Комплексное обоснование прогрессивных технологических решений по интенсивной отработке высокогазоносных угольных месторождений

Логинов, Александр Кимович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Комплексное обоснование прогрессивных технологических решений по интенсивной отработке высокогазоносных угольных месторождений
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Комплексное обоснование прогрессивных технологических решений по интенсивной отработке высокогазоносных угольных месторождений"

На правах рукописи

ЛОГИНОВ Александр Кимович

КОМПЛЕКСНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОГРЕССИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ИНТЕНСИВНОЙ ОТРАБОТКЕ ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальность 25.00.22 - «Геотехнология (подземная, открытая и строительная)»

Специальность 05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность» (в горной промышленности)

2 2 ОКТ ?009

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2009

003480740

Диссертационная работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном горном университете на кафедре «Подземная разработка пластовых месторождений».

Научный консультант

доктор технических наук, профессор МИХЕЕВ Олег Витальевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Фрянов Виктор Николаевич

доктор технических наук, профессор Савич Игорь Николаевич

доктор технических наук, профессор Каледина Нина Олеговна

Ведущая организация: Учреждение Российской Академии Наук -Институт проблем комплексного освоения недр (г. Москва)

Защита диссертации состоится «10» ноября 2009 г. в 13.00 час. на заседании диссертационного совета Д-212.128.05 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Автореферат разослан «09» октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук - Мельник Владимир Васильевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В процессе реструктуризации угольной отрасли России получен целый ряд положительных результатов ее функционирования.

Однако игнорирование роли горной науки в процессе реструктуризации и отсутствие финансовой государственной поддержки привело к применению временных технологических схем шахт; износу оборудования на 70-80%; ограничению потенциальных возможностей высокопроизводительного очистного оборудования неблагоприятными для его эксплуатации формой и размерами выемочных участков в пределах одной действующей шахты; применению устаревших пространственно-планировочных решений при техническом перевооружении действующих шахт; бессистемному выделению или объединению шахт в организационно-административные и экономические структуры без учета специфики горно-геологических и горнотехнических условий освоения несколькими горными предприятиями крупных угольных месторождений. Результаты реструктуризации угольной отрасли недостаточны для достижения хозяйствующими субъектами основной цели, характерной для новых экономических отношений — обеспечения устойчивого роста уровня рентабельности производства конкурентоспособной угольной продукции.

Как показывает мировой опыт, рентабельность производства, достаточная для устойчивого функционирования и развития предприятий в конкурентной среде, а также оплата труда, привлекательная для высококвалифицированного операционного персонала и менеджмента, обеспечиваются лишь на предприятиях высокого технико-экономического уровня, ориентированных на интенсивное освоение своего георесурсного потенциала.

В этом контексте одним из ключевых вопросов проектирования единой высокопроизводительной шахты «Воркута» является управление производственными рисками по фактору обеспечения безопасности угледобычи. Четыре шахты, объединяемые в одну, разрабатывают пласты угля, опасные по взрывам пыли и метана. Кроме того, пласты «Мощный» и «Тройной» являются опасными по внезапным выбросам угля и газа, а пласт «Пятый» отнесен к опасным на полях шахт «Воркутинская» и «Комсомольская».

Основным фактором сдерживания интенсивности подземной угледобычи является высокая метанообильность шахт основных бассейнов России - Печорского и Кузнецкого. Для рентабельной угледобычи эффективность дегазации должна быть не менее 50-60%, в то же время выполнение этого условия требует реализации целого ряда нетрадиционных технологических решений.

На основании вышеизложенного, можно констатировать, что исследования, направленные на научное обоснование прогрессивных технологических решений по интенсивной и безопасной отработке высокогазоносных угольных месторождений на шахтах нового технико-экономического уровня, объективно позиционируются как весьма актуальные.

Целью диссертации является комплексное обоснование про1рессивных технологических решений по интенсивной отработке запасов высокогазоносных угольных месторождений с учетом закономерностей функционирования производства в конкурентной рыночной среде и специфики проявлений геомеханических и газодинамических процессов, направленных на структурные преобразования производственного фонда угольной компании и системно-ориентированное повышение эффективности и безопасности горных работ.

Основная идея диссертации заключается в реализации системного подхода к обоснованию параметров технологических систем шахт и структурных преобразований производственного фонда угольной компании, функционально ориентированных на создание угледобывающих комплексов нового технико-экономического уровня с учетом специфики горно-геологических условий и возможности управления геомеханическими и газодинамическими процессами при интенсивной отработке запасов высокогазоносных угольных пластов.

Методы исследований. В диссертации использованы: комплексный метод исследований, включающий технико-экономический анализ, научное обобщение состояния и прогнозирование развития научно-технического прогресса подземной технологии добычи угля; системный и структурно-функциональный анализы технологических решений по вскрытию, подготовке и отработке запасов высокогазоносных угольных пластов при проектировании строительства новых и реконструкции действующих угольных шахт; методы математической статистики и экспертных оценок. •

Основные научные положения, выносимые па защиту:

1. Приоритетным направлением преобразования производственного фонда угольной компании, обеспечивающим высокую производительность и безопасность подземной угледобычи при групповой реконструкции шахт, должно являться, их объектно-ориентированное интегрирование в единый угледобывающий комплекс со строительством общешахтной конвейерной подземной магистрали и выдачей горной массы для переработки непосредственно на технологические линии обогатительной фабрики.

тельных угольных целиков с боковыми породами в режимах, обеспечивающих эксплуатационное состояние участковых выработок без опасных концентраций напряжений, разрушения краевых частей целиков и пучения почвы. При этом размеры целиков необходимо обосновывать исходя из специфики механизма их работы в режимах упругого или неупругого деформирования.

3. Канатные анкеры, устанавливаемые в основной кровле угольных пластов, ограничивают развитие изгибающих моментов сверх допустимых.значений, вызывающих разрушающие деформации в породном массиве при охране выработок, что предопределяет необходимость обеспечения рационального сочетания штанговых и канатных анкерных крепей, силовые и деформационные характеристики которых должны определяться условиями взаимодействия с породным массивом.

4. Научно обоснованные методические рекомендации по выбору рациональных технологических схем управления газовыделением при заблаговременной дегазационной подготовке запасов угля должны учитывать физико-химические и физико-механические свойства угольного пласта, оценку потенциальной метаноизвлекаемости и степень заблаговременной дегазации высокогазоносных угольных пластов.

5. Обоснование методологического подхода к оценке метаноизвлекаемости из неразгруженных от горного давления угольных пластов через скважины заблаговременной дегазации базируется на учете структуры высокогазоносного угольного пласта, специфики газокинетических, сорбционных, физико-химических процессов массопереноса метана и фактической скорости газоотдачи углей в конкретных горно-геологических и горнотехнических условиях.

6. Технологическая схема предварительной дегазации шахтных полей через скважины с поверхности без удаления рабочей жидкости гидровоздействия и метана в условиях недостатка времени для эффективного извлечения последнего из неразгруженных угольных пластов является приоритетной альтернативой их заблаговременной дегазации.

7. Обеспечение требуемого уровня безопасности производства при реализации новых технологических решений по отработке высокогазоносных угольных пластов достигается необходимой полнотой выполнения функций, непосредственно связанных с этими решениями, в рамках работы системы управления охраной труда и промышленной безопасностью (СУОТ и ПБ), оцениваемой по предложенному критерию.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

• значительным объемом аналитических, экспериментально-аналитических и шахтных исследований основных подсистем подземной угледобычи при строительстве новых и реконструкции угледобывающих предприятий Воркутинского промышленного района;

• удовлетворительной сходимостью результатов исследований с фактическими данными о функционировании основных подсистем подземной угледобычи при строительстве новых и реконструкции действующих угледобывающих предприятий (расхождение не превышает 10-15%);

• положительными результатами внедрения разработанных технологических, технических и организационных решений по вскрытию, подготовке и отработке запасов угольных пластов при строительстве и реконструкции горных предприятий нового технико-экономического уровня;

• положительными результатами натурных испытаний технологии предварительной дегазационной подготовки запасов поля шахты «Комсомольская» ОАО «Воркутауголь».

Научная новизна работы:

1. Предложен системный подход к разработке прогрессивных технологических и пространственно-планировочных решений по вскрытию, подготовке и отработке запасов высокогазоносных угольных пластов при реконструкции действующих горных предприятий и создании на их основе угледобывающих комплексов, базирующийся на учете горно-геологических, геомеханических, газодинамических и горнотехнических условий освоения угольных месторождений.

2. Обоснованы направления повышения интенсивности, эффективности и безопасности добычи угля на шахтах, разрабатывающих высокогазоносные угольные пласты, на основе системно-ориентированного технологического перевооружения очистных, подготовительных и транспортных работ.

3. Разработаны методические принципы обоснования параметров технологии многоппрековой подготовки и интенсивной отработки запасов угольных пластов, базирующиеся на учете специфики механизма взаимодействия предохранительных угольных целиков у подготовительных выработок с боковыми породами в различных режимах.

4. Разработана методическая база обоснования параметров технологии анкерного крепления подготовительных горных выработок на значительных

глубинах их проведения и поддержания при отработке высокогазоносных угольных пластов.

5. Научно обоснована методология оценки метаноизвлекаемости из неразгруженных угольных пластов через скважины заблаговременной дегазации.

6. Разработаны методические принципы обоснования рациональных технологических схем управления газовыделением при заблаговременной дегазационной подготовке запасов шахтных полей для условий Воркутского месторождения.

7. Научно обоснованы параметры технологической схемы предварительной дегазации шахтного поля через скважины с поверхности без их освоения посредством подготовки запасов выемочных участков парными штреками и использованием пластовой дегазации в зонах гидрорасчленения угольных пластов.

8. Предложен и обоснован критерий результативности функционирования системы управления охраной труда и промышленной безопасностью — полнота выполнения функций этой системы.

Научное значение диссертации заключается в разработке методической базы для реализации системного подхода, объективно-ориентированного на обоснование прогрессивных технологических и технических решений при проектировании строительства и реконструкции горных предприятий с учетом специфики проявлений геомеханических и газодинамических процессов в условиях интенсивной отработки высокогазоносных месторождений и закономерностей развития научно-технического прогресса в угледобывающей отрасли.

Практическое значение диссертации заключается в разработке рекомендаций по реализации прогрессивных пространственно-планировочных и технологических решений по вскрытию, подготовке и отработке запасов высокогазоносных угольных пластов, а также соответствующему повышению результативности функционирования СУОТ и ПБ угольной компании.

Реализация результатов работы.

Разработана, утверждена и реализована концепция развития угледобывающих предприятий Воркутинского промышленного района.

Разработаны схемы многоштрековой подготовки выемочных участков параллельными выработками, методики проектирования предохранительных угольных целиков и паспортов анкерного крепления выработок, в том числе при многоштрековой подготовке.

Разработанные технико-технологические решения реализованы в технико-экономическом обосновании строительства шахты «Воркута».

Разработанные технологические решения по предварительной дегазации пласта «Четвертого» на участке лавы 514-с включены в «Отраслевое руководство по заблаговременной дегазационной подготовке высокогазоносных угольных пластов к эффективной и безопасной разработке» и в «Концепцию обеспечения метанобезопасности угольных шахт России на 2006-2010 гг.», согласованные с Ростехнадзором.

Результаты исследований автора используются в учебном процессе филиала С-ПбГТИ (ТУ) «Воркутинский горный институт» и Mi l У при подготовке специалистов по направлению 130400 - «Горное дело».

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и получили одобрение на научно-технических семинарах по проекту № ESIB9303 Tacis (Новокузнецк, Саарбрюккен, Антверпен, Лондон, 1996), научных симпозиумах в рамках «Недели горняка» (Москва, 2000-2008), научно-технических советах государственной угольной компании «Росуголь» (Москва, 1994-1996), научно-технических советах Комитета по угольной промышленности Минэнерго России (Москва, 1996-2001), научно-практических конференциях «Экспо-Уголь» (Кемерово, семинар «Шахтный метан - извлечение, использование, ме-танобезопасность» 2005, 2006), межрегиональной научно-практической конференции (Воркута-Сыктывкар-Ухта, 2005-2007), научных семинарах кафедр «Подземная разработка пластовых месторождений» и «Инженерная защита окружающей среды» Московского государственного горного университета (Москва, 2000-2008).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 28 научных трудах, включая 13 статей в изданиях, рекомендованных ВАК Минобр-науки России, 5 монографиях и 1 патенте РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 разделов и заключения, содержит 101 рисунок, 62 таблицы, список литературы из 157 наименований.

Автор выражает благодарность чл.-корр. РАН, профессору, доктору технических наук JI.A. Пучкову и доктору технических наук В.В. Мельнику за ценные методические рекомендации, кандидатам технических наук М.И. Смирнову и A.C. Соловьеву за практические советы при подготовке диссертации, а также коллективам кафедры «Подземная разработка пластовых месторождений» МЛ У и ОАО «Воркутауголь» за оказанную помощь при проведении экспериментальных исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Оценка современного состояния, тенденций и направлений развития научно-технического прогресса в технологии подземной добычи угля

В ходе реструктуризации угольной отрасли России изменилась экономическая основа ее функционирования: из дотируемой она перешла на обеспечение своих финансовых ресурсов за счет реализации продукции и возвратных заемных средств.

Вместе с тем позитивные результаты угледобывающих предприятий и темпы их роста недостаточны и далеки от уровня эффективности, достигнутого в крупнейших странах-производителях угля.

