Обоснование рациональных параметров структурных элементов интегрированных технологий отработки запасов угольных месторождений

• Автор: Агафонова, Альбина Борисовна
• Шифр специальности: 25.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ СОЗДАНИЯ МЕТОДОЛОГИИ ИНТЕГРИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ УГЛЕДОБЫЧИ
1.1. Анализ практики проектирования угледобывающих предприятий на базе совместной (открыто-подземной) отработки запасов угольных месторождений
1.2. Новые комбинированные технологии угледобычи за счет использования инновационного потенциала традиционных и нетрадиционных способов разработки угольных месторождений
1.3. Цель, идея и задачи исследований
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ ПО
ОТРАБОТКЕУГОЛЬНЫХ ЗАПАСОВ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ
2.1. Определение рациональных границ открытых горных работ
2.2. Оптимизация карьера на основе алгоритма Лерча-Гроссмана
2.3. Методы горно-геометрического анализа
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ ПО ОТРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ ЗАПАСОВ КОМПЛЕКСОМ ГЛУБОКОЙ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ (КГРП)
3.1. Безлюдная подземная технология с применением комплекса глубокой разработки пластов
(КГРП)

3.2. Порядок определения и учета проектных потерь при добыче угля КГРП
3.3. Обоснование геомеханических параметров выемки угля с
применением комплексов глубокой разработки пластов
(КГРП)
ВЫВОДЫ^-
ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ МОДУЛЬНОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ «ШАХТА-ЛАВА»
4.1. Технологическая структура угледобычи «шахта-лава»
4.2. Экономико-математическая модель оптимизации основных
параметров технологической структуры «шахта-лава»
4.3. Анализ результатов оптимизации основных параметров
технологических структур «шахта-лава» с установлением области
эффективного применения
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 5. ОБОСНОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО СОВМЕСТНОЙ (ОТКРЫТО-ПОДЗЕМНОЙ) ОТРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ ЗАПАСОВ ЧЕРТАНДИНСКОГО КАМЕННОУГОЛЬНОГО
МЕСТОРОЖДЕНИЯ
5.1. Исходные параметры и характеристики технологичности отработки запасов Чертандинского каменноугольного месторождения
5.2. Обоснование основных проектных решений технологической системы
отработки запасов Чертандинского каменноугольного
месторождения
5.3. Технико-экономическая часть
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Открытый способ отработки запасов угольных месторождений является наиболее безопасным и эффективным среди традиционных видов угледобывающих технологий. Основным ограничивающим фактором этого способа является неизбежный рост себестоимости угледобычи по мере увеличения глубины разработки и, как следствие, увеличения текущего коэффициента вскрыши, при достижении граничного значения которого дальнейшая эксплуатация месторождения становится экономически нецелесообразной. Следует отметить, что наличие сохранившейся инженерной и транспортной инфраструктуры, определенных объемов неизвлеченных запасов угля (в бортах и в донных частях траншей) создает определенные предпосылки для продолжения эксплуатации месторождения. В такой ситуации имевшийся до последнего времени арсенал угледобывающих технологий не имел должной свободы выбора помимо классического подземного способа угледобычи. Предопределяющим фактором таковой ситуации являлось совмещение работы разреза и строительства шахты, что требовало большого объема проведения проектных работ по увязке основных пространственнопланировочных решений совместной отработки запасов месторождения. Одним из технологических решений, устраняющих этот недостаток в переходный период, является технология угольных пластов с использованием комплексов их глубокой разработки (КГРП). Сдерживающим фактором для ее широкого внедрения являлось отсутствие надежной конструкции, обеспечивающей автоматическое поддержание заданных режимов навигации исполнительного органа комплекса в плоскости угольного пласта, что в последующем было технически реализовано на инновационном уровне.
Учеными и специалистами ИПКОН, ВНИМИ, ИГД им. A.A. Скочинского, ИФЗ РАН, Института угля и углехимии СО РАН, ИГД СО РАН, ВНИИгидроуголь, КузНИУИ, МГГУ, СПбГУ, КузГТУ, СибГИУ, Сибгипрошахт, Гипроуголь и многих других проектных, научно-исследовательских и вузовских организаций предложены отдельные методические аспекты обоснования параметров интегрированных технологий добычи угля, однако серъезной методической базы системного и комплексного обоснования проектных решений при открыто-подземном

эксплуатационной производительностью добычного экскаватора Ргэ составляют календарный план добычных работ на период освоения проектной мощности. Выделяют очереди строительства и пусковые комплексы. Обозначим производительность первого пускового комплекса на момент сдачи карьера в эксплуатацию через ()пы, тогда в каждый последующий год будут осваиваться пусковые комплексы 0,т2> ■ • • 0,пкь • • • до достижения проектной мощности {2к• При вводе нового оборудования в первый год его производительность принимается не менее 60-70% его эксплуатационной производительности. Во второй год производительность нового оборудования должна быть не менее 80-90% его эксплуатационной производительности. В соответствии с этими положениями и с учетом видов применяемых комплексов оборудования (железнодорожный, автомобильный, конвейерный транспорт и т.д.) принимается производительность карьера в каждый год освоения ()к. К примеру, для угольных и рудных месторождений производительность карьера к моменту сдачи его в эксплуатацию принимается равной <2пк1=2,0(3)-4 млн. т/год.
Тогда с учетом экскаваторов, используемых на горно-подготовительных работах:
Qпк2 = <2пк1 + 0,7РГЭ (2.4)
(}пкз = С?пк1 + 0,7ВГЭ + 0,9РГЭ Фпк4 ~ @ПК1 Т ^гэ 0,9РГЭ
= <2пк1 + (пэт ~ 2)РГЭ + 0,7РГЭ + 0,9РГЭ ^пкк — Ск
где пэт - количество ш-х добычных экскаваторов в карьере, работающих на момент освоения проектной мощности.
В соответствии с нормами технологического проектирования к моменту окончания строительства карьера количество подготовленных запасов для угольных месторождений должно быть не менее 6 мес. В этом случае подготовленных запасов Дп1 должно быть: