Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка технологических решений повышения полноты извлечения угля сближенных пластов в сложных природных и техногенных условиях шахт

ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологических решений повышения полноты извлечения угля сближенных пластов в сложных природных и техногенных условиях шахт"

На правах рукописи

Иванов Александр Александрович

ООЗОБЭ475

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИИ ПОВЫШЕНИЯ ПОЛНОТЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ УГЛЯ СБЛИЖЕННЫХ ПЛАСТОВ В СЛОЖНЫХ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ УСЛОВИЯХ ШАХТ

Специальность 25 00 22 - Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новокузнецк 2007

003069475

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет»

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Чубриков Андрей Викторович

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Ногих Сергей Романович

доктор технических наук, профессор Сенкус Витаутас Валентинович

Ведущая организация - ФГУП Научный центр по безопасности работ в угольной промышленности (НЦ ВостНИИ) (г Кемерово)

Защита состоится 22 мая 2007г в 1300 на заседании диссертационного совета Д212 252 03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет» по адресу 654007, Кемеровская область, г Новокузнецк, ул Кирова, 42, факс (3843) 46-57-92, тел (3843) 46-37-88, E-mail fryanov@sibsiu ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет»

Автореферат разослан 21 апреля 2007г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических нау

Домрачев А Н

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На действующих рентабельных шахтах широко применяется выборочная отработка свит угольных пластов высокопроизводительными длинными комплексно-механизированными забоями (КМЗ) Это приводит к временной консервации или списанию в забалансовые значительных объемов запасов угля в недрах (на некоторых шахтах Кузбасса до 50% от общих балансовых запасов) в широких угольных целиках и на участках, неблагоприятных для отработки длинными КМЗ Возможность эффективной и безопасной отработки этих запасов угля связана с отсутствием так называемых периферийных технологий, адаптивных к участкам пластов неправильной геометрической формы ограниченных размеров, а также находящихся в зонах повышенного горного давления или геологических нарушений Среди периферийных технологий наиболее распространены камерные или камерно-столбовые системы разработки, однако область их применения ограничена на шахтах России глубиной разработки 150-200м, ниже которой залегают пласты с углями, склонными к горным ударам и газодинамическим явлениям

Результаты научных исследований по созданию периферийных технологий угледобычи пока не привели к созданию эффективных способов и средств отработки неблагоприятных для длинных КМЗ участков одиночных и свит пластов, в том числе склонных к газодинамическим явлениям Разработка этих способов и средств позволит увеличить полноту извлечения запасов угля в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях, сократить удельные капитальные затраты на строительство шахт Предлагаются, как правило, известные технологические решения, направленные на совершенствование традиционных систем разработки длинными столбами с полным обрушением пород кровли, в том числе короткими лавами, или различные варианты камерных и камерно-столбовых систем разработки, применяемых на зарубежных шахтах и не адаптированных к горногеологическим условиям шахт России Не разработаны эффективные способы и средства подготовки углепородного массива при отработке неблагоприятных для длинных КМЗ участков свиты угольных пластов, в том числе для снижения удароопасности угольных пластов Как показывает опыт применения рекомендуемых по результатам исследований вариантов периферийных технологий на шахтах Кузбасса, их эффективность существенно ниже эффективности длинных КМЗ

В этой связи актуальными являются исследования, направленные на разработку технологических решений повышения полноты извлечения угля при отработке свиты сближенных газоносных и склонных к горным ударам и газодинамическим явлениям пластов посредством создания и обоснования параметров эффективной технологии подземной угледобычи, включающей

Г

разгрузку неблагоприятных для отработки длинными КМЗ участков угольных пластов, в том числе для профилактики горных ударов и внезапных выбросов угля и газа, с последующей отработкой этих участков по традиционным технологиям

Работа выполнена по программам научно-технических работ и внедрения новой техники на шахтах ООО «Холдинг «Сибуглемет», плановых научно-исследовательских работ КузНИУИ, НЦ ВостНИИ и СибГИУ

Целью работы является разработка технологических решений повышения полноты извлечения угля при отработке свиты сближенных склонных к горным ударам и газодинамическим явлениям пластов посредством создания и обоснования параметров технологии разгрузки локальных участков угольного пласта с последующей отработкой их по традиционным технологиям

Идея работы заключается в пространственно-временной планировке выемочных полей свиты пластов на блоки, целенаправленном поэтапном изменении свойств и состояния угольного массива в блоках, разгрузки угольного массива камерами, форма и размеры которых определяются по разработанной методике, с последующей отработкой блоков по традиционным технологиям

Основные задачи исследований

оценить влияние на полноту извлечения запасов угля технологии выборочной подземной разработки свиты сближенных угольных пластов длинными очистными комплексно-механизированными забоями с охраной подготовительных выработок широкими угольными целиками,

изучить процессы взаимодействия с углепородным массивом технологии выборочной разработки свиты угольных пластов длинными очистными комплексно-механизированными забоями с охраной подготовительных выработок широкими угольными целиками,

обосновать последовательность и параметры предварительной разгрузки камерами угольного массива и технологию отработки разгруженных от повышенного горного давления угольных пластов в блоках,

разработать технологические требования для создания технических средств проведения разгрузочных камер,

обосновать область рационального применения технологических решений повышения полноты извлечения угля свиты пластов, залегающих в сложных природных и техногенных условиях шахт

Методы исследований. В работе использован комплекс методов исследований, включающий анализ показателей работы угледобывающих предприятий Кузбасса для оценки горнотехнической и геомеханической ситуации на локальных участках шахтного поля, математическое моделирование и шахтные исследования для обоснования параметров технологических способов повышения полноты извлечения угля свиты пластов, научное

обобщение производственного опыта и результатов исследований для обоснования выводов и рекомендаций

Основные научные положения, выносимые на защиту расширение области применения технологии выборочной разработки свиты угольных пластов длинными очистными комплексно-механизированными забоями на шахтах с охраной подготовительных выработок широкими ленточными угольными целиками приводит к таким негативным явлениям, как снижение полноты извлечения угля, рост вероятности возникновения газодинамических явлений, повышение уровня травматизма при последующей отработке свиты сближенных угольных пластов в зонах повышенного горного давления,

безопасность и эффективность технологии выборочной отработки свиты угольных пластов повышаются при расположении продольной оси выемочного столба надработанного или подработанного пластов под или над ленточным угольным целиком защитного пласта, отработанного по технологической схеме с охраной подготовительных выработок угольными целиками, ширина которых регламентируется требованиями по безопасной отработке удароопасных пластов,

повышение полноты извлечения угля свиты сближенных угольных пластов обеспечивается посредством разделения во времени и пространстве по условиям безопасности участков пластов на блоки, разгрузки их камерами и отработки по традиционным технологиям в последовательности, исключающей возникновение зон повышенного горного давления,

отношение длинной стороны прямоугольного поперечного сечения разгрузочной камеры к короткой 2-3 и ориентировка длинной оси этого сечения параллельно оси минимального главного напряжения в углепородном массиве обеспечивают переход угля в междукамерных целиках в запредельное состояние при минимальных объёмах проведения камер,

агрегат для проведения из подготовительных выработок разгрузочных камер прямоугольного поперечного сечения должен включать исполнительный орган шнекового типа с механизмом вертикального перемещения по забою, составные шнековые секционные блоки для транспорта угля, приводную станцию и средства дистанционного управления из подготовительной выработки

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций

обеспечивается и подтверждается

достаточным объемом шахтных экспериментов и численным моделированием вариантов подготовки и отработки выемочных столбов для повышения полноты извлечения угля свиты пластов на участках, неблагоприятных для отработки длинными очистными забоями (в процессе экспериментов добыто более 12 млн т угля),

положительным опытом внедрения разработанных технологических способов повышения полноты извлечения угля на трех шахтах Кузбасса («Полосухинская», «Антоновская» и «Большевик»),

удовлетворительной сходимостью расчетной и фактической минимальной ширины податливых угольных целиков между соседними разгрузочными выработками и выемочными участками (расхождение не превышает 15%)

Научная новизна результатов исследований заключается в обосновании и положительной реализации на практике рациональной схемы расположения поддерживаемых выработок отрабатываемого пласта в зоне разгрузки надработанных или подработанных участков свиты пластов и компенсацией повышенного горного давления от угольных целиков на сближенных пластах секциями механизированной крепи очистного забоя,

в разработке технологических способов повышения полноты извлечения угля в свите пластов, отличающихся разделением во времени и пространстве по условиям безопасности участков свиты пластов на блоки, разгрузкой угольного массива в блоках камерами и отработкой разгруженных блоков по традиционным технологиям в последовательности, исключающей возникновение зон повышенного горного давления,

в обосновании оптимального отношения длинной стороны прямоугольного поперечного сечения разгрузочной камеры к короткой 2-3 и ориентировки длинной оси этого сечения параллельно оси минимального главного напряжения в углепородном массиве, что обеспечивает частичную разгрузку угольного массива и исключает горные удары в междукамерных целиках,

