CC BY
31
УДК 271.32:622.233::622.235 © А.А. Галимьянов, Е.Б. Шевкун, 2017
ЗАЩИТА А.А. ГАЛИМЬЯноВА: обоснование параметров открытой технологии разработки сближенных пологих и наклонных угольных пластов
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2017-1-16-18
ГАЛИМЬЯНОВ Алексей Алмазович
1977 года рождения, окончил Хабаровский государственный технический университет по специальности «Открытые горные работы». Стаж работы в угольной промышленности -19лет. В настоящее время - заместитель технического директора АО «Ургалуголь» по взрывным работам,
682030, п. Чегдомын, Хабаровский край, Россия, e-mail: [email protected]
Научный руководитель ШЕВКУН Евгений Борисович,
доктор техн. наук, профессор,
профессор кафедры транспортно-технологических
систем в строительстве
и горном деле ФГБОУ ВО «ТОГУ»,
680035, г. Хабаровск, Россия
В статье представлены основные положения диссертации А.А. Галимьянова, а также приведены этапы защиты: выдержки из доклада, ответы на вопросы, выступления, заключение диссертационного совета.
Ключевые слова: технологические схемы, угольный пласт, совместное взрывание, массовый взрыв, камуфлетный заряд, воздушная подушка, комбинированная каменно-засыпная забойка.
8 декабря 2016 г. в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова (ФГБОУ ВПО «МГТУ») в совете Д 212.111.02 А.А. Галимьяно-вым успешно защищена кандидатская диссертация «Обоснование параметров открытой технологии разработки сближенных пологих и наклонных угольных пластов», выполненная в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Тихоокеанский государственный университет» (ФГБОУ ВО «ТОГУ») под руководством доктора техн. наук, профессора Е.Б. Шевкуна. Официальные оппоненты: доктор техн. наук, профессор В.В. Мельник; канд. техн. наук, доцент Д.В. Доможиров. Ведущая организация -ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет», г. Екатеринбург.
Цель работы - разработка методики определения параметров открытой разработки группы сближенных пологих и наклонных угольных пластов, достижение которых обеспечивает рост производительности работ по подготовке их к селективной выемке.
Селективная отработка угольных пластов - процесс более трудоемкий и затратный, чем валовая выемка, поэтому особую актуальность приобретает задача обоснования рациональной технологии открытой разработки сближенных по-
логих и наклонных каменноугольных пластов, позволяющая снизить затраты на взрывное рыхление вскрышных пород, повысить безопасность ведения горных работ и облегчить селективную выемку угля посредством применения специальных технологических схем и технических решений.
Существенное повышение производительности и безопасности горных работ при отработке сближенных пологих и наклонных угольных пластов достигается за счет применения разработанных технологических схем сплошной подготовки к выемке массива горных пород путем совместного взрывного рыхления вмещающих пород с угольным пластом и последующей их селективной выемки (рис. 1,2).
Новая технологическая схема, защищенная патентом РФ, уменьшает количество этапов технологических процессов более чем в три раза - буровзрывные работы проводятся в один этап, что исключает дополнительную подготовку к выемке меж-дупластий, существенно увеличивает производительность бурового и выемочного оборудования и снижает уровень риска возникновения негативных событий при формировании площадок для производства БВР. При этом вмещающие породы подвергаются взрывному рыхлению, а угольные пласты - взрывному воздействию, снижающему их прочность, но сохраняющему первоначальную (довзрывную) структуру. Совершенствуются параметры процесса подготовки горной массы к выемке относительно традиционных (табл. 1), в том числе и параметры элементов технологических схем выемки горной массы (табл. 2).
