Научная статья на тему 'Обоснование геотехнологических параметров очистных участков, повышающих полноту извлечения запасов угля на шахтах Кузбасса'

Обоснование геотехнологических параметров очистных участков, повышающих полноту извлечения запасов угля на шахтах Кузбасса Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
209
84
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЗАПАСЫ УГЛЯ / УГОЛЬНАЯ ШАХТА / ОЧИСТНОЙ ЗАБОЙ / ПОЛНОТА ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗАПАСОВ / ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ / ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ / ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ / COAL RESERVES / COAL MINE / PRODUCTION FACE / FULLNESS EXTRACTING RESERVES / ECONOMICAL EFFICIENCY / ENVIRONMENTAL SAFETY / INDUSTRIAL SAFETY

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Ермаков Егор Анатольевич

Показано, что полнота извлечения запасов угля на шахтах Кузбасса в пределах области рентабельной работы очистных участков достигается при максимальных значениях чистого дисконтного дохода с учетом комплексного показателя эффективности, отражающего влияние горно-геологических условий, а также мероприятий по промышленной и экологической безопасности. При этом повышение полноты извлечения запасов угля на шахтах Кузбасса обеспечивается совместным использованием системы разработки длинными столбами с комплексно-механизированными забоями и адаптивными коротко-забойными технологиями в виде эксплуатационных блоков-модулей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Ермаков Егор Анатольевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SUBSTANTIATING GEOTECHNOLOGICAL PARAMETERS OF PRODUCTION FACES FOR IMPROVING FULLNESS OF EXTRACTING COAL RESERVES IN KUZNETCK BASIN MINES

Fullness of extracting coal reserves in Kuznetck Basin mines in the range of profitable activity area for production faces are realized by maximal volumes of net present value with taking into account of efficiency complex index, which reflecting influencing geological-mining conditions and measures on industrial and environmental safety. Improving fullness of extracting coal reserves in Kuznetck Basin mines is provided by joint using complex mechanized longwall faces mining system and adaptive short-wall faces technologies at the form of exploitation block-modules.

Текст научной работы на тему «Обоснование геотехнологических параметров очистных участков, повышающих полноту извлечения запасов угля на шахтах Кузбасса»

Kachurin Nikolai Mihailovich, Doctor of Sciences, Full Professor, Chief of a Chair, ecology @tsu.tula.ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 622.271

ОБОСНОВАНИЕ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ОЧИСТНЫХ УЧАСТКОВ, ПОВЫШАЮЩИХ ПОЛНОТУ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗАПАСОВ УГЛЯ НА ШАХТАХ КУЗБАССА

Е.А. Ермаков

Показано, что полнота извлечения запасов угля на шахтах Кузбасса в пределах области рентабельной работы очистных участков достигается при максимальных значениях чистого дисконтного дохода с учетом комплексного показателя эффективности, отражающего влияние горно-геологических условий, а также мероприятий по промышленной и экологической безопасности. При этом повышение полноты извлечения запасов угля на шахтах Кузбасса обеспечивается совместным использованием системы разработки длинными столбами с комплексно-механизированными забоями и адаптивными коротко-забойными технологиями в виде эксплуатационных блоков-модулей.

Ключевые слова: запасы угля, угольная шахта, очистной забой, полнота извлечения запасов, экономическая эффективность, экологическая безопасность, промышленная безопасность.

Долгосрочная программа развития угольной промышленности России нацелена на реализацию потенциальных конкурентных преимуществ российских угольных компаний и переход к инновационному социально ориентированному типу экономического развития страны. При этом предполагается обеспечить высокий уровень экологической безопасности в угольной отрасли [1-3]. Планируется увеличение производительности труда в 5 раз к 2030 г. Прогнозный диапазон рациональных объемов добычи угля в 2030 г. должен составить 380...430 млн т. В угольной промышленности продолжается реструктуризация, цель которой - создание высокоэффективного шахтного фонда предприятий. В соответствии с программой реструктуризации и общей стратегией развития угольной промышленности различных стран предусматривается превращение ее в устойчиво функционирующую и рентабельную отрасль за счет создания конкурентоспособных предприятий, освоения месторождений с благоприятными горно-геологическими условиями, внедрения новых технологий, комплексной экологически чистой переработкой полезных ископаемых. Сложность заключается в том, что для применения высокопроизводительного оборудования необходимы благоприятные горно-геологические условия, которые на шахтах Кузбасса составляют 10.30 %.

