Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Обоснование пространственно-планировочных решений при вскрытии запасов перспективных угольных шахт

ВАК РФ 25.00.21, Теоретические основы проектирования горно-технических систем

Автореферат диссертации по теме "Обоснование пространственно-планировочных решений при вскрытии запасов перспективных угольных шахт"



На правах рукописи

ОБОСНОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ШЕАШПЮВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ ПРИ ВСКРЫТИИ ЗАПАСОВ ПЕРСПЕКТИВНЫХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ

Специальность 25.00.21 - «Теоретические основы проектирования горнотехнических систем»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 ДЕК 20:9

Москва 2010

004617436

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный горный университет» на кафедре «Подземная разработка пластовых месторождений»

Научный руководитель доктор технических наук,

профессор Малкин Анатолий Степанович

Официальные оппоненты: доктор технических паук,

профессор Постников Владимир Иванович

кандидат технических наук,

доцент Станис Елена Владимировна

Ведущая организация: ННЦГП-ИГД им. А.А.Скочинского

(г. Люберцы Московской области)

Защита диссертации состоится 29 декабря 2010г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.128.03 при Московском государственном горном университете по адресу; 119991, ГСП, Москва, В-49, Ленинский проспект, 6

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета

Автореферат разослан 29 ноября 2010г.

Ученый секретарь диссертационного совета: доктор технических наук, профессор Савич Игорь Николаевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Важнейшей целью перспективного развития российской угольной промышленности является повышение устойчивости и безопасности угледобычи на основе реализации современного научно-технического потенциала и технологий, отвечающих современным тенденциям развития научно-технического прогресса.

Энергетической стратегией России в течении ближайших 15-20 лет предусмотрен ввод 150-200 млн. тонн новых производственных мощностей, обеспечивающих динамическое повышение технического и экономического уровня угольного производства.

В проекты строительства новых шахт, реконструкции, технического перевооружения, модернизации и поддержания мощности на достигнутом уровне должны закладываться новейшие технологические решения с учётом передового отечественного и зарубежного опыта, совершенствования принципа планирования и прогнозирования развития горных работ, раскройки шахтных полей, причём горно-капитальную часть этих проектов следует решать на основе широкого применения прогрессивных объёмно-планированных решений, и в первую очередь следует рассматривать вскрытие шахтных полей и новых горизонтов, увеличивающих сроки службы и сокращающих время строительства.

При строительстве и реконструкции угольных шахт наиболее сложными, дорогостоящими и трудоемкими являются работы по вскрытию месторождения либо шахтного поля. Удельный вес этих работ составляет 20-25% сметной стоимости и 30-50% общего времени строительства. Перевод горных работ на все более глубокие горизонты привел к необходимости размещать топологическую сеть горных выработок в российском Донбассе на глубине 1000-1200 м, в Кузбассе - 700м.

В мире и в России в последние годы накоплен огромный объем информации по новым достижениям в вопросах вскрытия шахтных полей и новых горизонтов как при строительстве новых, так и при объединении шахт (технологические структуры «шахта-лава», «шахта-пласт», блоковое вофытие, вскрытие индивидуальных шахт), поэтому в данной работе поставлена цель -

выбрать из этого объема информации и рассмотреть с единой точки зрения (технологической и экономической) те аспекты достижений в области вскрытия, которые будут являться основой для дальнейшего развития и усовершенствования технологических схем угледобывающих предприятий.

Таким образом, актуальность темы исследований определяется необходимостью обеспечения реализации прогрессивных пространственно-планировочных решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, прогрессивных поэтапных преобразований технологических схем угольных шахт, обеспечивающих сокращение сроков строительства и увеличение сроков службы, обусловленных тенденциями развития научно-технического прогресса отрасли и требованиями конъюнктуры рынка конечной продукции на угольной основе.

Задачи исследования формулируются следующим образом:

- обобщение и анализ производственно-технического состояния шахтного фонда угольных компаний России и обоснование принципов совершенствования схем вскрытия шахтных полей перспективных угольных шахт;

- обобщение и анализ вскрытая шахтных полей и новых горизонтов для наиболее характерных горно-геологических и горнотехнических условий шахт Кузнецкого угольного бассейна;

разработка экономико-математической модели оптимизации пространственно-планировочных решений по вскрытию шахтных полей и новых горизонтов с установлением области их эффективного применения;

- определение рациональной структуры и установление оптимальных параметров схем вскрытия новых горизонтов угольных шахт и разработка рекомендаций по их строительству в минимально короткие сроки;

- разработка методических положений оценки и ранжирования схем вскрытия шахтных полей со строгим группированием их по направлениям поэтапного развития в условиях рыночной экономики;

- обоснование в качестве перспективных технологических решений по повышению уровней прогрессивности и экономичности подземных горных работ, технических решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, позволяющих увеличивать срок их службы и сокращать сроки строительства.

Целью диссертации является выявление направлений развития пространственно-планировочных решений при вскрытии шахтных полей и новых горизонтов для увеличения сроков службы и сокращения сроков строительства, повышения уровня прогрессивности и экономичности горных работ, обеспечивающих должную конкурентоспособность и инвестиционную привлекательность, повышение устойчивости воспроизводства запасов угля й концентрации горных работ.

Основная идея работы заключается в реализации комплексного подхода к формированию информационно-методической базы обоснования перспективных, экономичных и надежных пространственно-планировочных решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, реализующих концепцию поэтапного развития технологических схем угольных шахт.

Методы исследований: в работе реализован комплекс методов, включающий научное обобщение, анализ результатов ранее выполненных исследований, методы условной оптимизации, экономико-математического моделирования, методы квалиметрии, теории полезности, теории принятия сложных решений, математические методы обработки статистических данных и др.

Основные научные положения, разработанные лнчно соискателем:

- определяющим условием необходимости и целесообразности оптимизации пространственно-планировочных решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов является удовлетворение требований повышения устойчивости воспроизводства запасов угля и концентрации горных работ с учётом специфики рыночных отношений в отрасли и конъюнктуры рынка конечной угольной продукции;

- устойчивое и длительное функционирование технологических схем угольных шахт обеспечивается за счет реализации прогрессивных, надежных и экономичных схем вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, основанных на применении центрально-сдвоенных стволов с проходкой до конечной отметки ведения горных работ, отнесенными вентиляционными (воздухоподающими) стволами и погоризонтными квершлагами с отработкой на каждом горизонте бремсбергового и уклонного бесступенчатого полей;

- должная конкурентоспособность угольных шахт в рыночной среде реализуется при высоких уровнях концентрации и интенсивности работ, что обеспечивается отработкой на каждом горизонте бремсбергового и

бесступенчатого уклонного полей с длиной по падению до 2 км и доведением срока службы горизонта до 25-30 лет, гибкими технологическими схемами вскрытая шахтных полей, адаптивных к изменениям внешней среды функционирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложены научно-методические принципы формирования механизма выбора и обоснования прогрессивных, надёжных и экономичных пространственно-планировочных решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, основанного на экономико-математическом моделировании и критерии оптимальности КРУ (чистый дисконтированный доход);

- разработаны методические рекомендации по обоснованию комплекса пространственно-планировочных решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов при строительстве новых и реконструкции действующих шахт, при реализации которых обеспечивается должный уровень прогрессивности и экономичности ведения подземных горных работ в соответствии со спецификой рыночных отношений в отрасли;

- доказана сравнительная эффективность схем вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, позволяющих увеличить срок их службы и сократить сроки строительства;

- предложена методика комплексной интегральной оценки способов вскрытия шахтных полей для последующего корректного группирования и ранжирования по направлениям поэтапного развития в условиях рыночной экономики и сложившейся конъюнктуры рынка угольной продукции.

Научное значение работы заключается в развитии и совершенствовании научно-методической базы обеспечения эффективного функционирования схем вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, уровня прогрессивности юс пространственно-планировочных решений с учётом закономерностей развития научно-технического прогресса в отрасли и эффективности функционирования угледобывающих предприятий в рыночной среде.

Практическое значение работы состоит в разработке рекомендаций по реализации стратегии поэтапного развития схем вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, направленной на повышений технико-экономической эффективности их функционирования, обеспечивающих прогрессивную,

экономичную и надежную структуру пространственно-планировочных решений и топологическую сеть вскрывающих горных выработок.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- достаточным объемом объектов исследований и представленным анализом статистической информации о работе угольных шахт отрасли;

- корректностью постановки задач исследований и использованием современных методов при обосновании прогрессивных, надежных и экономичных схем вскрытия шахтных полей и новых горизонтов с учётом их поэтапного развития в условиях рыночной экономики;

- результатами экономико-математического моделирования и оценки технического уровня схем вскрытия, обеспечивающих повышение устойчивости воспроизводства запасов угля и высокую концентрацию горных работ.

Реализация работы. Научные и практические результаты работы прошли проверку и использованы при разработке программ и планов перспективного развития горных работ на шахтах филиала ОАО «СУЭК» в г. Ленинск-Кузнецкий.

Апробация работы. Основные положения диссертации были обсуждены и получили одобрение на научных симпозиумах в рамках «Недели горняка», проводимых в МГГУ (Москва, 2006-201 Огг.), и на научных семинарах кафедры ПРПМ МГГУ (Москва, 2006-2010гг.).

Публикации. На тему диссертации опубликовано четыре научные статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения; содержит 41 рисунок, 24 таблицы и список литературы из 108 наименований.

