Опыт комплексного решения проблем управления аэрогазовыми и геомеханическими процессами при интенсивном ведении горных работ
Описано досвід комплексного рішення проблем керування аерогазовими та геомеханічними процесами на шахті "Красноармійська-Західна № 1"
Збережено в:
| Дата: | 2003 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України
2003
|
| Назва видання: | Физико-технические проблемы горного производства |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/189832 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Опыт комплексного решения проблем управления аэрогазовыми и геомеханическими процессами при интенсивном ведении горных работ / В.И. Логвиненко, Л.В. Байсаров, С.Г. Лунев // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2003. — Вип. 6. — С. 29-34. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-189832 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1898322023-04-27T20:38:39Z Опыт комплексного решения проблем управления аэрогазовыми и геомеханическими процессами при интенсивном ведении горных работ Логвиненко, В.И. Байсаров, Л.В. Лунев, С.Г. Описано досвід комплексного рішення проблем керування аерогазовими та геомеханічними процесами на шахті "Красноармійська-Західна № 1" An experience of complex air dynamic and geomechanic process management at the Mine “Krasnoarmeyskaya-Zapadnaya # 1" is presented. 2003 Article Опыт комплексного решения проблем управления аэрогазовыми и геомеханическими процессами при интенсивном ведении горных работ / В.И. Логвиненко, Л.В. Байсаров, С.Г. Лунев // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2003. — Вип. 6. — С. 29-34. — рос. 2664-1771 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/189832 622.831 ru Физико-технические проблемы горного производства Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Описано досвід комплексного рішення проблем керування аерогазовими та геомеханічними процесами на шахті "Красноармійська-Західна № 1" |
| format |
Article |
| author |
Логвиненко, В.И. Байсаров, Л.В. Лунев, С.Г. |
| spellingShingle |
Логвиненко, В.И. Байсаров, Л.В. Лунев, С.Г. Опыт комплексного решения проблем управления аэрогазовыми и геомеханическими процессами при интенсивном ведении горных работ Физико-технические проблемы горного производства |
| author_facet |
Логвиненко, В.И. Байсаров, Л.В. Лунев, С.Г. |
| author_sort |
Логвиненко, В.И. |
| title |
Опыт комплексного решения проблем управления аэрогазовыми и геомеханическими процессами при интенсивном ведении горных работ |
| title_short |
Опыт комплексного решения проблем управления аэрогазовыми и геомеханическими процессами при интенсивном ведении горных работ |
| title_full |
Опыт комплексного решения проблем управления аэрогазовыми и геомеханическими процессами при интенсивном ведении горных работ |
| title_fullStr |
Опыт комплексного решения проблем управления аэрогазовыми и геомеханическими процессами при интенсивном ведении горных работ |
| title_full_unstemmed |
Опыт комплексного решения проблем управления аэрогазовыми и геомеханическими процессами при интенсивном ведении горных работ |
| title_sort |
опыт комплексного решения проблем управления аэрогазовыми и геомеханическими процессами при интенсивном ведении горных работ |
| publisher |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| publishDate |
2003 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/189832 |
| citation_txt |
Опыт комплексного решения проблем управления аэрогазовыми и геомеханическими процессами при интенсивном ведении горных работ / В.И. Логвиненко, Л.В. Байсаров, С.Г. Лунев // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2003. — Вип. 6. — С. 29-34. — рос. |
| series |
Физико-технические проблемы горного производства |
| work_keys_str_mv |
AT logvinenkovi opytkompleksnogorešeniâproblemupravleniâaérogazovymiigeomehaničeskimiprocessamipriintensivnomvedeniigornyhrabot AT bajsarovlv opytkompleksnogorešeniâproblemupravleniâaérogazovymiigeomehaničeskimiprocessamipriintensivnomvedeniigornyhrabot AT lunevsg opytkompleksnogorešeniâproblemupravleniâaérogazovymiigeomehaničeskimiprocessamipriintensivnomvedeniigornyhrabot |
| first_indexed |
2025-07-16T12:24:58Z |
| last_indexed |
2025-07-16T12:24:58Z |
| _version_ |
1837806333934436352 |
| fulltext |
УДК 622.831
О П Ы Т К О М П Л Е К Н О Г О Р Е Ш Е Н И Я П Р О Б Л Е М У П РА В Л ЕН И Я
АЭРОГАЗОВЫ М И И Г Е О М Е Х А Н И Ч Е С К И М И П РО Ц ЕС С А М И П РИ
И Н Т Е Н С И В Н О М В Е Д Е Н И И Г О Р Н Ы Х РА БО Т
инж. Л огвиненко В.И. (Донецкая облгосадминистрация), инж. Б айсаров
Л.В. (ОАО «Угольная компания «Ш ахта «Красноармейская-Западная
М/1»), к.т.н. Л унев С .Г . (Госнадзорохрантруда Украины)
Описано досв/д комплексного рш ення проблем керування аерогазовими та
.•еомехашчними процесами на шахт/ "Красноармшська-Зах/дна №1"
Ю Т ЕС К А Т Е Б А1К Б \^ А М 1 С А ^ С Е О М Е С Н А М С А Ь Р К О С Е 88Е 8
М А N А С Е М Е N Т А Т Ш Т Е ^ Г У Е МИЧЕЧС
1.о(>у|пспко УЛ., Ва1*агоу Ь.У. апй Ьипеу 8.С .