Основные экономические показатели даже передовых угледобывающих предприятий России, несмотря на проводимые технические, технологические и другие преобразования, значительно ниже достигнутого за рубежом уровня производительности труда, доходности и эффективности. Сопоставление величин технико-экономических показателей крупнейших шахт мира с аналогичными показателями лучших российских шахт показывает, что отечественные шахты отстают от зарубежных:

- по производительности труда - более чем в 7 раз;

- по величине коэффициента использования возможностей оборудования - в 2-3 раза;

- по средней заработной плате одного рабочего - более чем в 12 раз.

Проблема низкой эффективности производства осложняется постепенным ухудшением горно-геологических и горнотехнических условий для большинства действующих горных предприятий: увеличиваются глубина горных работ, длина транспортных коммуникаций, истощаются наиболее качественные запасы угля и т.д.

Большая часть запасов угля залегает в сложных горно-геологических условиях в виде свит сближенных пластов различной мощности с изменяющимися углами падения (от пологих до крутых), включая и мульдообразное залегание с наличием в шахтных полях геологических нарушений; угольные пласты в большинстве случаев газоносные, нередко опасные по reo- и газодинамическим явлениям. Диапазон глубин залегания пластов - от 150 до 1150 м.

При низкой производительности труда и высоких затратах ресурсов себестоимость добычи на российских угольных предприятиях ниже по сравнению с себестоимостью в основных угледобывающих странах. Сложившаяся ситуация объясняется относительно низкой стоимостью труда и потребляемых ресурсов.

При условии дальнейшей интеграции России в Мировое экономическое сообщество цены на труд и ресурсы должны возрасти до уровня мировых стандартов, что в свою очередь приведет к неконкурентоспособности российских углепроизводителей. Для повышения конкурентоспособности угледобывающих предприятий России на внешнем и внутреннем рынках необходимо, прежде всего, сократить их отставание по производительности труда от мирового уровня. Традиционно одним из главных сдерживающих факторов сокращения этого отставания является низкий технический и технологический уровень угольного производства.

На сегодняшний день основным путем повышения эффективности горного производства, рекомендуемым в большинстве программ развития отрасли и научных публикациях, может стать техническое перевооружение и освоение ресурсного потенциала за счет внедрения прогрессивных технологических и технических решений по вскрытию, подготовке и отработке угольных месторождений при строительстве и реконструкции горных предприятий нового технико-экономического уровня.

Исследованиям, направленным на разработку новых технологических решений в области подземной угледобычи на современном этапе развития научно-технического прогресса в отрасли, посвящены работы ИПКОН РАН, ННЦ ГП-ИГД им.А.А.Скочинского, ВНИМИ, ИГД СО РАН, Института угля и угле-химии СО РАН, ВНИИгидроугля, ПечорНИИпроекта, НТЦ НИИОГР, МГГУ, С-П61ТИ (ТУ), КузГТУ,СибГИУ и многих других организаций.

Фундаментальные теоретические положения и практические рекомендации по проблемам строительства и реконструкции горнодобывающих предприятий, технологическому развитию подземного способа угледобычи и обеспечении ее безопасности сформулированы в трудах акад. РАН Мельникова Н.В., акад. РАН Трубецкого К.Н., чл.-корр. РАН Малышева Ю.Н., Пучкова Л.А., Ка-плунова Д.Р., Рубана А.Д., докт. техн. наук, профессоров Астахова A.C., Бурча-кова A.C., Галкина В.А., Зайденварга В.Е., Калединой Н.О., Ковальчуха А.Б., Кузнецова Ю.Н., Курносова А.М., Малкина A.C., Михеева О.В., Савича И.Н., Сластунова С.В., Устинова М.И., Фрянова В.Н., Ярунина С.А. и др.

Кризис российской экономики отразился на деятельности предприятий -проявились локальные кризисы, связанные с отсутствием опыта работы в нестабильных условиях рынка. Российские предприятия с изменением экономических отношений оказались в рыночной среде и остро нуждаются в новых концепциях и методах выживания, моделях технолого-экономического поведения.

Показательным в этом отношении является пример Печорского угольного бассейна, который является самьм крупным в Европе и основным в Европейской части России бассейном с запасами коксующихся углей.

Промышленные запасы действующего шахтного фонда, составляют 500 млн. т угля марок Ж (коксующиеся) и ГЖО (применяемые для коксования и энергетики). Доля Воркутинского промышленного района в общем балансе коксующихся углей, добываемых в Российской Федерации, составляет более 10%, в том числе наиболее востребованной дефицитной марки Ж - около 39%.

2. Обоснование направлений комплексного развития угольных шахт Воркутского месторождения

Анализ технико-экономических показателей угледобычи на шахтах ОАО «Воркутауголь» показывает, что если в 1988 г. объём добычи по Воркутинско-му району составлял более 22 млн. т угля в год, то в 2002 г. было добыто всего лишь 6,2 млн. т угля.

Изменение формы собственности определило новые подходы к организации деятельности угольной компании на всех структурных уровнях. Для решения одной из основных задач - обеспечения в кратчайшие сроки рентабельности производства, потребовалась разработка комплекса многоплановых мероприятий по повышению эффективности работы предприятий и обеспечению безопасности ведения горных работ. Их многоплановость и нетрадиционность были определены особыми условиями бесцеликовой технологии отработки запасов угольных пластов с одинарной подготовкой выемочных столбов, сложившейся на предприятиях ОАО «Воркутаухоль» с 70-х гг. При ведении горных работ на верхних горизонтах шахтных полей эта технология хорошо себя зарекомендовала и на десятилетия была официально принята в качестве основной. С уходом горных работ на большие глубины и усложнением горнотехнических условий, необходимостью поддержания горных выработок большой протяжённости эффективность данной технологии снижалась, образуя сложный комплекс проблем. К категории объективных факторов, сдерживающих эффективное развитие производства, следует отнести сложные горно-геологические и горнотехнические условия:

- большая глубина залегания отрабатываемых угольных пластов, достигающая в нижней части Воркутской мульды отметки 1000 - 1100 м;

- отнесение угольных пластов Воркутского месторождения к сверх-категорийным, опасньш по газу, пыли, внезапным выбросам угля и газа, горным ударам.

В этих условиях в качестве одной из первоочередных задач повышения эффективности подземной угледобычи явилось формирование научно обоснованной методологии проведения технической политики, базирующейся на системном подходе к комплексному обоснованию технико-технологических, экономических и организационно-управленческих решений, принимаемых на стадиях вскрытия, подготовки и отработки запасов высокогазоносных угольных пластов, а также на стадии переработки угля.

Основные проблемы шахт Воркутского месторождения, обусловливающие высокую долю постоянных затрат в себестоимости, заключаются в следующем:

- избыточная наземная и подземная инфраструктура шахт;

- ограничение производственной мощности, обусловленное наложением двух факторов: пропускной способности скиповых подъемов и воспроизводства фронта очистных работ;

- ограничение производительности очистных забоев по фактору вентиляции;

- отсутствие эффективных схем дегазации разрабатываемых пластов.

Современный уровень знаний по рассматриваемой проблематике, а также

цель и идея работы обусловили необходимость решения важных научно-методических и организационных задач:

- обобщение и анализ производственной деятельности угледобывающих предприятий России и обоснование направлений их дальнейшего развития в условиях рыночной экономики;

- разработка концепции объединения действующих шахт в угледобывающий комплекс с централизованной транспортной магистралью;

- разработка прогрессивных технологических схем высокопроизводительной отработки запасов высокогазоносных угольных пластов;

- разработка методических принципов обоснования параметров технологии многопггрековой подготовки и отработки запасов выемочных участков, а также технологии крепления горных выработок канатными анкерами с различной глубиной заложения;

- разработка вариантов пространственно-планировочных решений отработки выемочных блоков;

Подготовительных забоев в работе: 10

Протяженность конв. магистралей, км, 20

Очистных забоев в работе:

в т.ч.:

по пласту Пятому по пласту Четвертому по пласту Тройному по пласту Мощному

- научное обоснование и разработка эффективной технологической схемы дегазации разрабатываемых высокогазоносных угольных пластов в сложных горнотехнических условиях;

- реализация системного подхода к решению проблемы промышленной безопасности угледобывающих предприятий.

В ходе разработки концепции совершенствования шахтного фонда Вор-кутинского промышленного района были исследованы три варианта сценариев стратегического развития угледобывающих предприятий ОАО «Воркутауголъ», отрабатывающих запасы высокогазоносных угольных пластов Воркутского месторождения:

- вариант I - отработка подготовленных запасов с постепенным свёртыванием угледобычи и закрытием шахт;

- вариант П - автономное развитие действующих угольных предприятий без объединения шахт в единый технологический комплекс;

- вариант Ш - разработка масштабного проекта «Воркута», предусматривающего групповую реконструкцию шахт (рис.1).

Обозначения: О - воздухоподающий ствол О - воздуховыдаощий ствол

1 1 2 О

Показатель 2012 год

Добыча горной массы, тыс.т.Л-од 9 050

Добыча угля, тыс.тЛхд 7 200

Проведение выработок, кмЛчзд 38

Рис. 1. Схема горных работ в границах поля объединенной шахты «Воркута» к 2013 г.

Обзорная характеристика разработанных вариантов развития представлена в табл. 1, а технико-технологические показатели работы по пластам объединенной шахты "Воркута» приведены в табл. 2.

Таблица 1

Обзораая характеристика вариантов развития шагг Воркутского месторождения

Факторы Варнапты

I П Ш

1 2 3 4

Отличительные особенности вариантов развитии Работа шахт без объединения. Инвестиции только в поддержание работоспособности имеющегося оборудования Стратегия без объединения шахт. Инвестирование производства для поддержания объемов производства на уровне 9 млат горной массы в год углей марки 2Ж. Объединение шахт. Инвестирование в поддержание объемов производства на уровне 9 млн.т г. м. в год углей марки 2 Ж. Реконструкция ЦОФ до 8,5 млн.т, строительство ЦОФ-2 на 4,5 млн.т (в том числе для углей марки ГЖО ОМСШ).

Добывающие мощности, млн.т/год отЕ 150 доО 9 500 - угли 2 Ж, К 4000-углиПШ, ОМСШ 9 500-угли 2 Ж, К 4 000 - угли ГЖО, ОМСШ

Обогатительные мощности всего, млн.т, в т.ч. ЦОФ «Печорская» 12 700 7 100 12700 7100 13 000 13 000

Строительство и реконструкции в рамках варианта развили Не предусматривалась. Реконструкция: скиповых подъемов шахт «Северная» и «Заполярная»; конвейерных магистралей шахт, вентиляционного ствола №4 шахты «Комсомольская»; вентиляционного ствола №4 шахты «Заполярная»; комплексов дегазации и водоотлива; шламохра-нилшц, породного отвала, моста. Проведение наклонного ствола, сооружение единой конвейерной магистрали. Замена вентилятора главного проветривания на вентиляционном стволе №1 шахты «Воркутинская». Строительство ЦОФ-2. Реконструкция: вентиляционного ствола №4 шахты «Комсомольская»; вентиляционного ствола №4 шахты «Заполярная»; комплексов дегазации и водоотлива; ЦОФ-1.

Сокращаемая инфраструктура Выбытие и ликвидация шахт: «Заполярная»-2009 г., «Воркутинская» - 2010 г., «Северная» - 2014 г., «Комсомольская» -2016 г. Ликвидация шахт Вор-кугской мульды в 2016 году. Частичная ликвидация инфраструктуры шахт: «Заполярная» - 2010 г., «Воркутинская» -2010 г., «Северная» -2010 г., «Комсомольская» - 2013 г., ОФ шахт «Северная» и «Воркутинская».

Концепция развития Воркутинского промышленного района, положенная в основу разработки проекта «Воркута», заключается:

- в реконструкции действующих угледобывающих предприятий до нового технико-экономического уровня;

- в разработке прогрессивных пространственно-планировочных и технологических решений по вскрытию, подготовке и отработке запасов высокогазоносных угольных пластов;

- в широкомасштабном внедрении разработанных автором технологических схем многоштрековой подготовки и отработки запасов выемочных участков с применением канатно-анкерного крепления подготовительных выработок;

- в повышении эффективности добычи угля на основе технологического перевооружения очистных и подготовительных работ с учетом организационных решений и системы управления промышленной безопасностью, функционирующей в режиме предвидения и предупреждения аварийных ситуаций;

- в осуществлении крупномасштабной и высокоэффективной дегазации угольных пластов.