в установлении степенной зависимости максимальной ширина разрушаемого угольного целика между разгрузочными камерами от глубины разработки и предела прочности угля на сжатие и растяжение,

в разработке технологических требований к конструкции агрегата для проведения из подготовительных выработок разгрузочных камер вертикальное .перемещение по забою исполнительного органа шнекового типа, обеспечение прямолинейности камеры длиной до 100м с помощью составных шнековых секционных блоков для транспорта угля, дистанционное управление технологическими процессами из подготовительной выработки Личный вклад автора выражается в

проведении опытно-промышленных испытаний, установлении достоинств и недостатков, оценке влияния на полноту извлечения запасов угля технологии выборочной подземной разработки свиты угольных пластов длинными очистными комплексно-механизированными забоями с охраной подготовительных выработок широкими угольными целиками,

обосновании и реализации на практике схемы расположения поддерживаемых подготовительных выработок отрабатываемого пласта в зоне раз-

грузки защитных пластов, усиленных секций механизированной крепи в середине лавы в зоне повышенного горного давления,

обосновании схемы пространственной планировки выемочных полей и участков на блоки, разгрузки участков пласта в блоках камерами и последующей отработки запасов угля в блоках по традиционным технологиям,

установлении зависимости максимальной ширины податливых междукамерных угольных целиков от основных горно-геологических, геомеханических и горнотехнических факторов,

эскизном конструировании агрегата для проведения разгрузочных камер,

обосновании для условий Антоновско-Есаульского угольного месторождения Кузбасса области рационального применения технологических решений повышения полноты извлечения угля свиты пластов, залегающих в сложных природных и техногенных условиях шахт

Практическая ценность работы заключается в том, что полученные результаты исследований позволяют повысить полноту извлечения запасов угля за счет рациональной интеграции выборочной подземной разработки свиты сближенных угольных пластов длинными очистными комплексно-механизированными забоями и периферийных технологий угледобычи на участках шахтного поля, неблагоприятных для отработки длинными комплексно-механизированными забоями, применять для отработки склонных к горным ударам участков пластов технологическую схему разгрузки пластов камерами, определять рациональные параметры податливых разрушаемых угольных целиков между разгрузочными камерами, устанавливать последовательность предварительной разгрузки камерами угольного массива и параметры технологии отработки разгруженных от повышенного горного давления угольных пластов в блоках, разведенных во времени и пространстве, разрабатывать конструкторскую документацию на основе обоснованных технологических требований для создания технических средств проведения разгрузочных камер, обосновывать область рационального применения технологических решений повышения полноты извлечения угля свиты пластов, залегающих в сложных природных и техногенных условиях шахт

Реализация практических выводов и результатов работы Полученные научные результаты, выводы и практические рекомендации использованы при

обосновании технологических решений и отработке участков свиты пластов в пределах полей шахт «Полосухинская», «Антоновская» и «Большевик» в Кузбассе (добыто более 12 млн т угля),

разработке документации для отработки нетехнологичных для длинных комплексно-механизированных забоев участков шахтных полей действующих трех шахт Кузбасса с дополнительной добычей на этих шахтах более 300 тыст угля (рекомендации включены в проект «Корректировки горной части проекта строительства шахты «Полосухинская»),

курсовом и дипломном проектировании студентами Сибирского государственного индустриального университета

Апробация работы Основные научные положения и практические результаты диссертации докладывались на X Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири Сибресурс 2004» (Кемерово, 2004г), Международных конференциях «Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых» (Новокузнецк, 2004-2005гг), Международных научно-практических конференциях «Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов» (Новокузнецк, 2004-2006гг ), технических советах шахтоуправления «Антоновское» (1996-2003гг), технических советах шахт «Полосухинская», «Антоновская», «Большевик» (1998-2005гт), кафедре разработки месторождений полезных ископаемых Сиб-ГИУ (1998-2006гг)

' Публикации По теме диссертации автором опубликовано 9 печатных работ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 разделов, заключения, изложенных на 163 страницах машинописного текста, включает 11 таблиц, 42 рисунка и список литературы из 97 наименований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первом разделе проведен анализ эффективности применения технологий и технических средств подземной разработки свиты угольных пластов в благоприятных природных и техногенных условиях Созданию новых и развитию традиционных технологий подземной угледобычи посвятили ученые ИГД им А А Скочинского, ИГД СО РАН, ВНИМИ, ИПКОН РАН, отраслевых бассейновых институтов, вузов, а также угледобывающих предприятий

По результатам анализа эффективности и безопасности технологий подземной угледобычи установлено, что наиболее адаптивной к рыночным условиям в России оказалась технология выборочной отработки угольных пластов длинными КМЗ Однако область эффективного применения этой технологии ограничена углами падения пласта 0-20°, мощностью пласта 2-4м, длиной выемочных столбов более 1000м Технология выборочной отработки участков угольных пластов длинными КМЗ привела к нарушению концепции рационального недропользования

При разработке свит пластов длинными КМЗ возникают сложности пространственно-временного расположения горных выработок на соседних пластах, соблюдения периодов разгрузки и восстановления напряжений в углепородном массиве при отработке угольных пластов, склонных к горным ударам и внезапным выбросам >

Эффективность технологии выборочной отработки свиты угольных пластов резко снижается при наличии в выемочном поле или столбе разрывных геологических нарушений В этом случае приходится отрабатывать угольные столбы неправильной геометрической формы с неоптимальными размерами, проводить перемонтажи оборудования, что в целом резко ухудшает экономические показатели работы шахты и способствует росту травматизма персонала

Анализ технологических качеств запасов угля на рабочих горизонтах действующих шахт Кузбасса показал, что более половины всех запасов не могут быть эффективно отработаны с использованием высокопроизводительных очистных КМЗ Так, в Кузбассе ежегодно при годовой добыче 130170млн т на действующих угледобывающих предприятиях списываются в забалансовые запасы угля в объеме 90-120млн т В проектах новых шахт коэффициент извлечения балансовых запасов, как правило, не превышает 0,7

В этой связи возникает необходимость создания технологий и технических средств разработки локальных участков угольных пластов в сложных природных и техногенных условиях

Анализ результатов научно-исследовательских работ по повышению полноты извлечения запасов угля свиты пластов в сложных природных и техногенных условиях показал, что одним из путей повышения полноты извлечения запасов угля в пределах горного отвода является вовлечение в эксплуатацию забалансовых и временно законсервированных в угольных целиках запасов угля Критерием эффективности технологии и технических средств отработки законсервированных и забалансовых запасов является прибыль предприятия

На основании проведенного анализа выделены адаптивные к сложным условиям шахт варианты разработки угольных пластов длинными КМЗ, короткими очистными забоями с механической и гидравлической выемкой угля и различными схемами транспорта горной массы

По результатам анализа обоснована актуальность исследований, направленных на разработку технологических способов и технических средств выемки запасов угля при отработке локальных участков свиты угольных пластов в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях

Во втором разделе приведены результаты исследований полноты извлечения угля на действующих шахтах, установлены закономерности формирования зон опасных метанопроявлений и повышенного горного давления на сближенных пластах под влиянием угольных целиков различного назначения, выявлено негативное влияние расширения области применения технологии выборочной разработки угольных пластов на увеличение потерь угля, обоснована минимальная ширина устойчивых угольных целиков между соседними выемочными участками

Исследование влияния технологии выборочной отработки угольных пластов высокопроизводительными длинными КМЗ на полноту извлечения

угля проводились в натурных условиях шахты "Полосухинская", по результатам статистической обработки отчетных показателей шахт и посредством изучения фактических планов горных работ и проектов строительства и реконструкции шахт Кузбасса

Для оценки зависимости коэффициента извлечения угля от отдельных факторов построены соответствующие графики и установлена существенная парная связь (коэффициент корреляции более 0,75) между коэффициентом извлечения угля, производительностью труда и природной газоносностью отрабатываемых участков пластов (рисунок 1). Доказано, что основные потери угля формируются в угольных целиках в зонах разрывных нарушений или аварийных участков очистных КМЗ, в пределах выемочного поля вследствие изменения направления отработки выемочных столбов длинными КМЗ, возле вскрывающих и подготовительных выработок, а также в неиз-влекаемых целиках угля между соседними выемочными участками

я

5

250

200

1 с

ё I

150

100

ч,

0,7

0,8 0,9

Коэффициент извлечения угля

0,8 0,9

Коэффициент извлечения угля

Рисунок 1 - Графики зависимости производительности труда, природной газоносности и коэффициента извлечения угля

В результате проведенных шахтных исследований воздействия интенсивных технологических процессов на углепородный массив установлены следующие закономерности проявления горного давления и метановыделе-ния

при отработке свиты сближенных пластов схема расположения ленточных угольных целиков в одном вертикальном на всех пластах свиты створе является неоптимальной, так как приводит к росту интенсивности горного давления и необходимости увеличения потерь угля на надрабаты-ваемых пластах или подрабатываемых пластах в угольных целиках, предназначенных для охраны выемочных выработок,

