Введение к работе
Актуальность, темы. Проблема охраны недр особо актуальна для Карагандинского угольного бассейна, где разработка пластов сопровождается високими потерями угля. Из-за сложности горно-геологических условий залегания пластов ежегодно з различных локальных участках "консервируется" до 10 м.^ч. т подготовленных к выемке запасов, что приводит к значительному ущербу. Запасы в локальных участках с увеличением глубины разработки возрастают в связи с ростом нарушеннссти угольных пластов, что ведет к повышении эксплуатационных потерь. Сложность эффективной разработки локальных учаеткоз связана:с ограничение»тьэ их размеров, необходимостью проведении большого объема подготовительных выработок для вскрытия и подготовки их к очистной выемке, ке-гозможностьл подготовки их с применением традиционных технологических схем очистных работ с оптимальными параметрами. Поэтому разработка технологии и параметров выемки пластов из локальных участков особенно на Глубоких горизонтах является актуальной задачей.
Проведенные исследования показали, что технология очйст-них работ без предварительной нарезки короткими забоями с применением выемочных манипуляторов типа ВЮ позволяет эффективно отрабатывать локальные участки. А оставление "пустой" породы из пг.чеечной выработки а пахТе, в качестве закладочного материала, для охраны подготовительных выработок, используемая повторно, резко сокращает объем проводимых выработок.
В настоящее время созданием н внедрением выемочных манипуляторов занимаемся Карагандинский политехнический институт,
разработавший* несколько типов выемочных машин: BAffl-2, ВМЇ-4, BMJ-4H (4М),-ВМ5-4КН. Промышленные испытания в условиях шахт "Долинская" в 1977 и 1979 гг. и "Топарская" в 1964-1965 гг. показали перспективность технологии выемки локальных участков со сложными условиями с применением выемочных машин BMS.
На базе выемочных машин Bi«№ разработаны автоматические манипуляторы с программным управлением с использованием микропроцессорной техники (ВіШ), которые позволяют повысить эффективность разработки пластов на локальных участках и снизить потери угля в целиках различного назначения. Особые перспективы связываются с применением ВаШІ для бе~,отходной, селективной выемки породы из угольного пласта и присечной выработки для создания экологически чистого горного производства, улучшения качества и полноты выемки полезного ископаемого.
Диссертационная работа выполнена в научно-исследовательской лаборатории № 46 КарШИ "Комплексная механизация и автоматизация очистных работ" в секторе 46.01 "Автоматизация угледобывающих агрегатов модульной структуру на базе микропроцессорного управлення" в соответствии с научно-технической програм-мой: "Экологически чистое горное производство" на период 1989 по 1992 гг. по приказу № 667 от 01.09.69 г. Миннаробразовакия бывшей Казахской ССР, а также дополнительному приказу Минцароб-разования Республики Казахстан №. 148 от 19.03.92 г.
Основное содержание работы включено в отчеты ШОКР за X» гос.регистрации: 0167.0681584 (І9Б7-І990 гг.), 0187.00238 68 (1969-1992 гг.), 0189.0062013 (І9Є9-І992 гг.), 0188.008.73. 22 (I989-IS92 гг.).
Цель работа заключается в совершенствовании технологии »
установлении оптимальних ппрп:«зтроп очистной пыемки локальных участков бпэ предварительной нарезки полос короткими забоями.
Ипр.п г-пботч. состоит р, тои, что аііфекти.пная разработка локальных участков почет быть осуществлена короткії!.'.!; забоями бзз предварительной порезки полос с ислольэовоп/ом '.п.чэпренных и универсальных выемочных манипуляторов, позволяющих проходить
ПОДГОТОЗИТЄЛЬіШЄ ЕЫрДЙОТКЧ ОбЩИМ Забоем С ЛЬгіОИ.
