CC BY
41
21
НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА - 2 ГГУ.я31яянваряя-я4яфевраляя2000я-одая
AsMI
Н.Л. Разумняк, С.В. Шатиров, 2000
УАК 622272:622.333.004.68
Н.Л. Разумняк, С.В. Шатиров
ОЦЕНКА РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ПОАЗЕМНОГО СПОСОБА АОБЫЧИ УГЛЯ НА ШАХТАХ КУЗБАССА
Перестройка народного хозяйства России требует реформирования угольной промышленности, основными позитивными задачами которого являются повышение эффективности работы отрасли, снижение трудоемкости и опасности труда шахтеров, более рациональное использование финансовых и сырьевых ресурсов.
Кузнецкий угольный бассейн является наиболее ярким примером, характеризующим сегодняшнее состояние реструктуризации отрасли по промежуточным, неоптимальным решениям, принимаемым в оперативном порядке не всегда идущим с требованиями времени.
Главной целью реструктуризации угольной промышленности должно было стать создание конкурентоспособных высокоэффективных предприятий, обеспечивающих надежное удовлетворение спроса на угольную продукцию необходимого для потребителей качества при снижении нагрузки на бюджет страны, коренном улучшении безопасности работ и повышении уровня жизни и социальной защищенности шахтеров.
Предполагалось добиться подъема технического состояния шахт до мирового уровня и обеспечить на этой основе рентабельность их работы. Проводящаяся в бассейне реструктуризация привела к закрытию 35 шахт, которые отнесены к особо убыточным с многомиллионной кредиторской задолженностью, которые исчерпали все финансовые возможности, накопившие многомесячную задолженность по заработной плате, регрессным искам и др.
Повысить эффективность работы угольных шахт в сложившихся усло-
виях чрезвычайно трудно. Одним закрытием нерентабельных предприятий практически невозможно. Эту проблему необходимо решать всесторонне и комплексно и, вместе с тем, дифференцированно, с учетом конкретных горно-геологических и экономических условий каждой шахты и даже отдельных пластов и участков.
Действующий шахтный фонд Кузнецкого бассейна из-за отставания темпов его реконструкции значительно изношен. Ресурсно-сырьевая база не может считаться благополучной, поскольку почти 50 % запасов не соответствуют мировым нормам по качеству угля, условиям залегания и др. Это привело к тому, что большинство шахт работает неэффективно, в той или иной мере используя дотации государства. Несмотря на переход к комплексной механизации очистных работ на шахтах, разрабатывающих пологие пласты, основные технико-экономические показатели этого процесса (нагрузка на забой, производительность труда горнорабочих) остаются низкими.
Отсутствуют существенные качественные изменения в технологии и механизации горноподготовительных работ. Процессы проведения и поддержания выработок остаются весьма трудоемкими, при этом объемы и скорость их проведения снижаются. Трудоемкими и многооперационными являются работы на подземном транспорте, поверхности и вспомогательных работах. Для всех технических процессов подземного способа добычи угля в бассейне, особенно при разработке мощных крутых пластов, характерен значительный (30-60 %) уровень ручного труда.
В этой связи очевидна необходимость совершенствования технологических процессов (вскрытие, подготовка шахтных и выемочных полей, очистные и подготовительные работы, подземный транспорт, безопасность и экология) на основе достижений отечественного научнотехнического прогресса и опыта передовых угледобывающих стран с тем, чтобы обеспечить бездотационную работу шахт бассейна и значительно снизить затраты на добычу угля.
На пологонаклонных пластах (до 35°), в основном, завершена комплексная механизация очистных работ, но из-за применения устаревших комплексов, несовершенства подготовки выемочных столбов (длина лавы в среднем составляет 147 м, а длина столба находится в пределах 450-1200 м.), что значительно ниже показателя мирового уровня. Из-за многообразия горногеологических условий на шахтах бассейна применяется большое количество типов механизированных комплексов. При этом показатели работы механизированных комплексов отличаются большим диапазоном. Новые комплексы третьего поколения составляют только 26,7 % от их числа. Нагрузка на механизированный забой равна в среднем 1343 т/сут., а производительность труда рабочего на очистных работах 17,8 т/смену. При подземном способе добычи угля нагрузка на очистной забой является основным параметром, влияющим, наряду с другими показателями, на конечные результаты работы шахт.
Достижение высоких нагрузок на очистной забой - важнейшая проблема, требующая решения сложного комплекса задач и прежде всего выбора и применения эффективного горно-шахтного оборудования в наибольшей степени соответствующего горно-геологи-ческим условием разработки угольных пластов в пределах конкретного выемочного поля.
Для ликвидации отставания шахт Кузбасса от шахт зарубежных стран по всем основным показателям требуется разработка стратегии ускорения научно-технического прогресса региона. Ее главным звеном должно стать совершенствование горного хозяйства в направлении повышения концентрации горных работ и технического уровня очистного, проходческого,
транспортного и других видов оборудования.
Концентрация производства и горных работ предусматривает уменьшение числа очистных забоев, в том числе оборудованных средствами комплексной механизации, увеличение длины лавы и выемочного столба, скорости проведения подготовительных выработок и площади их поперечных сечений, сокращение сроков подготовки новых выемочных участков, увеличение нагрузок на очистной забой и шахту.
Для обеспечения высоких показателей следует выбрать шахтопласты и основное горно-шахтное оборудование, которые наилучшим образом удовлетворяли бы прогнозному варианту реструктуризации очистного фронта, переоснащение парка механизированных комплексов более современными третьего поколения, что позволит сократить число применяемых механизированных комплексов с 18 типов до 8. Наибольшее применение в Кузбассе будут иметь следующие комплексы: КМ144 (КМ144К)-31 %, КМ142-15 %, КМ138-14 %,
КМК700/800 -9 %.
Это возможно при соответствующих инвестициях на техническое перевооружение очистных работ и совершенствование горного хозяйства угольных шахт. Существующая раскройка шахтных полей на большинстве шахт ограничивает возможности увеличения параметров выемочных участков до рациональных величин, что не способствует увеличению нагрузки на забой и концентрации очистных работ. Подготовка новых горизонтов сдерживается недостаточными объемами финансирования. При отсутствии инвестиций не проводится техническое перевооружение даже перспективных шахт, что значительное снижает эффективность их работы.
На действующих шахтах требуется совершенствование и развитие технологических схем разработки угольных пластов, главным образом, длинными очистными забоями. Совершенствование схем возможно на основе увеличения параметров выемочных столбов и применения наиболее рациональных компоновочных модулей для конкретных горногеологических условий разработки угольных пластов. Развитие технологических схем намечается на основе создания новых схем высокопроизво-
дительной отработки угольных пластов. Общим для этих схем является ориентация на однокрылую выемочную панель с отработкой ярусов, главным образом, в восходящем порядке и применением эффективных способов и средств детального прогнозирования осложняющих горные работы горно-геологических условий.
Факторами, осложняющими ведение добычи, являются сильная газоносность, самовозгораемость угольных пластов, наличие трудно управляемой основной кровли и др., поэтому для эффективной отработки угольных пластов подземным способом необходима предварительная подготовка массива.
Особенностью большинства осложняющих факторов является управляемый характер их воздействия на горные работы, то есть степень их влияния может быть уменьшена до начала ведения очистных работ с помощью различных технических мероприятий (дренажных, дегазационных, увлажнения и гидроразрыва пластов и др.), поэтому в условиях интенсивной отработки угольных пластов важное значение приобретает подготовка массива горных пород.
Для дальнейшей интенсификации очистных работ прежде всего на пологих пластах требуется завершение комплекса научных исследований по дистанционному и автоматизированному управлению, в том числе с применением робототехнических систем, что позволит увеличить скорость крепления и тем самым оптимизировать процесс очистной выемки. На основе реструктуризации очистного фронта, рациональной концентрации горных работ, внедрения более эффективного оборудования и технологических схем в 2005 г. нагрузка на лаву и производительность труда может быть повышена в 2-3 раза, а трудоемкости очистных работ снижена не менее чем в 2 раза, что позволит обеспечить рентабельную работу стабильных и перспективных шахт бассейна.
Не имея достаточно ясной перспективы, руководство шахт ослабили внимание к развитию горных работ, резко снизив объемы проведения выработок. Приблизительно на 10 % уменьшилась скорость их проведения. Даже на перспективных шахтах объем готовых к выемке запасов сократился на 20-25 %, а скорость проведения
выработок на ряде шахт даже ниже скорости подвигания очистных забоев.
Научно-технический прогресс в области горно-подгото-вительных работ до 2005 года должен быть направлен на концентрацию горных работ, сокращению удельного объема проведения выработок и резкому увеличению скорости эффективного проведения вскрывающих и подготавливающих выработок протяженностью более 1,5-2 км, объем которых возрастет до 65 %; выработок сечением свыше 12 м2 - до 53 %; выработок с углами наклона 10-15° до 12 %. Уровень комбайновой проходки должен возрасти с 60 до 80-85 %, а объем анкерного крепления с 15 до 40-50 %.
Выполнение указанных мероприятий, позволяет снизить общую численность рабочих, занятых на горноподготовительных работах и трудоемкость работ с 63 до 41 чел. на 1000 тонн добычи угля, однако численность рабочих на этом процессе по отношению ко всей численности, занятых на добыче угля возрастает с
17,5 до 21,8 %, а удельный вес трудоемкости работ - с 16 до 22 %. Все это говорит о том, что горноподготовительные работы являются наиболее "узким местом" в общем цикле подземной добычи угля.
Эффективность работы шахт зависит также от протяженности поддерживаемых выработок. На ближайшие годы этот показатель должен быть не более 60 м на 1000 т годовой добычи угля, а в дальнейшем должен снижаться за счет совершенствования горного хозяйства и повышения концентрации работ, имея конечной целью использование технологических схем "лава-шахта" для шахт мощностью 1,5-2,0 млн. т. в год и "лава-пласт" для шахт с большей производственной мощностью при количестве не более 2-3 действующих очистных забоев на шахте.
Одним из важных технологических процессов является подземный транспорт угля, породы, материалов, оборудования и людей. В настоящее время из-за несовершенства горного хозяйства (большая протяженность, наличие ступенчатости, перегрузок и т. д.) и недостаточным техническим уровнем используемых средств 25-40 % нерегламентированных простоев забоев происходит из-за отказов на транспорте. Высока доля (около 60 %)
ручного труда на погрузочноразгрузочных работах.
Концентрация очистных и подготовительных работ и их техническое перевооружение вызовет значительный объем углепотоков и потребует коренного переоснащения всей системы рудничного транспорта. Рост нагрузки в очистных забоях до 3-5 тыс. т/сут. вызовет переход на поточные схемы транспортирования, базирующиеся на применении более совершенных конструкций ленточных конвейеров. Одним из приоритетных направлений является создание и производство ленточных конвейеров с промежуточными приводами, обеспечивающими их работу на протяжении
2,5 км с приводными блоками мощностью до 500 кВт и производительностью 1,5-2 тыс. т/ч.
Особое внимание следует уделить вспомогательному транспорту за счет создания и внедрения специальных проходческих ленточных конвейеров, грузолюдских монорельсовых дорог с автономными дизельными и аккумуляторными приводами, монорельсовых и канатных дорог. Должны быть разработаны и внедрены погрузочноразгрузочные машины и механизмы, организована пакетная доставка материалов с поверхности до забоя.
Однако удельная трудоемкость на подземном транспорте по отношению к общей трудоемкости по добыче угля возрастет до 13-15 % в 2005 г. Здесь, как и на подготовительных работах доля ручного труда весьма значительна.
Совершенствование технологических процессов при подземной добыче угля позволят существенно улучшить технико-экономические показатели работы угольных шахт Кузнецкого бассейна. В результате к 2005 г. в работе останутся только перспективные и стабильные шахты, добыча из которых по прогнозу составит 53-55 млн. т, а производительность труда рабочих по добыче угля увеличится с 44,1 до 87,0 т/мес., трудоемкость работ снизится, в целом по бассейну, в 2 раза.
Рост производительности труда повлечет за собой снижение себестоимости угля. Таким образом, разработанные решения по реструктуризации шахтного фонда и совершенствованию технологических процессов приведут к росту производительности труда с 44,1 до 88,0 т/мес. и снижению себестоимости угля на 30-35 %.
В целях достижения на угольных шахтах Кузбасса показателей мирового уровня следует осуществить специальные меры, предусматривающие:
• упорядочение горного хозяйства шахт с ликвидацией временных схем отработки пластов, обеспечивающее увеличение длины выемочных полей до 2500-7500 м, повышение сечений выработок для свободного размещения оборудования и эффективного проветривания забоев, безаварийную работу транспорта;
• отказ от разработки угольных пластов со сложными условиями залегания; концентрацию очистных работ, обеспечивающую переход на технологические схемы "лава-шахта" или "лава-пласт" с тем, чтобы число
действующих очистных забоев не превышало 1-3;
• применение высокопроизводительного и надежного оборудования, ориентированного на длину очистных забоев до 250-300 м, суточные нагрузки до 5-8 тыс. т и рациональные технологические схемы, обеспечивающие достижение высоких показателей и снижение трудозатрат на концевых операциях и монтажнодемонтажных работах;
• своевременное воспроизводство очистного фронта на основе совершенствования технологии горно-подготови-тельных работ с широким внедрением анкерного крепления и высокопроизводительного проходческого оборудования;
• обеспечение детального прогноза осложняющих горногеологических факторов с применением специальных мер по значительному снижению их негативного влияния на горные работы;
• применение надежного высокопроизводительного транспорта, включая вспомогательный транспорт, связанный с доставкой людей, материалов и оборудования;
• решение проблемы пылеподав-ления и эффективного проветривания шахт и выемочных участков с широким внедрением прямоточных схем и дегазации.
Указанные мероприятия уже реализуются в полной мере при реконструкции шахт и освоении новых угольных месторождений Кузнецкого бассейна.
./■
Разумняк Николай Леонтьевич докіор технических наук, зам. руководителя Представительства Кемеровской обл. при Правительстве РФ.
Шатиров, Сергей Владимирович кандидат технических наук, руководитель Пред-
сіавиіельсіва I
мепоискоыо
лі при I
ряпительстве I
у
Файл:
Каталог:
Шаблон:
1т
Заголовок:
Содержание:
Автор:
Ключевые слова: Заметки:
Дата создания: Число сохранений: Дата сохранения: Сохранил:
РАЗУМНЯК
0:\С диска по работе в унивеnе\GIAB_20\GIAB4_00\ВСЕ С:\и8ег8\Таня\АррБа1а\Коатт§\М1сго80й\Шаблоны\Когта1.ёо
Н
Гитис Л.Х.
20.04.2000 13:45:00 7
04.12.2008 15:58:00 Таня
Полное время правки: 28 мин.
Дата печати: 04.12.2008 16:38:00
При последней печати страниц: 3
слов: 2 235 (прибл.)
знаков: 12 746 (прибл.)