пространственно-временное расположение очистных и подготовительных выработок при выборочной отработке отдельных пластов свиты, без учета горно-геологической и горнотехнической ситуации на сближенных пластах, приводит к формированию на подрабатываемых и надрабаты-ваемых пластах опасных зон по факторам горного давления и залповых выделений метана

Для устранения выявленных недостатков выборочной отработки отдельных пластов свиты рекомендуется располагать продольную ось середины выемочного столба надработанного или подработанного пластов под или над ленточным угольным целиком защитного пласта, отработанного по технологической схеме с охраной подготовительных выработок угольными целиками, ширина которых регламентируется требованиями по безопасной отработке склонных к горным ударам пластов

Для обоснования минимальной ширины угольных целиков между выемочными участками разработана методика расчета минимальной ширины устойчивых угольных целиков В основу методики заложен алгоритм расчета напряжений в целиках и краевых частях пласта, разработанный ВНИМИ В этом алгоритме используется интегральный показатель кубиковой прочности угля аку6 Однако методика определения этого показателя не приводится В настоящей работе применен экспериментально-аналитический метод определения этого показателя Сущность метода состоит в следующем По результатам анализа горнотехнической ситуации отрабатываемых столбов и панелей выделяются участки, в пределах которых угольные целики были разрушены под влиянием горного давления Для этих участков по разработанному алгоритму, с использованием методических разработок ВНИМИ и других институтов, определяется интегральный показатель кубиковой прочности угля сткуб Этот показатель используется для расчета минимальной ширины устойчивых целиков проектируемых к отработке выемочных столбов

Размеры не извлекаемых межучастковых ленточных угольных целиков, согласно расчетам по разработанному алгоритму и с учетом влияния природных и техногенных факторов и пространственного положения очистных и подготовительных выработок, рекомендуется принимать для условий

Антоновско-Есаульского угольного месторождения Кузбасса в пределах 1040 м

На основе выявленных закономерностей взаимного влияния зон повышенного горного давления от целиков и краевых частей разработаны рекомендации по корректировке схем пространственного расположения выемочных участков при взаимной подработке и надработке сближенных пластов 30,29а, 26а шахты «Полосухинская» Рекомендации включены в проект «Корректировки горной части проекта строительства шахты «Полосухинская»

В третьем разделе изучены традиционные и обоснованы новые способы предварительной разгрузки углепородного массива, включающего свиту и участки угольных пластов, склонных к газодинамическим явлениям в угольных шахтах и неблагоприятных для отработки длинными комплексно-механизированными забоями

Оценка геомеханической ситуации локальных участков угольных пластов сложной геомеханической формы проведена на основе разработанной методики Методика включает расчет параметров напряженно-деформированного состояния углепородного массива с учетом реальной горнотехнической ситуации, направленное изменение геомеханических параметров с использованием разработанных способов и средств разгрузки угольного пласта, прогноз напряженно-деформированного состояния после разгрузки участка пласта, отработку разгруженного участка пласта по традиционным и безлюдным технологиям В качестве алгоритма расчета напряжений и деформаций в углепородном массиве используется численный метод конечных элементов в двумерной и пространственной постановке задачи горной геомеханики

На основе проведенных исследований влияния формы локального участка установлены следующие закономерности распределения НДС

форма границы локального участка оказывает, при прочих равных условиях, основное влияние на формирование концентраторов напряжений в выступах угольного пласта коэффициент концентрации вертикальных напряжений достигает 8 при одновременном сжатии пород кровли под влиянием горизонтальных смещений, что способствует накоплению потенциальной энергии и высвобождению ее в виде горного удара,

при сложной форме локального участка на прямолинейных его границах возможно формирование зон повышенного горного давления вследствие неравномерного распределения веса подработанных пород кровли на угольный массив,

неравномерное распределение коэффициента концентрации по периметру лекального участка является основой для создания технологии выемки угля с использованием энергии горного давления при разрушении угля в зонах её максимума и расположения систем жизнеобеспечения выемочного участка в зонах с минимальным горным давлением

Для разгрузки угольного массива предлагается проведение параллельных камер прямоугольного поперечного сечения (рисунок 2)

-4 -2 0 2 4

Расстояние от оси среднего целика, м

Рисунок 2 - Изолинии коэффициента концентрации вертикальных напряжений К ширина камер 1,0м, высота камер 0,4м, ширина целика 1,0м, глубина разработки 350м, коэффициенты крепости угля пород кровли и почвы £=4

По результатам математического моделирования параметров напряженно-деформированного состояния в окрестности одиночной разгрузочной камеры установлены следующие закономерности высота зоны разгрузки в кровле пласта достигает четырехкратной ширины камеры, ширина зоны влияния камеры в пласте максимальная по горизонтальным смещениям и составляет (7-8)а, где а - ширина камеры, высота зоны запредельного состояния угля в кровле камеры составляет 1,5а, а в боках камеры - 0,25а При коэффициенте бокового давления Х<1 рекомендуется длинную ось поперечного сечения камеры располагать горизонтально, в случае Х>1 -вертикально

Установлена зависимость для определения минимальной ширины разрушаемого угольного целика между разгрузочными камерами

, уНИ + МуНк)2 + АауШкусКс

Ъ —-,

2 <тсКс

где а — ширина камеры, м, у- удельный вес пород, т/м3, Н - глубина разработки, м, ас - предел прочности пород при сжатии, МПа, И — высота камеры, м, Кс - коэффициент структурного ослабления угля

Отклонение вычисленной и фактической предельной ширины угольных целиков, установленной по результатам шахтных испытаний на пласте Полысаевском II шахты «Инская» в Кузбассе, не превышает 15%

В четвертом разделе разработаны технологические способы повышения полноты, извлечения угля свиты пластов на участках, неблагоприятных для высокопроизводительной отработки длинными КМЗ

Локальные участки угольных пластов, непригодные для отработки длинными КМЗ, классифицируются следующим образом

прямоугольные целики — неотработанные полностью по различным причинам (геологическое нарушение, пожар и др) запасы выемочных столбов, доработка которых длинными КМЗ экономически нецелесообразна,

треугольные целики - запасы, оставленные вследствие изменения направления отработки выемочных столбов в пределах панели или возле границ шахтного поля, геометрическая форма целиков не позволяет их отрабатывать длинными КМЗ,

ленточные прямоугольные целики - запасы, оставленные в границах охранных целиков возле вскрывающих и подготовительных выработок, а также в профилактических целиках между выемочными полями,

целики неправильной формы - запасы, оставленные у границ шахтных полей или непригодные для отработки длинными КМЗ из-за наличия разрывных нарушений

Разработаны варианты технологических способов отработки запасов локальных участков угольных пластов, непригодных для отработки длинными КМЗ короткими КМЗ, комбайнами непрерывной выемки угля с транспортом угля самоходными вагонами, комбайнами избирательного действия с транспортом угля самоходными вагонами или скребковыми конвейерами, механогидравлическими комбайнами с гидротранспортом угля, бу-рошнековыми установками

Обоснованы технологические требования к комплексу для проведения разгрузочных камер (КПРК) для разгрузки угольных целиков от горного и газового давления, которые заключаются в следующем

• габариты КПРК должны обеспечивать его свободное размещение в подготовительных выработках шириной не менее 4,0м и высотой не менее 2,0м,

• полное автоматическое управление работой исполнительного органа с пульта оператора из подготовительной выработки,

• конструкция и мощность привода исполнительного органа должны обеспечивать выемку угля и образование камер прямоугольной формы поперечного сечения шириной 400-500мм и высотой 800-1000мм,

• транспорт угля должен осуществляться при помощи шнековых секционных блоков, обеспечивающих быстрое наращивание или сокращение транспортного става соответственно при проведении камеры и демонтаже оборудования

Разработаны принципиальная схема КПРК и технология проведения разгрузочных камер (рисунок 3)

/

Рисунок 3 - Принципиальная схема КПРК

Разработаны технологические способы эффективной отработки локальных участков угольных пластов с делением их на выемочные блоки, проведением оконтуривающих выработок с учетом комплекса влияющих техногенных факторов, подготовкой пионерного выемочного блока, его разгрузкой при помощи разгрузочных камер и последовательной подготовкой, разгрузкой и очистной выемкой следующих выемочных блоков в пределах локального участка

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой изложены обоснованные технологические решения и требования к средствам повышения полноты извлечения запасов угля при подземной отработке свиты угольных пластов в сложных природных и техногенных условиях, имеющие существенное значение для угольной промышленности страны

Основные научные результаты, выводы и рекомендации заключаются в следующем

1 Расширение области применения технологии выборочной разработки свиты угольных пластов длинными очистными комплексно-механизированными забоями на шахтах с охраной подготовительных выработок широкими ленточными угольными целиками приводит к таким негативным явлениям, как- снижение полноты извлечения угля, рост вероятности возникновения газодинамических явлений, повышение уровня травматизма при последующей отработке свиты сближенных угольных пластов в зонах повышенного горного давления Установлено, что при прочих равных условиях коэффициент извлечения угля в пределах шахтного поля снижается в 1,3 раза при увеличении производительности труда рабочего по шахте в 1,8 раза или природной газоносности угольных пластов в 1,35 раза

