Обоснование параметров разработки мощных крутых газоносных пластов Прокопьевско-Киселевского месторождения системами с подэтажным обрушением и выпуском угля

• Автор: Семенцов, Вячеслав Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Анализ горно-геологических и горнотехнических условий отработки мощных крутых пластов на шахтах Прокопьевско-Киселевского месторождения
1.2 Анализ специфики условий отработки мощных крутых пластов на шахте «Киселевская»
1.3 Технологии отработки мощных крутонаклонных и крутых пластов подэтажным обрушением и выпуском угля.в
1.4 Выводы по главе
1.5 Цель и задачи исследований
2 ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ С ПОДЭТАЖНЫМ ОБРУШЕНИЕМ И ВЫПУСКОМ УГЛЯ ПО ФАКТОРУ УПРАВЛЕНИЯ
Г АЗОВЫ ДЕ ЛЕНИЕМ
2.1 Натурные исследования процессов метановыделения на выемочном участке шахты «Киселевская»
2.2 Обоснование параметров подготовки выемочных участков для эффективного управления газовыделением
2.3 Оценка опасности самовозгорания угля при использовании систем с подэтажным обрушением и выпуском угля
2.4 Рекомендации по предотвращению самовозгорания
2.5 Выводы по главе
3 ОБОСНОВАНИЕ ПАРМЕТРОВ СИСТЕМ С ПОДЭТАЖНЫМ ОБРУШЕНИЕМ И ВЫПУСКОМ УГЛЯ ПО ФАКТОРУ УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМ МАССИВА
3.1 Выбор и обоснование методики проведения исследований
3.2 Методика проведения аналитических исследований с использованием метода конечных элементов

3.3 Исследование напряженно-деформированного состояния массива горных пород в условиях шахты «Киселевская»
3.4 Исследования параметров системы разработки на физических моделях
из эквивалентных материалов
3.5 Выводы по главе
4 ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ С ПОДЭТАЖНЫМ ОБРУШЕНИЕМ И ВЫПУСКОМ УГЛЯ В УСЛОВИЯХ ПРОКОПЬЕВСКО-КИСЕЛЕВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
4.1 Рациональная область применения системы разработки с подэтажным обрушением и выпуском угля
4.2 Оценка экономической эффективности предлагаемых технических решений
4.3 Обоснование параметров предлагаемого варианта системы разработки с подэтажным обрушением и выпуском угля
4.4 Обобщение результатов исследований
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Технологии отработки мощных крутых газоносных пластов Прокопьевско-Киселевского месторождения углей особо ценных коксующихся марок характеризуются практически полным отсутствием механизации, высокой трудоемкостью, низким уровнем безопасности и значительными потерями угля в недрах.
Уровень аварийности и травматизма на шахтах месторождения в 4-8 раз выше, чем при подземной отработке пологих угольных пластов. Удельная протяженность подготовительных выработок достигает 50 м на 1000 тонн добычи (т.е. в 10 раз больше чем при отработке пологих пластов).
Решению задач повышения эффективности и безопасности разработки мощных крутых газоносных пластов посвящены работы С.Г. Авершина, К.А. Ардашева, Н.Т. Бедарева, Я.А. Бича, С.Н. Зеленцова, В.П. Зубова, С.И. Калинина, В.И. Клишина, A.B. Лебедева, В.В. Мельника,
Л. П. Томашевского, Ю.М Филатова, В.В Хана и др. За годы эксплуатации шахт в Прокопьевско-Киселевском районе были испытаны практически все известные системы разработки и их варианты, как с обрушением кровли, так и с закладкой выработанного пространства. Вместе с тем, несмотря на достаточно продолжительный период эксплуатации этого месторождения, до сих пор не найдено приемлемых технических решений по его эффективной разработке.
Одним из направлений существенного повышения технико-экономических показателей отработки мощных крутых пластов является внедрение систем разработки с подэтажным обрушением и выпуском угля с использованием механизированной крепи, успешно зарекомендовавшей себя на шахте «Казимеш Юлиуш» в Польше.
Вместе с тем внедрение системы разработки с подэтажным обрушением и выпуском угля на штрековый комплекс в условиях шахт Прокопьевске-

Отработка пласта 510с использованием «подберковой» системы велась с июня 2003 года по 2006 год. Достигнутые в этот период техникоэкономические показатели представлены на рисунках 1.13. Как видно из рисунка 1.13, годовая добыча с использованием «подберковой» системы разработки составляла от 156,6 до 243,11 тыс. тонн, при средней нагрузке на очистной забой, оснащенный механизированным комплексом, 619-965 т/сутки [84].
Как видно из рисунка 1.14 уровень участковых издержек в период эксплуатации комплекса в 2003-2006 годах имел тенденцию к снижению с
5,8 евро/тонну (первоначальный - 2003 год) до 3,4 евро/тонну (достигнутый в 2006 году), что характеризует систему разработки как низкозатратную.
В добыча, тыс.тонн/год
2003 2004 2005 2
Рисунок 1.13- Динамика годовой добычи и нагрузки на очистной забой при использовании «подберковой» технологии
■ натру на на я бой, тонн сути
2003 2004 2006 200«
Рисунок 1.14 - Динамика достигнутых технико-экономических показателей