Автор выражает благодарность д.т.н., проф. ВАгафонову за помощь в сборе информации, проведении исследований, полезные замечания и ценные советы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Анализ технологического и социально-экономического развития шахтного фонда угольных компаний России

Глобальный экономический кризис оказал существенное негативное влияние на угольную промышленность России. Вторая половина 2008 года и первая половина 2009 года характеризовались значительным (15-25%) снижением уровня угледобычи, вызванным падением объемов промышленного производства, уменьшением платежеспособного спроса и резким снижение цен на уголь. Вместе с тем показатели второй половины 2009 года позволяют прогнозировать уменьшение влияния кризиса и выход по итогам года на уровень добычи 300-310 млн. т. угля, что соответствует показателям 2007 года и падению производства относительно уровня 2008 года на 5-8%.

Несмотря на то что в последнее десятилетие наблюдалось ежегодное увеличение добычи угля - с 2000 г. по 2008 г. добыча угля в России выросла с 209 до 326 млн. т в год - его доля в общем объеме энергоресурсов остается незначительной. При этом рост добычи (средний рост добычи более 4 % в год) в указанный период был связан главным образом не с увеличением внутреннего потребления угля, что предусматривается «Энергетической стратегией развития России на период до 2030 г.», а с повышением объемов его экспорта. В период последнего десятилетия в условиях работы предприятий угольной промышленности произошли значительные изменения. Большая часть активов угольных предприятий перешла в собственность финансовых групп, металлургических и угольно-энергетических холдингов.

В настоящее время в угольной промышленности России действует свыше 240 угледобывающих предприятий, в том числе 96 шахт и около 150 разрезов, суммарные производственные мощности которых составляют более 360 млн. т. добычи угля в год. Угольная промышленность России сегодня представляет собой полностью рыночный сегмент российской экономики, практически 100 процентов угледобывающих организаций имеют частную форму собственности. Основным угледобывающим регионом России остается Кузнецкий угольный бассейн, на долю которого приходится около 60% всей добычи (около 80 % добычи коксующихся углей). В региональном разрезе увеличатся объемы добычи в Кузбассе, Канско-Ачинском бассейне и на других месторождениях Восточной Сибири, а также на Дальнем Востоке.

На месторождениях европейской части России и Урала добыча угля стабилизируется, а в дальнейшем при благоприятных условиях спроса может возрасти до 30 млн. тонн.

Необходимо отметить, что рост угледобычи в России в последнее десятилетие обеспечивался в первую очередь благодаря вводу новых производственных мощностей в Кузбассе - в период с 2000 г. по 2009 г. введено в эксплуатацию 19 шахт и 22 разреза общей производственной мощностью 58 млн. т.

Перспективы развития угледобычи в России определены в проекте Энергетической стратегии России на период до 2030 года, сохраняющей неизменными цели и главные принципы государственной энергетической политики. Реализация Стратегии предполагается в три этапа: 1-й - до 2013-2015 г., 2-ой - до 2020-2022 г. и 3-й - до 2030 г. При этом 1-й этап связан с преодолением кризисных явлений в экономике и энергетике, 2-й - с общим повышением эффективности экономики и энергетики, а 3-й этап с высокоэффективным использованием традиционных энергоресурсов.

Говоря об индикаторах стратегического развития угольной промышленности, необходимо выделить экономическую эффективность угледобычи. При этом следует отметить, что достижение высоких плановых показателей по приросту добычи на одного занятого в отрасли и темпам роста нагрузки на очистной забой, предусмотренных Стратегией, было возможно лишь на пройденном в последнее десятилетие этапе развития угольной промышленности, на протяжении которого в освоенных угледобывающих районах с развитой инфраструктурой были введены в эксплуатацию целый ряд месторождений с благоприятными горно-геологическими условиями, что позволило при росте цен на уголь на мировом рынке существенно повысить инвестиционную привлекательность угледобычи. Вместе с тем, учитывая значительную долю (по разным оценкам 50-70%) нетехнологичных запасов, т.е. запасов с неблагоприятными условиями для разработки, а также тот факт, что наиболее привлекательные разведанные месторождения, обеспеченные транспортной инфраструктурой в настоящее время освоены, можно прогнозировать, что сохранение высоких темпов роста указанных показателей в дальнейшем потребует значительных долгосрочных инвестиций, направленных на освоение новых районов Кузбасса, Восточной Сибири и Канско-Ачинского бассейна, что не возможно только при привлечении собственных финансовых

7

резервов угледобывающих компаний. Кроме того экономическая целесообразность таких инвестиций будет в значительной степени определяться ценой на уголь, которая, в свою очередь, существенно зависит от стоимости других знергоресурсов.

Необходимым условием развития угольной промышленности России является благоприятная конъюнктура рынка угля, обеспечивающая требуемый уровень привлекательности инвестиций в условиях повышенных издержек, связанных как с отработкой запасов в сложных горно-геологических условиях, так и со значительными транспортными расходами, доля которых в некоторых случаях значительно выше затрат на добычу угля. Следует отметить, что низкая инвестиционная привлекательность проектов угольной промышленности в условиях кризиса заставляет собственников отказаться от большинства программ развития производства и снижать издержки производства за счет приостановки работ по подготовке запасов новых участков и горизонтов, что в послекризисный период будет являться основным сдерживающим фактором развития угледобычи.

Кроме того, в связи со снижением инвестиционной привлекательности угледобычи в целом ряде городов и районов обостряются социальные вопросы, связанные с приостановкой работы и закрытием шахт и разрезов. Наиболее остра эта проблема для шахтерских городов и поселков, где большинство предприятий занимаются добычей и переработкой угля или являются обслуживающими угледобычу производствами.

В сложившейся рыночной ситуации успешное конкурирование продукции угледобывающих предприятий на международном рынке и сохранение (повышение) уровня экспорта угля, а также жизнеспособность целого ряда угледобывающих предприятий России, мо1уг быть обеспечены только при условии совершенствования техники и технологий угледобычи, снижения издержек производства и повышения в конечном итоге технико-экономических показателей при обеспечении высокого уровня безопасности труда, что в свою очередь зависит от инвестиционной привлекательности проектов угледобычи.

В этой связи приоритетными направлениями развития угольной промышленности являются: обеспечение вовлечения в отработку высокотехнологичных запасов, совершенствование пространственно-планировочных решений при вскрытии запасов перспективных шахт и

масштабная модернизация производства, которая позволит существенно повысить эффективность угледобычи и вывести угольную промышленность России на уровень ведущих угледобывающих стран.

Анализ методов, использующихся при оптимизации параметров шахт

Анализ методов, использующихся при оптимизации параметров шахт, показал, что их условно можно разделить на следующие основные группы.

1. Методы безусловной оптимизации (минимизации) - методы нелинейного программирования. Методы решения задач безусловной минимизации (оптимизации) большинство авторов делят на три группы:

первая группа — методы нулевого порядка решения задач безусловной минимизации; к ним относятся такие методы, в которых вычисляются и используются только значения минимизируемой функции:

• метод конфигурации (Хука - Дживса);

• метод деформируемого многогранника (Нелдера - Мида);

• метод Розенброка;

■ метод Пауэлла;

• адаптивный метод случайного поиска;

• метод сопряженных направлений;

• методы одномерной оптимизации;

вторая группа — методы первого порядка (градиентные методы) решения задач безусловной минимизации; к ним относятся методы, в которых вычисляются первые частные производные минимизируемой функции:

• метод градиентного спуска с постоянным шагом;

• метод наискорейшего градиентного спуска;

• метод Флетчера - Ривса (метод сопряженных градиентов);

• методы переменной метрики (метод Дэвидона - Флетчера - Пауэлла (ДФП), метод Бройдена - Флетчера - Шэнно и др.);

• метод Гаусса — Зейделя и другие;

• метод покоординатного спуска;

третья группа — методы второго порядка решения задач безусловной минимизации; к ним относятся такие методы, в которых вычисляются вторые частные производные минимизируемой функции:

• метод Ньютона;

• метод Ньютона — Рафсона;

• метод Левенберга—Марквардта.

2. Методы одномерной оптимизации включают:

- метод дихотомии;

- метод золотого сечения;

- метод Фибоначчи;

- метод равномерного поиска и их модификации.

3. Методы линейного программирования с моделями параметрического, дробно-линейного и целочисленного программирования.

В настоящее время существуют две основные группы методов решения задач линейного программирования:

- симплексный метод и его модификации;

- метод внутренней точки и его модификации.

4. Методы нелинейного программирования с моделями условной оптимизации (сепарабельное программирование, геометрическое программирование).

5. Методы динамического программирования.

Обоснование пространственно-планировочных решений при вскрытии запасов перспективных угольных шахт

На современном этапе развития угледобывающих технологий и горнодобывающей техники в целях обеспечения должной конкурентоспособности угольных предприятий - шахт в целом в мировой практике - практически во всех угледобывающих странах принята концепция постепенного перехода к технологическим структурам «шахта-лава», «шахта-пласт».

В этом контексте наиболее последовательно продвигаются угольные индустрии Австралии, США, России, Китая и Великобритании. При этом за нижний уровень рентабельности принимается производительность этих структур не менее 1 млн.тонн в год из одного очистного забоя, а в строящихся, вводимых в эксплуатацию и реконструируемых предприятиях этот уровень должен достигать не менее 3 млн. тонн в год.

В принципиальном виде общая структура «мини-шахты» в системе технологических структур «шахта-лава» на базе одноштрековой подготовки и бесцеликовой отработки выемочных полей выглядит следующим образом: как правило, в качестве основополагающей используется панельная схема

подготовки с формированием двусторонних выемочных полей, которые подготавливаются двумя основными и двумя вспомогательными уклонами (наклонными стволами) (длина панели 3000-6000 м при длине лавы в 300 м).