2 При нисходящем порядке отработки свиты пластов широкие угольные ленточные целики на верхних пластах приводят к увеличению потерь угля на надработанных пластах вследствие необходимости увеличения ширины угольных целиков для охраны подготовительных выработок на надработанных пластах в зонах повышенного горного давления

3. Разработана и реализована на практике схема выборочной безопасной отработки свиты угольных пластов при расположении продольной оси середины выемочного столба надработанного или подработанного пластов под или над ленточным угольным целиком защитного пласта, отработанного по технологической схеме с охраной подготовительных выработок угольными целиками, ширина которых регламентируется требованиями по безопасной отработке склонных к горным ударам пластов

4 Установлено, что при выборочной интенсивной отработке свиты угольных пластов длинными комплексно-механизированными забоями в восходящем порядке интенсивность выделения метана в подрабатываемые выработки пропорциональная величинам оседаний подрабатываемой выработки

5 Разработан экспериментально-аналитический метод определения минимальной ширины устойчивых угольных целиков, сущность которого состоит в определении по результатам опытно-промышленной эксплуатации предельной интегральной прочности угля в целиках отрабатываемой панели и использовании этой прочности для расчета минимальной ширины устойчивых целиков проектируемых к отработке выемочных столбов

6 Предложена схема разгрузки угольного массива параллельными камерами прямоугольного сечения

По результатам математического моделирования параметров напряженно-деформированного состояния в окрестности одиночной разгрузочной камеры установлены следующие закономерности высота зоны разгрузки в кровле пласта достигает четырехкратной ширины камеры, ширина зоны влияния камеры в пласте максимальная по горизонтальным смещениям и составляет (7-8)а, где а - ширина камеры, высота зоны запредельного состояния угля в кровле камеры составляет 1,5а, а в боках камеры — 0,25а

При коэффициенте бокового давления А,<1 рекомендуется длинную ось поперечного сечения камеры располагать горизонтально, в случае Х>1 -вертикально, а отношение длинной стороны прямоугольного поперечного сечения разгрузочной камеры к короткой должно быть в пределах 2-3, что обеспечивает переход угля в междукамерных целиках в запредельное состояние, снижает вероятность горных ударов, обеспечивает минимальные объемы проведения камер

7 Обоснованы следующие технологические требования к комплексу для проведения разгрузочных камер (КПРК) для разгрузки угольных целиков от горного и газового давления

• габариты КПРК должны обеспечивать его свободное размещение в подготовительных выработках шириной не менее 4,0м и высотой не менее 2,0м,

• полное автоматическое управление работой исполнительного органа с пульта оператора из подготовительной выработки,

• конструкция и мощность привода исполнительного органа должны обеспечивать выемку угля и образование камер прямоугольной формы поперечного сечения шириной 400-500мм и высотой 800-1000мм,

• транспорт угля должен осуществляться при помощи шнековых секционных блоков, обеспечивающих быстрое наращивание или сокращение транспортного става соответственно при проведении камеры и демонтаже оборудования

8 Результаты исследований, выводы и рекомендации внедрены в производство в виде оптимальной пространственно-временной планировки горных работ в свите сближенных пластов 30, 29а, 26а шахты «Полосухин-ская» (добыто по новым схемам более 12 млн т угля), технологических схем поддержания подготовительных выработок угольными целиками минимальной ширины (снижены потери угля на 240 тыст), проектных и эскизных проработок отработки локальных участков угольных пластов в условиях Антоновско-Есаульского участка Кузбасса (включены в проект «Корректировки горной части проекта строительства шахты «Полосухинская» проектным институтом Кузбассгипрошахт)

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора

1 Иванов А А Обоснование актуальности создания технологии и технических средств отработки угольных пластов в сложных горногеологических условиях / А А Иванов // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов Материалы Междунар научно-практич конф - Новокузнецк СибГИУ, 2004 - С 69-71

2 Иванов А А Обоснование минимальной ширины угольных целиков между выемочными участками угольных шахт / А А Иванов // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов Материалы Междунар научно-практич конф -Новокузнецк СибГИУ, 2004 - С 77-81

3 Иванов А А Технологические решения по повышению полноты извлечения угля в сложных горно-геологических и техногенных условиях / А А Иванов -// Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых Труды IX Междунар конф — Новокузнецк СибГИУ, 2004 - С 68-70

4 Иванов А А Исследование влияния зон опорного горного давления при отработке свит угольных пластов / А А Иванов // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири Сибресурс 2004 Материалы X Междунар научно-практич конф - Кемерово ГУ КузГТУ, 2004 -С 133-136

5 Иванов А А Обоснование параметров технологии доработки запасов угольных пластов в сложных горно-геологических условиях / А А Иванов // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов Материалы Междунар научно-практич конф - Новокузнецк СибГИУ, 2005 - С 92-95

6 Иванов А А Результаты отработки наклонного участка пласта комплексно-механизированным забоем в сложных горно-геологических условиях / А А Иванов // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов Материалы Междунар научно-практич конф - Новокузнецк СибГИУ, 2005 - С 95-96

7 Иванов А А Обоснование технологических решений для разгрузки угольных целиков перед их выемкой альтернативными системами разработки / А А Иванов // Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых Труды X Междунар конф - Новокузнецк СибГИУ, 2005 - С 32-33

8 Иванов А А Разработка технологических способов доработки запасов угля свиты угольных пластов в сложных техногенных условиях / А А Иванов // Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых Труды X Междунар конф - Новокузнецк СибГИУ, 2005 - С 34-35

9 Иванов А А Обоснование технологических требований к комплексу проведения разгрузочных камер / А А Иванов, А В Чубриков // Горное оборудование и электромеханика - 2007 - №3 - С 6-8

Иванов Александр Александрович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ ПОЛНОТЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ УГЛЯ СБЛИЖЕННЫХ ПЛАСТОВ В СЛОЖНЫХ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ УСЛОВИЯХ ШАХТ

Автореферат

Подписано в печать 19 04 2007г

Формат бумаги 60x84 1/16 Бумага писчая Ризография Услпечл 1,10 Уч-издл 1,24 Тираж 100 экз Заказ

Сибирский государственный индустриальный университет 654007, г Новокузнецк, ул Кирова, 42 Издательский центр СибГИУ

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Иванов, Александр Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НА ПОЛНОТУ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗАПАСОВ УГЛЯ ТЕХНОЛОГИИ ВЫБОРОЧНОЙ РАЗРАБОТКИ СВИТЫ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ДЛИННЫМИ КОМПЛЕКСНО-МЕХАНИЗИРОВАННЫМИ ЗАБОЯМИ

1.1. Анализ эффективности технологий и технических средств подземной разработки свиты угольных пластов в благоприятных природных и техногенных условиях

1.2. Анализ эффективности технологий и технических средств подземной разработки свиты угольных пластов в сложных природных и техногенных условиях

1.3. Анализ результатов научно-исследовательских работ по повышению полноты извлечения запасов угля свиты пластов в сложных природных и техногенных условиях

1.3.1. Анализ результатов исследований по вовлечению в эксплуатацию забалансовых и временно законсервированных запасов угля

1.3.2. Анализ результатов исследований по созданию универсального горношахтного оборудования для отработки участков угольных пластов в сложных условиях

1.4. Обоснование актуальности повышения полноты извлечения запасов угля свиты пластов в сложных природных и техногенных условиях

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С УГЛЕПО-РОДНЫМ МАССИВОМ ТЕХНОЛОГИИ ВЫБОРОЧНОЙ РАЗРАБОТ

КИ СВИТЫ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ДЛИННЫМИ КОМПЛЕКСНО-МЕХАНИЗИРОВАННЫМИ ЗАБОЯМИ

2.1. Программа, методика и объект исследований

2.2. Исследование влияния технологии выборочной отработки одиночного пласта на полноту извлечения угля

2.3. Исследование влияния технологии выборочной отработки угольных пластов на формирование зон повышенного горного давления

2.4. Исследование влияния технологии выборочной отработки угольных пластов на характер сдвижения углепородного массива

2.4.1. Характеристика экспериментального участка

2.4.2. Исследование негативного и позитивного влияний технологии выборочной разработки свиты пластов на полноту извлечения угля в подрабатываемых и надрабаты-ваемых угольных пластах

2.4.2.1. Исследование влияния зоны опорного давления от очистных работ пласта 30 на подготовительные выработки нижележащего пласта 29а

2.4.2.2. Исследование влияния выборочной отработки участков пластов на характер сдвижения земной поверхности

2.4.2.3. Исследований деформаций подготовительных выработок при их подработке высокопроизводительным очистным забоем

2.4.2.4. Исследование метановыделения при подработке вентиляционного штрека 29-316 очистным забоем 26

2.5. Исследование и оценка негативного и позитивного влияний технологии выборочной разработки свиты пластов на полноту извлечения угля в отрабатываемом угольном пласте

