Введение к работе
Актуальность работы. Проводимая в России экономическая реформа, соторой сопутствует коренное изменение всей системы производственных-пношений, отчетливо высветило необходимость изменения как жономических критериев оценки производственной деятельности тледобывающих предприятий, так и необходимость поиска и внедрения ювых технологических решений в процессы производства.
Ныне только на 15-ти процентах шахт технико-экономические юказатели сопоставимы с аналогичными показателями передовых зарубежных іредприятий. На открытых угольных разработках эти значения превышают нахтные, но тем не менее отставание по многим параметрам от зарубежных шрезов в течение последних лет не только не уменьшается, а наоборот имеет енденции роста.
С технической точки зрения необходимо по возможности уходить от жстенсивных путей развития, и, при минимизации потребных инвестиций, іереходить к внедрению более совершенных и низкозатратных технологий орного производства.
Угли Кузбасса в настоящее время являются наиболее сонкурентоспособными и пользуются наибольшим спросом на внешнем >ынке.
При этом необходимо отметить чрезвычайно сложное залегание и троение угольных пластов Кузнецкого бассейна. Все месторождения іредставленьї свитами пластов от мощных - 10-20 метров и более, до маломощных - толщина которых колеблется в пределах 0,5-1,0 метров. Углы іадения угольной залежи также неоднородны и изменяются от 5-10 градусов іа месторождениях Южного Кузбасса до наиболее крутопадающих пластов в >айонах Центрального Кузбасса где эти значения изменяются от 45 до 90 радусов. Для открытых разработок Северного Кузбасса характерно наклонное \ крутое залегание пластов, с углами от 10 до 60 градусов.
Изложенное выше позволяет утверждать, что наиболее сложной с. ехнологической точки зрения и наименее изученной с точки зрения терспективы является сейчас разработка маломощных крутопадающих гтольных пластов, уголь из которых отправляют в отвалы вместе с породами зскрыши
Анализ деятельности зарубежных компаний и предприятий Кузнецкого Зассейна, работающих в сопоставимых горно - геологических условиях, доказывает, что на Российских предприятиях при низком уровне использования фронта горных работ в технологических процессах имеются рачительные материальные и технические резервы. Поэтому изыскание гехнологических и технических решений отработки маломощных угольных тластов и сокращение потерь угля является актуальной задачей, ;пособствующей оптимальному использованию богатства недр Российской Федерации.
Цель работы заключается в изыскании и научном обосновании зозможности применения новых, нетрадиционных технологий отработки срутопадающих угольных пластов малой мощности. При этом в разработку tiory быть вовлечены тонкие свиты и пласты углей, ранее полностью зывозимые в отвал. Повышение коэффициента извлечения полезного
ископаемого приведет к снижению коэффициента вскрыши и улучшению экономических показателей работы как отдельных участков, так и предприятия в целом, а также к снижению негативного воздействия на окружающую среду.
Идея работы состоит в возможности селективной разработки угольных пластов малой мощности по технологии безэкскаваторной "взрывонавалочной" выемки. Для отделения полезного ископаемого от массива и наполнения бункерного устройства используется способ буровзрывной навалки и специальные механизмы.
Научные положения, выносимые на защиту и новизна:
Возможность применения буровзрывной выемки угля маломощных пластов из вмещающих пород вскрыши и варианты применения различных технологических устройств для дальнейшей аккумуляции и отгрузки полезного ископаемого;
Экономико-математическое моделирование, определяющее рациональную глубину взрывной заходки по маломощному угольному пласту;
Теоретическое обоснование экономической эффективности разработки тонкого угольного пласта и параметров предлагаемой технологии.
Снижение загрязнения отвалов угольными примесями в результате внедрения предложенных решений.
Снижение объема разового выброса в атмосферу разреза продуктов горения взрывчатых веществ и угольной пыли.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается:
Экономико - математическим моделированием процессов буровзрывных работ во взаимоувязке с положением пласта относительно породного забоя.
Результатами натурных опытно - промышленных экспериментов.
Высокой сходимостью показателей математических расчетов и опытно -промышленного эксперимента.
Практическая значимость результатов исследований.
При ведении работ по предложенной технологии изменяется режим буровзрывной подготовки массива. Улучшается экология разреза, отвалов и прилегающих площадей вследствие сокращения производства массовых взрывов и уменьшения загрязнения породных отвалов угольными примесями. Уменьшается степень вероятности самовозгорания угля в отвалах. Применение новых технологических решений даже на отдельных участках действующих предприятий позволяет добывать дополнительные объемы угля без увеличения объемов вскрышных работ. Снижение текущего коэффициента вскрыши и одновременно повышение полноты извлечения полезного ископаемого из недр позволяют улучшить экономические показатели работы предприятия в целом.
Реализация. Предложенная технология отработки маломощных угольных пластов, а также пропластков высокосортных углей, содержащихся во вскрышных породах одобрена на заседаниях технических советов акционерных обществ «Вахрушевуголь», «Приморскуголь» и управления развития открытого способа добычи угля компании «Росуголь». В настоящее время прорабатываются возможности применения предложенной технологии для получения дополнительных объемов из отдельных маломощных пластов пригодных для обеспечения бытовым топливом населения.
Апробация работы. Основные научные положения диссертации докладывались и были одобрены на научно-технических конференциях Российского университета дружбы народов (1997, 1998 гг.), Московского государственного горного университета (1998 г.), ОАО «Компания «Росуголь».
Публикации. По теме диссертации опубликованы 6 работ, и 2 принято к печати.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка использованной литературы, и приложений на 5 страницах. Диссертационная работа изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 39 рисунков и 19 таблиц