Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Технология многофронтальной отработки запасов угля выемочных блоков

Покупка
Артикул: 698752.01.99
Доступ онлайн
295 ₽
В корзину
Дан анализ отечественного и зарубежного опыта разработки угольных пластов длинными очистными забоями. Предложена систематизация технологических схем отработки запасов угля выемочных блоков многофронтальными очистными забоями. Изложены принципы эффективного применения этой технологии. Приведены методика и результаты экспериментальных исследований технологических схем с многофронтальными очистными забоями. Обоснованы рациональные варианты и параметры технологических схем. Дана технико-экономическая оценка эффективности применения технологии отработки запасов угля выемочных блоков многофронтальными очистными забоями. Для инженеров, научных сотрудников и студентов вузов, обучающихся по направлению «Горное дело».
Технология многофронтальной отработки запасов угля выемочных блоков / Кузнецов Ю.Н., Рыжов А.М., Евтушенко А.Е. - Москва :МГГУ, 2006. - 167 с.: ISBN 5-7418-0021-1. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/996449 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Московский 
государственный 
горный 
университет 

РЕДАКЦИОННЫЙ 

С О В Е Т 

ИЗДАТЕЛЬСТВО 
МОСКОВСКОГО 
ГОСУДАРСТВЕННОГО 
ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 

Председатель 

Л.А. 
ПУЧКОВ 
ректор 
МГГУ, 
чл. -корр. 
РА Н 

Зам. 
председателя 

Л.Х. 
ГИТИС 
директор 
Издательства 
Mi l У 

Члены 
редсовета 

КВ. 
ДЕМЕНТЬЕВ 
академик 
РАЕН 

АЛ. 
ДМИТРИЕВ 
академик 
РАЕН 

Б.А. 
КАРТОЗИЯ 
академик 
РАЕН 

М.В. 
КУРЛЕНЯ 
академик 
РАН 

В. И. 
ОСИПОВ 
академик 
РАН 

э.м. 
СОКОЛОВ 
академик 
МАН 
ВШ 

К Н. 
ТРУБЕЦКОЙ 
академик 
РАН 

В. В. 
ХРОНИН 
профессор 

В.А. 
ЧАНТУРИЯ 
академик 
РАН 

Е.И 
ШЕМЯКИН 
академик 
РАН 

Ю.Н. Кузнецов 
А.М. Рыжов 
А . Е . 
Евтушенко 
Ю.И. Морозов 
И.В. Зюзин 

ТЕХНОЛОГИЯ 
МНОГОФГОНТАЛЬНОЙ 
ОТРАБОТКИ ЗАПАСОВ УГЛЯ 
ВЫЕМОЧНЫХ БЛОКОВ 

Под общей 
редакцией 
профессора Ю.Н. 
Кузнецова 

Высшее 

горное 
образование 

МОСКВА 
ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО 
ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 
2006 

УДК 622.272.06.013 
ББК 33.3 
К 89 

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых. СанПиН 1.2.1253-03», утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 
30 марта 2003 г. 

Кузнецов Ю.Н., Рыжов A.M., Евтушенко AJE., Морозов Ю.И., 
Зюэин И.В. 

К 89 
Технология многофронтальной отработки запасов угля 
выемочных блоков / Под общей ред. Ю.Н. Кузнецова: Учеб. 
пособие. — М.: Издательство Московского государственного 
горного университета, 2006. — 167 с: ил. 

ISBN 5-7418-0021-1 

Дан анализ отечественного и зарубежного опыта разработки угольных 
пластов длинными очистными забоями. Предложена систематизация технологических схем отработки запасов угля выемочных блоков многофронтальными очистными забоями. Изложены принципы эффективного применения этой 
технологии. Приведены методика и результаты экспериментальных исследований технологических схем с многофронтальными очистными 
забоями. 
Обоснованы рациональные варианты и параметры технологических схем. 
Дана технико-экономическая оценка эффективности применения технологии отработки запасов угля выемочных блоков многофронтальными очистными забоями. 

Для инженеров, научных сотрудников и студентов вузов, обучающихся 
по направлению «Горное дело». 