При использовании эффективных проектных решений перспективные угольные запасы на действующих шахтах будут отработаны в течение 10 - 15 лет, при этом в целиках, на выходах под наносы и на участках сложной конфигурации останутся запасы, где применение высокопроизводительной техники не эффективно. Объемы таких запасов в Кузбассе на действующих шахтах составляют около 250 млн т, а в приконтурных зонах разрезов - более 400 млн т. Практика показывает, что отработка таких запасов ведется с использованием системы разработки - длинными столбами. Выемка осуществляется в комплексно-механизированных очистных забоях (КМЗ) или короткими забоями с полным обрушением кровли (КСО) по остаточному принципу без должной проектной проработки с низкой производительностью и большими потерями. Вовлечение в разработку оставляемых запасов должно закладываться на стадии проектирования шахты. Проектные решения должны использовать высокопроизводительные адаптивные технологии добычи угля, обеспечивающие полноту выемки угля при ограниченных инвестициях.

Поэтому целью исследований являлось уточнение закономерностей адаптации систем разработки длинными столбами и короткими забоями с полным обрушением кровли к сложным горно-геологическим условиям при ограниченных запасах угля для обоснования рациональных геотехнологических параметров очистных участков в пределах области рентабельной работы и повышения полноты извлечения запасов угля на шахтах Кузбасса [4-6]. При этом было установлено, что рациональные геотехнологические параметры очистных участков в пределах области рентабельной работы, обеспечивающие полноту извлечения запасов угля на шахтах Кузбасса, соответствуют максимальным значениям чистого дисконтного дохода с учетом комплексного показателя эффективности, отражающего влияние мероприятий по промышленной и экологической безопасности, и горно-геологических условий.

Анализ результатов работы шахт и реструктуризации угольной промышленности России показывает, что только в Кузбассе на действующих шахтах и приконтурных зонах разрезов оставлены более 650 млн т запасов угля. Предполагаемое снижение производственных мощностей составляет 18 млн т в год по стране, а по Кузбассу - 9 млн т в год при доработке запасов на действующих предприятиях. Эффективная доработка запасов предполагает обоснование и оптимизацию параметров технологических схем угольных шахт [7-9]. Для современных условий наиболее приемлемым критерием является чистый дисконтированный доход, который учитывает качество угля (через цену), эксплуатационные и капитальные затраты, дисконтированные во времени. Такой критерий принят с введением поправочного коэффициента показателя эффективности технологической системы шахты (ТСШ), учитывающего факторы промышленной и экологической безопас-

ности и горно-технологических условий. Тогда математическое выражение функции цели модели имеет вид

где Ц - цена 1 т угля, руб.; d - норма дисконтирования; а - амортизационные отчисления, руб.; Т - время отработки запасов в шахтном поле, годы; 1С - время строительства шахты, годы; А, - годовая добыча, т; И, - затраты на добычу угля, руб.; К, - капитальные затраты.

Технологические и технические решения проектов малых шахт для отработки пластов на глубине до 150 м регламентируются действующими нормативными документами для глубоких шахт, при этом увеличивается доля затрат, которые не окупаются из-за ограниченного объема промышленных запасов угля и малого периода их работы.

Проведенные исследования работы КМЗ в различных осложненных условиях по углу падения, мощности, типу кровли, геологическим нарушениям, физико-механическим свойствам угля, прочности почвы и другим негативным факторам позволили установить, что с применением КМЗ отрабатываются 62,2 % пластов с углом падения 0.. .12°, 17,3 % - в диапазоне углов 13.18° и 18,5 % в диапазоне 19.35°. Забои с неблагоприятными физико-механическими свойствами углей по сопротивляемости резанию составляет 64,8 %, по наличию в пласте прослойков - 64,8 % и твердых включений - 26,9 %. Увеличение угла падения пласта снижает производительность КМЗ для всех типов комплексов из-за неэффективной работы систем устойчивости секций механизированной крепи и комплекса, что вызывает дополнительные работы по правке секций, когда невозможно совмещать операции в забое без снижения условий безопасности работ. В работе рассмотрены три варианта планировочных решений на примере отработки запасов угля ниже горизонта -300 Абашево-Байдаевской брахи-синклинали пласт 16: параллельное, диагональное и перпендикулярное расположение выработок относительно оси брахисинклинали. Анализ вариантов раскройки шахтного поля показывает, что размещение выработок выемочных столбов параллельно длинной оси брахисинклинали наиболее предпочтительно (вариант 1) по следующим факторам:

- общие запасы в столбах увеличиваются на 4 % относительно варианта 2 и на 12 % относительно варианта 3;

- средние запасы одного столба увеличиваются на 23 % относительно варианта 2 и на 38 % относительно варианта 3.

- объем проведения выработок (м/на 1000 т) запасов уменьшается на 5 % относительно варианта 2 и на 10 % относительно варианта 3; число монтажей демонтажей комплекса снижается на 17 % относительно варианта 2 и на 20 % относительно варианта 3; суммарная протяженность отдель-

1=Т

^ тах,

(1)

ных участков выемочных столбов с углом более 8 ° по направлению движения очистного забоя в варианте 1 составляет 3,2 км, во 2-м варианте -6,1 км, а в 3-м варианте - 12,1 км, что больше, чем в варианте 1 в три раза. Во всех вариантах имеются участки выработок, где направления движения потоков воды и угля совпадают, что является основной причиной повышения влажности угля, образования угольной пульпы, заиливающей конвейеры.

В варианте 1 количество таких участков меньше, чем в вариантах 2 и 3, за счет планировочных решений и проведения водоотводящих выработок в блоках. Сравнение показывает, что вариант 1 обеспечивает расчетные значения производительности очистного забоя на 20 % больше, чем в варианте 2, и на 40 % больше, чем в варианте 3. На основании обработки статистических данных, собранных по 10 дорабатываемым участкам шахт Кузбасса в течение девяти лет, была получена параболическая зависимость (коэффициент корреляции R = 0,79), представленная на рис. 1,

Q = 0,753^ + 0,000^2, (2)

где Q - средний объем готовых к выемке запасов, тыс. т; D - производственная мощность шахты, тыс.т/год.

Из теории проектирования технологических схем известно, что стабильная и рентабельная работа шахты обеспечивается при отношении подготовленных запасов к добыче угля, равном или большем единицы. Это служит критерием устойчивости функционирования технологической системы воспроизводства и использования запасов шахт. Таким образом, уравнение нижней граничной линии имеет вид Qгnln = D, где Qгnln - минимальный объем запасов угля, готовых к выемке, тыс.т. Пусть Nгд - отношение объема готовых к выемке запасов к планируемой добыче, тогда анализ зависимостей показывает, что они ограничивают следующие области: неустойчивой работы шахты при Nгд < Ы™)™, в которой есть высокая вероятность «разрыва» очистного фронта; устойчивой рентабельной работы шахты при Ы^д^ < Nгд < 1; устойчивой нерентабельной работы при Nгд > 1, где большие затраты приходятся на поддержание горных выработок и «замораживание» инвестиций.

По нижней и верхней границам установлено, что минимальное отношение запасов и добычи от N2д = 0,33 до N2д = 0,45 обеспечивается при росте добычи с 500 до 2500 тыс. т/год. Резервом воспроизводства готовых к выемке запасов являются подготовленные запасы и для устойчивого воспроизводства готовых к выемке запасов возможно при отношении объема подготовленных запасов к добыче 1 < Nгд < 2,5 1<^д<2,5. Основным резервом воспроизводства подготовленных запасов являются вскрытые запа-

сы. В таблице приведены рекомендуемые соотношения между вскрытыми, подготовленными, готовыми к выемке запасами и годовой добычей шахт.

Рис. 1. Зависимости готовых к выемке запасов от добычи угля по данным шахт ОАО «УК «Южкузбассуголь»

Анализ зависимости верхней и нижней границ позволяет установить соотношение подготовленных запасов участка к добыче угля и соответственно производительности добычных работ, но не решает задачу необходимой численности работников на отрабатываемом участке. Для решения этой задачи на основе статистических данных получена параболическая зависимость добычи от числа работающих с коэффициентом корреляции Л=0,87:

В = 0,316 N + 0,0002333^2, (3)

где N - численность работников шахты, чел.

При рекомендуемой минимальной численности работников эксплуатационного блока-модуля N = 300 человек производственная мощность должна быть более 116 тыс. т в год, примерно 10 тыс.т в месяц, что соответствует фактической добыче действующих шахт Кузбасса.

При проектировании мощности эксплуатационного блока - модуля - объем реализации угля должен обеспечивать покрытие капитальных затрат на освоение участка и материальных затрат на добычу угля в период основной работы с получением прибыли , где 7пр - промышленные запасы участка, т; Ц - цена реализации угля, руб./т; К - капитальные затраты на освоение участка, руб; Згод - затраты на добычу угля в год и уплату налогов, руб./т. Анализ работы ЭБМ показывает, что с увеличением производственной мощности удельные затраты снижаются. Следовательно, на ма-

92

лых шахтах для обеспечения рентабельности производства необходимо применять нетрадиционные технологические и организационные решения, обеспечивающие увеличение объема добычи угля и сокращение численности работников.

Соотношения между вскрытыми, подготовленными, готовыми к выемке запасами и годовой добычей шахт

Наимено- Граница зоны Расчетная формула Рекомендуемые отноше-

вание рационального ния при добыче В,

отношения применения тыс.т/год

900 1500 2400

Вскрытых Верхняя N3% = 16,13+0,002В 18 19 21

запасов к Нижняя N3% = 0,002В 2 3 5

добыче N3% Рациональная N3% = 4+0,002В 6 7 9

Подготов- Верхняя ЫПД = 1,858+0,00025В 2 2 3

ленных за- Нижняя ЫПД = 0,75+0,00025В 1 1,1 1,4

пасов к добыче Ыпд Рациональная Ынд = 1,3+0,0025В 1,5 1,7 1,9

Готовых к Верхняя Nд = (855+0,137В)10-3 1,00 1,06 1,18

выемке за- Нижняя Nд = (188+0,137В)10-3 0,31 0,39 0,52

пасов к добыче Nгд Рациональная Nд = (500+0,137В)10-3 0,62 0,71 0,93

Численность работников в зависимости от основных параметров малых шахт определяется по формуле

1000В

N =

12 Р

г \

Ц - с + зп - К

V пр у

(4)

где Р - заработная плата одного работника шахты, руб./мес; С - себестоимость добычи угля, руб./т; Зп - удельные затраты на заработную плату работников.

Для оценки влияния объемов добычи шахт на производственные затраты был проведен анализ результатов работы шахт Кузбасса за 2012 г. Установлено, что при выполнении условия при 300 < В < 6000 тыс. т/год

себестоимость добычи угля и удельные затраты на оплату труда от производственной мощности шахт Кузбасса определяются по гиперболическим зависимостям

С=^55! (5)

2754

Зп = ^0,4960 . (6)

Экономическая оценка целесообразности отработки запасов угля модульным эксплуатационным блоком позволяет приступить к разработке вариантов схем вскрытия, подготовке и отработке этих запасов с определением их параметров [10]. Методика выбора технологии разработки малыми шахтами участка угольного месторождения и обоснования параметров вскрытия, подготовки и отработки угольных пластов базируется на следующих принципах:

- синтез технологии угледобычи из прогрессивных технологических и технических решений, эффективность которых подтверждена результатами научных исследований и передовым опытом работы отечественных и зарубежных угледобывающих предприятий;

- максимальная адаптивность элементов технологии угледобычи к горно-геологическим условиям и геометрическим параметрам шахтного поля малого угледобывающего предприятия;

- минимальные капитальные и эксплуатационные затраты.

Методика реализации выделенных принципов в условиях малых

шахт отличается от методики их реализации на средних и крупных шахтах по двум признакам: горно-геологическим условиям и геометрическим признакам.

В соответствии с действующими нормами технологического проектирования и эталонами новое угольное месторождение рассматривается с позиций возможности его освоения одной или группой крупных или средних шахт с отработкой угольных пластов длинными КМЗ с управлением кровлей полным обрушением. С использованием современного очистного оборудования при одновременной работе от одного до трех КМЗ производственная мощность шахт в благоприятных условиях может достигать 3 млн т/год.

Область применения технологии эффективной отработки угольных месторождений КМЗ ограничена следующими условиями:

- угол падения пластов не более 20°;

- мощность пластов 1,7.3,0 м;

- отсутствие разрывных геологических нарушений;

- возможность планировки шахтного поля на прямолинейные выемочные столбы длиной 2.4 км и шириной (длиной лавы) до 300 м.

Область применения технологических схем малых шахт может быть расширена за счет применения оригинальных способов и схем вскрытия, подготовки и отработки шахтных полей неправильной геометрической формы на участках угольных пластов с углами падения более 20°, в зонах геологических нарушений, переменной мощности и др. Для этих условий можно рассматривать в качестве альтернативных варианты вскрытия, подготовки и отработки шахтных полей модульными эксплуатационными блоками.

Для обоснования параметров вскрытия, подготовки и отработки шахтных полей модульными эксплуатационными блоками предлагается использовать метод технолого-математического моделирования, сущность которого заключается в синтезе методов эвристического конструирования вариантов технологических схем модульных эксплуатационных блоков с учетом реальных горно-геологических и горнотехнических условий и оценки эффективности разработанных технологических схем. В качестве критерия эффективности принята рентабельность производства.

Общая схема методики и алгоритма технолого-математического обоснования параметров технологических схем модульных эксплуатационных блоков включает [11]:

1) установление основных горно-геологических, горнотехнических и геометрических параметров шахтного поля модульного эксплуатационного блока;

2) выбор прогрессивных элементов традиционных и нетрадиционных технологий угледобычи на основе производственного опыта и результатов научно-исследовательских работ;

3) оценку уровня их адаптивности к условиям модульного эксплуатационного блока

4) эвристическое конструирование альтернативных вариантов технологической схемы модульного эксплуатационного блока на основе выбранных адаптивных элементов.

Необходимость применения эвристического метода обусловлена следующими факторами:

- уникальностью условий строительства и эксплуатации каждого модульного эксплуатационного блока и сложностью математической формализации технологических процессов;

- отсутствием эффективных методов анализа и систематизации не большого накопленного производственного опыта для использования его при строительстве и эксплуатации модульных эксплуатационных блоков в широком диапазоне горно-геологических условий;

- необходимостью сокращения сроков и финансовых затрат на стадии предварительных проектных исследований за счет сокращения ненаправленного перебора возможных альтернатив;

- недостаточной надежностью детерминированных моделей технологических процессов из-за стохастического влияния на них внешней и внутренней сред.

По вариантам технологической схемы определяются исходные данные, необходимые для сметных расчетов: объемы строительно-монтажных работ; перечень машин, оборудования и материалов; трудовые и материальные ресурсы, используемые при вскрытии, подготовке и отработке угольных пластов в пределах шахтного поля. Для оценки эффектив-

ности вариантов технологической схемы модульного эксплуатационного блока используются известные компьютерные программы экономико-математических моделей, расчета смет, которые необходимо адаптировать к условиям модульного эксплуатационного блока. После оценки и получения основных технико-экономических показателей проводится сравнение финансовых профилей альтернативных вариантов технологической схемы модульного эксплуатационного блока и выбирается оптимальный вариант.

Эффективность ТСШ предлагается оценивать по экономическому критерию посредством сравнения суммарного дисконтированного эффекта при отработке шахтного поля по разным вариантам. Один из вариантов принимается в качестве базового, и отношение дисконтированного эффекта сравниваемых вариантов будет характеризовать эффективность ТСШ по экономическому критерию:

т^ц'ш [1(ЛИ - и) ]-к - с \ J = 1 I_1_1__(7)

Т Г П л 1 УЧ

ЦоБцН, [1+^РБ(лБи -лБф) ]- КБ -сБ \вБ

где Jр - относительный показатель эффективности ТСШ по экономическому критерию; QБ, - добыча горного предприятия при работе по /-той и

базовой ТСШ соответственно, т/год; Цгш, - рыночная цена угля при работе предприятия по /-той и базовой ТСШ соответственно при удовлетворении всех ожидаемых покупателем частных характеристик качества

угля, руб/т; п - количество частных показателей качества продукции; Р^,

б

Рп - вес п-го частного показателя качества продукции при работе предприятия по /-й и базовой ТСШ соответственно; ]гпИ, - нормативное значение п-го показателя качества продукции при работе предприятия по /-й и базовой ТСШ соответственно; /п ф, - фактическое значение п-го показателя качества продукции при работе предприятия по /-й и базовой ТСШ соответственно; К/, КБ - капитальные вложения суммарно по процессам разведки, строительства, технического перевооружения, поддержания и расширения мощности в каждом / -м году при работе предприятия по /-й и

базовой ТСШ соответственно; в, вв - коэффициенты дисконтирования при работе предприятия по /-й и базовой ТСШ соответственно; т - порядковый номер года проведения оценки и год завершения разработки запасов шахтного поля.

В качестве базовой ТСШ может быть принята ТСШ действующей или проектируемой рентабельной шахты, целесообразность модернизации

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

которой определяется по условию Jp>1. При Jp >1 проект вложения инвестиций в развитие шахтного фонда следует реализовать, а при Jp< 1 проект следует признать экономически неэффективным. Для количественной оценки эффективности ТСШ по коэффициенту извлечения угля предлагается использовать понятие упущенной выгоды при отработке угольных пластов по разным технологическим системам. Оценка эффективности ТСШ по экономическому критерию связана с полнотой извлечения угля из недр, поэтому предлагается использовать интегральный мультипликативный критерий оценки эффективности ТСШ, объединяющий эффективность ТСШ по экономическому критерию и по полноте извлечения угля из недр.

Для оценки эффективности технологических систем по уровню промышленной безопасности необходимо ввести вероятностный комплексный критерий, учитывающий социальные, экономические и экологические последствия отработки угольных пластов по этим системам [12-14]. Отношение вероятностей, что за выбранный период не произойдет ни одного случая травмирования на проектируемой и базовой шахтах, можно определить из выражения

J б = exP [-(4 + Л + Л ...Ящ)] exp (\э + ¿2 э + Лз э ...Лпэ), (8)

где к и, к2, k3i,...kni - математические ожидания относительного числа случаев опасности на 1 млн т добычи при выполнении операций n-ной подсистемы i - той технологической системы шахты; к1э, к2э, к3э,...кпэ - математические ожидания относительного числа случаев опасности на 1 млн т добычи при выполнении операций n-ной подсистемы базовой (эталонной) ТСШ.

Для введение критерия эффективности технологических систем по уровню промышленной безопасности требует исследований его чувствительности к изменениям параметров технологических схем. Для расчета критерия, каждая из составляющих частей издержек представляется функцией горно-геологических, экономических и технологических факторов, изменение которых позволит учесть их влияние на обобщающий показатель эффективности. В предложенной методике область оптимизированных параметров находится поэтапным сравнением и выбором максимального значения для данных условий. Расчетные таблицы можно передавать в специальные программные продукты по обработке данных (в данном случае Excel), что позволяет использовать для корректной обработки экспериментальных данных и построения функциональных зависимостей между исследуемыми параметрами.

Программа реализована с помощью программного продукта Delphi, который является средством быстрого создания широкого класса Windows-приложений, включая технологии обработки данных, что позволяет соз-

дать для упрощенного ввода данных и расширения области исследования справочники (таблицы данных) по оборудованию, видам крепи, организации труда. В таблицах хранятся технико-экономические показатели для выбора оборудования в автоматическом режиме. Методика оценки эффективности технологических схем шахт с учетом уровня промышленной безопасности позволяют повысить эффективность проектных решений.

Таким образом, теоретические и экспериментальные исследования позволили уточнить закономерности адаптации систем разработки длинными столбами и короткими забоями с полным обрушением кровли к сложным горно-геологическим условиям при ограниченных запасах угля для обоснования рациональных геотехнологических параметров очистных участков в пределах области рентабельной работы и повышения полноты извлечения запасов угля на шахтах Кузбасса, что имеет большое значение для развития угольной промышленности и теории проектирования угольных шахт.

Список литературы

1. Качурин Н.М., Ефимов В.И., Воробьев С.А. Методика прогнозирования экологических последствий подземной добычи угля в России / Горный журнал. 2014. №9. С. 138-142.

2. Evaluating of closed mines mining lease territories environmental safety by gas factor / N.M. Kachurin [et al.] // Eurasian Mining. 2014. №2. P. 41-44.

3. Scientific and practical results of monitoring of anthropogenic influence on mining-industrial territories environment / N.M. Kachurin [et al.] // Eurasian Mining. 2014. №2. P. 44-48.

4. Nikolai Kachurin, Vitaly Kоmashchenko, Vladimir Morkun. Environmental monitoring atmosphere of mining territories // Metallurgical and Mining Industry. 2015. No 6. P. 595-598.

5. Геоэкологические принципы оценки эффективности подземной геотехнологии добычи угля / Н.М. Качурин и [др.] // Изв. ТулГУ. Естественные науки. Вып. 1. Ч. 2. Тула. ТулГУ. 2012. С. 24-30.

6. Качурин Н.М., Белая Л. А., Корчагина Т.В. Геоэкологический мониторинг и оценка воздействия на окружающую среду горнопромышленного региона // Известия вузов. Горный журнал. 2010. № 6. С. 32-37.

7. Качурин Н.М., Комиссаров М.С., Королева О.С. Математическое моделирование загрязнения воздуха в приземном слое предприятиями минерально-сырьевого комплекса // Известия вузов. Горный журнал. 2012. № 4. С. 46 - 50.

8. Качурин Н.М., Комиссаров М.С., Королева О.С. Диффузия пыле-газовых примесей в атмосфере от точечного источника загрязнения воздуха // Известия вузов. Горный журнал. 2012. № 5. С. 73 - 79.

9. Перспективы экологически безопасного использования отходов производства на территориях горнодобывающих регионов / Н.М. Качурин и [др.] // Безопасность труда в промышленности. 2014. № 9. С. 81-84.

10. Распределение ресурсов на профилактику загрязнения атмосферы горнопромышленного района / Н.М. Качурин и [др.] // Безопасность труда в промышленности. 2015. №2. С.24-27.

11. Ермаков Е.А. Методическое обеспечение проектирования эксплуатационных блоков. М. ГИАБ. № 4. 2015. С. 392-398.

12. Качурин Н.М., Головин К.А., Панарин В.М. Оценка вероятности возникновения аварий при добыче бурых углей // Известия ТулГУ. Естественные науки. 2012. Вып. 1. Ч. 2. С. 127-133.

13. Обеспечение безопасности технологического процесса отработки угольных месторождений / Н.М. Качурин и [др.] // Известия ТулГУ. Естественные науки. 2012. Вып. 1. Ч. 2. С. 142-148.

14. Безопасность геотехнологий добычи угля по газовому фактору / Н.М. Качурин и [др.] // Безопасность жизнедеятельности. 2010. № 5. С. 2427.

Ермаков Егор Анатольевич, асп., ecology@ tsu.tula.ru , Россия, Москва, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

SUBSTANTIATING GEOTECHNOLOGICAL PARAMETERS OF PRODUCTION

FACES FOR IMPROVING FULLNESS OF EXTRACTING COAL RESERVES

IN KUZNETCK BASIN MINES

E.A. Ermakov

Fullness of extracting coal reserves in Kuznetck Basin mines in the range of profitable activity area for production faces are realized by maximal volumes of net present value with taking into account of efficiency complex index, which reflecting influencing geological-mining conditions and measures on industrial and environmental safety. Improving fullness of extracting coal reserves in Kuznetck Basin mines is provided by joint using complex mechanized longwall faces mining system and adaptive short-wall faces technologies at the form of exploitation block-modules.

Key words: coal reserves, coal mine, production face, fullness extracting reserves, economical efficiency, environmental safety, industrial safety.

Ermakov Egor Anftolievich, ecology@ tsu.tula.ru , Russia, Moscow, National Research Technological University "MISIS"

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.