Введение к работе
Актуальность работы. В последние годы в угледобывающих странах СНГ особенно острыми становятся вопросы совершенствования горного хозяйства шахт в соответствии с условиями перехода отраслей на рыночную экономику. При этом следует отметить, что совершенствование горного хозяйства различных групп шахт в последнее время базируется па применении прогрессивных пространственно-планировочных решений по вскрытию и подготовке шахтных полей, технологического оборудования соответствующей производительности. В связи с этим в последние годы технический прогресс в подземной добыче угля реализуется в направлении совершенствования горных работ на основе расширения области применения эффективных вариантов погоризонтнои и панельной подготовки шахтных полей, столбовой системы разработки, в том числе со схемами прямоточного проветривания при выемке запасов газоносных и выбросо-опасных пластов, бесцеликовой технологии охраны подготовительных выработок и прогрессивных технологических схем очистных работ. К тому же, как показывает опыт работы глубоких шахт, разработку пластов на больших глубинах весьма осложняет фактор горного давления.
В настоящее время при существующих технологиях разработки угольных пластов на больших глубинах пока ограничено применение надежных способов охраны горных выработок. Общепризнанным в горнодобывающей практике и среди ученых-гсомеханпков является способ, основанный на принципе разгрузки массива пород от горного давления. Эта тенде"цня в последнее время приобретает все большее значение в странах ^.НГ и за рубежом. Однако научно обоснованных пространственно-планировочных решений с расположением выработок в разгруженных зонах и работоспособных методов определения параметров этих зон пока еще нет. Поэтому в последние годы усилия многих исследователей и производственников направлены на разработку и внедрение новых пространственно-планировочных решений, основанных на использовании принципа разгрузки массива пород, предшествующей заложению горных выработок.
Все вышеизложенное указывает на актуальность задачи обоснования прос^анственно-планировочных решений по вскрытию, подготовке и отработке запасов угля на глубоких горизонтах шахт.
Целью работы является разработка и обоснование комплекса пространственно-планировочных решений, обеспечивающих снижение потерь угля в охранных целиках, затрат на поддержание горных выработок и экологи чность производства.
Основная идея работы состоит в использовании разгрузочного эффекта первоочередной отработки запасов пионерного блока и восходящего порядка при синтезе прогрессивных технологических схем вскрытия и подготовки шахтных нолей па глубоких горизонтах.
Основные научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:
отработка запасов пионерного блока на шахтах глубокого заложения реализует эффект разгрузки горного массива и обеспечивает эффективную и безопасную эксплуатацию основных вскрывающих выработок шахты глубокого заложения;
опиентация на отработку запасов угля на глубоких горизонтах шахт в восходящем порядке определяет рациональное построение топологии.сети вскрывающих и подготавливающих выработок, обеспечивающих в первую очередь повышение надежности фракционирования транспортных и вентиляционных систем шахт глубокого заложения на высокоугленосных участках месторождений;
экономико-математическая модель технологической схемы вскрытия, подготовки и отработки запасов шахтного поля на высокоугленосных участках месторождений является базой для обоснования рациональных параметров горных работ, минимизирующих негативные проявления фактора глубины.
Обоснованность г достоверность научных положении, выводов
и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждены достаточным
объемом анализа результатов вычислительных экспериментов при
реализации экономико-математических моделей ( 2500 вариантов по
каждой из двух моделей); удовлетворительной сходимостью результа
тов теоретических исследований с данными практики ( расхождение
не превышает 10 %'). . .
Научное значение диссертации заключается в разработке экономико-математической модели технологической схемы шахты с первоочередной отработкой запасов пионерного блока, которая может быть использозана для обоснования прогрессивных схем вскрытия, подготовки и разработки угольных пластов г больших глубинах.
Практическая ценность работы состоит в разработке и обосно-' чин пространственно-планировочных решений по вскрытию, подго-
товке и отработке запасов шахт глубокого заложения, базирующихся на использовании первоочередной отработки запасов пионерного блока, позволяющих повысить эффективность добычи полезного ископаемого за счет снижения потерь угля в охранных целиках и снижения затрат на поддержание капитальных и подготовительных горных выработок.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Рекомендации по совершснсгвованню пространственно-планировочных решений по подголовке и отработке'запасов участков шахтного поля использованы при составлении программ развития горных работ на шахте "Должанская-Капитальная " ПО "Свердловантрацнт ". Внедрение рекомендаций обеспечивает снижение потерь полезного ископаемого и эксплуатационных затрат на подготовку и отработку выемочных участков.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и получили одобрение на симпозиуме " Современное ropfioe дело: образование, наука, промышленность " ( Москва, 1996 ) и на заседаниях кафедры ТПУ Московского государственного горного университета (Москва, 1995-1996).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 научные статьи.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, 5 приложений и содержит 115 страниц машинописного текста, 10 рисунков, 11 таблиц, список литературы из 56 наименований.