Ап ехрепепсе о / сотр1ех а/г Аупатк ат1 %еотескатс ргосеих тапа%етепI
аI /Не М/пе “Кгазпоагтеухкауа-ХараАпауа # " и ргезеп/еА.
Шахта «Красноармейская-Западная №1» является самым динамично
развивающимся предприятием в угольном секторе ТЭКа: в угольной про
мышленности стран СН Г нет аналога по динамике производственной
мощности, объемам проходки, производительности труда, размаху капи-
I ильного строительства, вложениям в социальную сферу. За 12 лет сущест
вования шахта выдала на-гора более 28 млн. т угля. Это наивысший пока-
тгель интенсивности добычи за всю историю Донбасса. В 2000 году впер
вые в Украине шахта перешагнула 4-х миллионный рубеж угледобычи и
уверенно его удерживает. Сегодня производственная мощность шахты
превышает проектную в 2,5 раза. Максимальная суточная добыча достигла
16,9 тыс. тонн - рекордный показатель для отечественных шахт. Объем
проведения горных выработок превышает 21 км в год. Особенно высокие
показатели интенсивности ведения горных работ достигнуты в последние
5 лет после привлечения на шахту по инициативе Донецкой облгосадми-
нистрации внешних инвестиций (табл. 1).
Шахта сдана в эксплуатацию в декабре 1990 года в объеме первого
пускового комплекса проектной мощностью 1,5 млн. тонн угля в год. Раз
меры шахтного поля по простиранию - 16 км, по падению - 6 км. В его
пределах один пласт сЦ мощностью 0,9 - 2,15м с промышленными запаса
ми 107,5 млн. тонн. Поле шахты вскрыто центрально - сдвоенными глав
ным и вспомогательным стволами и капитальными квершлагами с органи
зацией основного откаточного горизонта на глубине 593м и дренажного
вентиляционного горизонта на глубине 708м. Ш ахтное поле разделено на 9
блоков. Поле шахты характеризуется высокой плотностью малоамплитуд
ных труднопрогнозируемых геологических нарушений, подземные воды
29
Таблица 1. Основные технико-экономические показатели шахты с
1996 года.
Показатели Ед
изм.
До начала
привл.
инвести
ций 1996г.
В результате привлечения инвестиций
1997г. 1998г. 1999г. 2000г. 2001г.
Добыча общая тыс. т 1 737,4 1 972,4 2928,5 3 511,5 4219,7 4323887
Среднесуточная
добыча тонн 4 908,0 5 525,0 8188,0 9832,0 11 695,0 11930
Проведение под
готовительных
выработок
м 9 716,0 9969,0 14036,0 19 774,0 21 829,0 21964
Темпы проведе
ния м/мес. 51,8 66,8 72,2 103,9 106,4 100,1
Нагрузка на очи
стной забой т/сут. 761,0 904,0 1415,0 1 692,0 1 807,0 1973
крайне агрессивны. Содержание хлорида натрия в них составляет 23 - 32
г/л при среднем показателе для шахтных вод Донбасса 2,7 г/л. При такой
агрессивности воды скорость коррозии углеродистых сталей достигает
0,5 мм/год. Вмещающие породы - самые твердые в Донбассе, склонны
к зависанию, а при посадке создают дополнительную пригрузку на крепь.
Газоносность разрабатываемого пласта превышает 25м3/т с.б.м., а абсо
лютное метановыделение на участках достигает 53 м3/мин. Пласт является
опасным по внезапным выбросам угля и газа, опасной по взрывам уголь
ной пыли.
Разработка в пределах шахтного поля только одного пласта приводит
к увеличению удельного объема проведения вскрывающих и подготови
тельных выработок на 1000 тонн добычи. При этом снижается степень
концентрации горных работ, что обуславливает большой объем поддержа
ния горных выработок. Выдача добытого угля через 1 центральный ствол,
предусмотренная проектом шахты, при размерах шахтного поля 16 км х 6
км приводит к увеличению протяженности конвейерной доставки к стволу
и делает крайне затруднительными проведение крупных ремонтов подъ
емного комплекса по причине необходимости его остановки.
