Интегрированные технологии добычи угля на основе гидромеханизации

PWJЩИOIIIIIЙ 

С О В Е Т 

Председамел• 

Л.А.ПУЧКОВ 

ЗIUI.II~ 

л.хгнтнс 

Чпенw ~•ема 

Н.В. ДЕМЕНТЬЕВ 

АЛ. ДМИТРИЕВ 

Б.А. КАРТОЗНН 

В.В. КУРЕХИН 

М.В. КУРЛЕНJI 

В.Н. ОСИПОВ 

э.м. сокалов 

КЛ. ТРУБЕЦКОЙ 

В.В.ХРОННН 

В.А. ЧАНТУРНН 

Е.Н. ШЕМJlХНН 

11Щ.41'ЕJIЬСТВО 

москvвского 

ГОСУДАРСТВЕННОГО 

ГОРНОГО Y1ПillliPCНТE'L4 

рекп~ор МГГУ, 

чл.-корр. РАН 

t)upeЮIIop 

HздtllrU!n•cm•a МГГУ 

аiШде.мик РАЕН 

аКJU)е.мuк РАЕН 

аКDдгмик РАЕН 

tuи:и)гмик РАЕН 

tuaiOe.JNUK РАН 

tu«Юе.мик РАН 

аiШдгмик МАН 
ВШ 

аКIIде.мик РАН 

профессор 

акадгмик РАН 

tu«Югмик РАН 

Л.А. Пучков 

О.В. МихЕЕВ 
V 
В.А. АтрушкЕвич 
... 
О.А. АтрушкЕвич 
~ ИНТЕГРИРОВАННЫЕ 
I 
ТЕХНОЛОГИИ 
w -~ 
I 

а. 
о 
L.. 

ДОБЫЧИ 

УГЛЯ 

НА ОСНОВЕ 

ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ 

МОСКВА 

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО 
ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО 
УНИВЕРСИТЕТА 
2000 

УДК 622.64(075.32) 

ББК 33.16 

П90 

П90 

Пучков Л.А., Михеев О.В., Aтp)'IIIIМIН'I В.А., Атруmкашч О.А. 

Икrеrрироваю1ые технолоПDf добычи yгJIJI на основе m
дромехаюпацни. М.: Издателъсrво Московского государсrвеЮiого горного уюmерснтета, 2000. 296 с. 

ISBN 5-7418-0179-Х (в пер.) 

Обобщены рсзупьтаn1 носnедованнА, НВСiраапенныJt ив разработку научныJt ОСНОВ СИНТС:Jа НН1'е'l'НРОВ8НН1о/Х t'eJUtOЛOntЧCCJCИX CИCI'eN добычи Н ПС• 

рсработкн уrм на основе rндроwеJtанJаацнн. Прц~• 
орнrннапьные разрабоnек авторов по соэданюо тсJtноnогнческоА и тсхннчесхоА базы юrrсrрнрованньJХ тcJtиonontA, обеспечиваJОщнх вoэwo:licнocn. высокоэффехnlвноА отрабоnсн уrопькь/Х nластов со cnoЖИJol/oiИ н бnаrопрнnиыwн rорно-rсолоrнчсскнмн ycnoвiUINH эaner8.НИJI. ПреможеН/оl wатсwатнческu wo~ 
и weтo,~D~Xa 

проrноэа rсомеJtаннчесхих параметров ИНТС'l'ИРованных тсхиолоrиА поюемной rндромеханнэированной добычи уrм ID 011СрlоП'ЫХ rорных выраб0111х. 

Уделено винмание анВЛJDу рсtупьтатов eтpoJПe~~J.Cn~a и оmrrио-проwышлсниой эксплуатации уrледобываJОщнJt предпрнnий на основе иосnедо&ВНН/1 101
тсrрированных тcJtнoлoriiA. 

ДiuJ cпeциiLJDICТOB, З&Н.nloiJt разрабоnсоА, созданием и peaJDDaцнeA новых высокоэффеJСТИвных тсJtнолоrий добычи н перерабоnек yrЛJI. 

УДК 622.64(075.32) 

ББК 33.16 

ISBN 5-7418-0179-Х 
© Л.А. Пучков, О.В. Михеев, В.А. Аq,уuпсевич, 

О.А. Атрушкевич, 2000 
© Издательство МГГУ, 2000 

ПРЕДИСЛОВИЕ ·всоответсrвии с проrрам
мой 
реструктуризации 

угольной отрасли в последние rоды осуществлялось сокращение доли нерентабельных угольных предприятий, 

срtЩИ которых закрьmпо подверглись и шахты, и разрезы. Основными причинами 

нюкой рентабельносrи большинства действующих угледобывающих 
предприятий 

являются: 

• 
сокращение вскрытых 

и подготовленных запасов, 

благоприятных для использования 
высокопроизводительного отечественного и 

зарубежного оборудования, 

из-за ограниченных инвестиций; 

• 
инерционность технологических схем, обусловленная сложносrью их структуры, низкой надежностью, 

а таюке недостаточной адаптивностью к изменяющимся 

горно-геологическим 
усло·виям и конъюнктуре рынка. 

Одним из направлений 

выхода из сложившейся ситуации является создание интегрированных технологий 

добычи и переработки угля, 

s 

основу которых составляют высокопроизводительные существующие и новые элементы традиционных и нетрадиционных способов разработки уrолъньrх месторождений. 