Таблица 2

Типологические параметры и показатели эффективности отработки ____запасов пластов объединенной шахты "Воркута"_

Наименование показателей Значения показателей по пластам

Мощный Тройной Четвертый Пятый

Средняя мощность пласта, м 3,9 2,4 1.4 0,9

Угол падения пласта, град. 2-8 2-15 2-5-15 2+8

Длина очистного забоя, м 200+300 200-300 200+300 200+300

Механизация очистных забоев: механизированная крепь 2КМК-1000В 2КМК-800В, ЗКМ1Э8 2КМ138 "ОСТРОЙ"

очистной комбайн 31.-300, 41-8 20, Джой 5 КБ^У 460Н, вь-зоо МВ 12 Струг БВТ РР 3/822

Количество очистных забоев 1 1 1 1

Суточная нагрузка на очистной забой, т/сут. (максимальная) 8900 8220 3400 2740

Суточное подвигание линии очистных забоев, м 5,6 8,5 6,1 7,6

Годовое подвигание линии очистных забоев, м/год 1960 2975 2116 2634

Число подготовительных забоев 2 2 2 2

Механизация работ по проведению подготовительных выработок: пластовых П110-01, КСП-32, АВМ-20 П110-01, КСП-33, АВМ-20 П110-01, КСП-32, АВМ-20 КПД КСП-32, АВМ-20

палевых КСП-32, КСП-33

Темпы проведения подготовительных выработок: пластовых, м/мес 600 600 600 420

полевых, м/мес 150

В диссертации разработаны приоритетные технологические и технические решения, обеспечивающие высокую производительность и безопасность подземной угледобычи при групповой реконструкции шахт, заключающиеся в научно обоснованном объединении действующих шахт в угледобывающий комплекс со строительством общешахтной конвейерной подземной магистрали горизонтального транспортирования и наклонного ствола протяжённостью

3000 м с выдачей горной массы для переработки в объёме 12+14 млн. т в год непосредственно на технологические линии обогатительной фабрики, позволяющие:

- ликвидировать скиповые подъемы и технологические комплексы поверхности;

- сократить число воздухоподающих и воздуховыдающих стволов и сети горных выработок;

- сократить число шахтных конвейерных магистралей, маршрутов движения людей и грузов;

- увеличить коэффициент полезного использования воздуха в шахте;

- сократить основные объемы внутренних железнодорожных грузоперевозок и эксплуатационные затраты на тепло, электроэнергию и обслуживание ликвидируемых объектов.

Для эффективной реализации проекта освоения на современном научно-техническом уровне мульдовой части Воркутского месторождения путем объединения действующих шахт "Северная", "Заполярная", "Комсомольская" и "Воркутинская" в одно мощное предприятие по добыче и обогащению угля необходима реальная и объективная оценка сложившейся геомеханической ситуации на выемочных полях указанных шахт, в особенности динамических проявлений горного давления.

Основные концешуальные решения по стратегии развития угледобывающих предприятий Воркутинского промышленного района явились основой для разработки технико-экономического обоснования инвестиций в строительство шахты «Воркута».

3. Обоснование прогрессивных технологических решений по интенсивной отработке запасов выемочных участков

Комплексно-механизированная технология очистных работ при подземной разработке угольных пластов пологого залегания создала научно-технические предпосылки для резкой интенсификации горных работ и улучшения технико-экономических показателей.

Одним из основных факторов, обеспечивших высокие технико-экономические показатели функционирования угольных шахт, является использование многоштрековых технологических схем подготовки и отработки запасов выемочных участков. Основные преимущества этих схем заключаются в следующем:

- обеспечиваются высокие темпы проведения выработок по угольному пласту с использованием специально созданного оборудования;

- полная механизация работ по проведению и креплению выработок, что достигается сооружением выработок прямоугольного сечения и их анкерным креплением. Безремонтность поддержания этих выработок обеспечивается, наряду с усилением крепи впереди очистного забоя, целиками угля;

- снижается напряженность в обеспечении наиболее полного использования возможностей технических средств очистных работ и повышается уровень безопасности работ;

- механизируются рабочие процессы на сопряжениях лавы со штреками.

Вместе с тем указанным технологическим схемам присущи следующие

недостатки:

- более значительные объемы проходческих работ и потери угля в целиках;

- опасность самовозгорания угля в оставляемых целиках;

- неизвлекаемые целики угля осложняют отработку свиты пластов вследствие создания зон повышенного горного давления.

В этой связи при разработке концепции развития угледобывающих предприятий Воркутинского промышленного района имело место дальнейшее усовершенствование многоштрековых схем подготовки запасов выемочных участков несколькими параллельными выработками. Были разработаны методические основы проектирования предохранительных угольных целиков и паспортов крепления горных выработок, в том числе при многоштрековой подготовке и анкерном креплении. Очевидно, что при проектировании целиков должна обеспечиваться не только надежная охрана выработок, но и предотвращение горных ударов, снижение вредного влияния на выработки сближенных пластов.

Сущность разработанной методической основы проектирования предохранительных угольных целиков заключается в следующем. Целики, применяемые для охраны и поддержания горных выработок, следует рассматривать как специфическую крепь, и для выполнения своих функций она должна иметь силовые и деформационные характеристики, соответствующие условиям применения. В зависимости от сочетания собственной жесткости целиков, условий формирования внешних нагрузок на них и контактного взаимодействия с почвой и кровлей пласта должно обеспечиваться надежное поддержание выработок, предотвращение горных ударов, а в необходимых случаях - планомерное разрушение целиков.

Размеры околоштрековых целиков, регламентируемые рекомендациями ВНИМИ, при многоштрековой подготовке не гарантируют сохранение эксплуатационного состояния штреков вследствие больших расчетных деформаций контура (смещения кровли и отжима краевых частей целиков) при применении сталеполимерной анкерной крепи, прогнозируемых инструкцией.

С целью управления состоянием массива при многоштрековой подготовке проектирование целиков производится с учетом нагрузочных свойств кровли. Для этого применяют сочетания целиков с различными деформационными характеристиками, которые обеспечивают их работу в режимах прогрессирующей ползучести, постоянной скорости деформации и жестких, работающих в режиме упругих деформаций.

Существует принципиальное различие в характере деформирования узких и широких целиков, которое заключается в том, что в центральной части целиков, имеющих отношение ширины к высоте более 4-6, формируется упругое ядро, в котором уголь находится в условиях объемного сжатия, а прочность возрастает до величин опорного давления. В более узких целиках центральная часть по мере увеличения опорного давления разрушается без образования упругого ядра.

При последовательной отработке запасов выемочных участков, разделенных двумя ленточными целиками, основную нагрузку при отработке запасов первого участка воспринимают жесткие целики, работающие в режиме упругих деформаций. Для предотвращения горных ударов размеры целиков должны быть приняты такими, чтобы при отработке запасов второго участка центральное ядро податливых целиков под действием опорного давления было бы разрушено. При этом нагрузка от податливого целика будет перераспределяться на отрабатываемую панель и на упругое ядро опорного целика, краевые части которых будут приведены в неудароопасное состояние естественным отжимом угля горным давлением или искусственным разупрочнением.

В необходимых случаях для поддержания кровли и краевых частей целиков должны применяться крепи усиления и затяжка кровли и стенок выработок.

На шахте "Воркута" при глубине 900-1100 м для обеспечения безопасности: работ при многоштрековой подготовке запасов выемочных участков может потребоваться применение стабильных целиков шириной более 70 м.

На основе обобщения отечественного и зарубежного опыта, результатов специальных исследований с применением мониторинга в режиме реального времени в период подготовки и отработки запасов выемочных участков установлен механизм напряженно-деформированного состояния углепородного

массива вокруг подземных выработок и выявлена определяющая роль влияния на него главных горизонтальных напряжений.

Под действием горизонтальных напряжений обрушение кровли распространяется на 0,15 - 0,40 м выше укрепленного анкерами горизонта кровли, независимо от длины штанг. Местоположение поверхности расслоения кровли соответствует глубине анкерования ее жесткими штангами. Таким образом, анкерная крепь определяет горизонт отделения закрепленной штангами пачки слоев от вышележащих пород. Укрепление кровли сталеполимерными или кли-нораспорными анкерами не предотвращает расслоение, а при их одинаковой длине глубина анкерования определяет структуру поверхности отслоения от вышележащего массива.

С увеличением длины анкеров возрастают высоты зоны обрушения. В этих случаях паспорта крепления должны предусматривать анкерование угловых частей поперечного сечения штреков или применение технологических схем с анкерами различной длины. Доказана эффективность использования анкеров различной длины для уменьшения числа обрушений. Поэтому в настоящее время такие технологические схемы крепления, в том числе с использованием канатных анкеров, рекомендуется применять в качестве постоянной крепи в процессе всего выемочного цикла.

При отсутствии горизонтальных напряжений кровля в большинстве случаев разрушается от растяжения в середине пролета. При увеличении горизонтальных напряжений напряжения в кровле становятся сжимающими до тех пор, пока не произойдет разрушение у кромки, смежной с целиком.

Значение коэффициента безопасности (отношение прочности пород к напряжениям) имеет тенденцию к возрастанию по мере удаления от контура выработки и увеличению горизонтальных напряжений. Это приводит к увеличению высоты «куполов» обрушения и росту значений горизонтальных напряжений при данной величине коэффициента безопасности.

Штанговые анкеры ограничивают прогиб слоев, вследствие чего происходит неполная разгрузка массива от горизонтальных напряжений. Высокие значения горизонтальных напряжений вызывают сжатие в кровле, увеличивая в дальнейшем рост опорного давления. Выявлена тенденция к разрушению опор в виде среза из-за высоких горизонтальных нагрузок.

Главные горизонтальные напряжения, действующие в массиве горных пород, определяют форму разрушения, величины касательных (сдвигающих) напряжений и размеры неустойчивого свода над пересечением. Горизонтальные напряжения могут также способствовать чрезмерным деформациям и изгибу

слоев кровли и почвы, но могут и препятствовать обрушению кровли в процессе выемки.

В условиях напряженного состояния массива, характеризующегося высокими значениями горизонтальных напряжений, одним из основных решений является правильная ориентировка профилей штреков и пересечений относительно направления главных горизонтальных напряжений и геологических нарушений.

Проектирование паспортов крепления подготовительных выработок должно предусматривать сочетание штанговых и канатных анкерных крепей. Их силовые и деформационные характеристики должны обосновываться с учетом условий и режимов взаимодействия штанговых и канатных анкерных крепей с породным массивом, определяемых для каждой конкретной выработки на основании геологической разведки. Штанговые (сталеполимерные или клино-распорные) крепи должны устанавливаться в непосредственную кровлю, а канатные — в основную.

4. Научное обоснование выбора принципиальных технологических реше-пий по обеспечению метанобезопасности на шахтных полях Воркутского

месторождения

Основной природный барьер на пути к высокопроизводительной и безопасной разработке высокогазоносных угольных пластов - наличие в них метана, с которым связаны такие основные опасности подземной угледобычи, как взрывы газа и пыли, внезапные выбросы угля и газа с катастрофическими последствиями. По известным причинам при определенном уровне газовыделения в горные выработки обеспечить метанобезопасность только средствами вентиляции практически невозможно.

В мировой практике применяются десятки способов дегазации угольных шахт: из подземных выработок (предварительная пластовая дегазация, дегазация разгружаемых пластов-спутников, дегазация выработанных пространств, газоотсос из-за перемычек и др.), а также с поверхности (чаще всего, вертикальные скважины в «купола» обрушения). Эффективность дегазации в ряде случаев достигает 60-85%, что, однако, пе всегда обеспечивает планируемый уровень на1рузок на очистной забой. Это связано с тем фактом, что при высокой интенсивности угледобычи достаточно велико газовыделение в лаву непосредственно из самого разрабатываемого пласта, а максимальная эффективность по съему метана подземными пластовыми скважинами ограничена 2-3

(средний уровень редко достигает 1 м3/т, лучшие показатели в мировои практике не превышают 3-4 м'/т). Единственной альтернативой для усиления

дегазации интенсивно разрабатываемого угольного пласта является его заблаговременная дегазация с поверхности (ЗДП). ЗДП широко применяется в высокоразвитых угледобывающих странах и при газоносности 12-20 м3/т в комплексе с подземными пластовыми и вертикальными «куполовыми» скважинами обеспечивает нагрузки на очистной забой на уровне 15,0^-25,0 тыс. т/сут. Суммарная эффективность дегазации при этом достигает 75 %.

Многолетний опыт реализации технологии ЗДП в Донбассе и Карагандинском бассейне показал, что высокая эффективность по снижению газообильности горных выработок может достигаться исключительно по итогам реализации только лишь одной стадии ЗДП, заключающейся в закачке в пласт проектного объема рабочей жидкости и раскрытия трещин на необходимом расстоянии от скважины без дальнейшего извлечения метана на поверхность. Это так называемая разновидность технологии - ЗДП-2 (или ГРП-2). Эффективность данной технологической схемы достигается за счет блокирования метана в мельчайших порах и трещинах, что существенно повышает остаточную газоносность угольного пласта и, следовательно, снижает газовыделение в очистной забой. Блокирование реализуется за счет глубокой пропитки пласта силами самодвижения воды, в частности капиллярными.

Проанализирован первый опыт работ по заблаговременной дегазационной подготовке высокогазоносных угольных пластов Воркутского месторождения на поле шахты «Комсомольская». Он особенно важен при принятии обоснованных решений на стадии проектирования шахты «Воркута». На поле шахты «Комсомольская» было пробурено три скважины с поверхности для целей заблаговременной дегазации по технологии ЗДП-2.0брабатывались два рабочих пласта - «Тройной» и «Четвертый». Объем закачки в эти пласты составил 5000 м3. Оценка предполагаемой эффективности осуществлялась путем гидродинамических испытаний (по динамике падения давления после закачки рабочей жидкости в пласт, а также по темпу ухода жидкости в пласт до, в процессе и после обработки). Результаты исследований, проведенных при участии ученых МГГУ, показали увеличение гидропроводности и газопроницаемости пластов практически на порядок.

Достигнутые результаты работы лав 412-ю и 512-ю: дебит 5-6 тыс. м3/сут., повышение нагрузки на очистной забой в 1,8-2,2 раза, снижение газообильности горных выработок на 65-70%, ожидаемый технико-экономический эффект - 2,45 млн. долл. США, — подтвердили технико-экономическую состоятельность применения данной технологии в бассейне.

