Частичная отработка охранных угольных целиков с помощью бурошнековой установки
Викладено технологію часткового відпрацювання охоронних вугільних ціликів за допомогою бурошнекової установки АВШ-1. Technology of partial mining of protection coal pillars with the help of auger АВШ-1 is described....
Saved in:
| Published in: | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2012
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99786 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Частичная отработка охранных угольных целиков с помощью бурошнековой установки / Е.Д. Ходырев, В.А. Дрибан, А.В. Анциферов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2012. — № 10. — С. 288-295. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860168442542292992 |
|---|---|
| author | Ходырев, Е.Д. Дрибан, В.А. Анциферов, А.В. |
| author_facet | Ходырев, Е.Д. Дрибан, В.А. Анциферов, А.В. |
| citation_txt | Частичная отработка охранных угольных целиков с помощью бурошнековой установки / Е.Д. Ходырев, В.А. Дрибан, А.В. Анциферов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2012. — № 10. — С. 288-295. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| description | Викладено технологію часткового відпрацювання охоронних вугільних ціликів за допомогою бурошнекової установки АВШ-1.
Technology of partial mining of protection coal pillars with the help of auger АВШ-1 is described.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:57:24Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
288
УДК 622.231.76
ЧАСТИЧНАЯ ОТРАБОТКА ОХРАННЫХ
УГОЛЬНЫХЦЕЛИКОВ С ПОМОЩЬЮ БУРОШНЕКОВОЙ
УСТАНОВКИ
Ходырев Е. Д., Дрибан В. А., Анциферов А. В.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
Викладено технологію часткового відпрацювання охоронних
вугільних ціликів за допомогою бурошнекової установки АВШ-1.
Technology of partial mining of protection coal pillars with the
help of auger АВШ-1 is described.
При резком росте мировых цен на нефть и газ возникла ост-
рая необходимость увеличения объемов добычи угля, являюще-
гося в Украине основным стратегическим энергоносителем, запа-
сов которого хватит на долгие годы.
Угольная промышленность Украины в процессе реструкту-
ризации, сопровождающейся закрытием ряда нерентабельных
шахт, снизила по сравнению с периодом 1980-1990 годов объем
угледобычи более чем в 2 раза, уровень которой составляет в
настоящее время ≈ 80 млн. тонн.
Для существенного увеличения добычи угля необходимо
обновление устаревшего горношахтного фонда, а также строи-
тельство новых шахт. Но для этого требуются большие финансо-
вые и трудовые затраты и продолжительное время.
Между тем на каждой действующей или закрывающейся
шахте Украины имеется в среднем до 500 тыс. тонн запасов угля,
законсервированных в так называемых охранных целиках. На
действующих горизонтах всех угольных шахт в настоящее время,
по данным ДонУГИ, под охраняемыми объектами эксплуатаци-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
289
онного и общешахтного назначения сосредоточено около 140
млн. тонн запасов угля, в т.ч. на пластах мощностью до 1,0 м – не
менее 90 млн. тонн. При погашении отслуживших свой срок гор-
ных выработок или при закрытии шахт эти запасы при отсут-
ствии рентабельных и безопасных технологий их отработки без-
возвратно теряются.
В УкрНИМИ накоплен достаточно высокий научный потен-
циал, базирующийся на результатах многолетних эксперимен-
тальных и теоретических исследований процессов сдвижения
горных пород при выемке угля в недрах и охраны зданий и со-
оружений от вредного влияния горных выработок. Это, наряду с
успехами машиностроителей Украины по созданию новых бу-
рошнековых комплексов, позволило вплотную подойти к разра-
ботке специальных технологий частичной выемки запасов угля из
целиков без снижения их несущей способности.
Выполненным анализом результатов оконтуривания и отра-
ботки угольных целиков на пластах пологого и наклонного паде-
ния в шахтах Донбасса установлено, что наиболее безопасным
способом выемки угля из целиков является их выбуривание с
помощью бурошнековых комплексов, т.к. при этом целик под-
вергается гораздо меньшим динамическим воздействиям, чем при
выемке буровзрывными работами или отбойными молотками.
