Технология многофронтальной отработки запасов угля выемочных блоков
Покупка
Издательство:
Московский государственный горный университет
Авторы:
Кузнецов Юрий Николаевич, Рыжов Анатолий Михайлович, Евтушенко Александр Евдокимович, Морозов Юрий Иванович, Зюзин Игорь Владимирович
Год издания: 2006
Кол-во страниц: 167
Дополнительно
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».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- 21.00.00: ПРИКЛАДНАЯ ГЕОЛОГИЯ, ГОРНОЕ ДЕЛО, НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО И ГЕОДЕЗИЯ
- ВО - Специалитет
- 21.05.04: Горное дело
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
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