Как показывает мировой и отечественный опыт, При применении классической технологии ЗДП-1 с освоением скважин и извлечением метана на поверхность в течение 3-5 и более лет природная газоносность угольного пласта может быть снижена до 50%. Такая высокая эффективность в большинстве случаев решает вопрос обеспечения требуемого высокого уровня нагрузок на очистные забои.

Вместе с тем установлено, что широкое применение технологии ЗДП-1 сдерживается фактором времени. Необходимость иметь резерв времени 3-5 лет - объективная реальность, связанная со сложной структурой неразгруженного угольного пласта, в котором газ в подавляющей части объема находится в сорбированном состоянии (80-90% и более). Процесс десорбции метана - процесс весьма длительный и в основном зависит от термодинамических факторов (давление, температура). Газоперенос в угольном пласте осуществляется крайне медленно (движение метана по микропорам и переходным порам (сорбция метана, поверхностная и кнудсеновская диффузия), исчисляется месяцами и годами. Во многих горнотехнических условиях столь значительного резерва времени (3-5 и более лет) нет. В этих условиях большую актуальность приобретает технология ЗДП-2 (без освоения скважин и извлечения метана).

Но не только фактором времени определяются области эффективного применения технологий ЗДП-1 и ЗДП-2. Сами свойства и состояние углегазо-носного массива (газоотдача, газопроницаемость и др.) могут предопределять крайне низкий дебит метана из скважины, а следовательно, низкий суммарный съем метана. Эффективный съем метана является основной целью при реализации технологии 3 ДП-1.

Для заблаговременного определения целесообразности применения той или иной технологии (ЗДП-1 или ЗДП-2) разработана методология определения потенциального уровня метаноизвлекаемости из угольных пластов и рабочая методика метанодобываемости конкретных шахтных полей.

Основные показатели угольного массива, влияющие на метанодобывае-мость: метаноемкость и метаноносность угля в массиве; пористость коллектора метана; трещиноватость массива и наличие нескольких систем трещин; газопроницаемость угольных пластов; давление метана в массиве; интенсивность метаноотдачи в скважину; угленосность толщи; степень метаморфизма угля и его петрографический состав; напряженное состояние (горное давление); температура пласта; влагонасьпценность (обводненность); минеральный состав и текстура угольного пласта.

Основные технологические параметры, влияющие на метанодобывае-мость: дебит одиночной скважины; коэффициент стабилизации дебита; размер зоны дренирования пласта вокруг скважины.

Оценка метаноизвлекаемости проводилась комбинированным методом -на основе эмпирических замеров фактической скорости газовыделения с поверхности обнажения угля со стенок пластовых скважин (наиболее целесообразный вариант), подготовительных выработок (желательно, вне зоны влияния горных работ) или с поверхности обнажения в очистном забое (менее достоверная информация вследствие наличия эффекта разгрузки). Уточнение оценочных коэффициентов осуществляется на базе теоретических расчетов диффузии угольного метана, расчета дебита газа в асимметричной задаче фильтрации газа в скважину и дебита метана в треЩину с определением зоны дренирования (дегазации) угольного пласта.

Площадь определения зоны дренирования (дегазации) пласта рассчитывается по формуле:

ЭР к ЭР д .. . аЬРР0 ш— = —Р---(1-ш)--

а р Эх а 1-ЬР-

где т - пористость угля, м3/м3; Р - текущее давление газа, Па; к - коэффициент газопроницаемости, м2: а, в— константы сорбционной изотермы, м3/м3 и Па"1; ц - динамическая вязкость газа, Пас.

Выражение получено для потока газа применительно к измерению газоотдачи пласта в скважину.

Планируемая нагрузка на лаву в условиях ОАО «Воркутауголь» составляет 3000-3300 т/сут., при этом прогнозное газовыделение разрабатываемого пласта может достигать 6,5-8,5 м3/т. Без кардинального снижения газообильности горных выработок, и в первую очередь разрабатываемого пласта, обеспечить такую нагрузку не представляется возможным. В условиях Воркутского месторождения при отсутствии предварительной дегазации даже высокоэффективная текущая дегазация не обеспечивает решения проблемы метанобезопас-ности.

В качестве альтернативы для сложных климатических условий Воркутского месторождения разработаны варианты подготовки выемочных участков с помощью парных выработок и заблаговременной дегазации, предусматривающей использование пластовой дегазации в зонах гидрорасчленения и гидрорасчленение угольных пластов без освоения скважин (в этом случае снижение газовыделения обеспечивается блокированием метана в угольном пласте). На рис. 2 показаны схема размещения скважин и основные проектные решения по

выемочному участку лавы 514-с (пласт IV шахты «Заполярная»), выбранного в качестве первоочередного объекта проведения ЗДП на Воркутском месторождении. Планируемая нагрузка на очистной забой - 90 тыс. т/мес.

Длина выемочного столба: 1520 м; Длина лавы: 295 м; Мощность пласта: 1,43 м; Суточная нагрузка: 2000 т/суг

220 м

Граница влияния скважины (Кчф.=120 м)

Направление основной системы трещин

И*ф = ^ Л] " /?2

Яэф = 120 м Я1 ■=» 143 м Я2 = 100м

' -'•X -' \ 1 -—^ — , V,, з А • з ° у ° __Уч____ -1-1- ,'1 1 V ^ ! ! 1° ! 1 VI /1 .КЗ к 514-0 /Ч 1 / 1 --1

№1 \ №2 №3 №4 1 1

Скважина ГРП-2 Направление отработки лавы | 21

2ОТ0г. , IV кн. 2009 г.| Ш га. 2009 г. П кв. 2009 г.

РисЛ. Схема размещения скважин ЗДП (ГРП-2) па выемочном участке 514-с пл. IV

ш. «Заполярная»

5. Исследование результативности функционирования системы управления охраной труда и промышленной безопасностью угольной компании

При отработке метанообильных пластов качественная пространственная планировка горных выработок, схема проветривания шахты и дегазации пластов, обеспечение надежной работы оборудования являются необходимыми условиями повышения производительности шахты.

Для обеспечения противоаварийной устойчивости шахты при реализации новых технологических решений отработки высокогазоносных пластов требуется эффективное функционирование системы управления промышленной безопасностью.

Система управления промышленной безопасностью является частью системы управления охраной труда и промышленной безопасностью (СУОТ и ПБ), поэтому проблему обеспечения противоаварийной устойчивости целесообразно рассматривать и решать в рамках этой системы.

Решение задачи обеспечения необходимой результативности функционирования системы управления охраной труда и промышленной безопасностью требует осуществления оценки этой результативности. Признаком, отражающим результативность функционирования системы, являются выявляемые па-рушения требований охраны труда и промышленной безопасности.

Анализ состояния охраны труда и промышленной безопасности угольных предприятий России показал, что существуют постоянно повторяющиеся одно-

типные инциденты, травмы и аварии, обусловленные одними и теми же причинами. Так, в ОАО «Воркутауголь» число выявленных нарушений по наиболее опасным по риску возникновения аварий и травм технологическим процессам в период с 1 ноября 2007 г. по 28 февраля 2008 г. составило 2854 — при проведении горных выработок; 1305 — при эксплуатации конвейерного подземного транспорта. По этим процессам повторяющиеся нарушения составили соответственно 26 и 54%.

Повторяющиеся нарушения требований промышленной безопасности — по видам нарушений и по технологическим процессам — свидетельствуют о недостаточной результативности СУОТ и ПБ, следствием которой является вынужденное использование персоналом опасных приемов и методов работы.

Исследование природы возникновения повторяющихся нарушений требований промышленной безопасности в технологических процессах шахты позволило выявить основные причины, вызывающие работу персонала с осознанными вынужденными отклонениями от регламентируемых значений параметров технологических процессов. Возникающая таким образом опасная производственная ситуация реализуется действиями и взаимодействием персонала, которые обусловлены воспроизводимыми обстоятельствами (рис.З).

Как правило, допускается неполное соответствие

параметров горных выработок паспортным

значениям

Соответствие фактической численности рабочего персонала расчетному, по утвержденному

регламенту, не обеспечивается

Неритмичность технологического цикла шахты фактически является «штатным»

режимом ее функционирования

Конструктивные недоработки оборудования связанные, в основном, с обеспыливанием, не устраняются

Необходимая для эффективности и безопасности работы согласованность взаимодействия персонала не достигается

Система оплаты труда,

фактически, «стимулирует» работу

с нарушениями

требований безопасности

Аварийный режим работы

Вынужденное осознанное нарушение требований ПБнПТЭ

Низках общая технологическая дисциплина персонала 1

Опасные

условия

труда

Аварийный режим ремонтных работ

Не выдерживается график ТО и ППР

Опасное поведение и взаимодействие персонала

Рос. 3. Схема, иллюстрирующая возникновение опасных производственных ситуаций

на угольной шахте

Для анализа качества выполнения функций в СУ ОТ и ПБ адаптирована универсальная схема выполнения функции (рис. 4).

1-8 — порядковый номер действия Рис. 4. Универсальная схема выполнения функций СУ ОТ и ПБ

Применение этой схемы позволяет представить выполнение функции в виде последовательности действий (этапов) и оценить полноту ее выполнения. Количественную оценку целесообразно производить на основе предложенного коэффициента полноты выполнения функций в СУОТ и ПБ, который рассчитывается по формуле:

л о „ _ 1=1

где п - число функций СУОТ и ПБ;

Эф1 - число фактически выполненных этапов ьй функции;

Эр; - число этапов 1-й функции, требуемых по регламенту.

С помощью предложенного коэффициента на шахтах ОАО «Воркута-уголь» установлена связь между травматизмом и полнотой выполнения функций СУОТ и ПБ угольной компании (рис. 5).

Травматизм, Кчлооо, КЧи™т 45

0,84 0,85 0,86 0,87 0,88 0,89 0,9 0,91 0,92 0,93 Полнота выполнения функций СУОТ и ♦ — шахты ОАО «Воркутауголь» ПБ, Ко»

Рис. 5. Связь между травматизмом и полнотой выполнения функций СУОТ и ПБ

Эта связь аппроксимируется логарифмической зависимостью. Следовательно, увеличение полноты выполнения функций в СУОТ и ПБ закономерно приводит к снижению аварийности и травматизма на угольной шахте.

6. Разработка методических рекомендаций по увеличению полноты выполнения функции в системе управления охраной труда и промышленной безопасностью угольной компании

Методические рекомендации по увеличению полноты выполнения функций в СУОТ и ПБ с целью обеспечения противоаварийной устойчивости шахты при реализации новых технологических решений отработки высокогазоносных пластов разработаны на основе методического подхода, представленного выше. В основе разработки рекомендаций лежат следующие принципы:

- выделение в целевой функции СУОТ и ПБ основных функций: охраны труда, промышленной безопасности и развития системы;

- структурно-функциональный анализ основных функций СУОТ и ПБ;

- проектирование функций в СУОТ и ПБ, обеспечивающих достижение требуемого уровня безопасности;

- освоение спроектированных функций в СУОТ и ПБ;

- контроль результативности функционирования СУОТ и ПБ.

Содержание основных функций СУОТ и ПБ:

- управление промышленной безопасностью (СУПЬ). Осуществляется путем применения комплекса организационно-технических мер, обеспечивающих стабильность параметров технологического процесса, сводящих к технически и технологически достижимому минимуму опасность возникновения аварийных ситуаций и гарантирующих защищенность объекта, его работников и интересов

третьих лиц в случае реализации опасности;

- управление охраной труда (СУОТ). Осуществляется посредством комплекса правовых, социально-экономических, организационно-технических, санитарно-гигиенических, лечебно-профилактических, реабилитационных мероприятий, направленных на сохранение жизни и здоровья работников;

- управление развитием (СУР) СУОТ и ПБ. Осуществляется путем коррекции функций, структуры и методов работы в системе управления охраной труда и промышленной безопасностью с целью повышения ее результативности.

Функции СУПБ и СУОТ регламентированы требованиями действующего законодательства Российской Федерации, а функция СУР обусловлена целью развития угледобывающей компании.

Следующим этапом является собственно проектирование функций СУОТ и ПБ с целью увеличения полноты их выполнения (рис.6).

Рис. 6. Схема достижения необходимой полноты выполнения функций СУОТ и ПБ

Для размещения функций в организационной структуре осуществляется их декомпозиция и определяются исполнители. В целях обеспечения полноты

выполнения функций СУОТ и ПБ необходимо персонифицировать, привести в соответствие и документально закрепить полномочия и ответственность за выполнение этих функций.

Оценивать полноту выполнения функций СУОТ и ПБ, как показал опыт, следует не ранее, чем через полгода после начала освоения. Эта оценка способствует выявлению возможного несоответствия определенных проектом функций цели угольной компании и позволяет при необходимости скорректировать размещение функций в организационной структуре. Для оценки полноты выполнения функций СУОТ и ПБ целесообразно использовать методы анкетирования и экспертной оценки на основе анализа актов расследования несчастных случаев.

Так, в ОАО «Воркутауголь» полнота выполнения функций СУОТ и ПБ оценивалась по степени выполнения 48 функций системы, регламентированных разработанным под руководством автора «Положением о системе управления промышленной безопасностью и охраной труда в организациях угледобывающего комплекса г, Воркуты». Было установлено, что полнота выполнения функций в СУОТ и ПБ компании составила 91,4%, и в частности во входящих в нее системах управления: промышленной безопасностью — 88,5%; охраной труда — 90,3%; развитием — 95, 5%.

Для повышения степени достоверности оценки полноты выполнения функций СУОТ и ПБ были проанализированы акты расследования негативных событий, происшедших на предприятиях за рассматриваемый период — 85 несчастных случаев. Проведенный анализ позволил уточнить оценку полноты выполнения некоторых функций СУОТ и ПБ на предприятиях, где произошли негативные события.

