Обоснование пространственно-планировочных и технологических решений при проектировании подземной отработки запасов угольных месторождений брахисинклинального типа

• Автор: Хуцишвили, Гурам Алексеевич
• Шифр специальности: 25.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ РАЗРА БОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БРАХИСИНКЛИНАЛЬНО-ГО ТИПА
1.1. Современные направления развития подземной технологий отработки угольных пластов на шахтах России и за рубежом

1.2. Анализ способов и схем вскрытия брахисинклинальных складок

1.3. Анализ технологических схем подготовки шахтных и выемочных полей брахисинклинальных складок
1.4. Обобщение технологических схем подготовки и отработки выемочных участков угольных пластов, залегающих в брахисинклинальных складках
1.5. Результаты научных исследований по созданию прогрессивной технологии отработки угольных пластов с переменными горно-геологическими параметрами

1.6. Выводы, цель и задачи исследований

2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Общая методика исследований

2.2. Горно-геологическая и горнотехническая характеристика объектов исследований
2.3. Разработка вариантов технологических схем вскрытия, подготовки и отработки угольных пластов перспективных месторождений Южного Кузбасса
2.4. Разработка методики разделения брахисинклинальных складок на однотипные технологические блоки
3. ОБОСНОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БРАХИСИНКЛИНАЛЬНОГО ТИПА
3.1. Развитие существующих и конструирование альтернативных вариантов вскрытия, подготовки и отработки однородных технологических блоков
3.2. Развитие существующих и конструирование альтернативных вариантов разработки угольных пластов в брахисинклинальной складке,

включающей три типа однородных технологических блоков
ВЫВОДЫ
4. ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ БРАХИСИНКЛИНАЛЬНЫХ СКЛАДКАХ
4.1. Рекомендуемые варианты высокопроизводительной отработки угольных пластов длинными комплексно-механизированными очистными забоями
4.2. Разработка и реализация технологических и технических решений по совершенствованию технологии проведения подготовительных выработок в брахисинклинальной складке
4.3. Исследования параметров систем разработки короткими забоями.
4.4. Разработка и реализация технологических и технических решений по повышению эффективности отработки угольных месторождений брахисинклинального типа
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
На большинстве угольных шахт России реализуются традиционные пространственно-планировочные и технологические решения, не позволяющие достичь мирового уровня технико-экономических показателей функционирования предприятий и полноты извлечения запасов. Так, при существующих подземных геотехнологиях разработки месторождений Кузбасса уровень извлечения запасов углей составляет порядка 55- 60 %.
До сего времени не получают развития технологии отработки запасов угля в осложненных горно-геологических и производственно-технических условиях, позволяющие решить экономические и социальные проблемы не только в угольной отрасли, но и в ряде горнодобывающих регионов в целом.
Одной из основных причин недостаточной эффективности функционирования угольных шахт, осваивающих георесурсы угольных месторождений брахисинклинального типа, является приверженность традиционным пространственно-планировочным и технологическим решениям,
заключающимся в выделении обособленных барьерными и охранными целиками горных отводов.
К примеру, для разработки угольных пластов Байдаевской брахисинклинальной складки все месторождение было разделено на 6 шахтных полей («Байдаевская», «Зыряновская», «Абашевская», «Нагорная», «Ново-кузнецкая», «Юбилейная») и поле разреза «Байдаевский».
Кроме того, несоответствие параметров шахтных полей и структурных особенностей угольных месторождений брахисинклинального типа требованиям современных подземных геотехнологий к размерам рабочих ступеней панелей, выемочных участков является существенным препятствием для внедрения прогрессивных пространственно-планировочных и технологических решений.
Одним из направлений выхода из сложившейся ситуации является переход к освоению георесурсов месторождения брахисинклинального типа одним высокопроизводительным угледобывающим предприятием, обеспечивающим отработку запасов, в том числе и в осложненных горно-геологических и производственно-технических условиях, и, как следствие, повышающим полноту извлечения георесурса.
Угольные месторождения брахисинклинального типа, как правило, представляют собой замкнутые синклинальные складки осадочных пород, имеющие в плане овальную форму, а вмещаемые угольные пласты с периферии складок наклонены к их центрам.
2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Общая методика исследований
Для решения поставленных задач исследований в настоящей диссертационной работе использован комплексный метод, включающий обобщение производственного опыта и результатов научно-исследовательских работ, экономико-математическое моделирование, опытно-промышленные испытания, проектирование и реализацию проектных решений. Разработанная комплексная методика представлена в виде схемы (табл.2.1), на которой указаны локальные задачи исследований, методы их решения и результаты.
Для разработки классификации брахисинклинальных складок по технологическим признакам использовались связи горно-геологических и горнотехнических факторов. На основе установленных связей признаков выделены технологические типы брахисинклинальных складок.
Разработка методики установления оптимальной области применения последовательной, параллельной и последовательно-параллельной схем строительства и эксплуатации угледобывающих предприятий осуществлялась в настоящей работе с использованием методов оптимизации, разработанных в ведущих отраслевых и учебных институтах России /9,10,41,42,54,69,73,74 и др./. При разработке экономико-математической модели использовались результаты современных исследований рыночных отношений /54,67,71/. В качестве критерия оптимальности принят интегральный экономический эффект/34/.
Методика разделения брахисинклинальной складки на однородные технологические блоки (ОТБ) разработана с учетом исследований, выполненных в ИГД им. А.А.Скочинского. Методика основана на вероятностностатистической модели распределения в пределах брахисинклинальной складки горно-геологических параметров, совместимых с параметрами технологии отработки угольных пластов.