На момент сдачи шахты в эксплуатацию она имела 41 км горных вы
работок и два подготовленных блока № № 4 и 6. За 10 лет существования
шахты пройдено 124 км выработок, отработаны запасы блока №4 и север
ной части блока № 6, подготовлены и начата разработка блоков №2-3 и №5.
С 1997 г., при поддержке Донецкой облгосадминистрации на шахте
«Красноармейская-Западная № 1» с участием инвесторов ведутся работы
по внедрению комплекса мер повышения эффективности и безопасности
производства. Согласно проекту строительства шахты «Красноармейская-
Западная № 1» ее проектная мощность составляет 2100 тыс. тонн в год.
Достигнутые же показатели производственной мощности получены благо
30
дари полному использованию средств производства и производственных
фондов, рациональному режиму работы, внедрению прогрессивных техно-
т>| ий, эффективному использованию инвестиций, совершенствованию ор-
ганизации труда, внедрению современного оборудования и средств креп
ления нового технического уровня в очистных и подготовительных забоях;
увеличению на 10-15% количества подаваемого в шахту воздуха путем ре-
конструкции вентиляционных установок главного проветривания; улуч
шению газовой обстановки на выемочных участках путем повышения эф
фективности дегазации вмещающих пород и спутников пласта до 60%, а
мкж е применению в забоях с возвратноточной схемой проветривания изЪ-
пироваиного отвода метана из выработанного пространства; внедрения
прямоточной схемы проветривания за счет поддержания подготовитель
ных выработок литыми полосами. В 2000-2002 г.г. полностью реконструи
рован комплекс скипового подъема и скорректированы режимы работы
подъемных установок, что позволило при соблюдении нормативных тре
бований обеспечить надежную и безопасную эксплуатацию подъема при
увеличении его пропускной способности почти на 50%.
Для достижения высоких нагрузок и обеспечения эффективности ин
тенсивного ведения горных работ на шахте разработан уникальный ком
плекс мер по решению проблем нормализации аэрогазовой обстановки и
управления геомеханическими процессами при ведении горных работ:
1. Проведена модернизация вентиляторных установок ВЦД-31.5М
на вентиляционном стволе (заменены рабочие колеса с установкой лопаток
улучшенной геометрии и направляющих аппаратов), которая дала прирост
объема поступающего в шахту воздуха на 1400 м5/мин. На вентиляторных
установках ВОД-21М производится установка на рабочих колесах лопаток
улучшенной конструкции.
2. Выполняется программа по увеличению сечений действующих
горных выработок для уменьшения аэродинамического сопротивления и
увеличения пропускной способности по воздуху. Сечения перекрепляемых
главных воздухоподающих и вентиляционных выработок увеличены на 4-
5 м2 от проектных и только за 9 месяцев 2002 года произведено перекреп-
ление 1670м выработок с увеличением сечения до 18,3 м2. Увеличено сред
нее сечение проводимых выработок на 2м2 и составляет 16,1м2. Выполне
ние этих мероприятий дало уменьшение внутренних утечек воздуха на 450
м3/мин. и снижение депрессии вентиляторов главного проветривания на
25-30 мм.вод.ст.
3. Улучшено и стабилизировано проветривание блоков №2 и №8 за
счет дополнительно проведенных горных выработок: главного вентиляци
онного штрека блока № 2 общей протяженностью 1450м; воздухоподающе
го ходка №2 южного крыла блока №8 с горизонта 593м на горизонт 708м
общей протяженностью 2200м; воздухоподающего ходка № 2 блока №2-3
общей протяженностью 850м.
4. Для проветривания подготовительных забоев применяются высо
копроизводительные вентиляторы местного проветривания ВМЭ-2-8,
31
ВМЭ-2-10. Применение данных вентиляторов позволило избавиться от це
лых каскадов вентиляторов ВМЭ-6 (в каскаде до 8 шт.), а так же при при
менении вентиляционных труб 0 1000 и 1200мм, один вентилятор нового
типа обеспечивает проветривание расчетным количеством воздуха прово
димых выработок при подготовке длинных столбов.
5. Разработана и внедрена технология охраны вентиляционных вы
работок в зоне влияния очистных работ с помощью литых полос из це
ментно-минеральной смеси. Внедрение этой программы дало возможность
обеспечить проветривание выемочных участков по прямоточной схеме 3-
В-Н-в/г-пт с выпуском исходящей струи на выработанное пространство (2
южная лава бремсбергового поля блока №5 и 1 южная лава центральной
панели блока №8). Причем, на шахте разработаны оригинальный состав,
технология возведения полос и установлены их оптимальные параметры,
не уступающие зарубежным аналогам.
6. Разработаны и внедрены схемы анкерного крепления для обеспе
чения безремонтного поддержания подготовительных выработок, в том
числе для повторного использования. В период 2000 - 2002 г. г. пройдено
более 600м выработок (конвейерные ходки) с креплением смешанной кре
пью (анкер и металлоарочная крепь) и почти 300м выработок, закреплен
ных исключительно анкерной крепью.