Проведенная оценка является основанием для принятия решения об уточнении состава функций СУОТ и ПБ, полномочий и ответственности и проверки их соответствия у конкретных исполнителей. Сочетание методов анкетирования, экспертной оценки и моделирующих семинаров позволяет эффективно осуществлять коррекцию функций, полномочий и ответственности.

Обоснование функций СУОТ и ПБ в соответствии с целью угольной компании, их размещение в организационной структуре и документальное закрепление являются условием и основой увеличения полноты выполнения функций СУОТ и ПБ. В условиях ОАО «Воркутауголь» это позволило снизить уровень аварийности и травматизма за четыре года более чем в 2 раза.

7. Технико-экономическая эффективность технологических решений по интенсивной отработке высокогазоносных угольных пластов Воркутского

месторождения

В работе эффективность промышленного использования результатов исследований автора в первую очередь оценивалась применительно к реализации проекта «Строительство шахты «Воркута», при этом были учтены инвестиции не только в строительство самой шахты, но и в объекты обогатительного производства, а также в совершенствование очистной и проходческой техники, транспортного оборудования, системы управления промышленной безопасностью.

Показано, что основной экономический эффект достигается за счет сокращения поверхностной инфраструктуры шахт и изменения схемы выдачи горной массы по единой конвейерной магистрали, при этом увеличивается в 3 раза производительность труда промышленно-производственного персонала в границах объединенной шахты «Воркута» к 2014 г. относительно 2009 г.

В результате экономической оценки проектных решений по выемочному участку 514-с (пласт IV шахты «Заполярная»), выбранного в качестве первоочередного объекта проведения ЗДП на Воркутском месторождении, был определен экономический эффект от внедрения ЗДП, составляющий 2800 + 5800 + 10300 тыс. руб. на одну скважину (соответственно при освоении в течение 5 лет, 3 лет и без освоения).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований изложены комплексно обоснованные прогрессивные технологические решения по интенсивной и безопасной отработке высокогазоносных угольных месторождений с учетом закономерностей функционирования производства в конкурентной рыночной среде и специфики проявлений геомехапических и газодинамических процессов, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие угольной промышленности России.

Основные научные и практические результаты работы, полученные лично автором, заключаются в следующем:

изводительных угледобывающих предприятий нового технико-экономического уровня с переходом на прогрессивные пространственно-планировочные, технологические и организационные решения, определяющие уровни эффективности и устойчивости функционирования горного производства при объективно-ориентированном управлении промышленной безопасностью.

2. Доказано, что приоритетными технологическими и организационными решениями, обеспечивающими высокую производительность и безопасность подземной угледобычи при групповой реконструкции шахт, являются научно обоснованные решения, направленные на объединение предприятий в угледобывающий комплекс со строительством централизованной конвейерной подземной магистрали с выдачей горной массы на обогатительные фабрики.

3. Разработаны методические принципы обоснования параметров много-шхрековой подготовки и интенсивной отработки запасов выемочных участков с учетом закономерностей взаимодействия угольных целиков с боковыми породами в режимах, обеспечивающих эксплуатационное состояние подготовительных выработок, без опасных концентраций напряжений, разрушения краевых частей целиков и пучения почвы.

4. Разработаны действенные технологические решения по креплению горных выработок штанговыми и канатными анкерами на основе учета силовых и деформационных характеристик анкеров, соответствующих условиям рационального их взаимодействия с массивом вмещающих пород.

5. Обоснован методологический подход к оценке метаноизвлекаемости из неразгруженных от горного давления высокогазоносных угольных пластов через скважины заблаговременной дегазации.

6. На базе разработанной методики осуществлена оценка потенциального уровня извлекаемости метана из угольных пластов Воркутского месторождения для обоснования рациональных параметров технологии заблаговременной (предварительной) гидрообработки угольных пластов.

7. Разработаны рекомендации по выбору рациональных технологических схем управления газовыделением при заблаговременной (предварительной) дегазационной подготовке шахтных полей для условий Воркутского месторождения.

8. Обоснована целесообразность и разработаны технологические решения по заблаговременной дегазационной подготовке пластов Пц «Четвёртый» и пм+13+12 «Тройной» Воркутского месторождения скважинами с поверхности, позволяющие обеспечить определённый проектом шахта «Воркута» уровень нагрузки на очистной забой за счёт снижения относительной газообильности

выемочного участка по фактору газовыделения из разрабатываемого пласта на величину до 6-5-8 м3/т.

9. Разработана технологическая часть проекта предварительной дегазационной подготовки запасов выемочного участка 514-с шахты «Заполярная» Вор-кутского месторождения скважинами с поверхности.

10. Разработана и реализована методика оценки ожидаемой эффективности заблаговременной дегазационной подготовки участков шахтного поля скважинами с поверхности по результатам цикла гидродинамических исследований на неосвоенных скважинах, выражающейся в снижении газообильности горных выработок на 65 - 70% и повышении нагрузки на очистной забой в 1,8 -2,2 раза.

11. Выявлена зависимость травматизма от полноты выполнения функций в системе управления охраной труда и промышленной безопасностью, что позволяет использовать полноту выполнения функций СУОТ и ПБ в качестве критерия результативности ее функционирования.

12. Разработаны методические рекомендации по повышению результативности функционирования системы управления охраной труда и промышленной безопасностью при реализации новых технологических решений по отработке высокогазоносных угольных пластов на основе соответствующего увеличения полноты выполнения функций этой системы.

Основные положения и результаты диссертации опубликованы в следующих работах автора:

Монографии:

1. Логинов А.К. Современные технологические и технические решения отработки угольных пластов/ Под ред. О.В. Михеева - М.: Йзд-во Mi l У, 2006. -389 с.

2. Артемьев В.Б., Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М. Динамические формы проявления горного давления. - С-Пб.: Наука, 2009. - 347с.

3. Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М. Многоштрековая подготовка угольных пластов. -С-Пб.: Наука, 2007. - 250 с.

4. Коршунов Г.И., Логинов А.К., Зуев В.А. Разработка угольных пластов Воркутского месторождения в сложных горно-геологических условиях.- С-Пб.: Международная академия безопасности человека и природы, 2006. - 256 с.

5. Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М. Геомеханические принципы разработки нижних горизонтов Воркутского угольного месторождения.- С-Пб.: Международная академия безопасности человека и природы, 2006. - 280 с.

В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России

6. Логинов А.К. Комплексный подход к освоению ресурсного потенциала угольных предприятий Воркутинского промышленного района (ВПР). - Уголь.

- 2006. - №8. - С.54-56.

7. Логинов А.К. К 70-летию промышленного освоения Печорского угольного бассейна. - Уголь. - 2004. - №8. - С.43-49.

8. Логинов А.К. ОАО «Воркутауголь» - состояние и пути повышения эффективности производства. -Уголь. -2003,- №8. -С.12-15.

9. Логинов А.К. ОАО «Воркутауголь» - повышение эффективности производства с обеспечением роста уровня промышленной безопасности. - Уголь.

- 2005. - №8. - С.36-40.

10. Логинов А.К. Структура системы управления промышленной безопасностью в угледобывающей компании. - Уголь. - 2006. - №12. - С.21-25.

11. Логинов А.К., Смирнов М.И. Развитие угледобывающего комплекса Воркуты - техническое перевооружение производства и безопасность труда. -Уголь. - 2006. - №4. - С.47-56.

12. Логинов А.К., Артемьев В.Б., Кравчук И.Л. Методы понижения рисков аварий и травм в угледобывающей компании. - М.: Изд-во МГГУ. - Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2006. —№11. — С.36-45.

13. Пучков Л.А., Сластунов C.B., Логинов А.К. и др. Концептуальные подходы к обеспечению метанобезопасности угольных шахт России и СНГ на 2007-2010 г.г. - М.: Изд-во МГГУ. - Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - Тематическое приложение МЕТАН. - С.9-36.

14. Сластунов C.B., Васючков Ю.Ф., Логинов А.К. Прогнозная оценка метанодобываемости угольных пластов на конкретных шахтных полях (на примере шахты «Комсомольская» Воркутинского месторождения). -М.: Изд-во МГТУ. - Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - Тематическое приложение МЕТАН. - С.З 89-407.

15. Сластунов C.B., Логинов А.К., Задавин Г Д., Бобнев Ю.Н. Оценка уровня метаноизвлекаемости угольного метана из неразгруженных угольных пластов для выбора основного способа заблаговременной дегазации. - М.: Изд-во МГГУ. - Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - Тематическое приложение МЕТАН. - С.408-414.

16. Логинов А.К. Развитие системы управления промышленной безопасностью в угольной компании. - М.: Изд-во МГГУ. - Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - №17. - Тематическое приложение «Безопасность угледобычи». - С.48-58.

17. Логинов А.К., Ляховский Г.В., Кравчук ИЛ. Подходы к оценке эффективности функционирования системы управления промышленной безопасностью. - М.: Изд-во МГГУ. - Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - №17. - Тематическое приложение «Безопасность угледобычи». -С.138-147.

18. Логинов А.К., Габов В.В., Смирнов М.И. Модульные комплексы и формирование технико-технологических решений при отработке угольных пластов. - В сб.: «Записки Горного института». - С-Пб.: 2004. - Т. 157. - С.27-43.

В прочих изданиях

19. Логинов А.К., Васильев A.B. Процессы очистных работ при подземной разработке крутых угольных пластов: Учебное пособие / Филиал СПГГИ (ТУ) Воркутинский горный университет. - Воркута. - 2004. - 200 с.

20. Логинов А.К., Курцеба В.В., Борисов Б.М. Современные технологии автоматизации на горных предприятиях: Учебное пособие / Филиал СПГГИ (ТУ) Воркутинский горный университет. - Воркута - 2005. - 182 с.

21. Логинов А.К., Смирнов М.И. Воркута - северный форпост угольной промышленности России. - Горная промышленность. - 2005. - №1. - С.8-11.

22. Логинов A.IC, Бочаров И.П., Смирнов М.И. Направления научно-технического развития угледобычи в Печорском угольном бассейне.- Народное хозяйство Республики Коми, Т.12. - Воркута-Сыктывкар-Ухта. - 2003. - №1-2. -С.90-93.

23. Логинов А.К., Смирнов М.И. Комплексный подход к развитию горных работ при отработке запасов мульдовой части Воркутскош угольного месторождения. - В сб.: научных трудов XIV Геологического съезда Республики Коми. - Сыктывкар, 2004. -С.49-54

24. Логинов А.К. «Воркутауголь» - ретроспектива, состояние, прогноз// Материалы Ш межрегиональной научно-практической конференции, 13-15 апреля 2005 г. - Воркута-Сыктывкар-Ухта. - Народное хозяйство Республики Коми. - Т. 14. - 2005.-№1. - С. 19-27.

25. Логинов А.К., Смирнов М.И. Тверской МЛ. Ретроспектива становления и развития Воркутивского промышленного района // Материалы Ш межрегиональной научно-практической конференции, 13-15 апреля 2005 г. - Воркута-Сыктывкар-Ухта. - Народное хозяйство Республики Коми. - Т. 14. - 2005. - №3. - 4.1. - С.416-425.

26. Логинов А.К., Бучатский В.М., Табалов A.A., Соколов В.Н., Коваль А.О. Исследование эффективности активного способа управления состоянием массива при разработке удароопасных пластов. - Народнее хозяйство Республики Коми. - Т.15. - Воркута. - 2006. - С.318-325.

27. Логинов А.К., Бочаров И.П., Вьюников АЛ., Гусельников Л.М., Подосёнов A.A. Исследование механизма геодинамических явлений при проведении выработок в расслоенном пласте // Материалы Ш межрегиональной научно-практической конференции, 13-15 апреля 2005 г. - Воркута-Сыктывкар-Ухта. - Народное хозяйство Республики Коми. - Т.14. - 2005. - №3. - 4.2. -С.285-290.

28. Патент РФ на изобретение №2339818. Способ дегазации свиты сближенных угольных пластов при столбовой системе разработки/ Г.Д. Задавин, А.К. Логинов, М.И. Смирнов, A.A. Эннс. - Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 27.11.2008.

Подписано в печать 15.07.09

Объем 2 п.л. Тираж 100 экз.

Формат 60x90/16 Заказ №

Отцел печати Московского государственного горного университета Москва, Ленинский пр-т, 6.

Содержание диссертации, доктора технических наук, Логинов, Александр Кимович

ВВЕДЕНИЕ.

I. ОЦЕНКА СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ, ТЕНДЕНЦИЙ И НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА В ТЕХНОЛОГИИ ПОДЗЕМНОЙ ДОБЫЧИ УГЛЯ.

1.1. Оценка современных тенденций и направлений развития технологий отработки высокогазоносных угольных пластов на шахтах России и за рубежом.

1.2. Анализ уровня научно-технических разработок по обоснованию направлений интенсификации горных работ на угольных шахтах при отработке высокогазоносных угольных пла- 22 сто в.

1.3. Особенности функционирования угледобывающих предприятий России в аспекте обеспечения эффективности и безопасности горного производства.

1.4. Анализ концепций и методов управления в аспекте взаимовлияния эффективности и безопасности производства.

1.5. Оценка организационно-технологического уровня высокогазоносных шахт Воркутского месторождения.

1.6. Формулировка цели, постановка задач и выбор методов исследования.

Выводы.

2. ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ КОМПЛЕКСНОГО РАЗВИТИЯ УГОЛЬНЫХ ШАХТ ВОРКУТСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

2.1. Обоснование концепции разработки прогрессивных технологических решений по интенсивной отработке запасов Воркутского месторождения при проектировании реконструкции угольных шахт.

2.2. Разработка основных технологических решений в области вскрытия, подготовки и отработки угольных пластов при проектировании строительства шахты «Воркута».

2.3. Разработка технологической схемы проведения наклонного ствола при групповой реконструкции шахт.

Выводы.

3. ОБОСНОВАНИЕ ПРОГРЕССИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ИНТЕНСИВНОЙ ОТРАБОТКЕ ЗАПАСОВ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ.

3.1. Обоснование параметров технологии многоштрековой подготовки и интенсивной отработки запасов выемочных участков.

3.2. Разработка методических принципов обоснования параметров угольных целиков при многоштрековой подготовке и интенсивной отработке запасов выемочных участков. "

3.3. Обоснование параметров воспроизводства очистного фронта при использовании высокотехнологичных средств крепления подготовительных горных выработок.

3.4. Методические рекомендации по обоснованию параметров анкерных крепей подготовительных горных выработок при интенсификации очистных работ.

Выводы.

4. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ МЕТАНОБЕЗОПАСНОСТИ НА ШАХТНЫХ ПОЛЯХ ВОРКУТСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

4.1. Обоснование необходимости применения пластовой дегазации угольных пластов.

4.2. Оценка потенциального уровня извлекаемости метана из угольных пластов для обоснования эффективных параметров технологии снижения газовыделения при заблаговременной (предварительной) гидрообработке угольных пластов.

4.3. Разработка системного подхода к реализации стратегии интенсивной отработки запасов шахтных полей и основных технологических решений по управлению газовыделением для условий первоочередных объектов освоения Воркутского месторождения.

4.4. Предварительные экспериментальные работы по апробации заблаговременной дегазационной подготовки угольных пластов Воркутского месторождения.

Выводы.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОХРАНОЙ ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ УГОЛЬНОЙ КОМПАНИИ.

5.1. Структурно-функциональный анализ системы управления охраной труда и промышленной безопасностью.

5.2. Исследование результативности системы управления ох- 260 раной труда и промышленной безопасностью.

5.3. Разработка алгоритма оценки результативности СУ ОТ и

Выводы.

6. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО УВЕЛИЧЕНИЮ ПОЛНОТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ФУНКЦИИ В

СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ОХРАНОЙ ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ УГОЛЬНОЙ КОМПАНИИ.

6.1. Разработка и обоснование методических рекомендаций по повышению полноты выполнения функций СУОТ и ПБ.

6.2. Методы освоения рекомендаций в системе управления охраной труда и промышленной безопасностью ОАО «Воркута-уголь».

6.3. Результаты реализации методических разработок по повышению полноты выполнения функций СУОТ и ПБ.

Выводы.

7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ИНТЕНСИВНОЙ 305 ОТРАБОТКЕ ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ВОРКУТСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

7.1. Оценка технико-экономической эффективности заблаговременной дегазационной подготовки.

7.2. Технико-экономическая эффективность строительства шахты «Воркута» на основе интенсивной отработки высокогазо- 308 носных угольных пластов Воркутского месторождения.

7.3. Технико-экономическая эффективность внедрения методических рекомендаций.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Комплексное обоснование прогрессивных технологических решений по интенсивной отработке высокогазоносных угольных месторождений"

Однако игнорирование роли горной науки в процессе реструктуризации и отсутствие финансовой государственной поддержки привело к применению временных технологических схем шахт; износу оборудования на 70-80%; ограничению потенциальных возможностей высокопроизводительного очистного оборудования неблагоприятными для его эксплуатации формой и размерами выемочных участков в пределах одной действующей шахты; применению устаревших пространственно-планировочных решений При техническом перевооружении действующих шахт; бессистемному выделению или объединению шахт в организационно-административные и экономические структуры без учета специфики горно-геологических и горнотехнических условий освоения несколькими горными предприятиями крупных угольных месторождений. Результаты реструктуризации угольной отрасли недостаточны для достижения хозяйствующими субъектами основной цели, характерной для новых экономических отношений — обеспечения устойчивого роста уровня рентабельности производства конкурентоспособной угольной продукции.

Основным фактором сдерживания интенсивности подземной угледобычи является высокая метанообильность шахт основных бассейнов России — Печорского и Кузнецкого. Для рентабельной угледобычи эффективность дегазации должна быть не менее 50-60%, в то же время выполнение этого условия требует реализации целого ряда нетрадиционных технологических решений.

На основании вышеизложенного можно констатировать, что исследования, направленные на научное обоснование прогрессивных технологических решений по интенсивной и безопасной отработке высокогазоносных угольных месторождений на шахтах нового технико-экономического уровня, объективно позиционируются как весьма актуальные.

Целью диссертации является комплексное обоснование прогрессивных технологических решений по интенсивной отработке запасов высокогазонос-ных угольных месторождений с учетом закономерностей функционирования производства в конкурентной рыночной среде и специфики проявлений геомеханических и газодинамических процессов, направленных на структурные преобразования производственного фонда угольной компании и системно-ориентированное повышение эффективности и безопасности горных работ.

Методы исследовании. В диссертации использованы: комплексный метод исследований, включающий технико-экономический анализ, научное обобщение состояния и прогнозирование развития научно-технического прогресса подземной технологии добычи угля; системный и структурно-функциональный анализы технологических решений по вскрытию, подготовке и отработке запасов высокогазоносных угольных пластов при проектировании строительства новых и реконструкции действующих угольных шахт; методы математической статистики и экспертных оценок.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Приоритетным направлением преобразования производственного фонда угольной компании, обеспечивающим высокую производительность и безопасность подземной угледобычи при групповой реконструкции шахт, должно являться их объектно-ориентированное интегрирование в единый угледобывающий комплекс со строительством общешахтной конвейерной подземной магистрали и выдачей горной массы для переработки непосредственно на технологические линии обогатительной фабрики.

2. Обоснование параметров технологии многоштрековой подготовки и интенсивной отработки запасов высокогазоносных угольных пластов следует осуществлять с учетом механизма рационального взаимодействия предохранительных угольных целиков с боковыми породами в режимах, обеспечивающих эксплуатационное состояние участковых выработок без опасных концентраций напряжений, разрушения краевых частей целиков и пучения почвы. При этом размеры целиков необходимо обосновывать исходя из специфики механизма их работы в режимах упругого или неупругого деформирования.

3. Канатные анкеры, устанавливаемые .в основной кровле угольных пластов, ограничивают развитие изгибающих моментов сверх допустимых значений, вызывающих разрушающие деформации в породном массиве при охране выработок, что предопределяет необходимость обеспечения рационального сочетания штанговых и канатных анкерных крепей, силовые и деформационные характеристики которых должны определяться условиями взаимодействия с породным массивом.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

Научная новизна работы:

3. Разработаны методические принципы обоснования параметров технологии многоштрековой подготовки и интенсивной отработки запасов угольных пластов, базирующиеся на учете специфики механизма взаимодействия предохранительных угольных целиков у подготовительных выработок с боковыми породами в различных режимах.

4. Разработана методическая база обоснования параметров технологии анкерного крепления подготовительных горных выработок на значительных глубинах их проведения и поддержания при отработке высокогазоносных угольных пластов.

5. Научно обоснована методология оценки метаноизвлекаемости из неразгруженных угольных пластов через скважины'заблаговременной дегазации.

Реализация результатов работы.

Разработанные технологические решения по предварительной дегазации пласта «Четвертого» на участке лавы 514-с включены в «Отраслевое руководство по заблаговременной дегазационной подготовке высокогазоносных угольных пластов к эффективной и безопасной разработке» и в «Концепцию обеспечения метанобезопасности угольных шахт России на 2006-2010 г.г.», согласованные с Ростехнадзором.

Результаты исследований автора используются в учебном процессе филиала С-ПбГГИ (ТУ) «Воркутинский горный институт» и МГГУ при подготовке специалистов по направлению 130400 - «Горное дело».

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и получили одобрение на научно-технических семинарах по проекту № ESIB9303 Tacis (Новокузнецк, Саарбрюккен, Антверпен, Лондон, 1996), научных симпозиумах в рамках «Недели горняка» (Москва, 2000-2008), научно-технических советах государственной угольной компании «Росуголь» (Москва, 1994-1996), научно-технических советах Комитета по угольной промышленности Минэнерго России (Москва, 1996-2001), научно-практических конференциях «Экспо-Уголь» (Кемерово, семинар «Шахтный метан - извлечение, использование, метанобезо-пасность» 2005, 2006), межрегиональной научно-практической конференции (Воркута-Сыктывкар-Ухта, 2005-2007), научных семинарах кафедр «Подземная разработка пластовых месторождений» и «Инженерная защита окружающей среды» Московского государственного горного университета (Москва, 2000-2008).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 28 научных трудах, включая 13 статей в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, 5 монографиях и 1 патенте РФ на изобретение.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Логинов, Александр Кимович

Выводы

1. С учетом затрат на реализацию технологии заблаговременной дегазационной подготовки (ЗДП) экономический эффект можно оценить суммой 5,5-41,5 млн. руб. на одну скважину.

2. Эффективность проекта «Строительство шахты «Воркута» рассчитывалась консолидированно, включая ОАО «Воркутауголь», ООО «Юньягинское», ОАО «Шахта Воргашорская». Данное решение позволило рационально использовать обогатительные мощности и оптимизировать портфель продаж.

В расчете проекта были учтены инвестиции не только в строительство шахты «Воркута», но и в обогатительные мощности, очистную и проходческую технику, стационарное оборудование, транспорт, технику безопасности и прочее.

Основной экономический эффект достигается за счет сокращения поверхностной инфраструктуры шахт и изменения схемы выдачи горной массы по единой конвейерной магистрали. Данные проектные решения позволяют стабилизировать себестоимость 1 тонны горной массы в номинальных ценах.

3. Анализ рентабельности продаж по видам товарной продукции показывает следующее:

- продажа концентрата 2Ж, концентрата ГЖО+Ж (40/60), отсева 2ЖСШ рентабельна;

- продажа отсева ГЖО ОМСШ, предназначенного для нужд котельных республики Коми, с 2012 года убыточна, поскольку себестоимость 1 тонны превышает цену его реализации.

Рост производительности труда промышленно-производственного персонала по шахтам имеет постоянный характер. К 2015г. увеличение производительности составит 2,8 раза относительно 2006 г., причем за счет мероприятий по снижению численности в 1,7 раза. Рост заработной платы составит 2,7 раза. По шахте Воркута рост производительности труда 111111 в 2015 г. относительно 2009г. составит 3 раза, при этом заработная плата увеличится в 1,7 раза.

4. Экономический эффект от внедрения рекомендаций в области охраны труда и промышленной безопасности и изменения количества травм, аварий и инцидентов за период 2005-2006 гг. составил 188,5 млн. руб., а экономическая эффективность от реализации рекомендаций, то есть эффективность вложения 1 рубля в повышение результативности СУОТ и ПБ составила 3,7 руб./руб.

5. С учетом прямого ущерба и коэффициента дисконтирования один рубль, вложенный в повышение результативности СУОТ и ПБ, дает экономическую эффективность, равную рассчитанному индексу рентабельности 1,14 руб.

Для обеспечения безубыточности внедрения методических рекомендаций по повышению результативности СУОТ и ПБ необходимо ограничить объем инвестиций после 2007 г. — они не должны превышать 20 000 тыс. руб. в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований изложены комплексно обоснованные прогрессивные технологические решения по интенсивной и безопасной отработке высокогазоносных угольных месторождений с учетом закономерностей функционирования производства в конкурентной рыночной среде и специфики проявлений геомеханических и газодинамических процессов, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие угольной промышленности России.

Основные научные и практические результаты работы, полученные лично автором, заключаются в следующем:

1. Установлено, что повышение эффективности функционирования угольной компании в современных экономических условиях должно базироваться на основе разработанной концепции совершенствования шахтного фонда посредством строительства новых и реконструкции действующих высокопроизводительных угледобывающих предприятий нового технико-экономического уровня с переходом на прогрессивные пространственно-планировочные, технологические и организационные решения, определяющие уровни эффективности и устойчивости функционирования горного производства при объективно-ориентированном управлении промышленной безопасностью.

3. Разработаны методические принципы обоснования параметров многоштрековой подготовки и интенсивной отработки запасов выемочных участков с учетом закономерностей взаимодействия угольных целиков с боковыми породами в режимах, обеспечивающих эксплуатационное состояние подготовительных выработок, без опасных концентраций напряжений, разрушения краевых частей целиков и пучения почвы.

8. Обоснована целесообразность и разработаны технологические решения по заблаговременной дегазационной подготовке пластов Пц «Четвёртый» и Пн+13+12 «Тройной» Воркутского месторождения скважинами с поверхности, позволяющие обеспечить определённый проектом шахты «Воркута» уровень нагрузки на очистной забой за счёт снижения относительной газообильности выемочного участка по фактору газовыделения из разрабатываемого пласта на л величину до 6^-8 м /т.

9. Разработана технологическая часть проекта предварительной дегазационной подготовки запасов выемочного участка 514-с шахты «Заполярная» Воркутского месторождения скважинами с поверхности.

