Обоснование эффективной технологии разработки угольных пластов с оставлением породы в шахте

• Автор: Белодедов, Андрей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.15.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 148 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ДОБЫЧИ УГЛЯ С ОСТАВЛЕНИЕМ ПОРОДЫ В ШАХТЕ.
1.1. Проблемы повышения качества добываемых углей при разработке угольных месторождений
1.2. Технологические схемы разработки угольных пластов с оставлением породы в шахте
1.3. Опыт применения камерных систем разработки
в России и за рубежом
1.4. Общие и эксплуатационные потери при добыче угля
1.5. Запасы в целиках под охраняемыми объектами - сырьевой резерв угольной промышленности
1.6. Обоснование и выбор способов охраны земной поверхности при разработке угольных пластов
1.7. Основные выводы и задачи исследования
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ДОБЫЧИ УГЛЯ С ОСТАВЛЕНИЕМ ПОРОДЫ В ШАХТЕ
2.1. Оценка качества коксовых углей на стадиях добычи, обогащения, получения чугуна
2.2. Существующие методы экономической оценки эффективность вовлечения в эксплуатацию дополнительных запасов
2.3. Методика оценки эффективности камерно-столбовой системы разработки на угольных месторождениях
2.4. Методика оценки эффективности технологии добычи коксующихся углей с оставлением породы в шахте

3. РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДОБЫЧИ С ОСТАВЛЕНИЕМ ПОРОДЫ В ШАХТЕ.
3.1. Определение геометрических параметров элементов камерностолбовых систем разработки
3.2. Расчет параметров анкерной крепи
3.3. Разработка методики имитационного моделирования камерно-столбовой системы разработки для оценки устойчивости кровли камер
3.4. Механизация очистных и подготовительных работ при камерно-столбовой системе разработки
3.5. Расчет производительности комплекса короткозабойного оборудования
3.6. Разработка новых технологий добычи угля с оставлением породы в шахте
4. ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КАМЕРНО-СТОЛБОВОЙ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ НА ШАХТЕ “ЗАПАДНАЯ”.
4 Л. Общие сведения по шахте “Западная”
4.2. Оценка устойчивости закрепленной кровли камеры
4.3. Определение себестоимости на участке, оборудованном короткозабойным комплексом
4.4. Основные технико-экономические показатели по шахте “Западная” с учетом применения комплекса короткозабойного оборудования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Важным условием улучшения техникоэкономических показателей горнодобывающих предприятий является повышение качества добываемых углей за счет снижения зольности, потому что на шахтах Восточного Донбасса эти значения достигают 35 -40 %, при зольности угольных пластов 10 - 20 %, Это происходит в результате разубоживания угля породой при добыче из очистных забоев и из подготовительных выработок. Особенно это явление очевидно на горнодобывающих предприятиях, разрабатывающих пласты небольшой мощности, где отношение объемов добытой породы к углю значительно выше, чем на шахтах е большей мощностью пластов.
Оставление породы в шахте позволяет уменьшить масштабы загрязнения окружающей среды продуктами горения терриконов, снизить площади, отчуждаемые под складирование твердых отходов, получаемых при обогащении.
В последние годы имела место тенденция снижения объемов добычи за счет разработки пластов меньшей мощности, это привело не только к уменьшению ценности угля за счет увеличения зольности, но и к росту доли условно-постоянных затрат, а значит и к увеличению себестоимости добычи.
Разработка запасов угля законсервированных в различного рода охранных целиках, в целиках под жилыми массивами, промышленными зданиями и отдельными сооружениями, под коммуникациями и охранными объектами, а также списанных из-за неправильного ведения горных работ, запасов в зонах геологических нарушений позволит повысить полноту извлечения. На шахтах Восточного Донбасса эта величина запасов составляет около 200 млн.т высококачественных углей, в том числе коксующихся. Общее количество угля законсервированного в целиках под различными объектами соизмеримо с промышленными запасами действующих шахт, а эти запасы уже вскрыты и не требуют значительных вложений на подготовительно-нарезные работы.

При открытом способе добычи, дающем около 42 % всего угля, добываемого в отрасли, потери полезного ископаемого в недрах существенно ниже: общие потери в 3,3 раза ниже, чем при подземном способе, а эксплуатационные - в 1,9 раза.
При подземной добыче величина эксплуатационных потерь угля в недрах зависит от горно-геологических условий и от принятой системы разработки. Из числа природных факторов наибольшее влияние на эксплуатационные потери оказывает постоянство мощности пласта, устойчивость вмещающих пород, в первую очередь пород непосредственной кровли, нарушенность пластов (наличие и характер геологических нарушений, их частота, а при разрывных нарушениях - амплитуда смещения пласта и состояние пород в нарушенных зонах).
При непереходимых нарушениях, а также при карстах и замещениях участка пласта породами величина потерь определяется размерами зоны, которую приходится оконтуривать выработками для вывода комплекса или его части из очистного забоя. Система разработки, взаимное расположение выработок, оконтуривающих выемочный столб, способ их охраны определяют наряду е потерями у непереходимых нарушений величину эксплуатационных потерь по площади.
Потери угля в недрах при его добыче оказывают влияние на технико-экономические показатели шахт и разрезов и отрасли в целом. При увеличении коэффициента извлечения балансовых запасов из недр растет общий объем добычи угля с каждого выемочного столба, с горизонта и в целом со всего шахтного поля. Это означает, что с повышением уровня извлечения запасов увеличивается масса извлекаемой ценности добытого полезного ископаемого с единицы площади месторождения как по абсолютной величине, гак и в пересчете на I т погашенных балансовых запасов.
Ухудшение качества угля в результате увеличения его зольности при добыче снижает выход конечной продукции пропорционально уменьшению из-