Основными задачами диссертации квінуітся; 0
совершенствование технологических схем выемки локальных участков с использованием манипуляторов В!,Й;
установление оптимальных параметров очисткой выемки п
зависимости от горно-геологических и горно-технических факто-роз,
Зс.упщп научные положенняt разработанные личко диссертантом, их новизна.:
методические положения синтеза технологических схем вц-емки локальных участков из оптимальных конструктивных моментов, предназначенные для выполнения определенных технологических функций;
экономико-математическая модель технологических схем выемки . локальних участков, позволящая оценить их по критерию минимума суммарных затрат с учетом действующих природных, технических, технологических и экономических факторов;
установленные зависимости скорости подвигания забол при-
сочной вирзботки от площади es сечения, сопротивляемости пласта И пород резанию и вынимаемой мощности пласта, полученные за счет возможности совмещения скоростей DM5 для различных классов устойчивости непосредственной кровли;
- методические положения выбора рзционельшх схем и
способов обработки забоя присечной выработки, учитывакшие различные варианты способов формирования и расположение забоя в пространстве относительно пласта и его олемектов.
'Катоды исследования. Решение поставленных задач решается комплексным методом, включающим инженерный анализ, шахтные и стендовые испытания по установлению оптимальных параметров технологии и аналитические исследования. При обработке результатов экспериментальных данных использованы кетоды математической статистики с применением ЭВМ.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована:
достаточно необходимым объемом экспериментальных исследования в лабораторных и промышленных условиях.;
удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследования с фактическим;! данными;
утверждением технического задания на создание и освоение производства "Комплекс для селективной выемки роботиэиро-ванны)! КРС" для разработки локальных участков шахтных полей ПО "Карагандаутоль".
Значение работы
Научное значение работы заключается в том, что разработаны
МеТОДИЧеСКНе ПОЛОЯЄНИЯ СИНТеэа ТеХНОЛОГИЧеСКИХ СХЄМ ОЧКСТНО!',''
выемки локальных участков из оптимальных конструктивных элементов, выбора рациональных схем и способов обработки забоя присечной выработки и экономико-математическая модель для оптимизации их параметров.
Практическая ценность рг'х.ы состоит в том, что разработаны технологические схе*ы оч'."'-:ной выемки локальных участков,
обеспечивающие, эффективную выемку угольных пластов, снижение протяженности проводимых выработок5 оставление "пустой" породы и выработанном пространстве, в качрстзе закладочного материала для охраны подготовительных г.ыраооток, рекомендованы рациональный схеми и способы обработки забоя присечноК выработки при различіялх классах устойчивости непосредственней кровли.
Предложешие технологические схемы очистной выемки угля из локальных участков приняты К утверждению бывшим МУЛ СССР а как типовые.
Реализация выводов и рекомендаций работы
Основные результаты внполненішх исследований использованы при разработке технического зздвния на создание и освоение комплекса роботизированной селективной выемки КРС.
Технологические ьсхемы с применением выемочных манипуляторов приняты к утверждению бывшим ЮТ СССР и воили в альбом типовых технологических схем.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Карагандинского политехнического института (19&7-19Э1 гг.), "на региональной науччю-техническей конференции молодых ученых и специалистов (г. Караганда, 19ЬЬ), на региональной нзучн^-техничес-коД конференции "Проблемы оспоения недр" (г. Караганда, І9Є9), на рзгионзльной научно-технической конференции "Разработка новых и совершенствование существующих средств и способов безо- . паснон выемки угля в усложнящихсп условиях" (г. Караганда, 1991;,
Полностью работа была доложена на заседании кеккафедраль-ного семинара по специальности 05.15.02 " Разработка
месторождений полезных ископаемых" Карагандинского политехнического института (г. Караганда, 1992).
Публикация. По результатам работы опубликовано 4 печатных труда.
Объем роботы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литераткры из 33 наименований я содержит ff стр. машинописного текста, 14 рис., ^9 табл. и 2. приложений.
Автор выражает, глубокую благодарность коллективу кафедры "Разработка месторождений полезных ископеемых" КарПТИ, а также кандидату технических наук, доценту Ермекову Т.Е. за постоянную научно-методическую помощь И советы при выполи-пни диссертационной работы.