УДК 622.272.06.013 
ББК 33.3 

ISBN 5-7418-0021-1 
©Ю.Н. Кузнецов, A.M. Рыжов, 

А.Е. Евтушенко, Ю.И. Морозов, 
ИВ.Зюзин, 2006 
© Издательство Ml 1 У, 2006 
© Дизайн 
книги. 
Издательство 
МГТУ, 2006 

СОДЕРЖАНИЕ 

I С О Д Е Р Ж А Н И Е 

Введение 
«5 

ГЛАВА 1.0ЛЫТ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 
ДЛИНЫМИ И МНОГОФРОНТАЛЬНЫМИ 
ОЧИСТНЫМИ ЗАБОЯМИ 
7 

1.1 Состояние технологии очистных работ на шахтах 
Южного Кузбасса 
7 

1.2Анализ опыта разработки утольныхпластов 

длинными очистными забоями 
16 

1.3Анализ технологических схем разработки 

угольных пластов спаренными лавами 
22 

ГЛАВА 2.РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ 
ОТРАБОТКИ ЗАПАСОВ ВЫЕМОЧНЫХ 
БЛОКОВ 
МНОГОФРОНТАЛЬНЫМИ 
ОЧИСТНЫМИ ЗАБОЯМИ 
29 

2.1 Основные принципы формирования 
технологических схем отработки запасов 
выемочных блоков многофронтальными 
очистными забоями 
29 

2.2Систематизация технологических схем 
отработки запасов выемочных блоков 
многофронтальными очистными забоями 
33 

2.3Характеристика технологических схем 
отработки запасов выемочных блоков 
многофронтальными очистными забоями 
34 

3 

СОДЕРЖАНИЕ 

ГЛАВА Ъ.ОБЛАСТЬ ЭФФЕКТИВНОГО 
ПРИМЕНЕНИЯ 
ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ ЗАПАСОВ УГЛЯ 
ВЫЕМОЧНЫХ БЛОКОВ 
МНОГОФРОНТАЛЬНЫМИ ОЧИСТНЫМИ ЗАБОЯМИ 
54 

3.1 Выбор рациональных режимов работы 

многофронтальных очистных забоев 
S4 

3.2Моделирование и оптимизация параметров 

выемочных блоков 
64 

ГЛАВА ^ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ 
ИССЛЕДОВАНИЯ 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОТРАБОТКИ 
ЗАПАСОВ 
УГЛЯ ВЫЕМОЧНЫХ 
БЛОКОВ 

МНОГОФРОНТАЛЬНЫМИ 
ОЧИСТНЫМИ 
ЗАБОЯМИ 
97 

4.1Методика проведения шахтных исследования 
97 

4.2Горнотехническая характеристика объекта 

исследования 
101 

4.3Результаты шахтных исследований 

технологических схем 
104 

ГЛАВА 5.0БОСНОВАНИЕВАРИАНТОВ 
И 

ПАРАМЕТРОВ 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ 
СХЕМ 
ОТРАБОТКИ ЗАПАСОВ УГЛЯ ВЫЕМОЧНЫХ 
БЛОКОВ 
МНОГОФРОНТАЛЬНЫМИ 
ОЧИСТНЫМИ ЗАБОЯМИ 
143 

5. Моделирование вариантов и параметров 

технологических схем 
143 

5.2Реализация методики и моделирования 

вариантов и параметров технологических схем ..148 

5.3Анализ результатов моделирования 
156 

4 

I ВВЕДЕНИЕ 

Начавшееся в последние годы перевооружение 
угольных шахт на основе внедрения механизированных 
комплексов более высокого технического уровня позволило решить ряд традиционно сложныхх вопросов угледоб ы ч и , о д н а к о оно не п р и в е л о к с у щ е с т в е н н о м у 
повышению надежности и эффективности функционирования производства. Как правило, это связано с ухудшением горно-геологических условий по мере углубления 
горных работ, рост газоносности угольных пластов, интенсивности проявлений горного давления и другие факторы 
ограничивают использование в полной мере возможностей высокопроизводительной техники. С увеличением 
глубины горных работ интенсивная отработка запасов выемочных столбов и высокие скорости подвигания очистных забоев усиливают динамические проявления горного 
давления на пластах с тяжелыми кровлями. Это обусловливает снижение нагрузок на очистные забои, увеличение 
времени отработки запасов выемочных столбов с возрастанием величины эксплуатационных затрат на поддержание и ремонт охраняемых подготовительных выработок по 
бесцеликовым схемам. Увеличение длины очистного забоя с целью снижения интенсивности проявлений горного 
давления в данных условиях ограничивается по фактору 
надежности забойного конвейера. 

