ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ

УДК 622.273.3:622.285 © Ю.М. Филатов, В.В. Семенцов, С.А. Прокопенко, А.М. Ермолаев, В.В. Соболев, 2018

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 12-2018 /1113/

Название

Повышение эффективности и безопасности отработки целиков при камерно-столбовой системе разработки угольных пластов

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2018-12-16-20

Авторы

Филатов Ю.М., канд. техн. наук, генеральный директор АО «НЦ ВостНИИ», 650002, г. Кемерово, Россия, e-mail: y.filatov@nc-vostnii.ru

Семенцов В.В., канд. техн. наук, заведующий лабораторией АО «НЦ ВостНИИ», 650002, г. Кемерово, Россия, e-mail: v.sementsov@nc-vostnii.ru

Прокопенко С.А., доктор техн. наук, профессор НИ ТПУ, ведущий научный сотрудник АО «НЦ ВостНИИ», 650002, г. Кемерово, Россия, e-mail: sibgp@mail.ru

Ермолаев А.М., доктор техн. наук, ведущий научный сотрудник АО «НЦ ВостНИИ», 650002, г. Кемерово, Россия, e-mail: e.volodina@nc-vostnii.ru

Соболев В.В., доктор техн. наук, заместитель генерального директора АО «НЦ ВостНИИ», 650002, г. Кемерово, Россия, e-mail: Sobolev567@gmail.com

Аннотация

Применение камерно-столбовой системы разработки угольных пластов в российских шахтах, несмотря на ряд ее преимуществ, до настоящего времени не находит распространения. Сдерживающим фактором выступает существующая технология отработки угольных целиков-столбов, сопровождающаяся высокими уровнями производственной опасности и потерь георесурсов. Применяемые технологические схемы не обеспечивают возможности извлечения более 50-60% запасов столба. В зарубежных шахтах применяется технология с временным удержанием кровли рабочей зоны самоходными крепями, что позволяет повысить уровень извлечения до 90% и более с соблюдением требований безопасности. Освоение отечественными машиностроительными заводами выпуска аналогичных машин с лучшими параметрами позволит развить прогрессивную технологию недропользования.

Ключевые слова

Шахта, камерно-столбовая отработка, столб, технология, полнота извлечения, самоходная крепь, конструкция.

Список литературы

1. К вопросу отработки удароопасных угольных пластов короткими забоями / Д.В. Яковлев, В.П. Баскаков, М.А. Розенбаум, С.И. Калинин // Уголь. 2015. № 7. С. 13-16. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/072015.pdf (дата обращения: 15.11.2018).

2. Отработка мощных угольных пластов, опасных по газодинамическим явлениям, системой коротких забоев / В.П. Баскаков, М.А. Розенбаум, С.И. Калинин и др. // Уголь. 2015. № 11. С. 17-20. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/112015.pdf (дата обращения: 15.11.2018).

3. Изоляция отработанных камер при выемке угля системой коротких забоев / В.П. Баскаков, В.Г. Игишев, В.В. Семенцов, М.С. Добровольский // Уголь. 2016. № 4. С. 44-47. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/042016.pdf (дата обращения: 15.11.2018).

4. Применение системы коротких забоев при отработке угольных пластов, склонных к динамическим явлениям / В.В. Семенцов, М.С. Добровольский, Е.В. Нифанов, М.П. Шабалин // Вестник НЦ ВостНИИ. 2017. № 2. С. 27-31.

5. Вартанов А.З., Петров И.В., Федаш А.В. Научно-методические основы принятия проектных решений по комбинированной отработке пластов длинными и короткими забоями на угледобывающих предприятиях // Уголь. 2015. № 10. С. 30-34. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/102015.pdf (дата обращения: 15.11.2018).

6. Черепов А.А., Ширяев С.Н., Кулак В.Ю. Исследование распределения напряжений и деформаций геомассива при камерно-столбовой системе разработки мощного пологого угольного пласта // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 9. С.170-178.