10. Разработана и реализована методика оценки ожидаемой эффективности заблаговременной дегазационной подготовки участков шахтного поля скважинами с поверхности по результатам цикла гидродинамических исследований на неосвоенных скважинах, выражающейся в снижении газообильности горных выработок на 65 — 70% и повышении нагрузки на очистной забой в 1,8 — 2,2 раза.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Логинов, Александр Кимович, Москва

1. Щепкин А.В. Имитационная система оценки эффективности экономических механизмов безопасности// Проблемы управления в чрезвычайных ситуациях: Тез. докл. М.} 1992. - С. 26-27.

2. Малышев Ю.Н. Реструктуризация угольной промышленности. Теория. Опыт. Проблемы. Прогноз / Ю.Н. Малышев, В.Е. Зайденварг, В.М. Зыков.- М.: Компания «Росуголъ», 1996.- 513 с.

3. Пузанов Ю.В. Альтернативная концепция риска промышленных аварий// Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях/ ВИНИТИ. -1992.-№3.-С. 16-33.

4. Красных Б. А. Разработка моделей и механизмов управления промышленной безопасностью: Дисс.канд. техн. наук. -М.: 1999. — 116с.

5. Кузьмин И.И., Шапошников Д.А. Концепция безопасности: от риска «нулевого» к «приемлемому» //Вестник РАН. - 1994. - №5. - С.402-407.

6. Проблемы управления промышленной безопасностью// Безопасность труда в промышленности. 2000. - № 3. - С. 16-19.

7. Махутов Н.А. Проблемы снижения рисков возникновения ЧС техногенного характера //Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях: ОИ/ВИНИТИ. 2001. -№ 3. - С.29-41.

8. Развитие экономических взаимоотношений между подразделениями АО "Шахта Распадская'У/Аналитическая записка по итогам проведения семинара, 20-26 мая 1995. Челябинск, НИИОГР, 1995. - 59 с.

9. Галдилова Г.Г. Совершенствование системы учета и анализ хозяйственной деятельности по охране труда в современных организационно-правовых условиях управления производством: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Кемерово, 1998. - 23с.

10. Сурков А.В. Проблемы безопасности шахтерского труда: причины и направления решений// Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах: матер. II международной научно практической конференции. - Кемерово, КузГТУ, 1998. - С. 12-13.

11. Безопасность как экономическая категория //Аналитическая записка по материалам семинара, г. Шахты. Челябинск, НТЦ-НИИОГР, 1999. - 50с.

12. Звягинцева Г.В. Анализ безопасности и оценка риска. М.: РГО-ТУПС, 2000.-40с.

13. Павлов А.Ф., Сурков А.В., Храмцов В.И. Основные направления совершенствования надзорной деятельности по безопасности труда// Безопасность труда в промышленности. 1997, №10. - С. 2-5.

14. Субботин А.И., Бобров И.А. Эффективное управление — ключевой вопрос безопасности работ в угольной промышленности// Безопасность труда в промышленности. 1998, №5. - С. 13-18.

15. Noel N. Moebs and Raymond M. Stateham The diagnosis and reduction of mine roof failure. 15 th Conference on Ground Control in Mining. Голден, Колорадо, США. 1996.

16. John P. McDonnel, Stephen C. Tadolini, and Paul E. DiGrado. Field Evaluation of Cable Bolts for Coal Mine Roof Support. Доклад на 15 Международной конференции по горному давлению. Голден, Колорадо, США, 1996

17. John М. Goris. Ground Control Mining. Cable Bolt Supports. 15 Международная конференция по горному давлению (Голден, Колорадо, США, 1996).

18. J.M. Goris, S.D. Nickson, R. Pacalnis "Cable Bolt Support Technology in Nort America". Bureau of Mines, Information Circular 9402, U.S. Departament of the Interior, 1994.

19. John P. McDonnel, Stephen C. Tadolini, and Paul E. DiGrado. "Field Evaluation of Cable Bolts for Coal Mine Roof Support". Report of Investigation 9533. 1995. U.S. Department of the interior. Bureau of Mines.

20. Авершин С.Г. Вопросы определения параметров камерных систем разработки полезных ископаемых //Методы определения размеров опорных целиков и потолочин. М.: Изд. АН СССР, 1962. - С. 9-16.

21. Ардашев К.А. и др. Совершенствование управления горным давлением при разработке наклонных и крутых угольных пластов. —М.: Недра, 1967.-289 с.

22. Борисов А.А. Механика горных пород и массивов. -М.: Недра, 1980. -360 с.

23. Бублик Ф.П. Методические указания по определению несущей способности целиков. Л.: ВНИМИ, 1972. -90с.

24. Слесарев В.Д. Вопросы управления кровлей. Ч. 1. Давление горных пород. -JL: ОНТИ, 1935. -232с.

25. Фисенко Г.Л. Предельные состояния горных пород вокруг выработок. -М.: Недра, 1976. -272 с.

26. Шевяков Л.Д. О расчете прочных размеров и деформаций опорных целиков. Изд-во АН СССР, Отд. техн. наук, 1941. №7, 8. -С.3-13; №9 -С.43-58.

27. Методическое руководство по выбору геомеханических параметров технологии разработки угольных пластов короткими забоями. — СПб.: ВНИ-МИ, 2003. 54 с.

28. Ардашев К.А. и др. Совершенствование управления горным давлением при разработке наклонных и крутых угольных пластов. -М.: Недра, 1967.-289с.

29. Вовк А.И. Геомеханическое обоснование и разработка параметров подготовки парными выработками угольных пластов Воркутского месторождения. Автореферат дисс. канд. техн. наук. -СПб.: ВНИМИ, 2004. -23с.

30. Пучков JI.A. Проблемы метана в современном горном производстве. В сб. Современные проблемы шахтного метана. М.: МГТУ, 1999. -5 с.

31. Савенко Л.В., Шальнов Н.А., Ножкин Н.В. и др. Дегазация с гидравлическим расчленением свиты пластов в условиях Длнбасса. Уголь, 1969, № 4. - С. 65-68.

32. Управление свойствами и состоянием угольных пластов с целью борьбы с основными опасностями в шахтах. -М.: Недра, 1984.

33. Технология управления газодинамическими и геомеханическими процессами в угольных шахтах// Г.М. Презент, С.К. Баймухаметов, И.А. Швец, Сластунов С.В. -Караганда: 1994. -117с.

34. Сластунов С.В. Заблаговременная дегазация и добыча метана из угольных месторождений. -М.: МГТУ, 1996. —441с.

35. Извлечение метана из угольных пластов// Л.А.Пучков, Сластунов С.В., КС.Коликов. -М.: МГГУ, 2002. -655 с.

36. Ножкин Н.В. Опыт заблаговременной дегазации с использованием способа направленного гидравлического расчленения пласта. В сб. Современные способы и методы борьбы с газом и пылью в пластах. -М.: ЦНИИ-ЭУ, 1964.

37. Ножкин Н.В. Временное руководство по дегазации шахтных полей Карагандинского бассейна с гидравлическим расчленением свит угольных пластов.

38. Томашев Н.Н. Исследование снижения газообильности выемочных участков в зонах гидрорасчленения, микробиологического, физико-химического и многостадийного воздействия: Автореферат дисс. канд. техн. наук.-М.: МГИ, 1976.

39. Ярунин С.А., Бородин В.И., Филоненко С .Я., Щербинин В.Н. Исследование напряженного состояния и условий газообмена призабойной части выбросоопасного пласта в зоне гидрорасчленения. —М.: МГИ, вып. VII, 1974.

40. Щербинин В.Н. Исследование влияния гидрорасчленения и микробиологического воздействия на состояние угольной толщи в целях совершенствования средств борьбы с внезапными выбросами угля и газа: Автореферат дисс. канд. техн. наук. -М.: МГИ, 1976.

41. Селиванов Г.И. Исследование напряженного состояния и процесса разрушения выбросоопасного угольного пласта в целях совершенствования технологии очистной выемки: Автореферат дисс. канд. техн. наук. -М.: МГИ, 1976.

42. Сагинов А:С. Проблемы разработки шахт Карагандинского бассейна. -Алма-Ата: Наука, 1976. 330 с.

43. Преображенская Е.И. Основные итоги предварительной дегазации одиночного мощного пологопадающего пласта Верхняя Марианна и дальнейшая перспектива развития дегазации/ Научн. труды КНИУИ, вып. 7. — Алма-Ата: Госгортехиздат, 1963. -С. 49 69.

44. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. -Макеевка Москва, 1989.

45. Проектирование, монтаж и эксплуатация дегазационных участков (практическое пособие)// Е.И.Преображенская и др . -М.: Недра, 1966. -128с.

46. Комплексное освоение метаноносных угольных месторождений Кузнецкого бассейна/Р.А. Галазов, А.Т. Айруни, К.А. Ефремов и др. — М.: Изд. ЦНИЭИугля, 1991. 69 с.

47. Васючков Ю.Ф. Способы интенсификации извлечения метана из угольных пластов. -М., ЦНИЭИуголь 1981, вып.5. -34 с.

48. Васючков Ю.Ф. Оценка угольного месторождения для добычи метана М., ГИАБ, №8,2004. -С. 77-80.

49. Васючков Ю.Ф. К методике определения параметров процесса гидрорасчленения пласта для его дегазации. М-, ГИАБ, тематическое приложение МЕТАН, 2006. С. 257-267.

50. Сластунов С.В., Васючков Ю.Ф., Логинов А.К. Прогнозная оценка метанордобываемости угольных пластов на конкретных шахтных полях (на примере шахты «Комсомольская» Воркутинского месторождения), М.,ГИАБ, специальный выпуск 13, МЕТАН, 2007 С. 408-414.

51. Комплексная разработка метаноносных угольных месторожде-ний/В.Е. Зайденварг, А.Т. Айруни, Р.А. Галазов и др. — М.: Изд. ЦНИЭИугля, 1993. —143 с.

52. Scott А.А. modified approach to extimating coal-gas resources: Example from the Sand Wash Basin, Colorado// AAPG Bull.-1995, -79, № 9, p.1330-1336.

53. Форсюк А.А. Разработка систем обеспечения безопасности производственных процессов в угольных шахтах: Автореф. докт. техн. наук. — М., МГГУ, 2000.-35с.

54. Чернов Е.Д. Теоретические основы и методология проектирования систем обеспечения безопасности производственных процессов: Автореф. докт. техн. наук. СПб.: Балт. гос. техн. ун-т им. Д.Ф.Устинова, 1996.

55. Чирки X. На пути к целостной науке о предприятии //Проблемы теории и практики управления. 2000, №2. - С.92-96.

56. Есипов Ю.В., Лапсарь А.П. Разработка метода системного анализа потенциальной опасности комплекса «технический объект нерегламентированные факторы окружающей среды»// Надежность и контроль качества. -1997. -Челябинск: НТЦ-НИИОГР, №11. С. 45-56.

57. Кравчук И.Л., Пикалов В.А. Двухуровневое управление промышленной безопасностью шахты //Шахта «Распадская»: между прошлым и будущим (1996-2000). Междуреченск-Челябинск, 2001. - С. 96-98.

58. Сидоров В.И. Разработка методологических основ промышленной безопасности в базовых отраслях промышленности: Автореф.докт. техн. наук/ НТЦ «Промбезопасность». М., 1996.

59. Сковородкин В.Ю. Повышение уровня промышленной безопасности в современных условиях // Ваша безопасность: Инф.-аналит. бюлл. /Челяб. округ ГГТН России. Челябинск: 2000, №3. - С.3-7.

60. Основы научно-технической политики в области безопасности/ Фролов К.В., Махотов Н.А., Грационский Е.В.// Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. -М.: ВИНИТИ, 1994, №1. С. 9-15.

61. Павлов А.Ф., Чигрин В.Д. Состояние травматизма на предприятиях угольной отрасли// Безопасность труда в промышленности. М.: 1999, №6. — С. 2-5.

62. Руководство по включению аспектов безопасности в стандарты: №51-1990/ИСО/МЭК.

63. Сафонов Г.Н. Охрана труда при подземной разработке месторождений. М.: Недра, 1990. - 256с.

64. Сергеев Г.С. Системы государственного регулирования в сфере производственной безопасности в промышленно развитых странах// Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. М.: ВИНИТИ, 1992, №5. — С. 1-19.

65. Сковородкин В.Ю. Совершенствование системы контроля промышленной безопасности на уровне округа Госгортехнадзора России: Дисс. .канд. техн. наук. Челябинск, 2000. - 119 с.

66. Крышевич О.В., Переездчиков И.В. Модель управления опасностями системы «человек машина - среда»// Сер. Машиностроение. - М.: МГТУ, 1998, №2. - С. 32-43.

67. Нижегородцев P.M. Общесистемные основания технологическогоменеджмента и технико-экономическая безопасность предприятия // Проблемы управления безопасностью сложных систем: Тез. докл. V междунар. конф. Т.2. -М.: 1998.-С. 165-167.

68. Денисов С.Е., Котляр JI.A., Кравчук И.Л. Оценка степени влияния на безопасность труда мероприятий, направленных на повышение эффективности угледобывающих предприятий //Научные сообщения НТЦ-НИИОГР. Вып. 1. Екатеринбург: УрО РАН, 1999. - С. 32-36.

69. Кравчук И.Л., Галкин А.В., Галкин В.А. О концепции системы управления безопасностью труда на угольных шахтах России: Препринт №6. -Челябинск, НТЦ-НИИОГР 1999. 24с.

70. Кузьмин И.И. Безопасность и техногенный риск: системно-динамический подход// Жур. Всес. хим. о-ва. 1990, №4. - С. 415-420.

71. Лебедев А.В. Основные проблемы безопасности на предприятиях промышленности России и пути их решения// Уголь. 1998, №9. - С. 59-61.