Это способствует обеспечению лучшей сохранности остающейся
части частично отрабатываемых целиков.
Одним из важнейших преимуществ бурошнековой выемки
угля является отсутствие людей непосредственно в угольном за-
бое, где осуществляется отбойка угля. Это создает для рабочих
значительно более благоприятные условия труда и обеспечивает
их безопасность.
Кроме того, бурошнековая выемка позволяет осуществлять
оперативное управление состоянием разрабатываемого угольного
массива путем дистанционного регулирования рабочей скорости
внедрения в пласт исполнительного органа бурошнековых уста-
новок.
УкрНИМИ по договору, заключенному с Национальной
академией наук Украины, выполнен инновационный проект
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
290
“Разработка специальных технологий отработки запасов в уголь-
ных целиках”.
Сущность бурошнековой технологии частичной отработки
охранных целиков угля заключается в выбуривании в них камер
по углю и оставлении между ними межкамерных целиков опре-
деленной ширины, способных сохранять устойчивость к горному
давлению и выполнять функцию защиты охраняемых объектов от
вредного влияния подработки. В технологию частичной отработ-
ки целиков угля входят выполнение комплекса мер безопасности
по предотвращению ГДЯ и осуществление производственных
процессов по безаварийной выемке с помощью бурошнекового
комплекса АВШ-1 до 40-50 % законсервированных запасов угля.
При выполнении проекта использован комплексный метод
исследований, включающий геофизические, экспериментальные
и аналитические методы, анализ опыта отработки угольных це-
ликов и применяющихся мер предотвращения газодинамических
явлений (ГДЯ), экспертную оценку их напряженно-деформиро-
ванного состояния (НДС).
На основании результатов выполненного анализа возможно-
стей существующих геофизических методов разработана опти-
мальная методика по оценке и прогнозу НДС углепородного мас-
сива на проектируемых участках внедрения бурошнековых ком-
плексов. По скорости и коэффициенту затухания сейсмоакусти-
ческого сигнала определяется степень напряженности углепо-
родного массива [1].
Геофизические методы исследований необходимы на стадии
уточнения исходного состояния массива. Для более точной и де-
тальной оценки изменений его НДС при ведении горных работ в
проекте разработаны аналитические методы определения дей-
ствующих в целиках напряжений по значениям проявляющихся в
них деформаций. Разработаны методические положения по опре-
делению предельных размеров угольных целиков, способных в
определенных горнотехнических условиях сохранять устойчи-
вость к горному давлению [2].
По результатам экспериментальных исследований разрабо-
тана номограмма по оценке НДС целика по методу измерения
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
291
выхода буровой мелочи (штыба) из разбуриваемых по углю шпу-
ров диаметром 42-45 мм (рис. 1).
Фиксируя на каждом метре бурения шпура количество вы-
хода буровой мелочи Р, получают кривую изменения НДС крае-
вой части пласта или целика угля. На газоносных угольных пла-
стах для оценки выбросоопасности одновременно с замером бу-
ровой мелочи из шпуров измеряют начальную скорость газовы-
деления по методике [3].
Р – выход буровой мелочи с 1 пог. м шпура, л;
Lш – длина шпура, м; m – мощность пласта, м
Рис. 1. Номограмма для оценки напряженно-деформи-
рованного состояния (НДС) целиков угля
При использовании при отработке или оконтуривании цели-
ка метода текущего прогноза выбросоопасности по акустической
эмиссии (АЭ) горного массива [3] оценку НДС по выходу буро-
вой мелочи можно не производить при показателях по АЭ "не-
опасно по выбросам" при условии, если при этом отсутствуют
ш
опасно
неопасно
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
292
признаки проявления опасных напряжений (толчки, трески в мас-
сиве, стреляния угля, микроудары). Это должно ежесуточно от-
мечаться отчетами по наряд-путевкам горных мастеров добычно-
го участка.
При установлении прогнозом выбросо- или удароопасных
зон угольные целики для обеспечения безопасной их отработки
должны быть приведены в неопасное состояние путем примене-
ния специальных профилактических мероприятий, например,
нагнетания воды в пласт или бурения дегазационных или разгру-
зочных скважин.