2.5.1. Исследование влияния ширины угольных целиков на деформации подготовительных выработок выемочного поля пласта

2.5.2. Обоснование минимальной ширины угольных целиков между выемочными участками

2.6. Исследование влияния на полноту извлечения угля технологии выборочной разработки свиты наклонных тонких или средней мощности пластов, осложненных геологическими нарушениями

2.7. Рекомендации по пространственно-временному расположению выемочных участков с учетом взаимного влияния горных выработок свиты пластов

Выводы

3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОДГОТОВКИ УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА ДЛЯ ОТРАБОТКИ СКЛОННЫХ К ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМ ЯВЛЕНИЯМ УЧАСТКОВ ПЛАСТОВ

3.1. Методика оценки эффективности традиционных способов и средств добычи и предупреждения газодинамических явлений в угольных шахтах

3.2. Разработка методики оценки горнотехнической и геомеханической ситуации на локальных участках шахтного поля на этапе проектирования горных работ

3.3. Исследование напряженно-деформированного состояния локальных участков угольного пласта на этапе проектирования горных работ

3.3.1. Исследование влияния формы локального участка

3.3.2. Исследование влияния формы, размеров и взаимного положения разгрузочных выработок на характер проявления горного давления

Выводы

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ПОЛНОТЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ УГЛЯ СВИТЫ ПЛАСТОВ НА УЧАСТКАХ, НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ДЛЯ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ ДЛИННЫМИ КОМПЛЕКСНО-МЕХАНИЗИРОВАННЫМИ ЗАБОЯМИ

4.1. Классификация участков угольных пластов, непригодных для отработки длинными КМЗ

4.2. Обоснование технологических решений для разгрузки угольных целиков от горного и газового давления с целью последующей выемки альтернативными системами разработки

4.3. Разработка технологических способов эффективной отработки подработанных участков угольных пластов

4.4. Разработка технологических способов эффективной отработки надработанных участков угольных пластов

4.5. Разработка технологических способов эффективной отработки участков угольных пластов в зонах геологических нарушений

4.6. Разработка технологических способов эффективной отработки наклонных угольных пластов

Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка технологических решений повышения полноты извлечения угля сближенных пластов в сложных природных и техногенных условиях шахт"

Актуальность работы. На действующих рентабельных шахтах широко применяется выборочная отработка свит угольных пластов высокопроизводительными длинными комплексно-механизированными забоями (КМЗ). Это приводит к временной консервации или списанию в забалансовые значительных объёмов запасов угля в недрах (на некоторых шахтах Кузбасса до 50% от общих балансовых запасов) в широких угольных целиках и на участках, неблагоприятных для отработки длинными КМЗ. Возможность эффективной и безопасной отработки этих запасов угля связана с отсутствием так называемых периферийных технологий, адаптивных к участкам пластов неправильной геометрической формы ограниченных размеров, а также находящихся в зонах повышенного горного давления или геологических нарушений. Среди периферийных технологий наиболее распространены камерные или камерно-столбовые системы разработки, однако область их применения ограничена на шахтах России глубиной разработки 150-200м, ниже которой залегают пласты с углями, склонными к горным ударам и газодинамическим явлениям.

Результаты научных исследований по созданию периферийных технологий угледобычи пока не привели к созданию эффективных способов и средств отработки неблагоприятных для длинных КМЗ участков одиночных и свит пластов, в том числе склонных к газодинамическим явлениям. Разработка этих способов и средств позволит увеличить полноту извлечения запасов угля в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях, сократить удельные капитальные затраты на строительство шахт. Предлагаются, как правило, известные технологические решения, направленные на совершенствование традиционных систем разработки длинными столбами с полным обрушением пород кровли, в том числе короткими лавами, или различные варианты камерных и камерно-столбовых систем разработки, применяемых на зарубежных шахтах и не адаптированных к горно-геологическим условиям шахт России. Не разработаны эффективные способы и средства подготовки углепородного массива при отработке неблагоприятных для длинных КМЗ участков свиты угольных пластов, в том числе для снижения удароопасности угольных пластов. Как показывает опыт применения рекомендуемых по результатам исследований вариантов периферийных технологий на шахтах Кузбасса, их эффективность существенно ниже эффективности длинных КМЗ.

В этой связи актуальными являются исследования, направленные на разработку технологических решений повышения полноты извлечения угля при отработке свиты сближенных газоносных и склонных к горным ударам и газодинамическим явлениям пластов посредством создания и обоснования параметров эффективной технологии подземной угледобычи, включающей разгрузку неблагоприятных для отработки длинными КМЗ участков угольных пластов, в том числе для профилактики горных ударов и внезапных выбросов угля и газа, с последующей отработкой этих участков по традиционным технологиям.

Работа выполнена по программам научно-технических работ и внедрения новой техники на шахтах ООО «Холдинг «Сибуглемет», плановых научно-исследовательских работ КузНИУИ, НЦ ВостНИИ и СибГИУ.

Целью работы является разработка технологических решений повышения полноты извлечения угля при отработке свиты сближенных склонных к горным ударам и газодинамическим явлениям пластов посредством создания и обоснования параметров технологии разгрузки локальных участков угольного пласта с последующей отработкой их по традиционным технологиям.

Идея работы заключается в пространственно-временной планировке выемочных полей свиты пластов на блоки, целенаправленном поэтапном изменении свойств и состояния угольного массива в блоках, разгрузки угольного массива камерами, форма и размеры которых определяются по разработанной методике, с последующей отработкой блоков по традиционным технологиям.

Основные задачи исследований: оценить влияние на полноту извлечения запасов угля технологии выборочной подземной разработки свиты сближенных угольных пластов длинными очистными комплексно-механизированными забоями с охраной подготовительных выработок широкими угольными целиками; изучить процессы взаимодействия с углепородным массивом технологии выборочной разработки свиты угольных пластов длинными очистными комплексно-механизированными забоями с охраной подготовительных выработок широкими угольными целиками; обосновать последовательность и параметры предварительной разгрузки камерами угольного массива и технологию отработки разгруженных от повышенного горного давления угольных пластов в блоках; разработать технологические требования для создания технических средств проведения разгрузочных камер; обосновать область рационального применения технологических решений повышения полноты извлечения угля свиты пластов, залегающих в сложных природных и техногенных условиях шахт.

Методы исследований. В работе использован комплекс методов исследований, включающий: анализ показателей работы угледобывающих предприятий Кузбасса для оценки горнотехнической и геомеханической ситуации на локальных участках шахтного поля; математическое моделирование и шахтные исследования для обоснования параметров технологических способов повышения полноты извлечения угля свиты пластов; научное обобщение производственного опыта и результатов исследований для обоснования выводов и рекомендаций.

Основные научные положения, выносимые на защиту: расширение области применения технологии выборочной разработки свиты угольных пластов длинными очистными комплексно-механизированными забоями на шахтах с охраной подготовительных выработок широкими ленточными угольными целиками приводит к таким негативным явлениям, как: снижение полноты извлечения угля, рост вероятности возникновения газодинамических явлений, повышение уровня травматизма при последующей отработке свиты сближенных угольных пластов в зонах повышенного горного давления; безопасность и эффективность технологии выборочной отработки свиты угольных пластов повышаются при расположении продольной оси выемочного столба надработанного или подработанного пластов под или над ленточным угольным целиком защитного пласта, отработанного по технологической схеме с охраной подготовительных выработок угольными целиками, ширина которых регламентируется требованиями по безопасной отработке удароопасных пластов; повышение полноты извлечения угля свиты сближенных угольных пластов обеспечивается посредством разделения во времени и пространстве по условиям безопасности участков пластов на блоки, разгрузки их камерами и отработки по традиционным технологиям в последовательности, исключающей возникновение зон повышенного горного давления; отношение длинной стороны прямоугольного поперечного сечения разгрузочной камеры к короткой 2-3 и ориентировка длинной оси этого сечения параллельно оси минимального главного напряжения в углепородном массиве обеспечивают переход угля в междукамерных целиках в запредельное состояние при минимальных объёмах проведения камер; агрегат для проведения из подготовительных выработок разгрузочных камер прямоугольного поперечного сечения должен включать: исполнительный орган шнекового типа с механизмом вертикального перемещения по забою, составные шнековые секционные блоки для транспорта угля, приводную станцию и средства дистанционного управления из подготовительной выработки.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается и подтверждается: достаточным объемом шахтных экспериментов и численным моделированием вариантов подготовки и отработки выемочных столбов для повышения полноты извлечения угля свиты пластов на участках, неблагоприятных для отработки длинными очистными забоями (в процессе экспериментов добыто более 12 млн.т угля); положительным опытом внедрения разработанных технологических способов повышения полноты извлечения угля на трёх шахтах Кузбасса («Полосухинская», «Антоновская» и «Большевик»); удовлетворительной сходимостью расчётной и фактической минимальной ширины податливых угольных целиков между соседними разгрузочными выработками и выемочными участками (расхождение не превышает 15%).