I 11ШУШЙШШШ10№
,.1 Цш --11 ш. II !! р | | I- н
Рис. 1. Новая технологическая схема подготовки горных пород к селективной выемке
Рис. 2. Пример рациональной схемы селективной выемки горной массы
Эффективная сплошная подготовка породного массива к выемке достигается поскважинным взрыванием пород под угольным пластом зарядами камуфлета, за счет применения скважинных зарядов рациональной конструкции, величина которых четко увязана со свойствами и мощностью разрыхляемого слоя пород междупластья. Получение такого эффекта обеспечивает разрыхление пород междупластья с минимальной деформацией и сохранением довзрывной структуры наклонных угольных пластов. Эффект камуфлетного взрывания усиливается применением между-скважинного удельного интервала замедления выше 30 мс/м, влияющим на многократное воздействие фазы сжатие-растяжение волн напряжений в массиве.
Взрывное рыхление свыше 5 млн м3 вскрышных пород по новым технологическим схемам в условиях разреза «Буреинский-2» позволило получить фактический экономический эффект более 67 млн руб.
Таблица 1
Параметры процесса подготовки массива к выемке на разрезе «Буреинский-2»
Параметры подготовки горной массы к выемке Традиционная технология Предлагаемая технология Различие
Объем взрываемой горной массы, У^ тыс. м3 471 627,2 156,2
Количество скважин на блоке, п , шт. скв 1442 799 - 643
Объем бурения, пм, тыс. м 19 20 1,119
Выход взорванной горной массы с 1 м. V ,, , тыс. м3/м вгм/1 м. 25 31,4 6,4
Удельный расход ВМ, qмí, кг/м3 0,9 0,65 - 0,25
Количество ВМ, О , т &м 424 408 - 16
Количество циклов подготовки горной массы, п , шт. 1 цикл. 3 1 - 2
Таблица 2
Элементы технологических схем выемки горной массы на разрезе «Буреинский-2»
Параметры процесса выемки горной массы Традиционная технология Предлагаемая технология Различие
Длина фронта работ, Ьср, м 137 315 178
Высота уступа, Н, м 27-32 27 -
Высота вскрышного подуступа, hc , м 12 9 - 3
Высота добычного подуступа, hc , м 27 9 - 18
Ширина заходки, Вс , м 83 178 95
Длина фронта перемещения угля под погрузку, L , м 1 4 4 пер.ср 73 24 - 49
Расстояние транспортировки вскрышных пород,А , м 1 1 тр.ескр., ср 1100 950 - 150
Использование таких технологических схем сплошной подготовки к выемке вмещающих пород с угольными пластами перспективно не только для сближенных, но и для отдельных наклонных пластов.
Вопросы, которые были заданы в ходе защиты и содержались в отзывах на автореферат, в большинстве своем касались отличий традиционной и новой технологических схем, особенностей реализации камуфлетного взрывного рыхления, возможностей и масштабов применения на других предприятиях.
ИЗ ВОПРОСОВ К СОИСКАТЕЛЮ ПОСЛЕ ДОКЛАДА
Доктор техн. наукА.в. Соколовский: Чем Ваша технология лучше традиционной?
Ответ: Главное отличие новой технологии от традиционной в сокращении технологических циклов и снижении уровня риска негативных событий, связанного с дополнительной буровзрывной подготовкой сформированных узких перемычек.
Профессор М.в. Рыльникова: Сопровождается ли разрушение деформацией?
Ответ: Разрушение массива при камуфлетном взрыве сопровождается незначительной деформацией, которая не снижает эффективность селективной выемки.
Профессор С.Е. Гавришев: Как получена величина интервала замедления в 170 мс и почему при меньшем ее значении результаты взрывов получаются хуже?
Ответ: Величина замедления определена опытным путем. При меньших интервалах замедлений результаты взрывов ухудшаются из-за снижения эффекта камуфлетного трещинообразования.
ИЗ ВЫСТУПЛЕНИЙ
Доктор техн. наук а.в. Зубков: Я усл ышал хорошую, полезную работу. У нас на подземных работах камуф-летное взрывание применяется широко, например, для отработки целиков. Камуфлетный заряд - это когда взрыв есть, а выброса породы нет. Пласты считаются сближенными, если расстояние между ними не более высоты уступа. Соискатель выбрал четкое направление, работа получилась жизненная, применяется и будет применяться.
