Введение к работе
Диссертация, представленная в фэ^:е научного доклада, выполнена на основе исследований автора, опубликованных в ±973-.і9шг.г.
Акту;альность_Еаботы. МеС10рокдение Центрального района Донбасса 'характеризуется особой сложностью и разнообразием пиииодных условий. Шахтами разрабатываются крутые и наклонные пласты северного и южного крыла главной антиклинали Донбасса. Все пласты высо-когаяоносные: относительная метанооби."ьнисть шахт достигает ^5--70 м3/т суточной добычи; 87% шахтопластов опасны по взрыьам пыли; 86% шахтопластов опасны по внезапным выбросам угля и газа, из которых около 70% одновременно являются склонными к самовозгоранию. _
Для резкого улучшения условий безопасности труда,ликвидации тяжелых и непроизводительных ручных работ, улучшения технико-экономических показателей деятельности шахт необходимо создать качественно новую техническую базу, обеспечивающую механизацию производ ственных процессов. В настоящее время на шахтах Центрального района Донбасса (ЦРД) более 60% угля добывается отбойными полотками. Опыт промышленных испытаний и эксплуатации различных средств механизации показал, что наиболее безопасной и перспективной является выемка угля полосами по падению, осуществляемая с помощью оптовых агрегатов.
Испытания щитовых крепей на шахтах Центрального района были начаты в I9ftd г. На основе результатов испытаний крепей ЩК,щК-2м, ицКУ, Шц Донгипроуглемаш в 19ЬЗ г. разработал проект іщ.тового агрегата ІЩ, промышленная партия которого была изготовлена в 1969г. Дружковским машиностроительным заводом. С этого времени началось интенсивное внедрение щитовой выемки угля на пахте./ ЦРД.
Практика показала, что безопасная , производительная и экономичная эксплуатация щитовых агрегатов mofot быть достигнута только
при решении комплекса научно-технических и технологических задач, обусловленных спецификой ведения добычных работ в движущейся по падению короткой горизонтальной лаве:
оценить критериально уровень безопасности ведения горных работ в лавах крутых пластов при различных видах механизации;
разработать безопасную и производительную технологию прове-диі.-ія монтажных ниш и ведешія демонтажних работ на щитовом участке с учетом особенностей проведения и охраны'пластовых штреков;
установить зависимость энергоемкости разрушения и транспортировки угля конвзйеростругом щитового агрегата от длины лавы для оценки возможности её увеличения;
обеспечить безопасные условия труда в щитовых лавах при выемке угля выбросоопасных пластов, для которых применение нормативных локальных способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа не является эффективным;
разработать способ и средства пылеподавления, приводящие к достижению предельно допустимого содержания пыли под щитовыми агрегатами;
обосновать профилактические меры, направленные на предотвращение эндогенных пожаров.
Цью_а0иты является разработка и внедрение научно обоснованного комплекса технологических решений для обеспечения без -опасной и безвредной выемки угля крутых пластов щитовыми агрегатами .
Уьен_работу заключается в использовании способов, средств и приемов производства горных работ при применении для разработки крутих угольных пластов щитовых агрегатов, позволяющем обеспечить безопасные условия труда горнорабочих по всему технологическому циклу.
Методы^оследования^ В работе использован комплексный метод исследований, включающий анализ опыта отрабовки крутых угольных пластов, шахтные экспериментальные измерения, обработку результатов измерений методами математической статистики, технико-экономический анализ, промышленную проверку и внедрение технологических решений и способов, обеспечивающих безопасную и эффективную выемку угля щитовыми агрегатами.
І.Усовершенствовавнная методика анализа производственного травматизма в очистных забоях, отличающаяся учетом места травмирования, длительности работы в лавах и позволяющая количественно оценить уровень травматизма в них при различных технологических схемах очистных работ.
2.Прямолинейная зависимость потребляемой мощной:, электродвигателя конвейероструга от длины забоя (в пределах 40-bO м), позволившая сделать вывод о том,что при увеличении устойчивой мощности привода конвейероструга до 150 кВт можно увеличить длину лавы до 80 м.
3.Экспериментально установленное в шахтных условиях проявление горного давления, заключающееся в том,что сближение пород кровли-почвы крутого пласта в откаточном штреке зависит от типа ограждающей крепи, позволившее доказать предпочтительность применения бу-тобетонных опор по срайнию с кусто-кострами.
4.Обоснование способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа при разработке кру.'ых пластов шитовым агрегатом, осниванных на принципе иелевой разгрузки и реализуемых с помощью тонких высоко апорных струй воды (а.с.ІЗОЬЗНб и а.с. 144^321).
Ь.Зависимость утечек воздуха в выработанное пространство от толщины слоя карбамидного пенопласта, используемого для изоляции
выработанного пространства, позволившая сделать вывод о достаточности для предотвращения развития эндогенного похіара толщины слоя пенопласта, превышающей 150 мм.
9боснованность_и^остовв2ность_научных_положени
р_екомендауий_поатвер_)кдаетсях_
результатами анализа сорокалетнего опыта разработки крутых пластов ЦРД, промышленных испытаний и внедрения средств и технологий механизированной разработки крутых пластов Донбасса, содержащем в том числе к анализ как технико-экономических показателей шахт, так и уровня травматизма;
проведением натурных (шахтных) экспериментальных исследований для решения поставленных в работе задач и анализом их результатов с применением методов математической статистики, позволившими подтвердить высокую надежность установленных статистических зависимостей (погрешность не более 15%);
положительными результатам как промышленных испытаний, так и внедрения комплекса технологических решений по безопасной,безвредной выемке угля крутых пластов щитовыми агрегатами на шахтах ЦРД.
Нау_чное_значение_рабдты_ заключается в том,что усовершенствована методика анализа производственного травматизма, позволившая количественно оценить уровень травматизма в лавах крутых пластов при различных технологических схемах очистных работ.
Зависимости потребляемой мощности электродвига теля конвейеро-струга от длины очистного забоя; сближения пород почвы - кровли пласта от типа ограждающей крепи пластового откаточного штрека; утечок воздуха в выработанное пространство от толщины слоя карба-мидного пенопласта для условий лан крутых пластов ЦРД, оиорупован-ных щитовыми агрегатами, получены впервые.
Практическое_значенип_2аботы состоит в разработке комплекса отологических решений, обеспечивающих безопасную и безвредную іемку угля крутых пластов щитовыми агрегатами и приведших толь-) на отдельных этапах решения научной задачи к экономическому іфекту в размере около 600 тыс.руб.(пены прежних лет).
?еализация_вывопов_и_2екомендяций1 Разработанные автором іхнологические решения, обеспечивающие безопасную и безвредную іемку угля крутых пластов щитовыми агрегатами, внедрены на гааг-v ЦРД.
^SEEfl_!22^9i Основные положения и отдельные результаты жлапывались и обсуждались на научно-технических советах произ-щственных объединений Орджпникидзеуголь и Артемуголь. ученых шетах Лонгипроуглемаша, МакНИИ, ВШИЛИ, ЛонУГИ, ЛДИ. .
Публикации^
Основное содержание диссертации опубликовано в 18 научных іботах. в числе которых 2 изобпетения и одна боошюра.
Автор благодарит проф., к._т.н. Александрова С.Н. законсуль-ітивную помощь при подготовке диссертации, всех юаботников тахт объединений Opджoникидяevгoль и Артемуголь, вместе с которыми юводились шахтные эксперименты, промышленные испытания и внешние результатов работы.