Научная новизна результатов исследований заключается: в обосновании и положительной реализации на практике рациональной схемы расположения поддерживаемых выработок отрабатываемого пласта в зоне разгрузки надработанных или подработанных участков свиты пластов и компенсацией повышенного горного давления от угольных целиков на сближенных пластах секциями механизированной крепи очистного забоя; в разработке технологических способов повышения полноты извлечения угля в свите пластов, отличающихся разделением во времени и пространстве по условиям безопасности участков свиты пластов на блоки, разгрузкой угольного массива в блоках камерами и отработкой разгруженных блоков по традиционным технологиям в последовательности, исключающей возникновение зон повышенного горного давления; в обосновании оптимального отношения длинной стороны прямоугольного поперечного сечения разгрузочной камеры к короткой 2-3 и ориентировки длинной оси этого сечения параллельно оси минимального главного напряжения в углепородном массиве, что обеспечивает частичную разгрузку угольного массива и исключает горные удары в междукамерных целиках; в установлении степенной зависимости максимальной ширины разрушаемого угольного целика между разгрузочными камерами от глубины разработки и предела прочности угля на сжатие и растяжение; в разработке технологических требований к конструкции агрегата для проведения из подготовительных выработок разгрузочных камер: вертикальное перемещение по забою исполнительного органа шнекового типа, обеспечение прямолинейности камеры длиной до 200м с помощью составных шнековых секционных блоков для транспорта угля, дистанционное управление технологическими процессами из подготовительной выработки.

Личный вклад автора выражается в: проведении опытно-промышленных испытаний, установлении достоинств и недостатков, оценке влияния на полноту извлечения запасов угля технологии выборочной подземной разработки свиты угольных пластов длинными очистными комплексно-механизированными забоями с охраной подготовительных выработок широкими угольными целиками; обосновании и реализации на практике схемы расположения поддерживаемых подготовительных выработок отрабатываемого пласта в зоне разгрузки защитных пластов, усиленных секций механизированной крепи в середине лавы в зоне повышенного горного давления; обосновании схемы пространственной планировки выемочных полей и участков на блоки, разгрузки участков пласта в блоках камерами и последующей отработки запасов угля в блоках по традиционным технологиям; установлении зависимости максимальной ширины податливых междукамерных угольных целиков от основных горно-геологических, геомеханических и горнотехнических факторов; эскизном конструировании агрегата для проведения разгрузочных камер; обосновании для условий Антоновско-Есаульского угольного месторождения Кузбасса области рационального применения технологических решений повышения полноты извлечения угля свиты пластов, залегающих в сложных природных и техногенных условиях шахт.

Практическая ценность работы заключается в том, что полученные результаты исследований позволяют: повысить полноту извлечения запасов угля за счёт рациональной интеграции выборочной подземной разработки свиты сближенных угольных пластов длинными очистными комплексно-механизированными забоями и периферийных технологий угледобычи на участках шахтного поля, неблагоприятных для отработки длинными комплексно-механизированными забоями; применять для отработки склонных к горным ударам участков пластов технологическую схему разгрузки пластов камерами; определять рациональные параметры податливых разрушаемых угольных целиков между разгрузочными камерами; устанавливать последовательность предварительной разгрузки камерами угольного массива и параметры технологии отработки разгруженных от повышенного горного давления угольных пластов в блоках, разведённых во времени и пространстве; разрабатывать конструкторскую документацию на основе обоснованных технологических требований для создания технических средств проведения разгрузочных камер; обосновывать область рационального применения технологических решений повышения полноты извлечения угля свиты пластов, залегающих в сложных природных и техногенных условиях шахт.

Реализация практических выводов и результатов работы. Полученные научные результаты, выводы и практические рекомендации использованы при: обосновании технологических решений и отработке участков свиты пластов в пределах полей шахт «Полосухинская», «Антоновская» и «Большевик» в Кузбассе (добыто более 12 млн.т угля); разработке документации для отработки нетехнологичных для длинных комплексно-механизированных забоев участков шахтных полей действующих трех шахт Кузбасса с дополнительной добычей на этих шахтах более 300 тыс.т угля (рекомендации включены в проект «Корректировки горной части проекта строительства шахты «Полосухинская»); курсовом и дипломном проектировании студентами Сибирского государственного индустриального университета.

Апробация работы. Основные научные положения и практические результаты диссертации докладывались на X Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс 2004» (Кемерово, 2004г.), Международных конференциях «Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых» (Новокузнецк, 2004-2005гг.), Международных научно-практических конференциях «Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов» (Новокузнецк, 2004-2006гг.), технических советах шахтоуправления «Антоновское» (1996-2003гг.), технических советах шахт «Полосухинская», «Антоновская», «Большевик» (1998-2005гг.), кафедре разработки месторождений полезных ископаемых СибГИУ (1998-2006гг.).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 9 печатных работ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 разделов, заключения, изложенных на 163 страницах машинописного текста, включает 11 таблиц, 42 рисунка и список литературы из 97 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Иванов, Александр Александрович

Выводы

1. Разработана классификация локальных участков угольных пластов, непригодных для эффективной отработки длинными комплексно-механизированными забоями, по форме и размерам участков и их распределение по углу падения, мощности пластов, степени подготовленности и влиянию геологических нарушений.

2. Для отработки локальных участков угольных пластов, непригодных для отработки длинными комплексно-механизированными забоями, рекомендуются следующие технологии: короткими комплексно-механизированными лавами, короткими забоями с выемкой угля проходческими комбайнами и транспортом горной массы самоходными вагонами, короткими забоями с механогидравлической выемкой угля и самотечным гидротранспортом горной массы, камерная или скважинная выемка угля с гидравлическим или шнековым транспортом горной массы.

3. Обоснованы следующие технологические требования к комплексу для проведения разгрузочных камер (КПРК) для разгрузки угольных целиков от горного и газового давления:

• габариты КПРК должны обеспечивать его свободное размещение в подготовительных выработках шириной не менее 4,0м и высотой не менее 2,0м;

• полное автоматическое управление работой исполнительного органа с пульта оператора из подготовительной выработки;

• конструкция и мощность привода исполнительного органа должны обеспечивать выемку угля и образование камер прямоугольной формы поперечного сечения шириной 400-500мм и высотой 8001000мм;

• транспорт угля должен осуществляться при помощи шнековых секционных блоков, обеспечивающих быстрое наращивание или сокращение транспортного става соответственно при проведении камеры и демонтаже оборудования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой изложены обоснованные технологические решения и требования к средствам повышения полноты извлечения запасов угля при подземной отработке свиты угольных пластов в сложных природных и техногенных условиях, имеющие существенное значение для угольной промышленности страны.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации заключаются в следующем:

1. Расширение области применения технологии выборочной разработки свиты угольных пластов длинными очистными комплексно-механизированными забоями на шахтах с охраной подготовительных выработок широкими ленточными угольными целиками приводит к таким негативным явлениям, как: снижение полноты извлечения угля, рост вероятности возникновения газодинамических явлений, повышение уровня травматизма при последующей отработке свиты сближенных угольных пластов в зонах повышенного горного давления. Установлено, что при прочих равных условиях коэффициент извлечения угля в пределах шахтного поля снижается в 1,3 раза при увеличении производительности труда рабочего по шахте в 1,8 раза или природной газоносности угольных пластов в 1,35 раза.

2. При нисходящем порядке отработки свиты пластов широкие угольные ленточные целики на верхних пластах приводят к увеличению потерь угля на надработанных пластах вследствие необходимости увеличения ширины угольных целиков для охраны подготовительных выработок на надработанных пластах в зонах повышенного горного давления.

3. Разработана и реализована на практике схема выборочной безопасной отработки свиты угольных пластов при расположении продольной оси середины выемочного столба надработанного или подработанного пластов под или над ленточным угольным целиком защитного пласта, отработанного по технологической схеме с охраной подготовительных выработок угольными целиками, ширина которых регламентируется требованиями по безопасной отработке склонных к горным ударам пластов.

4. Установлено, что при выборочной интенсивной отработке свиты угольных пластов длинными комплексно-механизированными забоями в восходящем порядке интенсивность выделения метана в подрабатываемые выработки пропорциональная величинам оседаний подрабатываемой выработки.

5. Разработан экспериментально-аналитический метод определения минимальной ширины устойчивых угольных целиков, сущность которого состоит в определении по результатам опытно-промышленной эксплуатации предельной интегральной прочности угля в целиках отрабатываемой панели и использовании этой прочности для расчёта минимальной ширины устойчивых целиков проектируемых к отработке выемочных столбов.

6. Предложена схема разгрузки угольного массива параллельными камерами прямоугольного сечения.

По результатам математического моделирования параметров напряжённо-деформированного состояния в окрестности одиночной разгрузочной камеры установлены следующие закономерности: высота зоны разгрузки в кровле пласта достигает четырехкратной ширины камеры; ширина зоны влияния камеры в пласте максимальная по горизонтальным смещениям и составляет (7-8)-а} где а - ширина камеры; высота зоны запредельного состояния угля в кровле камеры составляет 1,5а, а в боках камеры - 0,25а.

