CC BY
31
УДК 622.234.5 © В.В. Мельник, В.В. Козлов, 2017
Анализ исследований и состояния гидравлической технологии и процессов добычи угля
- Р01: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2017-2-16-17 -
МЕЛЬНИК Владимир Васильевич
Доктор техн. наук, профессор, и.о. заведующего кафедрой «Геотехнологий освоения недр» Горного института НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия, тел.: +7 (499) 230-24-67
КОЗЛОВ Валерий Владимирович
Канд. техн. наук, доцент, Горный институт НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия, e-mail: [email protected]
Одним из главных направлений повышения эффективности подземной добычи угля является дальнейшее развитие гидравлической технологии и процессов добычи угля, которые отличаются поточностью и малооперационностью, возможностью обеспечения процесса угледобычи без постоянного присутствия людей в забое. Ключевые слова: гидравлическая технология добычи угля, механогидравлическая и гидромониторная система разработки, импульсные двухствольные гидромониторы ГЦ-4, УВП-1, ГПИ, механогидравлические комбайны МГК, роботы для гидроотбойки АГА, короткозабойные системы разработки.
Одним из главных направлений повышения эффективности подземной добычи угля является дальнейшее развитие гидравлической технологии и процессов добычи угля, которые отличаются поточностью и малооперационностью, возможностью обеспечения процесса угледобычи без постоянного присутствия людей в забое [1, 2].
Гидродобыча эффективна на пластах простого и сложного строения мощностью от 0,7 до 60 м, с углами залегания по падению от 5 до 90° при глубинах разработки до 800 м.
Для отработки пластов применяются короткозабойные лавы (до 10-15 м) с механогидравлической и гидромониторной системой разработки. Созданные гидромониторы ГМДЦ-3М, 12ГД работают при давлении воды 10-12 МПа с расходом 180-400 куб. м/ч. Следует отметить, что процесс гидравлической выемки нестабилен, производительность изменяется от 2-3 до 120-150 т/ч. Устранение отмеченных недостатков ведется в направлении создания гидромониторов с повышением давления до 16 МПа. Разработаны импульсные двухствольные гидромониторы ГЦ-4, УВП-1, ГПИ, механогидравлические комбайны МГК.
Ведутся исследования по созданию робота для гидроотбойки АГА.
Совершенствование подземной гидравлической добычи ведется и за рубежом, в таких странах, как Канада, Япония, КНР, США, ФРГ, Англия, ПНР и другие. Общий объем угля, добываемого на зарубежных гидрошахтах, составляет 18-20 млн т в год. При этом на пластах с углами залегания по падению от 15 до 70° и мощностью от 1,6 до 16 м достигнуты высокие нагрузки на очистной забой и высокая производительность труда рабочего по участку.
В настоящее время ведутся работы по созданию новых конструкций гидромониторов, позволяющих обеспечивать давление водяных струй до 350 МПа.
Хорошая приспособляемость к гипсометрии и возможность оперативного изменения параметров систем разработки позволяют достигать высоких показателей в сложных горно-геологических условиях. Применяемые короткозабойные технологические схемы при выемке пластов по падению и простиранию при небольшой (до 150 м) глубине разработки, отсутствии крепи в нарезных выработках позволили достигнуть максимальных в отрасли показателей производительности труда рабочего по добыче. Ухудшение показателей связано с большим объемом проведения нарезных выработок (30-80 м на 1000 т добычи угля), снижением их устойчивости при возрастании глубины разработки, недостаточной эффективностью процесса гидравлического разрушения современными техническими средствами, невозможностью точного учета добычи угля непосредственно в забое, относительно высокими эксплуатационными потерями (16-35%) угля.
В связи с переходом к отработке нижележащих горизонтов и усложнением горно-геологических условий в два раза возросла трудоемкость проведения и поддержания нарезных выработок. Углубление горных работ и связанное с этим возрастание горного давления явились причиными несоответствия параметров систем разработки и выемочной техники и изменившихся горногеологических условий. Из анализа установлено, что если на глубине разработки до 200 м достаточно высокие технико-экономические показатели обеспечиваются при ширине вынимаемой полосы 6-8 м (ГМДЦ-3М), то при глубине 300 м ширина вынимаемой полосы должна быть не менее 10-12 м.
Анализ опыта работы и динамики совершенствования техники и технологии на шахтах с традиционной и гидравлической добычей угля показывает, что, несмотря на прогрессивность последней, за двадцатилетний период не проводились в необходимом объеме работы по дальней-
шему развитию и использованию имеющегося потенциала для повышения технического уровня гидравлического способа угледобычи.