Разработанный тип шахты принципиально отличается от ныне действующих в Кузбассе. Главным отличием является ориентирование на применение надежной высокопроизводительной техники очистных, подготовительных и транспортных работ в благоприятных горно-геологических условиях угленосного района. Основываясь на опыте зарубежных стран и характеристиках отечественных очистных комплексов последнего поколения, нагрузка на комплексно-механизированный очистной забой возможна 5 000 т/сутки и более. Это позволяет обеспечить мощность шахты работой одного очистного забоя, что дает возможность всем вспомогательным службам шахты сосредоточиться на обслуживании одного, а не многих забоев и тем самым существенно повысить надежность работы и упростить систему управления шахтой.

Предложенная схема вскрытия и подготовки шахтного поля совмещает в себе оба элемента, являясь, по сути, подготовкой панели, а также позволит получить следующие преимущества по сравнению с рассмотренными вариантами и традиционными способами вскрытия и подготовки:

- минимальный объем горно-строительных работ и, соответственно, инвестиций;

- возможность скорейшего ввода шахты в эксплуатацию (срок строительства 3 - 3,5 года) при условии достаточного финансирования;

- горные выработки, в основном, проходятся по углю с попутной реализацией угля в период строительства;

- пройденные по нижележащему пласту наклонные стволы для подачи в шахту свежего воздуха могут быть в последующем использованы для его отработки.

Транспорт угля принят конвейерный от единственного очистного забоя до технологического комплекса поверхности, что значительно повышает надежность работы конвейерной линии. Проветривание шахты предлагается по бремсберговой схеме, причем подача свежего воздуха в шахту и выдача исходящей струи производится по обособленным выработкам. Проведение подэтажных штреков с уклоном в сторону фланговых стволов позволяет разделить направление транспорта угля и потока воды, что создает условия для

более производительной и комфортной работы как очистного забоя, так и конвейерного транспорта.

Данный тип шахты обеспечивает эффективную работу шахты с наилучшей чистой прибылью на 1 т добычи угля из всех рассматриваемых вариантов.

В последние годы при разработке шахтных полей со значительным выделением метана требуется большое количество воздуха для проветривания - в связи с увеличением размеров шахтных полей по простиранию и падению, предусматривается блочная схема вскрытия с обособленной вентиляцией и с общими транспортными схемами. Блочная схема дает возможность разделить шахтное поле на блоки, что улучшает проветривание и поддержание выработок и одновременно позволяет проектировать и строить шахты большой производственной мощности.

Блоковый тип шахты позволяет резко увеличить нагрузку на разрабатываемые пласты с большим содержанием метана Строительство таких шахт стало возможным благодаря достигнутому техническому прогрессу в угольной промышленности (мощные подъемные установки, высокопроизводительный транспорт, автоматизация поверхностного технологического комплекса).

Исследования показывают, что в экономическом отношении крупные шахты более выгодны, чем мелкие. Это подтверждают и практические результаты работы шахт. На крупных шахтах Кузбасса, как правило, разрабатываются свиты, состоящие из большого количества пластов, горные работы ведутся на достаточно большой глубине, где существенно проявляются газовыделение в выработках шахт, высокие температуры, горное давление. В связи с этим важное значение имеет возможность достижения наиболее короткого пути для движения воздуха по горным выработкам, что создает предпосылки для более легкого их проветривания, для поддержания депрессии и температуры воздуха в шахте. Обеспеченность запасами крупных шахт может быть достигнута за счет разработки большого количества пластов в шахтном поле и больших размеров шахтных полей по простиранию.

Нормальное проветривание шахтных полей больших размеров может быть обеспечено путем разделения их на блоки с независимым проветриванием через два самостоятельных ствола или секционным проветриванием (только

через вентиляционные стволы) каждого блока. Большой объем добычи может быть обеспечен за счет одновременной работы нескольких блоков.

Основные достоинства блокового вскрытия - учет перспектив развитая шахты, происходящих во времени изменений условий работы, очередность пуска отдельных объектов в эксплуатацию. Поэтапное проектирование с рассредоточением во времени позволяет планово обновлять шахты через 20-25 лет, т.е. переводить в новое состояние, и в этом случае наиболее удобным является момент перехода эксплуатационных работ в новые блоки. Блоковый способ в полной мере обеспечивает адаптацию технических решений к изменениям будущих условий и позволяет отказаться от единого цикла проектирования и перейти на рассредоточение во времени проектирования, позволяющее улучшить показатели работы шахты и более рационально использовать капитальные вложения. Этот способ позволяет при проектировании учесть закон развития предприятия, т.е. учитывает технический прогресс и изменения в условиях работы.

На шахтах Кузбасса при относительно небольших глубинах разработки свит пологих пластов с одномарочными углями вскрытие шахтных полей целесообразно осуществлять реализацией комбинированного способа вскрытия. Уголь выдается по главному наклонному стволу оборудованным ленточным конвейером, а все вспомогательные операции и процессы (спуск-подъем людей, материалов и оборудования) осуществляются через вспомогательный вертикальный ствол. Основное достоинство комбинированного способа вскрытия заключается в обеспечении возможности непрерывного поточного транспортирования угля от очистного забоя до поверхности.

Комбинированный способ вскрытия наиболее часто применяется при глубине подъемного горизонта до 600м и углах падения угольных пластов до 18 градусов и эффективен при создании крупных шахт с годовой добычей более 2.0 млн.тонн. В таких случаях конвейерный транспорт оказывается более экономичным, чем скиповой подъем.

Для вскрытия шахтных полей в классическом варианте в сочетании с вертикальными (наклонными) стволами или штольнями используются капитальные или погоризонтные квершлаги. При этом в случае использования капитального квершлага обычно говорят об одногоризонтном вскрытии. При применении данного способа вскрытия шахтное поле отрабатывается без

деления на части (горизонты) по падению. Главный ствол проходится до уровня подъемного горизонта и далее не углубляется, - при этом капитальный квершлаг, проводимый на уровне подъемного горизонта, эксплуатируется в течение всего срока службы шахты. Воспроизводство вскрытых запасов угля осуществляется в этот период лишь путем проведения капитального квершлага на длину, необходимую для вскрытия очередного пласта или группы пластов.

Одногоризонтное вскрытие шахтных полей является наиболее эффективным с точки зрения показателей воспроизводства запасов, однако область его применения ограничена шахтами небольшой производственной мощности при отработке достаточно угленасьпценных месторождений. Во всех других случаях разработка наклонных угольных пластов возможна только при многогоризонтном вскрытии шахтных полей с последующей отработкой на нескольких горизонтах. При многогоризонтном вскрытии в период строительства шахты главный и вспомогательный стволы проходят до уровня первого подъемного горизонта, затем погоризонтными квершлагами вскрываются пласты, предназначенные для первоочередной отработки. Последующее воспроизводство вскрытых запасов на первом горизонте осуществляют путем проведения погоризонтных квершлагов для вскрытия очередной группы пластов, пока не будет отработана вся свита. К этому моменту, в соответствии с требованиями технологически правильного и упорядоченного порядка ведения горных работ, должны быть вскрыты запасы на втором горизонте путем углубки действующих стволов, а в необходимых случаях и проходки новых, а также проведены погоризонтные квершлаги для вскрытия первоочередной группы пластов на новом горизонте (строительство нового горизонта). В дальнейшем циклы работ по воспроизводству вскрытых запасов повторяются до полного исчерпания всех запасов в шахтном поле на нескольких горизонтах.

Следует отметить, что многогоризонтное вскрытие шахтных полей, обеспечивая достаточно большой срок службы шахты, постоянно требует цикличного проведения перманентных, с периодичностью в 10-20 лет, капиталоемких работ по строительству новых горизонтов, в связи с чем, на многих шахтах описанная технологическая схема многогоризонтного вскрытия реализуется лишь частично. В результате снижения объемов проходки и темпов углубки вертикальных стволов на многих шахтах основных угледобывающих бассейнов уровень подъемных горизонтов «завис» над уровнем горных работ.

Образовавшийся разрыв между глубиной ведения горных работ и уровнем подъемного горизонта по вертикали достиг на ряде шахт пятисот и более метров, в результате чего развитие горных работ перешло в формирование многоступенчатых уклонных полей со всеми вытекающими отрицательными последствиями в области транспорта, вентиляции, водоотлива, поддержания гораздо больше требуемой топологии сети горных выработок и т.д.

Устранение указанных недостатков в процессе воспроизводства вскрытых запасов на действующих шахтах возможно только путем форсированного строительства новых горизонтов с проходкой или углубкой стволов центральной промышленной площадки на технологически необходимую глубину.

Таким образом, очевидно, что совершенствование многогоризонтного вскрытия шахтных полей должно осуществляться в стратегических направлениях существенного увеличения срока службы горизонтов и сокращения длительности их строительства. До настоящего времени при проектировании технологических схем отработки пологих пластов на каждом подъемном горизонте (за исключением последнего) предусматривалось отрабатывать только бремсберговые ступени, преимущества которых хорошо известны: простота обеспечения восходящего проветривания выработок, гораздо меньший расход электроэнергии при транспортировании угля, сравнительно небольшая длина углубляемой части главных стволов при вскрытии новых горизонтов путем углубки последних. Вместе с тем и очевидны основные недостатки такой структуры порядка отработки запасов шахтного поля: небольшой срок службы подъемного горизонта (особенно при низкой угленасыщенности шахтного поля) и необходимость проведения более частых капитальных работ по вскрытию новых, нижележащих горизонтов. Поскольку фактические сроки службы, рассчитанные с учетом отработки на горизонте только бремсберговых полей составляют, как правило, не более 1015 лет, они соизмеримы со сроками строительства и явно недостаточны.