После выполнения на опасных участках пласта профилактиче-
ских мероприятий необходимо выполнить контроль их эффектив-
ности, который осуществляется вышеизложенным методом оцен-
ки НДС по выходу буровой мелочи из пробуриваемых шпуров
диаметром 42 – 45 мм. При этом шпуры длиной не менее 4,0 м
бурят посредине интервала между профилактическими скважи-
нами. При установлении контролем значений "неопасно", выпол-
ненные профилактические мероприятия считаются эффективными.
Если контролем получено значение "опасно", то горные работы
должны быть остановлены, а мероприятия пересмотрены в уста-
новленном порядке.
На основе результатов выполненных УкрНИМИ исследова-
ний осуществлена апробация бурошнековой технологии частич-
ной отработки охранного угольного целика на пласте l1 шахты
им. В. И. Ленина ГП “Макеевуголь”. При этом было предусмот-
рено применение камерной системы разработки и регламентиро-
ваны ее оптимальные параметры, увязанные с конструктивными
особенностями АВШ-1: ширина камер обусловливалась шириной
захвата его исполнительного органа, равной 2 м, а длина – техни-
ческими возможностями, позволяющими бурить до 70-80 м. Для
сохранения устойчивости оставляемой части отрабатываемого
целика ширина ленточных межкамерных целиков (столбов) в
каждом конкретном случае рассчитывалась по методике Укр-
НИМИ [5].
Согласно проекту осуществлялось активное проветривание
выемочной полосы с помощью вентилятора ВМ-6. Воздух от него
по гибкому вентиляционному ставу диаметром 800 мм поступает
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
293
на тройник, с которого подается на концевой воздуховод, закреп-
ленный на приводной раме АВШ-1, затем по соединенному с ним
воздухоподающему жесткому металлическому трубопроводу
диаметром 325 мм попадает в забой камеры.
Другой гибкий воздуховод от тройника соединен с фланцем,
который устанавливается и закрепляется в окне на линейной сек-
ции вентиляционного трубопровода и включается для обеспече-
ния проветривания камеры при наращивании или извлечении бу-
рового става. Таким образом, сохранялось непрерывное провет-
ривание камеры во время бурения и извлечения бурового става.
Крепление камер, имеющих сводчатую форму при их ши-
рине 2,0 м, не производилось. Опыт их бурения показал, что об-
валов кровли при работе бурошнековых установок не происхо-
дит.
Непосредственным выходом выполненного проекта являет-
ся разработка типовых технологических схем бурошнековой от-
работки угольных целиков, а также ярусов на неотработанных
участках шахтного поля, где проводятся или проведены по пла-
сту транспортные, вентиляционные или другие подготовитель-
ные выработки по пластам, в т.ч. с нерабочей мощностью. Это
позволяет увеличить область внедрения бурошнековой угледо-
бычи и снизить до минимума потери угля в недрах.
В качестве примера приведена схема отработки целика и
яруса двумя бурошнековыми установками с подготовительной
выработки, охраняемой с одной стороны ленточным угольным
целиком, а с другой стороны – угольным массивом (рис. 2).
Предложенные типовые технологические схемы и установ-
ленные параметры разработки угольных целиков и ярусов могут
быть уточнены в процессе их практического применения.
Изложенная технология отработки запасов не требует про-
ведения дополнительных горных выработок и крепления рабочих
камер. Поэтому участковая себестоимость одной тонны угля
значительно ниже, чем на участках разработки пластов с исполь-
зованием традиционных технологических схем.
Внедрение разработанной специальной технологии отработ-
ки целиков угля и ярусов с помощью бурошнековых комплексов
позволяет сократить потери угля в недрах и осуществлять без-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
294
опасную и экономически выгодную добычу угля в дополнение к
существующим традиционным технологиям добычи угля на шах-
тах.