7. Prokopenko S.A., Kurzina I.A., Lesin Yu.V. Prospects for improvement of mining machines’ cutting picks // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 124. N 1. Article number 012134. P. 1-5. doi: 10.1088/1757-899X/124/1/012134.

8. Выбор анкерной крепи для выработок, склонных к горным ударам / В.Н. Лушников, В.А. Еременко, М.П. Сэнди, М.А. Косырева // ФТПРПИ. 2017. №3. С. 86-96.

9. Prokopenko S.A., Ludzish V.S., Li A.A. Recycling possibilities for reducing waste from cutters on combined cutter-loaders and road builders // Waste Management & Research. 2017. Vol. 35(12), P. 1278–1284. doi: 10.1177/0734242X17731154.

10. Роботизированные геотехнологии как путь повышения эффективности и экологизации освоения недр / М.В. Рыльникова, Д.Я. Владимиров, И.А. Пыталев, Т.М. Попова // ФТПРПИ, 2017. № 1. С. 92-101.

11. Прокопенко С.А. Угольной энергетике – передовые технологии // Уголь. 2005. № 7. С. 55-57.

12. Корнилков С.В., Яковлев В.Л. О методологическом подходе к исследованиям в области освоения недр на основе системности, комплексности, междисциплинарности и инновационной направленности // Горный журнал. 2015. № 1. С.4-9.

13. Анализ удароопасности и рекомендации по ее снижению. Определение оптимальных размеров междукамерных целиков / Отчет о НИР. Руководитель НИ-ПКП «Угольные технологии Кузбасса», филиал КузГТУ в г. Прокопьевске С.И. Калинин. Прокопьевск, 2015. 214 с.

14. Тациенко В.П. Научное обоснование и разработка технологических схем отработки пологих и наклонных угольных пластов короткими очистными забоями на шахтах Кузбасса: автореф. … дисс. докт. техн. наук. М., 2003. 42 с.

15. Lind G.H. Key success elements of coal pillar extraction in New South Wales // The Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy. 2002. P. 199-205.

16. Mark C., Chase F.E. Analysis of retreat mining pillar stability (ARMPS) / Paper presented at the seminar on new technology for ground control in retreat mining, Pittsburgh. U.S. Bureau of Mines, 1997. Р. 17-34.

17. McTyer K., Sutherland T. The Duncan Method of Partial Pillar Extraction at Tasman Mine / 11th Underground Coal Operators' Conference, University of Wollongong & the Australasian Institute of Mining and Metallurgy, 2011. P. 8-15.

18. Galvin J.M. Pillar Extraction. In: Ground Engineering - Principles and Practices for Underground Coal Mining. Springer, Cham. 2016. Р. 309-358.

19 Mark C., Zelanko, J. Sizing of final stumps for safer pillar extraction / 20th International Conference on Ground Control in Mining Morgantown. Virginia, USA, August 2001. Р. 59-66.

20. Maleki H., Owens J., Endicott M. Field evaluation of mobile roof support technologies / Paper presented at the 20th international conference on ground control in mining, Morgantown, WV. West Virginia University, 2001. P. 67–77. URL: https://www.cdc.gov/niosh/mining/UserFiles/works/pdfs/feomr.pdf (дата обращения: 15.11.2018).

21. Wilson H.G. Mobile Roof Support for Retreat Mining / Paper in 10th International Conference on Ground Control in Mining, Proceedings, ed. by S. Peng (Morgantown, WV, June 10-12, 1991). Dept. of Min. Eng., WV Univ., 1991. P. 103-114.

22. Шаклеин С.В., Писарева М.В. Подходы к обоснованию концепции развития мине­рально-сырьевой базы Кузнецкого угольного бассейна // Рациональное освоение недр. 2013. № 2. С. 38-40.

23. Howe L. A Decade of Mobile Roof Support Application in the United States / Paper in Proceedings, 17th International Conference on Ground Control in Mining, ed. by S.S. Peng (Morgantown, WV, Aug. 4-6, 1998). Dept. of Mining Engineering, WV Univ., 1998. P 187-201.