Следует отметить, что для условий действующих шахт Восточного Донбасса и Кузбасса практически невозможным является вскрытие нового горизонта путем углубки двух действующих стволов (главного и вспомогательного), поскольку они фактически не имеют углубочных отделений. Весь комплекс работ по вскрытию нового горизонта, таким образом, может быть произведен только через углубочный горизонт с использованием

существующих подъемов, у которых, как правило, отсутствует необходимый для указанных целей резерв пропускной способности.

Одним из способов существенного увеличения срока службы горизонта является обязательная отработка на каждом из них бремсбергового и бесступенчатого уклонного полей длиной по падению до 2 км. В большинстве случаев это позволит довести срок службы горизонта до 25 - 30 лет и обеспечит гораздо больший резерв времени для вскрытия и подготовки новых горизонтов.

Сложность проведения капитальных работ на действующих шахтах предопределяет многообразие применяемых способов вскрытия новых горизонтов. Тем не менее, все их можно разделить на две основополагающие группы: к первой из них относятся способы, предусматривающие перенос подъемного горизонта на новый, более глубокий уровень, ко второй - способы, позволяющие сохранить прежний уровень.

Выбор схем вскрытия новых горизонтов и определение их основных параметров имеют ряд особенностей:

- необходимость привязки применяемых планировочных решений к сложившемуся состоянию горных работ на действующем горизонте;

- потенциальная возможности использования определенной части действующих горных выработок как в процессе строительства горизонта, так и в период его последующей эксплуатации;

- наличие на действующей шахте поля вполне определенной конфигурации и размеров и возможности их увеличения, как правило, лишь по падению;

- различные уровни ведения очистных работ на отдельных пластах, залегающих в пределах шахтного поля;

- наличие действующего основного подъемного горизонта и возможности вскрытия нового горизонта без углубки или проходки главных стволов путем проведения одного или нескольких транзитных квершлагов с использованием существующего горизонта в качестве основного;

- необходимость в ряде случаев совмещения работ по вскрытию нового горизонта с работами по эксплуатации действующего горизонта.

Классификация схем вскрытия новых горизонтов на действующих шахтах представлена в табл. 1.

Таблица 1. Классификация схем вскрытия новых горизонтов на

действующих шахтах

Схема вскрытия нового горизонта Способ вскрытия нового горизонта

1. С использованием существующей промышленной площадки 1. Проходкой главного ствола 2.Проходкой вспомогательного ствола 3 .Проходкой главного и углубкой действующего стволов 4. Проходкой вспомогательного ствола и проведением транзитного квершлага 5. Углубкой действующего главного ствола 6. Углубкой действующего вспомогательного ствола 7. Углубкой действующих стволов 8. Углубкой действующих и проходкой слепых стволов 9. Углубкой действующих и проходкой нового ствола

2. Без использования существующей промышленной площадки 1. Проходкой главного ствола на пром. площадке, отнесенной по падению 2. Проходкой вспомогательного ствола на пром. площадке, отнесенной по падению 3. Проходкой вспомогательного ствола на пром. площадке, отнесенной по падению и проведением конвейерного уклона 4. Проходкой вспомогательного и вентиляционного стволов в блоках на пром.площадке, отнесенной по падению 5. Проходкой вспомогательного и вентиляционного стволов в блоках на пром. площадке, отнесенной по простиранию 6. Проходкой наклонного, вертикального вспомогательного и блоковых стволов

3. С использованием существующей и новых промышленных площадок 1. Проходкой главного и вентиляционных стволов и углубкой действующего вспомогательного ствола 2. Проходкой вентиляционных и углубкой действующих стволов 3. Проходкой вспомогательных стволов и проведением транзитных квершлагов

Экономико-математическая модель оценки альтернативных вариантов вскрытия шахтных полей и новых горизонтов

Математическая форма целевой функции (минимизируемой алгебраической суммы затрат (экономического эффекта)) в форме принятого критерия оптимальности на реализацию принятых к сравнению альтернативных пространственно-планировочных вариантов вскрытия шахтных полей и новых горизонтов за период оптимизации определяется математической формой исходной информации, формой принятого критерия оптимальности, формой зависимостей учитываемых статей затрат от горно-

геологических условий, а также оптимизируемых и неоптимизируемых технологических решений.

В соответствии с принятыми концепциями и процедурами процесса решения задачи комплексной оптимизации основных параметров вариантов вскрытия шахтных полей и новых горизонтов одним из первых шагов является установление, области исходных условий оптимизационной задачи (горногеологические характеристики, производственно-технические условия и стоимостные показатели), которая задается следующим вектором

Г^У^Шз, (1)

где Г/6Т - вектор исходных природных условий эксплуатации (горногеологические характеристики),

Уг£/У - вектор исходных производственно-технических условий эксплуатации,

У3 ЦУ - вектор исходной стоимостной информации. Варианты исходных горно-геологических параметров оптимизационной задачи приведены в таблице 2, а варианты технических решений и оптимизируемых параметров и характеристик - в таблице 3.

Таблица 2. Варианты исходных горно-геологических параметров

Горно-геологические характеристики Единицы измерения Символическое обозначение Условное обозначение Диапазон изменения Варианты, принятые к оптимизации

Мощность угольных пластов м - г.г. т 0.7-2.0 0.7,1.2,2.0

Угол падения угольных пластов град. ЗГ а 8-15 8,15

Природная газоносность 3, м /т ■ ^ Чпл 5-30 5,10,20,30

Число рабочих пластов ед. зГ Ппл 1-7 1,3,7

Расстояние от поверхности до верхней границы шахтного поля м зГ Нв.г. 300-1000 300,700,1000

Коэффициент крепости вмещающих пород ед. { 3-9 3,6,9

Таблица 3. Варианты технических решений и оптимизируемых параметров и характеристик______

Варианты исходных горнотехнических параметров

п/ п Горнотехнические характеристики Единицы измерения Символическое обозначение Условное обозначение Диапазон изменения

1 Расположение главных гтволов окрест простирания - з,ау- Кгл. ='

2 Способ подготовки шахтного поля (панельный, погоризонтный) пш пш •= 1 при а =15° пш =2приа=8°

3 Система разработки - ср Ср= 1 приа=15° Ср= 1 приа=8°

4 Длина лавы ы ту. ■>4 1о.3. = 150м

5 Число одновременно действующих панелей на пласте - т.у. ■>5 %1.р. пп.р. = 2,4

6 Число действующих лав на пласте в ступени шахтного шля - зГ °л.с. г>лх. =2,4

7 Число действующих лав в панели на пласте - п.гп. пл.п. = 2

8 Подземный транспорт угля - V Т» Тц-1

9 Число одновременно разрабатываемых пластов - По.р. Ло-р." ' при Пгш.= 1 По.р.= 1,3 приппл. = 1,3 По.р.= 1,2,3 при п пл. = 1 АЗ

Варианты оптимизируемых характеристик

п/ п Горнотехнические характеристики Единицы измерения Символическое обозначение Условное обозначение Диапазон изменения

1 Способ вскрытия шахтного поля - / ° ■>1

2 Схема проветривания шахты - г О ■¡2 Уш Ущ -1

3 Цлина панели по простиранию м Т 0 и и = 1500,

4 Число панелей в шахтном поле по простиранию - Ип вп = 2,4

5 Размер ступени шахтного паля по падению м Нет Нет» 1000,1250,

6 Сечение выработок 2 м вв Бв (пав, шах)

Одним из центральных вопросов при оптимизации параметров технологических схем угольных шахт с применением экономико-математического моделирования является выбор и обоснование критерия оптимальности (меры оценки степени достижения поставленной задачи в моделируемой системе), с которым посредством целевой функции связываются параметры, оптимальные значения которых требуется найти в ходе решения задачи, и величины, которые остаются неизменными в ходе выполнения оптимизационных расчетов (ограничивающие условия). Следует отметить, что в различное время разными авторами предлагались и обосновывались различные критерии, такие, как: себестоимость продукции, трудоемкость ведения горных работ, общие затраты, приведенные суммарные затраты и т.д. В условиях рыночной экономики с учетом специфики отношений угольной отрасли критерий оптимальности рекомендуется принимать в соответствии с рекомендациями «Отраслевой инструкции экономической оценки инвестиций в горной промышленности». В качестве критерия оптимальности при оптимизации основных параметров схем вскрытия шахтных полей принят показатель «Чистый дисконтированный доход» ЧДЦ или NPV (Net Present Value), который представляет собой интегральную сумму погодовых чистых доходов за принятый к расчету оптимизационный инвестиционный период, приведенную к текущему моменту времени, что обуславливает поэтапную оптимизацию с логической увязкой промежуточных решений.

В данной работе для выбора оптимальных технических решений в области вскрытия шахтных полей привлекается отраслевая оценка сравнительной экономической эффективности, при которой все затраты на реализацию рассматриваемых вариантов определяются в пределах ответственности отрасли (предприятия). Они учитывают капитальные и текущие (эксплуатационные) издержки производства и прочие затраты, включая налоги и обязательные отчисления в бюджеты всех уровней. Величина индивидуальной эффективности определяется сопоставлением этих затрат с получаемыми доходами за весь период оптимизации с учетом влияния фактора времени.