Новые технологии должны соответствовать требованиям малооперационности, гибкости, мобильности, поточности, экологической безопасности и высокой адаптивности. 

Среди известных способов добычи угля в большей степени поставленным требованиям отвечают: подземная гидравлическая технология, которая характеризуется как позитивными свойствами (высокая эффективность, малооперационность, поточность и др.), так и негативными 

(большая энергоемкость, низкая надежность отдельных 

элементов, повышенный износ оборудования и др.); технология открытых горных работ, которая кроме положительных качеств (высокая эффективность, безопасные условия труда и др.) имеет недостатки (негативное экологическое воздействие, высокая зольность горной массы, ограниченная область применения и др.). . 

На протяжении ряда лет авторы данной моноrрафии совместно с ведущими специалистами ВНИИгидроугля, 

МГГУ, СибГИУ проводJШи исследования, направленные на 

создание интегрированных технологий добычи и переработки угля на основе гидромеханизации, адаптивных к 

изменению горно-геологических условий. Результаты этих 

исследований привели к созданию технологий, обеспечивающих возможность роста конкурентоспособности продукции действующих шахт и разрезов России на внутреннем и 

внешнем рынках в современных условиях. 

В книге изложены теоретическое обоснование и практические аспекты создания интегрированных, гибких, высокоэффективных технологий и технических средств, обеспечивающих форсированный возврат инвестиций и реше
б 

ние экономических, социальных и экологических задач угледобывающих регионов. 

В отдельных главах монографии рассмотрены разработка и реализация вариантов интегрированной технологии подземной гидромеханизированной добычи угля из 

открытых горных выработок, исследование закономерностей геомеханических и технологических процессов в условиях взаимного влияния открытых и подземных горных 

работ, а также специфические вопросы синтеза процессов 

добычи и переработки угля в технологической системе 

угольного предприятия. Уделено внимание социальному и 

экологическому аспектам реализации интегрированных 

технологий на основе гидромеханизации. 

СОВРЕМЕННОЕ 

СОСТОЯНИЕ 

И АНМИЗ 

НАПРАВЛЕНИЙ 

РАЗВИТИЯ 

ТЕХНОЛОГИЙ 

УГЛЕДОБЫЧИ 

1. 1. СОВРЕМЕННОЕ 

СОСТОЯНИЕ 

И ПНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ 

УГОЛЬНОЙ 

ПРОМЫШЛЕННОСТИ 

В УСЛОВИЯХ РЫНОЧНЫХ 

ОТНОШЕНИЙ 

о

собенностью современной 

экономики большинства 

угледобывающих стран мирового сообщества является 

перестройка угольных отраслей. Это связано с изменением ситуации на международном рынке энергетических 

продуктов и падением спроса на уголь. Конкурентоспособность угля обеспечивается 

путем перехода к технологиям уrледобычи с высокой 

производкrельностью и комфортностью труда, использованием комплексной механизации и авrомаПDации, обеспечением экологической безопасности. В качеСтве основного критерия э~ективности угледобычи рассматривается прибыль по сравнению с конкурирующими энергоносителями [ 1---4]. 

Глубокий анализ современного состояния уrольной 

промышленности в России и 

за рубежом проведен коллективом авторов под руководством проф., д. т. н. Ю.Н. 

Малышева [1]. В этой фундаментальной монографии, 

посвященной развитию теории и анализу опыта реетрук
н 

ГJUUal 

туризации угольной промышленности основных угледобывающих сrран, приведены концепция и принципы перестройки уrольной отрасли России. 

Современное состояние угледобывающих предприятий 

характеризуется следующими признаками и особенностями. 

Доля угольного томива в томивно-энергетическом балансе России была максимальной в 1950 г. (66,1 %) и после 

этого постоянно снижалась до уровня 11,3% в 1995 г. [1, 3]. 

К 2010 г. доля угля в томивно-энергетическом балансе проrнозируется на уровне 28 % . 

Начавшийся в 1989 г. спад угледобычи продолжается в 

настоящее время, объем добычи составляет 63,7 % к уровню 1988 г. За последние четыре года выбытие производственных мощностей на шахтах составило 38,2 млн. т, а 

введено новых мощностей 1,25 млн. т. 

Из-за снижения темпов строительства новых шахт и 

необходимости развития шахтного фонда действующих 

шахт на последних резко ухудшились условия эксплуатации: средняя глубина разработки достигла 400 м, возросли газоносность шахт и опасность по динамическим явлениям, удельная протяженность поддерживаемых выработок увеличилась в 1,5 раза по сравнению с 1988 г. 

Произошло сокращение на шахтах России (1] линии очистных забоев с 104,5 до 73,3 км, а их число снизилось с 985 

до 600 единиц. Нагрузка на очистной забой уменьшилась 

с 545 в 1988 г. до 513 т 1 cyr в 1994 г, а средняя скорость подвигания одного забоя за этот же период сократилась на 20 %. 

Особенно неблагаприятная ситуация создалась на шахтах с 

крутыми мастами, для отработки которых в настоящее время отсутствуют эффективные традиционнь1е технологии. 

Тенденции ухудшения технико-экономических показателей на угольных шахтах сохраняются и на угольных разрезах, где объемы добычи ежегодно снижаются на S-10 %. 

Из-за уменьшения платежеспособного спроса на уголь и 

12