При коэффициенте бокового давления Я<1 рекомендуется длинную ось поперечного сечения камеры располагать горизонтально, в случае Х>\ -вертикально, а отношение длинной стороны прямоугольного поперечного сечения разгрузочной камеры к короткой должно быть в пределах 2-3, что обеспечивает переход угля в междукамерных целиках в запредельное состояние, снижает вероятность горных ударов, обеспечивает минимальные объёмы проведения камер.

7. Обоснованы следующие технологические требования к комплексу для проведения разгрузочных камер (КПРК) для разгрузки угольных целиков от горного и газового давления:

• габариты КПРК должны обеспечивать его свободное размещение в подготовительных выработках шириной не менее 4,0м и высотой не менее 2,0м;

• полное автоматическое управление работой исполнительного органа с пульта оператора из подготовительной выработки;

• конструкция и мощность привода исполнительного органа должны обеспечивать выемку угля и образование камер прямоугольной формы поперечного сечения шириной 400-500мм и высотой 800-1000мм;

• транспорт угля должен осуществляться при помощи шнековых секционных блоков, обеспечивающих быстрое наращивание или сокращение транспортного става соответственно при проведении камеры и демонтаже оборудования.

8. Результаты исследований, выводы и рекомендации внедрены в производство в виде: оптимальной пространственно-временной планировки горных работ в свите сближенных пластов 30, 29а, 26а шахты «Полосу-хинская» (добыто по новым схемам более 12 млн.т угля), технологических схем поддержания подготовительных выработок угольными целиками минимальной ширины (снижены потери угля на 240 тыс.т), проектных и эскизных проработок отработки локальных участков угольных пластов в условиях Антоновско-Есаульского участка Кузбасса (включены в проект «Корректировки горной части проекта строительства шахты «Полосухинская» проектным институтом Кузбассгипрошахт).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Иванов, Александр Александрович, Новокузнецк

1. Агапов А.Е. О ходе реализации программы ликвидации особо убыточных шахт и разрезов угольной промышленности России за счет господдержки (технические работы) / А.Е Агапов // Уголь. - 2004. - №3. -С.20-25.

2. Амусин Б.З. Метод конечных элементов при решении задач горной геомеханики / Б.З.Амусин, А.Б.Фадеев. -М.: Недра, 1975. 144с.

3. Арене В.Ж. Скважинная добыча полезных ископаемых (геотехнология) / В.Ж.Арене. М.: Наука, 1986. - 279с.

4. Архипов Н.А. Добыча угля и рациональное природопользование / Н.А.Архипов, Е.А.Ельчанинов, Д.Т.Горбачев. М.: Недра, 1987. - 285с.

5. Атрушкевич А.А. Экологически чистая, высокоэффективная технология добычи угля с подземным обогащением / А.А.Атрушкевич // Уголь. 1999. - №4. - С.33-34.

6. Афендиков B.C. Состояние, проблемы и пути совершенствования горной техники на шахтах России / В.С.Афендиков // Уголь. 2002. - №12. - С.16-18.

7. Беспятов Г.А. Синергетика выбросоопасной горной среды / Г.А.Беспятов, В.Н.Вылегжанин, С.С.Золотых. Новосибирск: Наука, 1996. -190 с.

8. Взаимодействие механизированных крепей с кровлей / А.А.Орлов, В.Ю.Сетков, С.Г.Баранов и др. М.: Недра, 1976. - 336с.

9. Внимание рекорд // Уголь. 2003. - №12. - С.65.

10. Воспроизводство вскрытых и подготовленных запасов угля на шахтах / М.И.Устинов, В.П.Федоров, А.И.Шор и др. М.: Недра, 1990. -352с.

11. Гонтов А.Е. Исследование технологических схем очистных работ способом гидромеханизации на пластах пологого падения (на примере Байдаевского района): Дис. канд. техн. наук. М.: ИГД им.

12. A.А.Скочинского, 1975.- 197с.

13. Гонтов А.Е. 300т угля в месяц на рабочего основная задача 10-й пятилетки на гидрошахте «Юбилейная» / А.Е.Гонтов // Гидромеханизация горных работ (межвузовский сб.). - Кемерово: КузПИ, 1977. - С.202-213.

14. Гринько Н.К. Нерешенные проблемы в очистных забоях в российских угольных шахтах / Н.К.Гринько, В.С.Забурдяев // Уголь. 2003. -№1. - С.28-31.

15. Грицко Г.И. Уголь в топливно-энергетическом балансе: прошлое, настоящее, прогноз на будущее / Г.И.Грицко // Уголь. 2002. - №6. - С.18-20.

16. Гусаров И.А. Опыт отработки пласта «Полысаевский II» подземным способом на горном отводе ОАО «Разрез Моховский» компании «Кузбассразрезуголь» / И.А.Гусаров, О.Г.Лыченков, В.А.Ермолаев // Уголь.-2003.-№8.-С.20-21.

17. Дегтярев В.П. Состояние минерально-сырьевой базы Кузбасса и первоочередные задачи геологоразведочной отрасли / В.П.Дегтярев // Вестник ТЭК Кузбасса. Приложение к журналу ТЭК и ресурсы Кузбасса. -2001. №3. -С.3-9.

18. Дьяконов В.П. MATLAB 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5 в математике и моделировании. Полное руководство пользователя. М.: СОЛОН-Пресс. -2003.-576с.

19. Зайденварг В.Е. Оценка остаточных запасов коксующихся углей на ликвидированных шахтах Кузнецкого и Печорского бассейнов /

20. B.Е.Зайденварг, Д.Т.Горбачев, Н.И.Строк // Уголь. 2002. - №6. - С.21-24.

21. Зарубежная панорама // Уголь. 1994. - №9. - С.48.

22. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич М.: Мир, 1979.-541с.

23. Зубов В.П. Влияние целиков и краевых частей угольного массива на состояние кровли в лавах надрабатываемых пластов / В.П.Зубов // Уголь. 1988,-№2.-С. 18-21.

24. Иванов А.А. Технологические решения по повышению полноты извлечения угля в сложных горно-геологических и техногенных условиях /

25. A.А.Иванов // Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых: Труды IX Междунар. конф. Новокузнецк: СибГИУ, 2004. - С.68-70.

26. Ивашкевич В.П. Развитие гидравлической добычи угля в Кузбассе один из важнейших путей повышения эффективности производства /

27. B.П.Ивашкевич, С.П.Костовецкий / Труды ВНИИгидроугля. Вып. 39. -Новокузнецк: ВНИИгидроуголь, 1977. С.23-29.

28. K.-D.Beck, T.Lautsch. Strategy to enhance Gate Road Development to match High Performance Longwall Faces at RAG American Coal Company / Rapid Mine Development. Aahen International Mining Symposia, RWTH Aa-hen, 2002. p.429-450.

29. Калинин С.И. Управление горным давлением при разработке пологих пластов с труднообрушаемьши кровлями на шахтах Кузбасса /

30. С.И.Калинин, А.Ф.Лютенко, П.В.Егоров, С.Г.Дъяконов. Кемерово: Кемеровское книжное изд-во, 1991. - 248с.

31. Клишин В.И. Адаптация механизированных крепей к условиям динамического нагружения / В.И.Клишин. Новосибирск: Наука, 2002. -200с.

32. Козовой Г.И. Шахте «Распадская»30 лет / Г.И.Козовой // Уголь. -2003. №11. - С.9-14.

33. Колесниченко Е.А. Активное проветривание подземного пространства основной способ обеспечения взрывобезопасности в шахте / Е.А.Колесниченко, И.Е.Колесниченко // Уголь. - 2004. - №4. - С.34-37.

34. Колмаков В.Е. Гидромониторная выемка угля на шахте «Байда-евская-Северная» №1 / В.Е.Колмаков // Вопросы гидравлической добычи угля. Вып. 12. Новокузнецк, 1968. - С.84-86.

35. Конюх B.JI. Шахтная робототехника / В.JI.Конюх. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2000. - 336с.

36. Коровкин Ю.А. Механизированные крепи очистных забоев / Ю.А.Коровкин. М.: Недра, 1990. - 413с.

37. Косилов А.В. Расчетная оценка параметров безлюдной выемки тонких пологих пластов комплексом КМД-72 при гидромеханизации /

38. A.В.Косилов, В.Н.Фрянов, В.В.Соин, В.Н.Дмитриев // Научные и технические проблемы технологии добычи угля при гидромеханизации: Сб.научн.тр. Новокузнецк: ВНИИгидроуголь, 1982. - С.32-35.

39. Косилов А.В. Технология безлюдной отработки тонких пологих пластов на гидрошахтах Кузбасса / А.В.Косилов, В.Н.Дмитриев,

40. B.М.Уткин // Совершенствование техники и технологии добычи угля: Сб.научн.тр. Новокузнецк: ВНИИгидроуголь, 1986. - С.36-42.

41. Краткие итоги работы угольной промышленности России в 2004г. // Уголь. 2004. - №3. - С.6-8.

42. Кузнецов Г.Н. Моделирование проявлений горного давления / Г.Н.Кузнецов. Л.: Недра, 1968. - 279с.

43. Кузнецов С.Т. О направлениях совершенствования механизированных крепей и приемов активного управления кровлей при их применении / С.Т.Кузнецов. М.: Недра, 1970. - 312с.

44. Курленя М.В. Методы математического моделирования подземных сооружений / М.В. Курленя, В.Е. Миренков. Новосибирск: ВО Наука, 1994.-188с.

45. Лазаренко С.Н. Прогнозирование добычи угля в России с учетом возможностей энергосбережения / С.Н.Лазаренко, С.К.Тризно,

46. B.Н.Кочетков // Уголь. 2002. - №12. - С.13-15.

47. Малышев Ю.Н. Современные подходы к рентабельному освоению угольных месторождений / Ю.Н.Малышев // Уголь. 2000. - №3.1. C.37-42.

48. Малышев Ю.Н. Угольная промышленность России на пороге и в начале XXI века / Ю.Н.Малышев, К.Н.Трубецкой // Уголь. 2001. - №2. -С.16-20.

49. Мельник В.В. Современаая концепция и модели повышения эффективности разрушения угольного массива струями при скважинной добыче / В.В.Мельник. М.: МГГУ, ГИАБ, 2001. - №12. - С. 101-106.

50. Мирошников Г.Л. Пути решения проблемы отработки тонких пологих пластов с гидромеханизацией / Г.Л.Мирошников, А.В.Косилов,

51. A.М.Иванников, В.Н.Ляхин // Создание и совершенствование технологии и средств комплексной механизации и автоматизации добычи угля гидравлическим способом: Сб.научн.тр. Новокузнецк: ВНИИгидроуголь, 1980. - С.14-21.

52. Многомерный статистический анализ в экономике / ЛА.Сошникова, В.Н.Томашевич, Г.Уебе, М.Шефер. М.: ЮНИТЛ-ДАНА, 1999.-598с.

53. Морозов Е.М. Метод конечных элементов в механике разрушения / Е.М. Морозов, Г.П. Никишков. М.: Наука, 1980. - 256с.

54. Мучник B.C. Опыт подземной добычи гидравлическим способом и пути его совершенствования / В.С.Мучник. М.: Углетехиздат, 1956. -30с.

55. Мучник B.C. Подземная гидравлическая добыча угля /

56. B.С.Мучник, Э.Б.Голланд, М.Н.Маркус. -М.: Недра, 1986. 223с.

57. Мышляев Б.К. О работе очистных комплексов «Джой» на шахтах Кузбасса / Б.К.Мышляев // Уголь. 2003. - №8. - С.59-63.

58. Мышляев Б.К. Результаты работы очистных забоев на шахтах РФ и ФРГ / Б.К.Мышляев // Уголь. 1994. - №10. - С. 11-15.

59. Нецветаев А.Г. Технология глубокой разработки угольных пластов: анализ и опыт внедрения на разрезе «Распадский» / А.Г.Нецветаев, Л.Н.Репин, А.В.Соколовский, А.В.Юткин // Уголь. 2005. - №2. - С.9-10.

60. Ногих С.Р. Воспроизводство шахтного фонда действующих, строящихся и восстанавливаемых шахт / С.Р.Ногих. Томск: Изд-во Томского ун-та, 2002. - 240с.

61. Оборудование для угледобывающих предприятий 2004. Специализированный каталог - 2004. Кемерово: УгольИнфо, 2004. - 168с.

62. Определение рациональных параметров очистных забоев в условиях пл.Инского I-III и Полысаевского II шахтоуправления «Инское» / АЯ.Семенихин и др. // Труды ВНИИгидроугля. 1973. - №29. - С.7-11.

63. Опыт реструктуризации угольных отраслей зарубежных стран // Уголь. 1996.- №7. - С.33-41.

64. Петросов А.А. Стратегическое планирование и прогнозирование / А.А.Петросов. М.: Изд-во МГТУ, 2001. - 464с.

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

66. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. -СПб.: Межотраслевой научный центр В НИМИ, 1998. 291с.

67. Предупреждение газодинамических явлений в угольных шахтах (Сборник документов) / Колл. авт. М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 2000.-320с.

68. Расчет и экспериментальная оценка напряжений в целиках и краевых частях пласта угля. Методические указания. Л.: ВНИМИ, 1986. -130с.

69. Рогов Е.И. Будущее горных технологий / Е.И.Рогов // ТЭК и ресурсы Кузбасса. 2002. - №3/7. - С.44-46.

70. Рубан А.Д. Направления совершенствования технологической базы угольной промышленности / А.Д.Рубан // Уголь. 2001. - №2. - С.35-39.

71. Сводные данные по длинным очистным забоям США к началу 1992г. // Уголь. 1993. - №6. - С.52.

72. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов / Л. Се-герлинд, М.: Мир, 1979. - 392с.

73. Семенихин А.Я. Пути совершенствования системы разработки мощных пологих пластов при гидродобыче / А.Я.Семенихин, Г.В.Манжелевский / Труды ВНИИгидроугля. Вып. 39. Новокузнецк: ВНИИгидроуголь, 1977. - С.41-46.

74. Способы вскрытия, подготовки и системы разработки шахтных полей / Под.ред. Б.Ф.Братченко. М.: Недра, 1985. - 494с.

75. Справочное пособие для служб прогноза и предотвращения горных ударов на шахтах и рудниках / П.В. Егоров, В.В. Иванов, В.В. Дырдин и др. М.: Недра, 1995. - 240с.

76. Справочное пособие по выпускаемому и готовящемуся к серийному производству горношахтному оборудованию с оценкой его технического уровня до 2000г. М.: ЦНИЭИуголь, 1990. - 198с.

77. Стариков А.В. Комплексное освоение угольных месторождений / А.В.Стариков, В.Ф.Корягин // Итоги науки и техники: Разработка месторождений твердых полезных ископаемых. Том 45. М.: ВИНИТИ, 1989. -С.3-39.

78. Стариков А.В. Разработка угольных целиков под охраняемыми объектами / А.В.Стариков, В.Ф.Корягин. М.: ИПКОН АН СССР, 1987. -123с.

79. Стебунов В.Е. Гидромониторный скважинный агрегат АГС на весьма тонком крутом пласте / В.Е.Стебунов, Н.А.Друпов, Е.С.Лукъянченко // Уголь Украины. 1981. - №12. - С.25-26.

80. Технологические схемы комплексного использования недр при подземной разработке угольных месторождений. М.: ИГД им. А.А. Ско-чинского, 1994. - 394с.

81. Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. Часть I. Технологические схемы. М.: Минуглепром СССР, ИГД им. А.А. Скочинского, 1991.-206с.

82. Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. Часть II. Набор модулей и пояснительная записка. М.: Минуглепром СССР, ИГД им. А.А. Скочинского, 1991. -423с.

83. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР. Изд-е 4-е, доп. - Л.: ВНИМИ, 1985. - 222с.

84. Управление горным давлением при разработке пологих пластов с труднообрушаемой кровлей на шахтах Кузбасса / С.И.Калинин, А.Ф.Лютенко, П.В.Егоров, С.Г.Дъяконов. Кемерово: Кемеровское кн.изд-во, 1991.- 248с.

85. Франкевич Г.С. Анализ состояния и использования горнопроходческих машин на шахтах Кузбасса / Г.С.Франкевич, Ю.Д.Григоренко, Г.Ф.Винокуров // Уголь. 2002. - №12. - С.45-48.

86. Фрянов В.Н. Анализ опыта и совершенствование отработки механизированными комплексами угольных пластов с углом падения свыше 30 градусов / В.Н.Фрянов, С.Р.Ногих // Интенсификация технологических процессов на шахтах. Кемерово, 1998. - С.43-48.

87. Хабенихт X. Камерная и камерно-столбовая системы разработки угольных пластов / Х.Хабенихт // Техника и технология разработки месторождений полезных ископаемых. Межвуз. науч.-техн. сборник. Вып. 3. -Новокузнецк: СибГГМА, 1997. С.75-87.

88. Черданцев Н.В. Некоторые трехмерные и плоские задачи геомеханики / Н.В.Черданцев, В.Ю.Изаксон. Кемерово: КузГТУ, 2004. - 189с.

89. Черняк И.Л. Управление состоянием массива горных пород / И.Л.Черняк, С.А.Ярунин. -М.: Недра, 1995. 395с.

90. Чубриков А.В. Технология доработки запасов угля действующих шахт короткими столбами / А.В.Чубриков // Перспективы технологии разработки и использования минеральных ресурсов: Труды VIII Междунар. науч.-пр. конф. Новокузнецк: СибГИУ, 2001. - С. 182-184.

91. Шумаков В.И. Роль угольной отрасли в российской энергетике и перспективы ее развития / В.И.Шумаков, В.С.Афендиков // Уголь. 2003. -№8. - С.4-6.

92. Якоби О. Практика управления горным давлением / О.Якоби. -М.: Недра, 1987.-566с.