В результате реализации программного обеспечения в операционной среде WINDOWS ХР были получены численные значения ЧДД(М>У), что дало возможность оценить и проранжировать альтернативные варианты вскрытия шахтных полей и новых горизонтов в различных горно-геологических и

горнотехнических условиях эксплуатации и установить допустимые области применения последних. Анализ результатов оптимизационных расчетов и комплексная оценка способов вскрытия шахтных полей позволила получить следующую обобщенную информацию:

- в условиях выдержанной гипсометрии ненарушенных угольных пластов пологого падения (до18 градусов) с газоносностью до 15 м3/т и наличием необходимого объема промышленных запасов во всех вариациях исходных переменных наиболее эффективными являются схемы вскрытия технологических структур «шахта-лава, шахта-пласт», чистый дисконтированный доход которых на 33-55% превышает технологические схемы с блоковым вскрытием и классическое вскрытие индивидуальных шахт;

- на шахтах Кузбасса при относительно небольших глубинах разработки (глубина подъемного горизонта до 600м) свит пологих пластов (угол падения до 18 градусов) с одномарочными углями, с большими размерами шахтных полей по простиранию, вскрытие шахтных полей целесообразно осуществлять реализацией комбинированного способа вскрытия, - чистый дисконтированный доход на 15-30% превышает реализацию классического вскрытия индивидуальных шахт;

- для способов вскрытия шахтных полей с делением на независимо проветриваемые блоки при газоносности угольных пластов 5м3/т наименее эффективной оказывается блоковая схема вскрытия, а ЧДД при фланговой схеме на 10-15% ниже, чем при центральной схеме проветривания, - при газоносности 10м3/т более выгодной становится фланговая схема проветривания, ЧДД при которой на 15-17% больше, чем при центральной, и на 8-10% больше, чем при блоковой. Проведенные оптимизационные расчеты дают основания считать, что при газоносности 20м3/т и более для всех сочетаний числа разрабатываемых пластов и глубины разработки наиболее эффективной является блоковая схема вскрытия, а наименее эффективной -центральная, фланговая схема занимает промежуточное положение;

- при ограниченных размерах шахтного поля (размер по простиранию не более 4-6км) следует ориентироваться на центральную схему проветривания -ЧДД в этом случае на 10-15% выше, чем при фланговой схеме проветривания. Фланговое расположение вентиляционных стволов целесообразно применять при газообильности шахт не более 10-15м3/т и размерах шахтного поля по простиранию, не превышающих 8 км. ЧДД при этой схеме на 15-17% выше,

чем при центральной схеме, и на 8-10% выше, чем при блоковой схеме вскрытия шахтного поля. При газообильносга 15-20м3/т и более в случае необходимости обеспечения значительной производственной мощности (более 1500 тыс.т/год) и размерах шахтного поля по простиранию 8-12км следует ориентироваться только на блоковое вскрытие шахтных полей, где ЧДЦ на 1217% выше в сравнении с вариантами без деления на блоки;

- для шахт индивидуального типа, учитывая весь диапазон изменения исходных данных, наиболее прогрессивными, надежными и экономичными являются схемы вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, основанных на применении комбинированного вскрытия (отметка подъемного горизонта не более 600м) и центрально-сдвоенных стволов (с проходкой их до отметки 1-го горизонта в период строительства и углубляемых по мере развития горных работ до отметки следующего капитального горизонта), отнесенными вентиляционными (воздухоподающими) стволами и погоризонтными квершлагами с отработкой на каждом горизонте бремсбергового и уклонного бесступенчатого полей и с проходкой центрально-сдвоенных стволов сразу до конечной отметки ведения горных работ. Интервал изменения ЧДЦ(ЫРУ) для этих вариантов составляет 723 - 2239 млн. руб., причем степень отличия их по этим вариантам друг от друга составляет в соответствии с варьируемьми параметрами 9.1 -13.2 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований изложены научно обоснованные решения по повышению уровней прогрессивности и экономичности ведения подземных горных работ на базе реализации пространственно-планировочных решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, сокращающих сроки строительства и увеличивающих сроки службы, имеющие важное значение для теории и практики проектирования горнодобывающих предприятий.

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

1. В результате анализа теоретических и практических исследований в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов установлено, что в современных условиях продолжающейся реструктуризации шахтного фонда

угольных компаний необходимо безотлагательно корректировать вопросы вскрытия с обеспечением высокой концентрации горных работ и конкурентоспособности угольных шахт в соответствии с «Энергетической стратегией развития России на период до 2030 г.».

2. В ходе исследований установлено, что в условиях оптимизационной задачи наиболее прогрессивными, надежными и экономичными являются элементы вскрытия шахтных полей технологических структур «шахта-лава», «шахта-пласт», а для шахт индивидуального типа -схемы вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, основанные на применении центрально-сдвоенных стволов с проходкой их до отметки первого горизонта в период строительства шахты и углубляемых по мере развития горных работ до отметки следующего капитального горизонта, отнесенными вентиляционными (воздухоподающими стволами) и погоризонтными квершлагами. Наименее эффективными оказывается применение вариантов вскрытия шахтных полей с организацией одного подъемного горизонта (центрально-сдвоенные стволы с проходкой их сразу до отметки конечного горизонта, отнесенные вентиляционные (воздухоподающие) стволы, капитальные квершлаги с использованием вспомогательных наклонных транзитных квершлагов.

3. Показано, что одним из эффективных способов существенного увеличения срока службы горизонта, является обязательная отработка на каждом из них бремсбергового и бесступенчатого уклонного полей с длиной по падению до 2.0 км. Это позволяет довести срок службы горизонта до 25-30 лет и обеспечить гораздо больший резерв времени для вскрытия и подготовки новых горизонтов.

4. На базе методов квалиметрии и теории принятия сложных решений осуществлена интегральная оценка схем вскрытия шахтного фонда угольных компаний России, результаты которой позволили проранжировать все шахты по качеству схем вскрытия и сгруппировать их по целевой направленности стратегии обновления.

5. Предложены научнообоснованные прогрессивные и надежные пространственно-планировочные решения в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, обеспечивающих увеличение сроков службы и сокращение сроков их строительства.

Основные положения и результаты диссертационных исследований отражены в следующих опубликованных работах:

1. Абрамов В.А., Шавров П.В., Агафонов В.В. Выбор стратегических направлений обновления шахтного фонда. - Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2006. - №4. - С.200-208.

2. Абрамов В.А., Агафонов В.В. Выбор высокопродуктивных средств комплексной механизации и технологических схем ведения очистных работ. -Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - №6. - С.161-165.

3. Абрамов ВА^ Шавров П.В., Агафонов В.В., Сошников С.Д. Технико-экономическая оценка вариантов подготовки шахтных и выемочных полей. -Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. -№11.- С.272-276.

4. Абрамов В.А., Агафонов В.В., Антонов МЛ. Интегральное обоснование выбора порядка отработки шахтных полей. - Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2008. - №8. -С.212-216.

Подписано в печать А.{2010 г. Формат 60x90/16

)бъем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №

ОИУП МГГУ, Москва, Ленинский пр-т, 6

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Абрамов, Василий Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКОГО И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ШАХТНОГО ФОНДА УГОЛЬНЫХ КОМПАНИЙ РОСИИ.

1.1. Производственно-техническое состояние шахтного фонда России

1.2. Добыча угля.

1.3. Нагрузка на забой и производительность.

1.4. Себестоимость.

1.5. Численность персонала.

1.6. Переработка угля.

1.7. Поставка угля.

1.8. Импорт угля.

1.9. Экспорт угля.

1.10. Аварийность и производственный травматизм.

1.11. Социально-Экономические результаты работы.

Выводы:.

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ ОПТИМИЗАЦИИ КАЧЕСТВЕННЫХ И КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ УГОЛЬНЫХ ШАХТ.

2.1. Методы линейного программирования.

2.2. Методы и модели нелинейного программирования (условная оптимизация).

2.3. Методы безусловной минимизации (оптимизации) функций многих переменных.

2.4. Анализ методов определения качественных и количественных параметров угольных шахт.

2.5. Программное обеспечение и средства решения задач условной и безусловной оптимизации.

Выводы.

ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В ОБЛАСТИ ВСКРЫТИЯ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ И НОВЫХ ГОРИЗОНТОВ. 77 3.1. Воспроизводство запасов на угольных шахтах.

3.2. Варианты технических решений по вскрытию шахтных полей при новом строительстве.

3.3. Экономико-математическая модель оценки альтернативных вариантов вскрытия шахтных полей.

3.4. Анализ результатов оценки способов вскрытия шахтных полей с установлением областей их эффективного применения.

ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ И РАНЖИРОВАНИЯ УГОЛЬНЫХ ШАХТ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ УРОВНЮ ВСКРЫТИЯ И ПОДГОТОВКИ ШАХТНЫХ И ВЫЕМОЧНЫХ ПОЛЕЙ.

4.1. Методический подход к оценке.

4.2. Формализация задачи.

4.3. Выявление элементов прогрессивности и экономичности схем вскрытия и подготовки шахтных полей.

4.4. Основные процедуры построения целевой функции интегральных функционалов.

4.5. Расчетная часть с анализом результатов расчетов.

4.6. Оценка способов вскрытия шахтных полей по продолжительности строительства.

4.7. Оценка способов вскрытия шахтных полей по продолжительности вскрытия и подготовки новых горизонтов.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование пространственно-планировочных решений при вскрытии запасов перспективных угольных шахт"

Важнейшей целью перспективного развития российской угольной промышленности является повышение устойчивости к безопасности угледобычи на основе реализации современного научно-технического потенциала и технологий, отвечающих современным тенденциям развития . научно-технического прогресса.

Энергетической стратегией России в течении ближайших 15-20 лет предусмотрен ввод 150-200 млн. тонн новых производственных мощностей, обеспечивающих динамическое повышение технического и экономического уровня угольного производства.

В проектах строительства новых шахт, реконструкции, технического перевооружения, модернизации и, поддержания мощности на достигнутом уровне должны закладываться новейшие технологические решения с учётом передового отечественного и зарубежного опыта, совершенствования принципа планирования и прогнозирования развития горных работ, раскройки шахтных полей, причём горно-капитальную часть этих проектов следует решать на основе широкого ■ применения прогрессивных объёмно-планировочных решений и в первую очередь следует рассматривать вскрытие шахтных полей и новых горизонтов, увеличивающее сроки службы и сокращающее время строительства.