72. Лозовой В.Д. Проблемы безопасности работ в горной промышленности на рубеже XXI века: Докл. на междунар. конф.// Безопасность труда в промышленности. 1999, №11. - С. 7-10.

73. Бухтояров В.Ф., Чигрин В.Д. Принципы создания системы управления безопасностью в угольной отрасли в условиях рыночной экономики //Проблемы адаптации предприятий: Тр. НИИОГР.— Екатеринбург: УрО РАН, 1999, вып.4. С.28-32.

74. Единая система управления безопасностью в угольной промышленности//Безопасность труда в промышленности. 1985, №12. - С .2-5.

75. Елохин А.Н. Анализ и управление риском: Теория и практика. М.: 2000.- 185с.

76. Козлитин A.M., Попов А.И. Методы технико-экономической оценки промышленной и экологической безопасности высоко рисковых объектов техносферы. Саратов: Саратовский гос. техн. ун-т, 2000. -216 с.

77. Кравчук И.Л. Система обеспечения безопасности труда на угольных шахтах: состояние, тенденции развития и направления совершенствования. — Челябинск, 2001.

78. Кравчук И.Л., Артемьев В.Б. Выбор стратегии обеспечения безопасности предприятия //Проблемы адаптации предприятий: Тр. НИИОГР.-Екатеринбург: УрО РАН, 1999, вып.4. С. 44-48.

79. Радаев Н.Н. Модель адаптивного управления безопасностью потенциально опасных объектов //Проблемы управления безопасностью сложныхсистем: тез. докл. V междунар. конф. Т.2. М.: 1999. - С.194-196.

80. Чернов К.В. Техносфера и безопасность жизнедеятельности// Безопасность труда в промышленности. 1999, №4. - С. 18-21.

81. Шлыков В.Н. Исследование риска травматизма и разработка методов его снижения: Дисс. канд. техн. наук. -М.: 1994. — 159 с.

82. Безопасность труда в горнорудной промышленности. М.: Недра, 1987.-80с.

83. Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности. -М.: ГНТП «Безопасность», МИБ СТС, 1996.

84. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. — М.: Высшая школа, 1999.-448 с.

85. Кравчук И.Л., Чигрин В.Д., Шлимович Ю.Б. Методическое обеспечение производственного контроля промышленной безопасности на предприятиях угледобывающей отрасли //Безопасность труда в промышленности. 2001, №8. - С.2-4.

86. Безопасность России: Словарь терминов и определений. М.: Знание, 1999.-361с.

87. Кравчук И.Л., Устинова С.А., Маркова И.В. Об информационном обеспечении безопасности производства на горнодобывающем предприятии // Научные сообщения НТЦ-НИИОГР.- Екатеринбург: РЕКПОЛ, 1999, вып. 1.-С. 40-42.

88. Кузьмин И.И. Обеспечение безопасности и техногенных рисков// Жур. Всес. хим. о-ва. 1990, №4. - С. 219-227.

89. Управление шахтой в кризисных условиях: Записка по материалам семинара, 2-5 июля, 1996г. /АО "Шахта Распадская"; НИИОГР. Междуре-ченск: 1996. -61с.

90. Воробьев Ю.Л., Малинецкий Г.Г., Махутов Н.А. Теория риска итехнология обеспечения безопасности //Проблемы обеспечения безопасности при чрезвычайных ситуациях. 4.1. 1998, №4. - С.150-162.

91. Оголихин А.С. Построение системы управления безопасностью промышленного предприятия на основе информационных технологий// Безопасность жизнедеятельности: Сб. науч. трудов. — Челябинск: ЮурГУ, 1998. — С. 18-23.

92. Аронов И.З. Современные проблемы безопасности технических систем и анализа риска // Стандарты и качество. — 1998, №3. — С.45-50.

93. Рекомендации по обеспечению безопасности труда на разрезах. -Челябинск: НИИОГР, 1989. 88 с.

94. Рачков В.И. Безопасность как мера защищенности в теории опасных систем// Науч. техн. пробл. безоп. АЭС и пробл. подгот. спец. для нужд ядер, энерг.: Тез. докл. 3 Междунар. конф., Обнинск, 3 — 7 окт. 1993:- Обнинск: 1993.-С. 91.

95. Крышевич О.В., Переездчиков И.В. Модель управления опасностями системы «человек машина - среда»// Сер. Машиностроение. — М.: МГТУ, 1998, №2. - С. 32-43.

96. В поисках снижения производственного риска. Методика оценки состояния промышленной безопасности и охраны труда на предприятии //Охрана труда. Практикум. 2001, №4. - С.21-25.

97. Бабокин И.А. Система безопасности труда на горных предприятиях. М.: Недра, 1984. - 320 с.

98. Васильчук М.П. Проблемы обеспечения промышленной безопасности в России// Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. -М.: ВИНИТИ, 1994, №7. с. 26-38, 105.

99. Евдокимов Ф. И., Саенко Г.В., Грядущий Б.А. Оценка безопасности технологических процессов угледобычи. Киев: Тэхника, 1992. -124с.

100. Галкин В.А., Козовой Г.И. Основная проблема угледобывающих предприятий при переходе к рыночным отношениям// Уголь. 1997, №7/8. — С.123-125.

101. Бурков В.Н., Сергеев Г.С. Управление риском: экономические аспекты обеспечения производственной безопасности // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. -М.: ВИНИТИ, 1993. С. 18-31.

102. Теория защитных пластов / И.М. Петухов, B.C. Сидоров, И.А. Фельдман, A.M. Линьков. Л.: Недра, 1976. -224 с.

103. Петухов И.М., Линьков A.M. Механика горных ударов и выбросов. -М.: Недра, 1983. -280 с.

104. И.М. Петухов. Горные удары на угольных шахтах. 2-е изд., переработ. и доп. СПб.: ВНИМИ.2004. - 238 с.

105. Каталог пластов угля, склонных к горным ударам, на месторождениях Российской Федерации. СПб.: ВНИМИ, 1996.

106. Логинов А.К. Современные технологические и технические решения отработки угольных пластов/ Под ред. О.В. Михеева М.: МГТУ, 2006. -389 с.

107. Артемьев В.Б., Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М. Динамические формы проявления горного давления. — С-Пб.: Наука, 2009. — 347с.

108. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, опасные по горным ударам. — Л.: ВНИМИ, 1988.

109. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам. -Л.: ВНИМИ, 1981.— 116 с.

110. Коршунов Г.И., Логинов А.К., Зуев В.А. Разработка угольных пластов Воркутского месторождения в сложных горно-геологических условиях. СПб: Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы. 2006. -256 с.

111. Методическое руководство по выбору геомеханических параметров технологии разработки угольных пластов короткими забоями. -СПб.: ВНИМИ, 2003.-С. 54.

112. Геомеханические аспекты сдвижения горных пород при подземной разработке угольных и рудных месторождений. -СПб.: ВНИМИ, 2003.

113. Акинынин Б.Т. Методические указания по прогнозированию динамических явлений на угольных пластах по их фазово-физическим свойствам. Л.: ВНИМИ, 1981.

114. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России. СПб.: ВНИМИ, 2000. - 70 с.

115. Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М. Многоштрековая подготовка угольных пластов. — С-Пб.: Наука, 2007. — 250 с.

116. Hanna К., Conover D., and Haramy K."Coal Mine Entry Intersection Behavior Study". U. S. Department of the Interior, Bureau of Mines. Report of Investigations 9337, 1991.

117. Kanaan Hanna and Robert Cox "Automated ground control management system for coal mine Wazard Detection". 2-й Международный симпозиум по механизации и автоматизации горных работ. Лулеа, Швеция, 7-10 июня 1993г. Изд. A.A.Balkema /Rotterdam. 1993/

118. Перспективные паспорта крепления, охраны и поддержания подготовительных выработок при бесцеликовой технологии отработки угольных пластов / ВНИМИ Бажин Н.П., Ардашев К.А., Громов Ю.В. и др. -Л.: ВНИ-МИ, 1984.-112 с.

119. Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М. Геомеханические принципы разработки нижних горизонтов Воркутского угольного месторождения.- С-Пб.: Международная академия безопасности человека и природы, 2006. 280 с.

120. Айруни А.Т., Зенкович Л.М., Мхатвари Т.Я. Искусственное увеличение защитного действия при разработке выбросоопасных пластов. М.: ЦНИЭИуголь, 1984, вып.7. - 49 с.

121. Jolly, D. C., Morris, L.H. and Hinsley, F. B. (1968) An investigation into the relationship between the methane sorption capacity of coal and gas pressure. Mining engineer, Vol.127, No. 94, pp.539-548.

122. Пучков Л.А., Сластунов C.B., Федунец Б.И. Перспективы добычи метана в Печорском угольном бассейне. М.: Изд-во МГГУ, 2004 - 557 с.

123. Анализ промежуточных результатов работы по внедрению СУПБ и ОТ в общую систему управления: Отчет /ОАО по добыче угля «Воркутауголь»; ОАО «НТЦ-НИИОГР». Воркута - Челябинск, 2007. - 15 с.

124. Артемьев В.Б. и др. Личная неосторожность пострадавшего — главная причина травмирования? /В.Б. Артемьев, О.В. Воробьева, А.К. Логинов, В.П. Баскаков, А.В. Галкин //Безопасность труда в промышленности. -2007. -№ 12.-С. 48-53.

125. Кравчук И.Л. Система обеспечения безопасности труда на угольных шахтах: Состояние, тенденции развития и направления совершенствования /И.Л. Кравчук; НТЦ-НИИОГР. Челябинск, 2001. - 60 с.

126. Положение о системе управления промышленной безопасностью и охраной труда в организациях угледобывающего комплекса города Воркуты: Стандарт организации ОД.ПБ и ОТ.УКВ.ОО 1.06.1 /ОАО по добыче угля «Воркутауголь». Воркута, 2006. - 201 с.

127. Волков И.И. и др. Развитие компетентности персонала как метод снижения аварийности и травматизма /И.И. Волков, И.Л. Кравчук, Е.М. Неволина //ГИАБ. Тематическое приложение «Безопасность». М.: Изд-во МГГУ, 2005.-С. 78-94.

128. Кравчук И.Л. и др. О концепции системы управления безопасностью труда на угольных шахтах России: Препринт № 6 /И.Л. Кравчук, А.В. Галкин, В А. Галкин; НИИОГР. Челябинск, 1999. - 24 с.

129. Логинов А.К. и др. Методы работы с рисками: Как существенно повысить противоаварийную устойчивость производства /А.К. Логинов, Г.В. Ляховский, Т.К. Орлов, И.Л. Кравчук, Е.М. Неволина //Уголь. 2008. - Специальный выпуск ОАО «СУЭК». -С. 56-57.

130. Кравчук И.Л. и др. Опыт работы ОАО «Воркутауголь» по снижению риска аварий и травм /И.Л. Кравчук, Г.В. Ляховский, Е.М. Неволина //Безопасность угледобычи: Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня. 2007. - № ОВ 17. - С. 124-137.

131. Логинов А.К. Развитие системы управления промышленной безопасностью в угольной компании /А.К. Логинов //Безопасность угледобычи: Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня. -2007. № ОВ 17. - С. 48-58.

132. Логинов А.К. Структура системы управления промышленной безопасностью в угледобывающей компании /А.К. Логинов //Уголь. 2006. — № 12.-С. 21-25. \

133. ГОСТ Р 12.0.006-2002 «Система стандартов безопасности труда. Общие требования к системе управления охраной труда в организации»: Принят постановлением Госстандарта РФ от 29 мая 2002 г. N 221-ст.

134. OHSAS 18001:2007 Occupational health and safety management systems Requirements. «Системы менеджмента профессионального здоровья и безопасности - Требования».: Стандарт.

135. Кравчук И.Л. и др. Возможности экспертизы эффективности функционирования СУПБ и ОТ /И.Л. Кравчук, Г.В. Ляховский, Е.М. Неволина,

136. И.С. Астахова //Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения: Тр. 5-ой межрегион, науч.-практ. конф. (Воркута, 11-13 апреля 2007 г.) /СПГТИ (ТУ) ВГИ; ОАО «Воркутауголь». Т. 1. - Воркута, 2007. - С. 187189.150.

137. Галкин А.В. и др. Подход к управлению квалификацией персонала угледобывающих предприятий в области обеспечения безопасности производства /А.В. Галкин, Е.М. Неволина //Безопасность труда в промышленности. 2004.-№ 11С. 29-31

138. Программа действий по интеграции системы управления промышленной безопасностью и охраной труда в общую систему управления ОАО «Воркутауголь» /ОАО по добыче угля «Воркутауголь». Воркута, 2006. - 8 с.

139. Логинов А.К. и др. Методы снижения рисков аварий и травм в угледобывающей компании /А.К. Логинов, В.Б. Артемьев, И.Л. Кравчук //Безопасность труда в промышленности. 2006. - № 12. - С. 47-52.

140. Каледина Н.О. Безопасность жизнедеятельности: Уч. пособ. для студ. вузов. М: МГГУ, 1997. - 48с.

141. Методика расчета экономического эффекта от внедрения проекта оптимизации СУПБ и ОТ /ОАО «Воркутауголь»; ОАО «НТЦ-НИИОГР». -Воркута Челябинск, 2007. — 24 с.

Информация о работе

Логинов, Александр Кимович
доктора технических наук
Москва, 2009
ВАК 25.00.22

Диссертация

Комплексное обоснование прогрессивных технологических решений по интенсивной отработке высокогазоносных угольных месторождений - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы