Введение к работе
Актуальность работы. Реструктуризация угольной
промышленности предъявляет специфические требования к перестройке технологических схем угольных шахт. Необходимость обеспечения рентабельности горного производства, сокращения средств господдержки приводит, с одной стороны, к закрытию неэффективных шахт, с другой -к выделению группы перспективных предприятий, «восприимчивых» к научно-техническому прогрессу и достижению высоких конечных результатов в условиях рыночной экономики.
Успешная рехінзация программ развития горного производства на перспективных шахтах во многом связана с повышением эффективности ведения подготовительных работ, тем более, что нередко требуется оперативная подготовка новых запасов угля, пользующегося рыночным спросом, при этом особое внимание должно уделяться обоснованию рациональных для конкретных условий вариантов и параметров технологических схем проведения подготоьительных выработок с максимально возможными скоростями проходки.
Самое большое число перспективных шахт в перечне Компании Тосуголь" за 1996 г. приходится на Южный Кузбасс (7 из 32); объем их добычи достигает почти 70% обшей добычи по региону и 25% общей добычи всех перспективных шахт страны.
В ряду наиболее "узких мест" в технологической цепи угледобычи наиболее часто проявляет себя отсутствие очистного фронта. Темпы проведения вскрывающих и подготавливающих выработок на ряде шахт Южного Кузбасса ниже скорости подвигания лав, что особенно усложняет воспроизводство очистного фронта. Тем не менее средняя скорость проведения подготовительных выработок комбайнами составляет по региоігу 115 м/мес, при этом техническая производительность комбайнов используется лишь на 8-10%. В то же время отдельные проходческие бригады, обеспечивали скорости в 3-4 раза выше средней, что свидетельствует о существенных резервах снижения продолжительности работ по воспроизводству очистного фронта.
Поскольку в процессе реструктуризации отрасли Южный Кузбасс становится основным угледобывающим регионом России (22% объема подземной "добычи уг.ш) и почти 95% объемов проведения подготовительных выработок здесь будет приходиться на наиболее
эффективную и* безопасную комбайновую технологию проведения выработок (и 1996 г. - 85%), обоснование рациональных параметров этой технологии для конкретных горно-геологических и горнотехнических условий, для успешной реализации программ развития перспективных шахт, следует считать актуальной научной задачей.
Целью диссертации является установление закономерностей изменения выходных характеристик качества эксплуатации проходческих комбайнов в различных горно-геологических и производственно-технических условиях для обоснования рациональных параметров технологии проведения подготовительных выработок, обеспечивающей эффективную реализацию программ развития горного производства на перспективных шахтах Кузбасса.
Шея работы заключается в объективном управлении эффективностью работ по проведению подготовительных горных выработок по критериям максимума технологической совместимости функциональных элементов проходческих комплексов на базе комбайнов нового технического уровня и максимума рациональности согласования технических возможностей оборудования и специфики условий его эксплуатации.
Основные научные положения, разработанные лично соискателем, к их новизна:
1. Использование потенциальных возможностей проходческих
комбайнов нового технического уровня ограничивается применением
рамных конструкций крепей. Переход на механизированное возведение
анкерной крепи увеличивает машинное время комбайна, снижает
продолжительность и трудоемкость работ по креплению и обеспечивает за
счет этого увеличение скорости проведения выработок в 1,3-1,4 раза при
снижении общей трудоемкости работ на 20-25%.
2. Определяющей характеристикой эффективности эксг атации
высокопроизводительных проходческих комбайнов является их
моторесурс. Затраты на приобретение комбайна зарубежных фирм не
должны превышать более чем на 20% цену комбайна базовой конструкции
(соответственно соотношению значений их моторесурсов).
3. Расчет рациональных параметров технологии проведения горных
выработок комбайнами отличается учетом взаимосвязей их
эксплуатационной производительности с факторами, определяющими горнотехнические условия производства, характерные для шахт Южного Кузбасса, и предусматривает корректировку скорости проведения, согласованную " особенностями крепления выработки.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
достаточным объемом экспериментальных данных, полученных при хронометрировании работ в подготовительных забоях, по предложенной автором методике в течение 186 рабочих смен;
удовлетворительной сходимостью расчетных показателей с фактическими показателями (расхождение не превышает 9%), полученными при промышленной проверке методических рекомендаций автора.
Научное значение работы состоит в выявлении системы связей выходных характеристик эффективности эксплуатации проходческих комбайнов с комплексом горно-геологических, технических и технологических факторов, используемых для обоснования планов развития горных работ на шахтах.
Практическая ценность диссертации заключается в разработке рекомендаций по совершенствованию технологических схем проведения подготовительных выработок комбайнами нового технического уровня, обеспечивающих эффективную реализацию программ развития производства на перспективных шахтах Южного Кузбасса.
Реализация выводов и рекомендаций. "Методика расчета рациональных технологических параметров проведения подготовительных выработок проходческими комбайнами" утверждена АО УК «Кузнецкуголь» и используется для разработки и реализации программ развития горного производства на шахтах компании.
Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались и получили одобрение на научно-технических совещаниях по выполнению комплексных програм?.! «Уголь России» (Москва, 1996), научно-технических советах АО УК «Кузнецкуголь», «ВНЬЛгидроуголь», АООТ шахта «Есаульская»
(Новокузнецк 1995-1997), научном семинаре кафедры ТПУ Московского государственного горного университета (Москва, 1998).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы три научные работы.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 136 страниц машинописного текста, 21 рисунка, 18 таблиц, список литературы из 70 наименований.