Отсюда становится понятной и доминирующей необходимость изучения, обобщения и оценки передового отечественного и зарубежного опыта, как в части формирования общей структуры, так и использования современных передовых достижений научно-технического-прогресса в: этой области горного дела, при этом большие возможности связаны со строительством угольных шахт нового научно-технического уровня.

В мире и России в последние годы накоплен огромный объем информации по новым достижениям в вопросах вскрытия шахтных полей и новых горизонтов как при строительстве новых,, так и при объединении шахт (технологические структуры «шахта-лава», «шахта-пласт», блоковое вскрытие, вскрытие индивидуальных шахт), - поэтому в данной работе поставлена цель — выбрать из этого множества информации и рассмотреть с единой точки зрения (технологической и экономической) те аспекты достижений в области вскрытия, которые будут являться основой для дальнейшего развития и усовершенствования технологических схем угледобывающих предприятий.

При строительстве и реконструкции угольных шахт наиболее сложными, дорогостоящими и трудоемкими являются работы по вскрытию месторождения, либо шахтного поля. Удельный вес этих работ составляет 20-25% сметной стоимости и 30-50% общего времени строительства. Перевод горных работ на все более глубокие горизонты привел к необходимости размещать топологическую сеть горных выработок в российском Донбассе на глубине 1000-1200 м, в Кузбассе — 700м.

При этом должны соблюдаться основополагающие условия, которым должны удовлетворять проекты вскрытия при строительстве новых и реконструкции существующих шахт:

- иметь оптимальную мощность, увязанную с конкретным потребителем, с учетом возможного колебания рыночного спроса;

- иметь минимальные объемы горно-строительных работ и относительно низкие капитальные вложения;

- иметь сравнительно малые сроки строительства и длительные сроки службы;

- обеспечивать высокую рентабельность угледобывающего предприятия;

- обладать по своей сущности легкоуправляемой конструктивно изменяющейся структурой.

Основным нормативным документом, которым руководствуются при проектировании угольных шахт, являются «Временные нормы технологического проектирования угольных и сланцевых шахт (ВНТП-92)». Эти нормы содержат 9 разделов и 6 приложений (методики расчета параметров ряда подсистем шахты) и ориентируют проектировщиков, как правило, на создание предприятий большой мощности с возможно более высокой концентрацией производства и прогрессивной технологией, но при обязательной выемке всех промышленных запасов в шахтном поле, - однако в современных рыночных условиях это совершенно противоречивые принципы, которые не позволяют обеспечить высокую концентрацию горных работ и конкурентоспособность шахт, - это касается и способов вскрытия, подготовки шахтных полей, порядка их отработки и систем разработки.

Опыт реализации этих норм показывает, что невозможно быстро построить шахты в соответствии с этими нормами, поскольку они связаны с проходкой большого количества стволов, подготовкой многих угольных пластов. Строительство шахты, по сути, связано со строительством только центрального блока, - но после его отработки нужно снова проходить и углублять стволы и выполнять огромные горно-капитальные работы по подготовке второго и последующих блоков в условиях действующей шахты, что создает существенные трудности и шахтостроителям и эксплуатационникам.

Отсюда становится понятным, что в современных условиях продолжающейся реструктуризации угольной отрасли необходимо безотлагательно корректировать вопросы вскрытия шахтных полей и новых горизонтов в соответствии с основными направлениями реструктуризации угольной промышленности России.

При этом вполне очевидной становится и другая задача: - разработать методику оценки качества схем вскрытия и подготовки шахтных полей, в которой было бы чётко произведено ранжирование технологических схем вскрытия и их группирование по приоритетам развития.

Таким образом, актуальность темы исследований определяется необходимостью обеспечения адекватной реализации прогрессивных технических решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, прогрессивных поэтапных преобразований технологических схем угольных шахт, обеспечивающих сокращение сроков строительства и увеличение сроков службы, обусловленных тенденциями развития научно-технического прогресса отрасли и требованиями конъюнктуры рынка конечной продукции на угольной основе.

Цель исследований - выявление направлений развития технических решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов для увеличения сроков службы и сокращения сроков строительства, повышения уровня прогрессивности и экономичности горных работ, обеспечивающих должную конкурентоспособность и инвестиционную привлекательность горнодобывающих предприятий, повышение устойчивости воспроизводства запасов угля и концентрации горных работ.

Основная идея работы заключается в реализации комплексного подхода к формированию информационно-методической базы обоснования перспективных, экономичных и надежных технических решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, реализующих концепцию поэтапного развития технологических схем угольных шахт.

В ходе исследований задачи, позволяющей реализовать единый алгоритм поставленной в диссертации цели, формулируются следующим образом:

- обобщение и анализ производственно-технического состояния шахтного фонда угольных компаний России и обоснование принципов совершенствование схем вскрытия технологических систем угольных шахт;

- обобщение и анализ вскрытия шахтных полей и новых горизонтов для наиболее характерных горно-геологических и горнотехнических условий шахт Кузнецкого угольного бассейна;

- разработка экономико-математической модели оптимизации технических решений по вскрытию шахтных полей и новых горизонтов с установлением области их эффективного применения;

- определение рациональной структуры горизонта, установление области эффективного применения и определения оптимальных параметров способа вскрытия шахтных полей с опережающей проходкой стволов главной промплощадки до уровня конечного горизонта при разработке пологих угольных пластов;

- установление оптимальных параметров схем вскрытия новых горизонтов при объединении шахт и разработка рекомендаций по их строительству в минимально короткие сроки;

- разработка методических положений оценки и ранжирования схем вскрытия шахтных полей со строгим группированием их по направлениям поэтапного развития в условиях рыночной экономики;

- обоснование в качестве перспективных технологических решений по повышению уровней прогрессивности и экономичности подземных горных работ, технических решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, позволяющих увеличить срок их службы и сокращать сроки строительства.

Методы исследований: В работе реализован комплекс методов, включающий научное обобщение, анализ результатов ранее выполненных исследований, метода условной оптимизации, экономико-математического моделирования, метода квалиметрии, теории полезности, теории принятия сложных решений, математические методы обработки статистических данных и др.

Основные научные положения, разработанные лично соискателем:

- определяющим условием необходимости и целесообразности оптимизации технических решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов является удовлетворение требований повышения устойчивости воспроизводства запасов угля и концентрации горных работ с учётом конъюнктуры рынка конечной угольной продукции;

- устойчивое и длительное функционирование технологических схем угольных шахт обеспечивается за счет реализации прогрессивных, надежных и экономичных схем вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, основанных на применении центрально-сдвоенных стволов с проходкой до конечной отметки ведения горных работ, отнесенными вентиляционными (воздухопо-дающими) стволами и погоризонтными квершлагами с отработкой на каждом горизонте бремсбергового и уклонного бесступенчатого полей и использование технологических структур «шахта-лава», «шахта-пласт»; г

- должная конкурентоспособность угольных шахт в рыночной среде реализуется при высоких уровнях концентрации и интенсивности работ, что обеспечивается отработкой на каждом горизонте бремсбергового и бесступенчатого уклонного полей с длиной по падению до 2 км и доведением срока службы горизонта до 25-30 лет, гибкими технологическими схемами вскрытия шахтных полей, адаптивных к изменениям внешней среды функционирования.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- достаточным объемом объектов исследований и представленным анализом статистической информации о работе угольных шахт отрасли;

- корректностью постановки задач исследований и использованием современных методов при обосновании прогрессивных, надежных и экономичных схем вскрытия шахтных полей и новых горизонтов с учётом их поэтапного развития в условиях рыночной экономики;

- результатами экономико-математического моделирования и оценки технического уровня схем вскрытия, обеспечивающих повышение устойчивости воспроизводства запасов угля и высокую концентрацию горных работ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложен научно-методический принцип формирования механизма выбора и обоснования прогрессивных, надёжных и экономичных технических решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, основанного на экономико-математическом моделировании и критерии оптимальности КРУ (чистый дисконтированный доход);

- разработаны методические рекомендации по обоснованию комплекса технических решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов при строительстве новых и реконструкции действующих шахт, при реализации которых обеспечивается должный уровень прогрессивности и экономичности ведения подземных горных работ в соответствии с рыночными отношениями;

- доказана сравнительная эффективность схем вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, позволяющих увеличить срок их службы и сократить сроки строительства;

- предложена методика комплексной интегральной оценки способов вскрытия шахтных полей и новых горизонтов для последующего корректного группирования и ранжирования по направлениям поэтапного развития в условиях рыночной экономики и сложившейся конъюнктуры рынка угольной продукции.

Научное значение работы заключается в развитии и совершенствовании научно-методической базы обеспечения эффективного функционирования схем вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, уровня прогрессивности их пространственно-планировочных решений с учётом закономерностей развития научно-технического прогресса в отрасли и эффективности функционирования угледобывающих предприятий в рыночной среде.

Практическое значение работы состоит в разработке рекомендаций по реализации стратегии поэтапного развития схем вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, направленной на повышений технико-экономической эффективности их функционирования, обеспечивающих прогрессивную, экономичную и надежную структуру пространственно-планировочных решений и топологическую сеть вскрывающих горных выработок.

Реализация работы.

Научные и практические результаты работы прошли проверку и использованы при разработке программ и планов перспективного развития горных работ на шахтах филиала СУЭК в г. Ленинск-Кузнецкий.

Апробация работы.