Профессор в.н. Калмыков: Работа очень понравилась. Мы в свое время долго работали над подобной задачей, но у нас не получился нужный результат. Соискателю настойчивым трудом удалось это сделать. Работа шире, чем заявленная специальность, и соискателю было трудно вписаться в рамки требований специальности.
Профессор М.в. Рыльникова: Диссертационные работы производственников отличаются глубокой проработанностью и практической пользой, это выигрышно отличает их от других работ и вполне объяснимо - повседневная работа с объектом исследования позволяет накопить обширный фактический материал. С Алексеем Алмазовичем я познакомилась около полутора лет назад, на конференции в Красноярске. Пытливый ум и широкий спектр интересов позволили соискателю провести обширные исследования и собрать серьезный объем очень интересных материалов, подходящих под профиль нашего совета. Мы с ним несколько раз общались по вопросам доработки собранных материалов. Получилась емкая работа с охватом широкого круга вопросов. Теперь необходимо продолжить дальней-
шую работу над теорией и методическим обеспечением по данному важному направлению исследований.
ИЗ ОТМЕЧЕННОГО ДИССЕРТАЦИОННЫМ СОВЕТОМ:
- разработана новая экспериментальная методика определения параметров открытой разработки сближенных пологих и наклонных угольных пластов, отличающаяся применением эффективного камуфлетного рыхления пород междупластья, которая позволила сократить количество и длительность технологических циклов;
- предложена научная гипотеза, заключающаяся в том, что применение скважинных зарядов рациональной конструкции позволяет обеспечивать разрыхление вмещающих пород при сохранении структуры сближенных наклонных угольных пластов;
- доказана эмпирическая зависимость для определения высоты скважинных зарядов для камуфлетного рыхления пород междупластья сближенных пологих или наклонных угольных пластов;
- введено понятие объема перебура взамен длины как универсальный параметр для любого диаметра скважин.
ИЗ ЗАКЛЮЧЕНИЯ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА
Диссертационный совет сделал вывод о том, что диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой решена важная научно-техническая задача - разработана и внедрена в практику открытых горных работ технология совместной отработки сближенных пологих и наклонных угольных пластов в разнопрочных и мерзлых вмещающих породах, что обеспечивает повышение эффективности подготовки угля и имеет существенное значение для угольной промышленности России, и принял решение присудить Галимьянову Алексею Алмазовичу ученую степень кандидата технических наук.
surface mining
UDC 271.32:622.233::622.235 © А.А. Galimyanov, E.B. Shevkun, 2017 ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2017, № 1, pp. 16-18
Title
galimyanov A.A. THESIS VIVA VoCE: superimposed FLAT
and pitching coal seams surface mining technologies justification
doi: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2017-1-16-18 Authors
Galimyanov А.А.1, Shevkun E.B.2
1 "Urgalugol", JSC, Chegdomyn settlement, Khabarovsk Territory, 682030, Russian Federation
2 Federal State-Funded Educational Institution of Higher Education (FSFEI HE) "Pacific National University", Khabarovsk, 680035, Russian Federation
Authors' Information
Galimyanov А.А., Technical Director Deputy for Blasting Operations, e-mail: [email protected]
Shevkun ЕВ., Doctor of Engineering Sciences, Professor, Professor at Transport and Technological Systems in Construction and Mining Department, Dissertation Advisor
Abstract
The paper presents the major thesis of А.А. Galimyanov's dissertation with thesis defense stages: paper abstracts, responses to questions, speeches, Dissertation Committee's resolution.
Keywords
Process flow diagrams, Coal seam, Companion blasting, Large-scale blast, Inducer charge, Air cushion, Mixed rock and pebble tampering.
