Повышение технического уровня и безопасности ведения горных работ на угольных пластах с трудноуправляемыми кровлями

• Автор: Шундулиди, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.15.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 40 с. : ил.; 21х14 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Диссертация, представленная в виде научного доклада, содержит научное обобщение опубликованных в 1982—1998 гг. работ автора по исследованию и разработке прогрессивных технико-технологических решений, обеспечивающих эффективное и безопасное ведение горных работ на угольных пластах с трудноуправляемыми кровлями.
Актуальность работы. Реструктуризация угольной промышленности в рыночных условиях предъявляет специфические требования к перестройке технологических схем угольных шахт. Необходимость обеспечения рентабельности горного производства, сокращение средств господдержки приводит, с одной стороны, к закрытию неэффективных шахт, с другой — к выделению группы перспективных предприятий, наиболее восприимчивых к новым достижениям науки и техники, что должно привести в конечном итоге к достижению высоких экономических результатов. При этом главная роль отводится перспективным угольным месторождениям Кузнецкого бассейна.
Успешная реализация программы развития горного производства на перспективных шахтах и месторождениях Кузбасса во многом связана с повышением эффективности соответствующего технологического и технического уровня, а также с обеспечением безопасных условий труда.
Начавшееся в последние годы техническое перевооружение угольных шахт на основе внедрения механизированных комплексов более высокого техенического уровня позволило решить ряд традиционно сложных вопросов угледобычи, однако не привело к существенному повышению надежности, безопасности и эффективности функционирования производ-гва. Главным образом это связано с ухудшением горно-еологических условий по мере углубления горных работ, негодным соответствием конструкций механизированных кре-тей степени сложности условий разработки угольных платов, отсутствием работоспособных методов прогнозирования.
Рост газоносности угольных пластов, интенсивности прояв-г' Пий горного давления, а также друге факторы ограничивают лнос использование высокопроизводительной техники со-

временного технического уровня. С увеличением глубины горных работ интенсивная отработка запасов выемочных столбов и высокие скорости подвигания очистных забоев усиливают динамические проявления горного давления на пластах с трудноуправляемыми кровлями. Это обусловливает увеличение времени отработки запасов выемочных столбов. Возрастают эксплуатационные затраты на поддержание и ремонт охраняемых подготовительных выработок. В связи с необходимостью отрабатывать короткие (до 700 м) выемочные столбы возрастают объемы работ по перемонтажу мехкомп-дшксов.
Интенсификация горного производства привела к увеличению уровня производственного травматизма и аварийности на шахтах. Для снижения уровня производственного травматизма необходимо разработать и внедрить мероприятия, позволяющие резко повысить качество профилактических работ по технике безопасности.
Вопросам совершенствования техники и технологии эффективной и безопасной разработки пологих угольных пластов посвящен ряд работ ученых и специалистов таких организаций, как ИГД им. А. А. Скочинского, М.ГГУ, Гипроуг-лсмзш, ВНИМИ. КузНИУИ, ПНИУИ, КузГТУ, ИУУ СО РАН, ИПКОИ РАН и др.
В связи с изложенным, научные исследования в направлении разработки научно обоснованных технических и технологических решений по эффективному и безопасному ведению горных работ на угольных пластах с трудноуправляемыми кровлями являются достаточно актуальными.
Целью диссертации является установление закономерностей поведения углевмещающего массива при ведении горных работ на пластах с трудноуправляемыми кровлями для разработки комплекса решений, обеспечивающих повышение их технического уровня и безопасности условий труда.
Основная идея работы заключается в многокомпонентном учёте специфики проявлений геомеханических процессов в очистных и подготовительных выработках при разработке угольных пластов с трудноуправляемыми кровлями для реализации системно ориентированного подхода к выработке стратегии управления техническим уровнем и безопасностью горных работ.
Методы исследований. В работе использован комплекс меодов исследований, включающий научное обобщение и инженерный анализ производственного опыта подготовки и отработки запасов пологих угольных пластов с трудноуправляемыми кровлями; лабораторные и шахтные исследования влияния силовых параметров механизированных крепей на взаимодействие их с кровлями различных типов, шахтные

ного варианта всех составляющих этого объекта, обеспечивающих предотвращение совокупности возможных ОПФ.
Проведенные исследования условий проявления и предотвращения отдельных ОПФ были использованы при составлении моделей их формирования, которые фиксируют уровень изученности конкретного ОПФ. Совокупности моделей формирования и предотвращения ОПФ были положены в основу разработанных и внедренных на шахтах Ленинского рудника типовых рабочих схем по управлению безопасностью труда основных технологических процессов. Рабочие схемы построены для полной совокупности, группы и одного ОПФ и в них рассмотрены, помимо всех возможных для данных конкретных условий ОПФ, принимаемые способы и средства по их предотвращению. В качестве оперативных документов рабочих схем по управлению безопасностью труда используются разработанные картограммы безопасности труда, отражающие объемы, время и место проведения мероприятий по предотвращению ОПФ.
Для оценки эффективности управления безопасностью труда разработана методика количественной оценки, позволяющая осуществлять научный выбор оптимального варианта технологического процесса по уровню безопасности и минимальным экономическим затратам.
В соответствии с методикой безопасность труда на шахте в целом и на отдельном технологическом процессе характеризуется отсутствием ОПФ и выражается через единичные и обобщенные показатели.
В общем виде уровень безопасности труда на объекте определяется как

где и N6 — соответственно фактическое и базовое значения показателя безопасности (при изменении от 0 до 1).
Единичные уровни безопасности объекта определяются по трем вариантам: по числу фиксированных положений возможных и предупрежденных проявлений ОПФ; по фиксированным площадям проявления ОПФ и по вероятностям проявления ОПФ.
Обобщенный показатель безопасности труда на объекте отражает степень предотвращения совокупности опасных производственных факторов, проявление которых возможно, и определяется как
=ЛД;/Л'оу, (7)
где Р—уровень безопасности объекта по /-й группе ОПФ; N01 и —соответственно общее число и число предотвращенных ОПФ по /-й группе.