Основные положения диссертации и результаты исследований были доложены, обсуждены и получили одобрение на научных симпозиумах и конференциях: «Неделя горняка» (МГТУ, 2005-2009 гг.), Межрегиональной научно-практической конференции в г. Киселевске (2008 г.), научном семинаре кафедры ПРПМ МГГУ (Москва, 2009 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликованы 4 научные статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК Минобразования России.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, приложения: содержит 37 рисунков, 24 таблицы, список литературы из 108 наименований. Объем диссертации - 194 страницы.

Заключение Диссертация по теме "Теоретические основы проектирования горно-технических систем", Абрамов, Василий Алексеевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалифицированной работой, в которой на оснбовании выполненных автором исследований изложены научно обоснованные технологические решения по повышению уровней прогрессивности и экономичности ведения подземных горных работ на базе реализации технических решений в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, сокращающих сроки строительства и увеличивающих сроки службы, имеющие важное значение для теории и практики проектирования горнодобывающих предприятий.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. В результате анализа теоретических и практических исследований в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов установлено, что в современных условиях продолжающейся реструктуризации угольной отрасли необходимо безотлагательно корректировать вопросы вскрытия с обеспечением высокой концентрации горных работ и конкурентоспособности угольных шахт в соответствии с основными направлениями реструктуризации угольной промышленности России.

2. Показано, что одним из эффективных способов существенного увеличения срока службы горизонтов является обязательная отработка на каждом из них бремсбергового и бесступенчатого уклонного полей с длиной по падению до 2000 м. Это позволяет довести срок службы горизонта до 25-30 лет и обеспечить гораздо больший резерв времени для вскрытия и подготовки новых горизонтов.

3. В ходе исследований установлено, что наиболее прогрессивными, надежными и экономичными для шахт индивидуального типа являются схемы вскрытия шахтных полей, основанные на применении центрально-сдвоенных стволов с проходкой их до первого горизонта в период строительства шахты и углубляемых по мере развития горных работ до отметки следующего капитального горизонта, отнесенными вентиляционными (воздухоподающими) стволами и погоризонтными квершлагами. Наименее эффективными оказывается применение вариантов вскрытия шахтных полей с организацией одного подъемного горизонта (центрально-сдвоенные стволы с проходкой их сразу до отметки конечного горизонта), отнесенные вентиляционные (воздухоподающие) стволы, капитальные квершлаги с использованием вспомогательных наклонных транзитных квершлагов.

4. На базе методов квалиметрии и теории принятия сложных решений обоснованы методические положение интегральной оценки схем вскрытия шахтных полей, комплексы точных показателей-критериев оценки, обеспечивающих соответствующую надежность, объективность и достоверность.

5. Осуществлена интегральная оценка схем вскрытия шахтного фонда угольных компаний России, результаты которой позволили ранжировать все шахты по их качеству и сгруппировать их по целевой направленности стратегии.

6. Разработаны научно-обоснованные прогрессивные структурно-технологические решения в области вскрытия шахтных полей и новых горизонтов, обеспечивающие увеличение сроков службы и сокращения сроков строительства.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Абрамов, Василий Алексеевич, Москва

1. Тарзанов И. Итоги работы угольной промышленности России за 2009 год. М.: «Уголь», март 2010.

2. Агапов А.Е. Итоги работы государственного учреждения «ГУРШ» по реализации программы ликвидации особо убыточных шахт и разрезов в 2009 году. М.: «Уголь», март 2010.

3. Итоги работы. Ежеквартальный информационный сборник. Управление мониторинга в угольной промышленности и энергетике. М., 2010, 180с.

4. Юдин Д.Б., Голыптейн Е.Г. Линейное программирование: Теория, методы и приложения. М.: Наука, 1969. — 424 с.

5. Зуховицкий С.И., Авдеева Л.И. Линейное и выпуклое программирование: Теория, методы и приложения. 2-е издание, переработанное и дополненное. Серия «Экономико-математическая библиотека». М.: Наука, 1967. 467 с.

6. Коньшин Б.Ф., Черников Ю.Г. Исследование операций. Часть I. Математические методы оптимизации линейных моделей. М.: Изд. МГИ, 1984. -60 с.

7. Коньшин Б.Ф., Черников Ю.Г. Исследование операций. Часть II. Математические методы оптимизации специальных задач линейного программирования. М.: Изд. МГИ, 1985. 51 с.

8. Taxa Х.А. Введение в исследование операций. 7-е издание, перевод с английского. М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. 901 с.

9. Фролькис В.А. Линейная и нелинейная оптимизация. СПб.: 2001. 305 с.

10. Хачиян Л.Г. Сложность задач линейного программирования. Новое в жизни, науке, технике. Серия «Математика, Кибернетика». М.: Знание, 1987, №10.-32 с.

11. Черников Ю.Г. Решение задач целочисленного программирования. Часть I. Методические указания. М.: Изд. МГИ, 1990. 8 с.

12. Черников Ю.Г. Решение задач целочисленного программирования. Часть И. Методические указания. М.: Изд. МГИ, 1990. 9 с.

13. Хедли Дж. Нелинейное и динамическое программирование, перевод с английского. М.: Мир, 1967. 506 с.

14. Черников Ю.Г. Методы оптимизации: Методические указания. М.: Изд. МГГУ, 2005. 18 с.

15. Васильев P.A. Методы оптимизации. M.: 2003. — 621 с.

16. Дегтярёв Ю.И. Методы оптимизации. М.: Советское радио, 1980. 270 с.

17. Дегтярёв Ю.И. Системный анализ и исследование операций. М.: Высшая школа, 1996. 335 с.

18. Зарубин B.C., Аттетков A.B. Методы оптимизации. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 427 с.

19. Аттетков A.B., Галкин C.B., Зарубин B.C. Методы оптимизации. Выпуск 14. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.-317 с.

20. Моисеев H.H., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Метод оптимизации. М.: Наука, 1978.-351 с.

21. Пантелеев A.B., Летова Т.А. Методы оптимизации в примерах и задачах, 2-ое издание. М.: Высшая школа, 2005. — 544 с.

22. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование, перевод с английского. М.: Мир, 1975. 594 с.

23. Бокий Б.И. Выбор системы работ при разработке свиты пластов. М.: Госиздат, 1929.

24. Бокий Б.И. Аналитический курс горного искусства (проектирование рудников). М.: Госиздат, 1929. 448 с.

25. Кафорин Л.А. Исследование и выбор рациональных схем и способов вскрытия и подготовки пологих пластов средней мощности. — Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: МГГУ, 1971.

26. Шевяков Л.Д. Основы теории проектирования угольных шахт. М.: Уг-летехиздат, 1950. 323 с.

27. Курносов A.M. Характеристика технико-экономических методов решений основных задач проектирования горного хозяйства угольных шахт. М.: Изд. ИГД им. A.A. Скочинского, 1964. 28 с.

28. Курносов A.M. Основные принципы и методы оптимального проектирования шахт. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: 1968.

29. Курносов A.M. Кудин И.Б. Совершенствование методов математического программирования в горном деле. М.: Наука, 1984. 232 с.

30. Курносов A.M. Адилов К.Н. Методика оценки надежности технологических схем при выборе оптимального способа подготовки шахтного поля. М.: Изд. ИГД им. A.A. Скочинского, 1973. 33 с.

31. Бурчаков A.C. Экономико-математическая модель шахт будущего. М.: ЦГШ и МГИ, 1970.

32. Бурчаков A.C. и др. О научных основах и технико-экономическом обосновании создания шахты будущего. М.: МГИ, 1970.

33. Бурчаков A.C., Малкин A.C., Устинов М.И. Проектирование шахт. М.: Недра, 1985.-400 с.

34. Бурчаков A.C., Зыков В.М. Оптимизация систем разработки на угольных шахтах. М.: Недра, 1977. — 199 с.

35. Воробьев Б.М., Бурчаков A.C., Шибаев Е.В. Надежность технологических схем и процессов угольных шахт. М.: Недра, 1965. 238 с.

36. Цой С., Данилина Г.П., Гуц E.H. Автоматизация проектирования вскрытия шахтных полей. Алма-Ата, Наука, 1973. — 236 с.

37. Малкин A.C. Разработка методов поэтапного проектирования, оптимизации параметров и интегральной оценки проектов угольных шахт. Дис. на соискание уч. степени докт. техн. наук. М.: МГИ, 1972, 321 с.

38. Малкин A.C. и др. Теоретические основы методики последовательной оптимизации проектных решений шахт. — Н. ст.: Научные труды МГИ. М.: МГИ, 1974.

39. Курносов A.M., Устинов М.И., Набродов И.П., Ликальтер JI.A Методы оптимального проектирования угольных шахт. М.: Недра, 1972, 368 с.

40. Райхель Б.Л., Петренко Е.В. Технико-экономическое обоснование проектов горных предприятий. М.: Недра, 1975, 169 с.

41. Рогов Е.И. Системный анализ в горном деле. Алма-Ата: Наука, 1976, -207 с.

42. Сагинов A.C., Квон С.С., Адилов К.Н. Методы анализа и оптимизации технологических схем угольных шахт. М.: Недра, 1974, 295 с.

43. Устинов М.И., Набродов И.П. Алгоритмизация и программирование задач по оптимизации угольных шахт. М.: Недра, 1971, 161 с.

44. Харченко В.А. Научные основы создания и выбора высокопроизводительных технологических схем угольных шахт для условий пологих пластовсредней мощности. Дис. на соискание уч. степени докт. техн. наук. М.: МГИ, 1972, 303 с.

45. Майзель JI.JL; Ушакова Н.В. Методика комплексного сравнительного анализа работы угольных шахт. М.: ЦНИЭИуголь, 1982.

46. Астахов A.C., Москвин В.Б. Повышение экономической эффективности капитальных вложений в угольную промышленность. М.: Недра, 1969, -312 с.