1 – бурошнековый комплекс, 2 – скребковый конвейер,
3 – ярус в неотработанном угольном массиве, 4 – целик угля
Рис. 2. Типовая технологическая схема отработки угольного
целика и яруса двумя бурошнековыми комплексами
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
295
Бурошнековая технология отработки охранных целиков мо-
жет применяться как при частичной отработке охранных уголь-
ных целиков, так и при выемке запасов угля на участках шахт,
где существуют подготовительные выработки по пластам с нера-
бочей мощностью (0,50 – 0,60 м). Это значительно расширяет об-
ласть внедрения данной технологии. Следует также отметить, что
при условии высококачественного изготовления бурошнековых
агрегатов бурошнековая технология также имеет хорошую пер-
спективу для успешной частичной отработки законсервирован-
ных запасов угля на пластах, залегающих на глубинах более
700 м под застроенными городами и другими важными техниче-
скими сооружениями. Они при вышеизложенной технологии до-
бычи угля не будут подвержены вредному влиянию подработки.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Анциферов А.В., Глухов А.А. Сейсмические волновые поля,
регистрируемые на угольных пластах Донбасса при решении
задач шахтной сейсморазведки: Сб. науч.тр. Национального
горного университета - Днепропетровск: НГУ, 2005. – № 23. –
С. 120 – 128.
2. Ходырев Е. Д. Определение предельных размеров охран- ных
угольных целиков и действующих в них напряжений / Зб. на-
ук. пр. УкрНДМІ НАНУ. – Донецьк, 2010. – № 6. – С. 170 –
180.
3. СОУ 10.1.00174088.011-2005 Правила ведення гірничих робіт
на пластах, схильних до газодинамічних явищ: Затв. Наказом
Мінвуглепрому України від 30 грудня 2005 року № 145. Мін-
вуглепром України. Київ, 2005. – 225 с.
4. Канин В.А., Анциферов В. А., Ходырев Е. Д. Комплекс уни-
фицированных противоударных мероприятий для пластов,
склонных одновременно к газодинамическим и динамичес-
ким явлениям /Зб. наук. пр. УкрНДМІ НАНУ. – Донецьк,
2007. – № 1. – С. 190 – 200.
5. Дрибан В. А. Определение оптимальных параметров камер-
ной отработки угольных плстов // Проблеми гiрського тиску.-
Донецк : ДонНТУ. – 2001. – № 5. – С. 90 – 108.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99786 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:57:24Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ходырев, Е.Д. Дрибан, В.А. Анциферов, А.В. 2016-05-02T19:22:32Z 2016-05-02T19:22:32Z 2012 Частичная отработка охранных угольных целиков с помощью бурошнековой установки / Е.Д. Ходырев, В.А. Дрибан, А.В. Анциферов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2012. — № 10. — С. 288-295. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99786 622.231.76 Викладено технологію часткового відпрацювання охоронних вугільних ціликів за допомогою бурошнекової установки АВШ-1. Technology of partial mining of protection coal pillars with the help of auger АВШ-1 is described. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Наукові праці УкрНДМІ НАН України Частичная отработка охранных угольных целиков с помощью бурошнековой установки Article published earlier |
| spellingShingle | Частичная отработка охранных угольных целиков с помощью бурошнековой установки Ходырев, Е.Д. Дрибан, В.А. Анциферов, А.В. |
| title | Частичная отработка охранных угольных целиков с помощью бурошнековой установки |
| title_full | Частичная отработка охранных угольных целиков с помощью бурошнековой установки |
| title_fullStr | Частичная отработка охранных угольных целиков с помощью бурошнековой установки |
| title_full_unstemmed | Частичная отработка охранных угольных целиков с помощью бурошнековой установки |
| title_short | Частичная отработка охранных угольных целиков с помощью бурошнековой установки |
| title_sort | частичная отработка охранных угольных целиков с помощью бурошнековой установки |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99786 |
| work_keys_str_mv | AT hodyreved častičnaâotrabotkaohrannyhugolʹnyhcelikovspomoŝʹûburošnekovoiustanovki AT dribanva častičnaâotrabotkaohrannyhugolʹnyhcelikovspomoŝʹûburošnekovoiustanovki AT anciferovav častičnaâotrabotkaohrannyhugolʹnyhcelikovspomoŝʹûburošnekovoiustanovki |