Практика показывает, что к числу имеющихся резервов повышения эффективности ведения горных работ поп р е ж н е м у следует относить 
с о в е р ш е н с т в о в а н и е 
технологических схем отработки запасов угольных 
плстов, определение их рациональных параметров. Одним 
их эффектттивных направлений совершенствования технологии ведения горных работ в условиях, ограничивающих использование в полной мере возможностей 
высокопроизводительной горной техники, является при
5 

ВВЕДЕНИЕ 

менение технологических схем отработки запасов выемочных блоков длинными многофронтальными очистными забоями, позволяющими увеличить нагрузку на 
выемочный блок, снизить интенсивность проявлений горного давления, уменьшить затраты на поддержание и ремонт охраняемых выработок. 

Разработанные экспериментальные технологические 
схемы отработки запасов выемочных блоков длинными 
многофронтальными очистными забоями внедрены на 
шахте «Распадская» Южного Кузбасса. 

6 

ГЛАВА 1 

1.1 

О П Ы Т Р А З Р А Б О Т К И 
УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 
Д Л И Н Н Ы М И и 
М Н О Г О Ф Р О Н Т А Л Ь Н Ы М И 
О Ч И С Т Н Ы М И З А Б О Я М И 

СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТНЫХ 

РАБОТ НА ШАХТАХ ЮЖНОГО КУЗБАССА 

В последние годы в угольной промышленности СНГ 
происходит смена морально устаревшего очистного оборудования с широким внедрением механизированных 
комплексов нового технического уровня. Так уже в 1985 
году на шахтах бывшего ПО «Южкузбассуголь» из пологих пластов было добыто более 23,0 млн. т угля, или 93,4% 
всей добычи при среднестатической мощности разрабатываемых пластов 2,79 м. Рост объемов добычи угля в рез у л ь т а т е 
ш и р о к о г о 
в н е д р е н и я 
н о в ы х 
высокопроизводительных комплексов повышенной несущей способности типа КМ130, УКП, КМТ, ОКП70 и других, доля которых в общем парке комплексов постоянно 
растет, позволило значительно улучшить технико-экономические показатели работы очистных забоев на шахтах 
Южного Кузбасса (табл. 1.1). 

Анализ динамики технико-экономических показателей работы очистных забоев за последние годы показывает, 
что 
нагрузка 
на 
очистной 
к о м п л е к с н о механизированный забой практически не растет, а в ряде 
случаев даже снижается по сравнению с достигнутой. Основными причинами этого является: 

• вовлечение в отработку участков пластов со сложным залеганием, которое не соответствуют условиям применения комплексов; 

7 

ГЛАВА 1 

Таблица 1.1 

СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТНЫХ РАБОТ НА ШАХТАХ 
Б. ПО «ЮЖКУЗБАССУГОЛЬ» 

Показатели 
Годы 
Показатели 

1981 
1982 
1983 
1984 
1985 

Добыча угля из очистных 

забоев, тыс. т 

23614 

21049 

24189 

21810 

25084 

22728 

24353 

24417 

24822 

23172 

Количество очистных забоев, 

тыс. т 

110 

71 

106 

71 

102 

69 

96 

71 

95 

71 

Среднедействующая линия 

очистных забоев, м 

10161 

7793 

10454 

8006 

9491 

7424 

10003 

8349 

10422 

8670 

Удельный вес комплексов 

нового технического уровня в 

общем парке комплексов, % 

40,6 
46,6 
62,7 
81,0 
88,0 

Добыча угля мехкомплексами 

нового технического уровня, 

тыс. т 

10715 
11695 
16422 
18528 
20791 

Среднесуточная нагрузка на 

очистной забой, т 

759 

1010 

801 

1089 

853 

1110 

640 

1076 

898 

1132 

Добыча угля механизированными комплексами нового 

технического уровня по шахте 

«Распадская», млн. т 

4,94 
4,95 
5,46 
5,56 
5.83 

% в очистной добыче по 

объединению 

89,8 
89.3 
92,1 
96,7 
81,2 

Примечание: В числителе - все забои, в знаменателе - забои, 
оборудованные механизированными комплексами. 