47. Астахов A.C. Динамические методы оценки эффективности горного производства. М.: Недра, 1973, 271 с.

48. Бурчаков A.C., Воробьев Б.М., Малкин A.C. и др. Проектирование и комплексная механизация параметров угольных шахт. М.: Недра, 1972, 363 с.

49. Фёдоров В.П. Исследование надежности основных параметров шахт в целях её учета при поэтапном проектировании. Дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук. М.: МГИ, 1973.

50. Татомир К.И. Основы теории оптимального проектирования шахт. Киев: Наукова Думка, 1975, 294 с.52. http://tutornet.ru/librarv/books/Math/Matlab/CD/MallabRU/opti53. http://www.ampl.com/TRYAMPL/startup.htrnl54. http://www.ampl .сот/

51. Агафонов В.В. Оптимизация технологических решений в области вскрытия шахтных полей при новом строительстве. М.: МГГУ, сборник научных трудов, 2006.

52. Syd S., Peng H.S. Chiang. Longwall Mining / New York, 1984 ,

53. Коровкин Ю.А., Савченко П.Ф., Саламатин А.Г., Постников В.И. Теория и практика длиннолавных систем / Под ред. проф., докт. техн.наук Диколенко Е.Я. / М.: Техгормаш, 2004. 600 с.

54. Петренко Е.В., Дубровский Е.М., Смертин О.С. Основные направления научно-технического прогресса при строительстве шахт. Передовые технологии строительства шахт. М.: Недра, 2001 392 с.

55. Найдыш A.M. Вскрытие и подготовка угольных пластов М.: Госгор-техиздат, 1963.

56. Шилов A.A. Исследование и выбор рациональных схем блокового вскрытие угольных пластов с высокой газоносностью на пологом падении. Дис. на соискание уч. степени докт. техн. наук. Донецк: 1977, 242 с.

57. Проектирование глубоких шахт в Донецком угольном бассейне. Донецк: Донгипрошахт, 1963.

58. Устинов М.И. Исследование блокового способа вскрытия свиты пологих пластов в Донбассе. Дис. на соискание уч. степени докт. техн. наук. М.: 1962, 192 с.

59. Курносов A.M., Устинов М.И., Набродов И.П., Ликальтер Л.А. Экономико-математическое моделирование в проектировании угольных шахт. М.: Наука, 1969.

60. Капустин Н.Г., Квон С.С. Основы проектирования угольных шахт. М.: Недра, 1964, 267 с.

61. Локшин Б.С. Выбор места заложения ствола шахты. М.: Недра, 1965, -84 с.

62. Устинов М.И. Вопросы проектирования шахт с блоковой схемой вскрытия в Донбассе. Горные и экономические вопросы разработки угольных и рудных месторождений. ИГД им. A.A. Скочинского. М.: 1962, 23 с.

63. Фридман А.И. Выбор типа шахты и определение основных параметров блокового вскрытия для условий пологопадающих пластов Донецкого бассейна. Дис. на соискание уч. степени докт. техн. наук. М.: 1968, 240 с.

64. Бурчаков A.C., Харченко В.А., Кафорин Л.А. Выбор технологических схем угольных шахт. М.: Недра, 1975, 270 с.

65. Татомир К.И., Андреев И.М. Эффективность вскрытия глубоких месторождений Донбасса. Киев: Наукова Думка, 1977, 75 с.

66. Цурпал Г.М., Солдатов В.И. Прогрессивные решения в проектах строительства и реконструкции глубоких шахт Донбасса. М.: 1979, 218 с.

67. Выговский Д.Д. Оценка эффективности вариантов технологических схем выемки угля. М.: Недра, 1988.

68. Ляхов Г.М. Разработка угольных месторождений. М.: Недра, 1984, -248 с.

69. Липкович С.М., Цурпал Г.М., Лещинский A.A., Нарышкин Г.А. Методы проектирования глубоких шахт Донецкого бассейна. Теоретические вопросы оптимального горного проектирования угольных шахт. М.: 1972, -98 с.

70. Рис П.Б. Новые высокопроизводительные шахты Великобритании на примере строительства шахты «Селби». М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1982, 98 с.

71. Моссаковский Я.В. Экономическая оценка инвестиций в горной промышленности. М.: МГГУ, 2004.

72. Савицкая Г.В. Анализ хозяйственной деятельности предприятия. М.: Инфра, 2004.

73. Галиев Ж.К. Использование программного продукта «Альт-Инвест» для оценки инвестиционных проектов в угольной отрасли. М.: МГГУ, 2004.

74. Агафонов В.В. Методика интегральной оценки условий и результатов работы действующих шахт. М.: МГИ, 1986, 86 с.

75. Агафонов В.В. Оценка технологии и повышения технико-экономической эффективности действующих шахт. Дис. на соискание уч. степени докт. техн. наук. М.: МГИ, 1987, 252 с.

76. Агафонов В.В. Методические основы интегральной оценки технического уровня вскрытия угольных шахт. М.: 1987

77. Безрукова Л.Г., Малкин A.C. Экономическая оценка решений при проектировании и развитии шахт. М.: Недра, 1979.

78. Фишберн П.К. Методы оценки аддитивных ценностей. В кн.: Статистическое измерение качественных характеристик. М.: Статистика, 1972, -с.8-34.

79. Нейман Д., Моргенштерн О. Теория игр и экономическое поведение. М.: Наука, 1970.

80. Экенроде Р.Т. Взвешенные многомерные критерии. Сборник «Статистическое измерение качественных характеристик». М.: Статистика, 1972.

81. Малкин A.C., Саламатин А.Г. и др. Квалиметрическая оценка уровня прогрессивности технологической схемы шахты. М.: МГИ, 1976.

82. Евдокимов Ф.И., Нехаев С.А. Влияние технико-экономического уровня предприятия на результаты его работы. М.: Уголь, август, 1982.

83. Кулаков И.С. Кадастровые оценки угольных шахт. М.: Известия высших учебных заведений. Горный журнал №3, 1982.

84. Студенников A.A. Методика системной оценки работы угольных шахт. М.: ЦНИЭИуголь, 1984.

85. Панченко В.А. Исследование и разработка метода количественной оценки проектных решений, применяемых при проектировании шахт. Дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук. М.: МГИ, 1978.

86. Кулагин С.Н. Разработка системы оценки состояния и технического развития схем вскрытия и подготовки действующих шахт. Дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук. М.: 1968, 240 с.

87. Устинов М.И. Проблемы вскрытия и подготовки запасов шахтных полей угольных месторождений. М.: МГТУ, 1996.

88. Ялевский В.Д., Мясников A.A., Попков М.П. Новые схемы вскрытия и подготовки угольных месторождений. М.: Уголь, март 1986.

89. Агафонов В.В. Методические положения интегральной оценки технического уровня вскрытия и подготовки угольных шахт. М.: Деп. в ЦНИЭИуголь, 30.11.1987, № 4346-уп.

90. Агафонов В.В. Оценка технического уровня вскрытия и подготовки шахт ш/о «Свердловантрацит». А сб. Технология подготовки шахтных полей с добычей угля и метана. М.: МГИ, 1987.

91. Агафонов В.В. Структура задач интегральной оценки технологий действующих шахт. М.: Деп. в ЦНИЭИуголь, 03.11.1987, № 4318.

92. Выбор целевой функции интегральных функционалов при оценке технологии действующих шахт. М.: Деп. в ЦНИЭИуголь, 05.04.1988, № 4497-уп.

93. Агафонов В.В. Обоснование и определение удельных коэффициентов важности частных показателей — критериев при интегральной оценке технологии действующих шахт. М.: Деп. в ЦНИЭИуголь, 30.11.1987, № 4315-уп.

94. Малкин A.C., Устинов М.И., Агафонов В.В. Методика совместной интегральной оценки технического уровня вскрытия и подготовки действующих угольных шахт. М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1988.

95. Малкин A.C. Интегральная оценка технического уровня схем вскрытия и подготовки угольных шахт Антрацитового района. Научная статья. М.: Деп. в ЦНИЭИуголь, 05.05.1988, № 4547-уп.

96. Методика интегральной оценки технического уровня вскрытия и подготовки действующих шахт с определением рациональной качественной структуры технологических схем подготовки угольных пластов. М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1988.

97. Конструктивные направления изменения схем вскрытия и подготовки шахтного поля шахтоуправления им. Дзержинского п.о. Ровенькиантрацит. Научная статья. М.: Деп. в ЦНИЭИуголь, 05.04.1988, № 4495-уп.

98. Дубченко Г.М. Оценка способов вскрытия шахтных полей для условий пологих пластов Донецкого бассейна численными методами. Научная статья. Угольная промышленность СССР. Рефераты на картах, выпуск 7, 1988.

99. Дубченко Г.М. Выбор рациональной схемы вскрытия шахтных полей для условий пологих пластов средней мощности Донецкого бассейна. Научная статья. Угольная промышленность СССР. Рефераты на картах, выпуск 7, 1988.

100. Дубченко Г.М. Оптимизация технологических схем вскрытия шахтных полей с организацией одного и нескольких подъемных горизонтов. Научная статья. Угольная промышленность СССР. Рефераты на картах, выпуск 7, 1988.

101. Агафонов В.В. Фундаментальные аспекты создания информационной системы непрерывного обновления шахтного фонда. М.: МГГУ, ГИАБ №4, 2004.

102. Бешелев С.Д.; Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. М.: Статистика, 1980.

103. Федоров А.Г. Создание Windows-пршгожений в среде «Делфи». М.: Компьютер-Пресс, 1995.

104. Росинформуголь. Сборник статистических показателей. М.: 2008.