Разработка технологических схем отработки мощных пологих угольных пластов на газовых шахтах

• Автор: Елькин, Вячеслав Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 190 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
I. АНАЛИЗ ПРАКТИЧЕСКОГО ОПЫТА ОТРАБОТКИ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ
ПЛАСТОВ НА ГАЗОВЫХ ШАХТАХ
1Л. Анализ опыта применения известных систем разработки мощных пологих угольных
пластов на газовых шахтах
1Л Л. Системы разработки и схемы проветривания выемочных участков
1Л .2. Оценка требований нормативных документов, регламентирующих оставление целиков при отработке пологих угольных пластов
1.2. Анализ опыта охраны повторно используемых участковых подготовительных выработок при бесцеликовой отработке пласта
1.3. Влияние параметров системы разработки и горно-геологических условий на нагрузку на очистной забой при отработке пологих угольных пластов
1.4. Опыт применения бесцеликовых систем разработки пологих угольных пластов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
И. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ВЕЛИЧИНУ НАГРУЗКИ НА ЛАВУ ПРИ ОТРАБОТКЕ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ
2.1. Основы и принципы работы схемы проветривания с частичным удалением исходящей струи по воздуховодам
2.2. Проветривание за счет общешахтной депрессии по схемам а и д рис
2.3. Проветривание за счет общешахтной депрессии по схемам б, е и з рис
2.4. Проветривание с помощью вентилятора по схеме в рис
2.5. Проветривание с помощью вентилятора схеме г рис
2.6. Проветривание за счет общешахтной депрессии по схеме ж рис
2.7. Влияние схемы проветривания выемочного участка на величину нагрузки на лаву при отработке мощных пологих угольных пластов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ II
III. ШАХТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ЛАВ ПРИ ОТРАБОТКЕ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
3.1. Методика исследований
3.2. Характеристика горно-геологических условий отработки пластов на участках проведения исследований
3.3. Результаты шахтных исследований распределения воздуха в лавах

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ III
IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ ОБРУШЕННЫХ ПОРОД
4.1. Известные методы оценки аэродинамического сопротивления выработанного пространства
4.2. Методика лабораторных исследований влияния горнотехнических факторов на воздухопроницаемость обрушенных пород
4.3. Результаты исследований фильтрации воздуха через обрушенные породы
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ IV
V. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕКОМЕНДУЕМОЙ БЕСЦЕЛИКОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
5.1. Рекомендуемая технологическая схема и ее параметры
5.2. Методика расчета экономической эффективности применения рекомендуемой технологии
5.3. Результаты расчета экономической эффективности применения рекомендуемой технологии
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ V
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Экономическая эффективность и безопасность горных работ на угольных шахтах в значительной степени предопределяются принятой технологией отработки пластов. Задача правильного выбора этой технологии приобретает особое значение для газовых шахт при отработке пластов угля, склонного к самовозгоранию.
В течение последних 15-20 лет на шахтах Кузнецкого бассейна широкое распространение получили технологические схемы, основанные на использовании системы разработки длинными столбами с оставлением между выемочными участками не извлекаемых целиков угля в сочетании с комбинированными схемами проветривания выемочных участков, при которых часть воздуха поступает из лавы в выработанное пространство для изолированного отвода метановоздушной смеси на поверхность.
Использование данных технологических схем обычно мотивируется необходимостью снижения затрат на поддержание участковых подготовительных выработок, повышения эффективности проветривания лав с целью достижения высоких нагрузок на лаву по газовому фактору и изоляции эндогенных пожаров, возникающих в выработанных пространствах.
К числу недостатков этих технологических схем относятся: значительные эксплуатационные потери (до 10-12%) угля в целиках, величины которых возрастают при переходе горных работ на более глубокие горизонты; увеличение числа (до 76%) эндогенных пожаров, связанных с оставлением целиков угля и поступлением воздуха в выработанное пространстве лавы; повышенная выбро-со- и удароопасность пластов; существенное осложнение горнотехнических условий отработки сближенных пластов.
Большой вклад в решение проблемы создания ресурсосберегающих экономически эффективных и безопасных технологий подземной разработки угольных пластов в сложных горно-геологических условиях внесли A.A. Борисов, Ю.В. Громов, Н.П. Бажин, В.В. Райский, К.А. Ардашев,

личением мощности пласта эта тенденция не сохраняется. Данные за 1986 г., приведенные в табл. 1.1 свидетельствуют о том, что при увеличении мощности с 3,5 до 6,5 м и выше средняя нагрузка на забой снижается с 900 до 670 т/сут.; при углах падения пласта до 12° средняя нагрузка на очистной забой составляет 970 т/сут., а при 25-35° снижается до 320 т/сут.
Таблица 1.1 — Распределение нагрузки на лаву по мощности и углу падения
Угол падения пластов, град Нагрузка на очистной забой, т/сут. В том числе на пластах мощностью, м
3,51-4,5 4,51-6,5 свыше 6
До 12 970 1072
12-18 800
19-24 550
25-35 320
Все пласты 760
Так, пологие пласты мощностью более 3,5 м позволяют иметь максимальную нагрузку на лаву по сравнению с другими горно-геологическими условиями. Производительность труда при этом снижается с 15,2 т/выход на пластах с углом падения до 12° до 9,4 при угле падения от 25 до 35°.
Значительное влияние на эффективность очистной выемки оказывает длина очистного забоя. Обработка статистических данных методом корреляции позволила построить ряд зависимостей, характеризующих степень влияния длины лавы на технико-экономические показатели работы лав, оборудованных комплексом КМ81Э [41]. Полученные корреляционные уравнения имеют вид:
А = 67,6 + 7,4 /;
П= 2,34 + 0,123 /;
С = 0,94 + 1000//,