8 

ОПЫТ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ДЛИННЫМИ 
И МНОГОФРОНТАЛЬНЫМИ ОЧИСТНЫМИ ЗАБОЯМИ 

• отсутствие эффективных технологических схем отработки запасов выемочных полей, соответствующих осложнению горно-геологических условий и 
новому уровню комплексной механизации. 
Несмотря на пополнение парка оборудования все более сложными и дорогостоящими машинами и механизмами, коэффициент их использования снижается из-за 
простоев, которые достигают 30% 
продолжительности 
смены. Увеличивается разрыв между ростом производительности техники и ее удорожанием, что в итоге повышает себестоимость добычи угля. 

Ухудшение структуры шахтного фонда, значительная протяженность подземных коммуникаций привели к 
деконцентрации горных работ, увеличению объемов поддерживаемых выработок и ухудшению их состояния. 

Внедрение комплексов нового технического уровня 
для отработки запасов пологих угольных пластов, позволяющих обеспечивать высокие скорости подвигания и 
производительность очистных забоев, обусловило повышение требований по фактору их надежности в условиях 
интенсификации очистных работ, так как при высоких 
скоростях подвигания лав качественно меняется характер 
взаимодействия механизированных крепей с вмещающими породами. 

Многие исследования подтверждают вывод о том, что 
увеличение скорости подвигания очистного забоя до определенного предела ведет к положительному эффекту, в 
результате чего абсолютные смещения кровли интенсивно 
уменьшаются и снижаются погрузки на крепь. Однако при 
увеличении скорости выше определенного предела могут 
появляться резкие смещения вышележащих пород, значительно ухудшающие состояние кровли в призабойном 
пространстве лав. 

9 

ГЛАВА 1 

Проведенные исследования динамических проявлений горного давления при увеличенных скоростях подвигания очистного забоя на шахте «Распадская» б. ПО 
«Южкузбассуголь» показывают, что на пластах с труднообрушаемой кровлей достижение высоких скоростей подвигания очистных забоев (до 100 м в месяц при ширине 
выемочного столба 100-120 м) способствует увеличению 
интенсивности нагружания секции механизированной 
крепи и снижению их надежности. При более высоких 
скоростях подвигания на сопряжении лавы наблюдается 
увеличение площади зависания пород кровли, которые 
при достижении предела прочности и обрушении оказывают динамические нагрузки на крепь, деформирую ее. 
Так, при отработке лав 4-7-11 и 5а-7-14 при достижении 
нагрузок на забой 11350, 9000, и 10600 т с подвиганием 
забоев соответственно на 17,5; 12 и 14 м за счет увеличившейся интенсивности проявлений горного давления было 
выведено из строя до 20% гидростоек и гидрозамков, что 
вызвало простои в каждой из лав до двух суток с суммарной потерей добычи до 20 тыс. т. На пластах, опасных и 
угрожаемых по горным ударам, увеличение скорости подвигания лав более указанного выше значения приводит к 
интенсификации динамических проявлений горного давления вследствие накопления упругой энергии в краевых 
частях пласта и уменьшения работы, затрачиваемой на 
перемещение пород кровли и их деформирование. 

Установлено, что скорость подвигания очистного забоя в условиях применения высокопроизводительных ме¬
х а н и з и р о в а н н ы х 
к о м п л е к с о в 
я в л я е т с я 
в а ж н ы м 
регулятором нагрузки на лаву и надежности функционирования системы «крепь-боковые породы». 

Таким образом, для повышения производительности 
очистных забоев, оборудованных комплексами нового 
технического уровня, и обеспечения надежности их эксплуатации, с учетом допустимых по фактору горного дав
10 

Доступ онлайн
295 ₽
В корзину