоек крепи АКРГ; 

• увеличить объем крепления горных выработок анкерами, в том числе малого диаметра, винтовыми и 
трубчатыми; 

• уменьшить разветвленность, многозвенность и протяженность маршрутов доставки грузов; 

• применять новые мощные ленточные конвейеры для 
транспортирования угля; 

• внедрить монорельсовые и другие дороги для вспомогательного транспорта; 

• работать над созданием высокоэффективных нетрадиционных технологий добычи угля, внедрение которых 
обеспечит 
радикальное 
улучшение 
показателей работы шахт. 
Придавая особую важность актуальности отдельных 
технических и технологических решений с точки зрения 
совершенствования технологии добычи угля, таких как 
определение оптимальных параметров очистного забоя и 
выемочного столба, оценки влияния горно-геологических 
условий на эффективность применения механизированных комплексов очистного оборудования, направления 
совершенствования средств управления горным давлением на концевых участках лав и др., нами выполнен комплекс научно-аналитических исследований, на основе 
которых сделаны определенные выводы и выработаны 
конкретные предложения. 

11