Обоснованию технологических параметров (ширины выемочного столба, размеров заходок и подзавальных целиков и т.д.) посвящены работы ВНИИгидроугля, ВНИМИ, ЛГИ, ИГД им. А.А. Скочинского и других.
Из анализа методов расчета технологических параметров короткозабойных систем разработки установлено, что они все в основном базируются на ряде допущений и прямо не учитывают глубину разработки, а для фактических глубин разработки более 300 м исследования отсутствуют.
Проведенный анализ показал, что к настоящему времени выполнен комплекс исследований, связанных с выбором параметров гидроотбойки, технологических параметров короткозабойных технологических схем и так далее. Однако в рассмотренных работах отсутствуют
рекомендации по расчету параметров гидроотбойки для очистных выработок, когда забой крепится механизированными крепями и гидромонитор работает при наличии дополнительных плоскостей обнажения. Отсутствуют также рекомендации по выбору параметров технологических схем и технических средств для очистных выработок промежуточной (между длинными и короткими забоями) длины.
Список литературы
1. Михеев О.В., Соловьев А.С. Обоснование технологии безлюдной выемки угля с использованием тяжелых сред / Сб. научных трудов «Создание техники и технологии добычи угля без постоянного присутствия людей в забое шахт». М.: МГИ, 1984. С.15-18.
2. Михеев О.В. Разработать и внедрить технологию безлюдной выемки угля в тяжелых средах на крутых пластах мощностью 0,4-1,0 м. Отчет № 81047358. М: МГИ, 1982-1985.
underground mining
UDC 622.234.5 © V.V. Melnik, V.V. Kozlov, 2017
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2017, № 2, pp. 16-17 Title
analysis of research and state of the hydraulic technology and process of coal mining
Doi: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2017-2-16-17 Authors
Melnik V.V.1, Kozlov V.V.1
1 National University of Science and Technology "MISIS" (NUST "MISIS"), Moscow, 119049, Russian Federation
Authors' Information
Melnik V.V., Doctor of Engineering Sciences, Professor, Department Head of Mining institute, tel.: +7 (499) 230-24-67
Kozlov V.V., PhD (Engineering), Associate Professor Mining Institute, e-mail: [email protected]
Abstract
One of the main directions of increase of efficiency of underground mining of coal is a further development of the hydraulic technology and process of coal mining, which is characterized by a threading and maloperations, the ability to process coal mining without the constant presence of people in the mine.
Keywords
Hydraulic technology of coal mining, Underground mining, Hydro monitors, Technological schemes of mining, Longwall systems.
References
1. Miheev O.V., Soloviev AS. Obosnovanie tekhnologii bezlyudnoy vyemki ug-lya s ispol'zovaniem tyazhelykh sred [Justification of technology of deserted dredging of coal with use of heavy environments]. Sb. nauchnykh trudov «Sozdanie tekhniki i tekhnologii dobychi uglya bez postoyannogo prisutstviya lyudey v zaboe shakht» [Sat. scientific works"Creation of the Equipment and Technology of Coal Mining without Constant Presence of People at a Face of Mines"]. Moscow, MMI Publ., 1984, pp. 15-18.
2. Miheev O.V. Razrabotat' i vnedrit' tekhnologiyu bezlyudnoy vyemki uglya v tyazhelykh sredakh na krutykh plastakh moshchnost'yu 0,4-1,0 m. Otchet №81047358 [To develop and implement technology of deserted dredging of coal in heavy environments on cool layers capacity of 0,4-1,0 m. Report No. 81047358]. Moscow, MMI, 1982-1985.
В компании «СУЭК-Хакасия» сертифицирована система энергетического менеджмента
В декабре 2016 г. в ООО «СУЭК-Хакасия» поступил сертификат соответствия системы энергетического менеджмента стандарту ГОСТ Р ИС 50001-2012 в соответствии с требованиями и руководством по применению стандарта ISO 50001:2011. Сертификация проведена Некоммерческим партнерством в сфере обеспечения энергоресурсосбережения и повышения энергетической эффективности «ЭнергоАудитЭкспертиза».
«СУЭК-Хакасия» уже прошла добровольную сертификацию процессов управления, добычи и обогащения угля, -говорит генеральный директор ООО «СУЭК-Хакасия»
СУЭК
СИБИРСКАЯ УГОЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ
Алексей Килин. - Логичным продолжением этой работы стала сертификация системы энергетического менеджмента. Системный подход к стандартизации ключевых производственных и управленческих процессов дает нам возможность постоянно повышать безопасность и эффективность работы предприятий СУЭК в Хакасии».
Работа по созданию и сертификации системы энергетического менеджмента ООО «СУЭК-Хакасия» заняла более года; действовать документ о сертификации будет в период с декабря 2016 г. до декабря 2019 г.