7. Для снижения концентрации метана в рудничной атмосфере
применяются дегазация пород кровли и спутников пласта скважинами
диаметром 93 мм, пробуренными из вентиляционного штрека в кровлю
пласта и подключенных к вакуум-насосам через трубопровод, а для изо
лированного отвода газовоздушной смеси из выработанного пространства
- изолированный отвод за пределы выемочного участка метаноздушной
смеси газоотсасывающими установками на базе вентиляторов ВМЦГ-7м
через трубопровод диаметром 800-1000 мм.
Эффективность дегазации кровли (вмещающих пород и спутников
пласта) скважинами в среднем составляет от 50,3 до 66,8% (14,5-16,5
м3/мин. чистого метана), выработанного пространства (газоотсос) - 43,6-
46,6% (до 8,2 м3/мин. чистого метана) за счет изменения параметров зало
жения дегазационных скважин (углы наклона и разворота с бурением
вкрест простирания, диаметр, длина скважины и глубины обсаживания
устья скважины), увеличены диаметры участковых дегазационных трубо
проводов с диаметра 152мм до 219мм, что дало повышение эффективности
на 25-35% (с 25 до 60%).
8. Повышена на 25-30% эффективность изолированного отвода газа
метана из выработанного пространства при возвратноточной схеме про
ветривания с выпуском исходящей струи воздуха на массив (схема 1-М-Н-
в(г)-вт) при применении двух ниток трубопровода диаметром 800 и
1000мм изолированных (одетых) вентиляционной (гибкой) трубой.
9. Выполняется программа по обновлению оборудования и совер
шенствованию системы аэрогазового контроля шахтной атмосферы. Вне
дрен аппаратно-программный комплекс КАТИ, который работает парал-
32
ислыю со сгойками приема информации СПИ-1М в системе аэрогазового
контроля шахтной атмосферы. Для повышения надежности прогноза вы
бросоопасности внедряется способ автоматизированного контроля выбро-
соопасности в очистных и подготовительных выработках по параметрам
к-мюгенного акустического сигнала угольного пласта.
10. Разработана и внедрена новая система диспетчерского контро-
||м (а пылегазовым режимом, которая подчиняется непосредственно замес-
I н гелю директора шахты по вопросам охраны труда. Диспетчерская служ-
(Н1 осуществляет оперативное управление и контроль за пылегазовым ре
жимом, координирует работу участков по устранению нарушений ПБ и
I П'Э, систематизирует информацию о персональном контроле ИТР в шах
те по сменам, участкам, выработкам и местам замеров газа метана. В сис
тему управления технологическими процессами в шахте введена персона
лизация ответственности ИТР за выявленную и переданную диспетчеру
информацию о замерах газа метана, слоевых и местных скоплениях газа,
устраненных и не устраненных нарушениях, лицах допустивших наруше
ния и т.д.
Таблица 2. Динамика изменения основных показателей аэрогазового
режима шахты.
№
п/п Показатели
Фактические показа
тели по годам
Расчет
на
2003г.
Сравнение
показателей
1999 2000 2002 1999-2002 1999-2003
1 Поступление в шах
ту, м3/сек
588 596 590 581 +2 -7
2 Поступление на объ
екты проветривания,
м3/сек, в том числе:
465 495,6 487,5 487,2 +22,5 +22,5
-выемочные участки
-подготовительные
выработки
-камеры
-поддерживаемые
выработки
151
135
39.5
139.5
164,8
126,1
45,7
159,0
136.5
125.5
46,0
179.5
138,3
198,7
47.6
102.6
14,5
-9,5
+6,5
+40,5
-12,7
+63,7
+8,1
-36,9
3 Внутренние утечки
через вентиляцион
ные сооружения,
м3/сек
123,0 100,4 102,5 93,8 -20,6 -29,2
4 Сверхнормативные
потери в них, м3/сек
76 118,2 91,7 +15,7
5 Внешние утечки,
м3/сек
103 186 200 +97
6 Обеспечение шахты
воздухом, %
115 109 108,4 111,5 -6,6 -3,5
33
В результате внедрения изложенного комплекса мер значительно
улучшились показатели аэрогазового режима шахты (табл. 2).
В результате вышеописанного комплекса мер выемочные участки
шахты обеспечены расчетным количеством воздуха на 109%, обособлен
ные забои подготовительных выработок обеспечены по расходу воздуха
на 121,6%, что позволяет внедрять новейшие технологии и образцы горной
техники, обеспечивая достаточно высокую эффективность ведения горных
работ и как следствие - решение не только инженерно-технических, но и
социальных проблем коллектива шахты.
|