Обеспечение устойчивого и безопасного функционирования технологических систем угольных шахт

• Автор: Диколенко, Евгений Яковлевич
• Шифр специальности: 05.15.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 37 с. : ил.; 20х15 см

РОССИЙСКАЯ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ
БИБЛИОТЕКА
а і12240 * УЬ (}
О ф иди а л ь н ы е опп он ел т ы: докт. техн. наук, проф. СРЕБНЫЙ М. А., докт. техн. наук, проф. СТАРИКОВ А. В., докт. техн. наук, проф. ЗАХАРОВ Е. И.
Ведущая организация — Институт угля и углехимии СО РАН (г. Кемерово)
Защита диссертации состоится « » /.СУК . 1998 г.
в уУ. час. на заседании диссертационного совета Д-053.12.02 в Московском государственном горном университете по адресу: 117935, Москва, В-49, Ленинский проспект, 6.
С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке университета.
Диссертация виде научного доклада разослана
Ученый секретарь дисср1' га,
докт. т. СОВ Ю. Н.
Общая характеристика работы
Диссертация, представленная в виде научного доклада, являет собой научное обобщение опубликованных в 1979— 1998 гг. работ автора по исследованию, разработке и реализации на шахтах СНГ прогрессивных технико-технологических решений, обеспечивающих надежную и безопасную отработку запасов угольных месторождений в широком диапазоне горно-геологических условий.
Актуальность проблемы. Переход экономик стран СНГ на рельсы рыночных отношений предопределил необходимость коренных изменений в механизме функционирования секторов промышленных производств. В значительной мере эти изменения приходятся на долю угольной промышленности, в которой технический уровень производства, безопасность и экологичность разработки месторождений угля ранее практически напрямую зависели от степени государственной поддержки предприятий. Действовавшая в отрасли система экономических отношений отличалась целым рядом негативов и приводила к далеко не всегда обоснованной адресации инвестиций. Как правило, основным критерием эффективности работы угледобывающей отрасли многие годы являлись объемы производства при значительной абстрагированности от «цены» ошибок из-за несвоевременного технического перевооружения угледобывающих предприятий, необоснованных изменений в структуре шахтного фонда, игнорирования приоритетных направлений повышения уровней -безопасности производства и полноты использования природных ресурсов.
В угольной промышленности России эти негативные процессы проявляются в виде ежегодного снижения добычи угля, отставания от высокоразвитых у-гледобываюших стран в
1,8...4 раза по уровню производительности труда, а по уровню нагрузки на очистной забой—-в 2...5 раз.
Низкий уровень инженерных решений и обеспечения безопасности работ особенно в условиях высокого метановыделе-иия и пылеобразования, неудовлетворительный оперативный
контроль за соблюдением пылегазового режима во многом являют собой причины крупных аварий, приводящих к травматизму со смертельным исходом и выводу из строя шахт на продолжительное время.
Программой реструктуризации угольной промышленности России определены стратегические направления вывода отрасли из кризисного положения. Так, в производственной сфере намечается, в частности, отказ от разработки особо неблагоприятных угольных пластов, снижение издержек производства, строительство высокоэффективных угледобывающих предприятий, улучшение потребительских свойств угольной продукции, реализуемой на рынке при наличии должной ее конкурентоспособности. В то же время эти меры государственного масштаба получат свою практическую реализацию на перспективных и стабильных шахтах при оптимальном планировании развития горных работ, поддержании требуемого уровня технической оснащенности производства, рациональном согласовании функциональных звеньев технологической системы шахты по их пропускной способности, локализации негативных проявлений геомеханических факторов в направлении обеспечения ритмичной работы предприятия и должного уровня охраны труда производственного персонала.
Таким образом, заключая вышеизложенное, можно утверждать о достаточной актуальности научных исследований, направленных на обоснование комплекса решений, обеспечивающих устойчивое и безопасное функционирование технологических систем угольных шахт.
Целью диссертации является выявление закономерностей функционирования элементов технологической системы шахты в различных горно-геологических, производственно-технических и организационных условиях для объективной выработки комплекса решений, обеспечивающих надежное и безопасное ведение подземных горных работ.
Основная идея работы заключается в реализации проблемно-ориентированного подхода к поэлементному снижению производственного риска в технологической системе угольной шахты в направлении вывода ее на режимы устойчивого и безопасного функционирования.
Методы исследований. За основу был принят комплекс методов исследований, включающий методы анализа и научного обобщения передового производственного опыта, технологическое моделирование, методы математической статистики и теории вероятностей, корреляционный и регрессионный анализ, аналитические, лабораторные и натурные исследования с использованием апробированных и специально разработанных автором методик.

ловиях экстремальных нагрузок и повышает приемистость скважины более чем в 20 раз.
Группой насосных агрегатов типа 4АН-700 в первый, второй и третий интервалы вскрытия обсадной колонны горизонтального участка ствола скважины «Донбасс-1» закачано соответственно М800, 12096 и 35695 м3 воды и 25, 25 и 75 т карбамида. В последующие четвертый и пятый интервалы вскрытия обсадной колонны горизонтального участка ствола «Донбасс-1» и вспомогательной вертикальной скважины., а также при проведении конвейерного уклона центральной панели было установлено, что общая щелочность воды в основном предопределяется содержанием в ней таких м икр о компонентов, как Мщ2+, МН4+, НОО3-, СС>23- (г> 0, г) и в меньшей степени Са2+, Ыа+, 01“, К+, 8042_ (г>0,(5). Общую жесткость воды в большей степени определяют Са2+, М§2+, 5042+ и в меньшей— НООз~, СОз2-, СЬ“, №+, К+, Ре2+. Минерализация воды в большей степени зависит от содержания БОрщ НСОз“, С1~ и в менышей— К+, N8+, СОз2“-, №Н4+, М£2+, Ре2+.
Выявлена весьма устойчивая связь между общими щелочностью и жесткостью воды и показателем pH, общей жесткостью и показателем pH, минерализацией 8Ю2. Установлено также наличие аммония в пробах воды, отобранных при проведении конвейерного ходка разгрузочной лавы уклонного поля центральной панели (28 мг/л). вентиляционного коренного ходка разгрузочной лавы (5,3—28 мг/л), первого возду-хоподатощего штрека ('57 мп/!л), при бурении подземной технической скважины № 55 (22 мг/л), в водосборнике № 3 горизонта—3200 м (2,4 мг/л), в водоеме вблизи скважины «Донбасс-1» на поверхности шахты им. А. А. Скочинского (0,25 мг/л).
Выполненный комплекс исследований состава шахтной воды и анализ его результатов позволяют достаточно объективно утверждать то, что содержание ам(мония в пробах воды свидетельствует о наличии гидравлической связи между вспомогательной вертикальной скважиной и смежным интервалом обсадной колонны горизонтального участка ствола скважины «Донбасс-4» при проведении выработок в зоне силового воздействия на углепородный массив, что исключает необходимость дополнительного применения контрастных веществ и других средств. Снизить негативное воздействие на окружающую среду и водоносные горизонты можно путем очистки воды, откачиваемой на поверхность земли при освоении скважин.