Куклин Б. К. Анализ систем разработки пологих пластов Донбасса
Куклин Б. К. " Анализ систем разработки пологих пластов Донбасса " М. 1961г.
( стр. 303 - 309 )
Глава X
Системы разработки оказывают влияние на экономичность вскрытия и подготовки шахтного поля, величину затрат по проведению и поддержанию выработок в пределах этажа (яруса), участковый транспорт, работу очистных и подготовительных забоев,
организацию труда и работ на участках, а также на организацию производства в целом на шахте. Поэтому от правильного выбора варианта системы разработки зависит не только безопасность
работ, но и производительность труда рабочих, степень использования машин и механизмов, а тажке себестоимость добываемого угля.
Развитие систем разработки заключается в изменении их параметров и возникновении новых вариантов.
Если параметры изменяются под воздействием совершенствования техники, то возникновение новых вариантов систем происходит в результате приспособления систем к новым производственным условиям, в том числе и новой технике.
Каждый вариант систем разработки экономически выгодно применять в подходящих для него горногеологических условиях при определенных параметрах.
Так как применение новой техники изменяет параметры, то это приводит к необходимости замены одного варианта другим.
После того как какая-либо система разработки была заменена другой, а потом вновь была применена на новом этапе исторического развития, она уже применялась при другой технике, а следовательно, и при других параметрах, а часто и других вариантах.
Развитие системы разработки может оказать противоположное влияние на различные звенья производства, уменьшая затраты на одни и увеличивая их на другие производственные процессы. В связи с этим на определенном этапе развития то или другое свойство систем оказывет наибольшее воздействие на процесс производства и потому является главным.
На первом этапе механизации производственных процессов
простота варианта системы разработки являлась наиболее ценным свойством, облегчавшим освоение машин и механизмов в забоях и выработках и организацию труда в них. В результате
этого наиболее распространенной была отработка обособленными лавами.
По мере увеличения производственной мощности шахт и числа
одновременно действующих на шахте забоев отработка обособленными лавами приводила к разбросанности горных работ, усложнению горного хозяйства и организации производства в целом на шахте. В итоге замедлялись рост нагрузки на забои, скорость их подвигания и внедрение цикличной организации работ.
По мере развития техники указанные обстоятельства стали
затруднять использование новых производительных машин и механизмов, а также горных выработок, которые стали проводиться большим сечением с более дорогой оснасткой. Появилось несоответствие между уровнями развития техники и систем разработки.
Со временем оказалось более целесообразным за счет некоторого усложнения работы на участке упростить организацию работ в целом по шахте путем группировки лав в поле наклонной выработки, так как это позволяло повысить нагрузки на откаточные выработки и создать условия для усовершенствования горного хозяйства. Поэтому появилась необходимость в изыскании наиболее эффективных способов группировки лав.
Таким образом, способность вариантов систем разработки сосредоточивать горные работы и повышать нагрузки на откаточные выработки и забои оказалась на данном этапе главным. Однако усложнение работ на участке может свести на нет эффект от упрощения работ в остальных звеньях шахты. При этом надо иметь в виду, что упрощение схемы горных выработок, а следовательно, и схемы транспорта за пределами этажей (ярусов) возможно только путем повышения нагрузок на откаточные выработки; осложнения же, связанные с группировкой лав в этаже (ярусе), могут эффективно устраняться путем дальнейшего развития техники и технологии работ.
Так, например, увеличение неравномерности в работе транспорта при повышении нагрузок на выработки может быть устранено внедрением буферизации и применением более совершенных видов транспорта. Осложнения с доставкой материалов, при подэтажном варианте и при выемке лавами по восстанию могут быть устранены путем создания механизмов (конвейеров), позволяющих одновременно и в разных направлениях доставлять уголь и материалы. При выборе вариантов систем разработка необходимо, чтобы усложнение работ, вызванное группировкой лав и
пластов, было экономически оправдано и технически целесообразно.
При группировке лав необходимо повышение надежности и увеличение производительности транспорта, так как только в этом случае обеспечивается повышение нагрузки не только на откаточные выработки, но и на очистные забои. При этом в данных геологических условиях должны применяться такие варианты систем разработки, которые позволяют группировать лавы в этажах (ярусах), расширяют возможность увеличения нагрузки на забой, а также обеспечивают необходимый фронт работ.
Многозабойные варианты удовлетворяют этим требованиям и, следовательно, позволяют повышать нагрузки на откаточные выработки, кроме того, они обеспечивают увеличение высоты этажа (яруса). При этом появляется возможность экономически выгодного применения совершенных видов транспорта и простых схем транспортирования до главным выработкам. Поэтому возникают новые возможности для увеличения подвигания очистной линии забоев. Таким образом, системы разработки оказывают влияние на работу лав.
Многозабойные варианты имеют также организационные преимущества, возникающие вследствие территориальной близости отрабатываемых в крыле лав и заключающиеся в том, что появляется возможность:
а) чередования ремонтно-подготовительных работ в лавах;
б) перераспределения штата рабочих в том случае, когда лавы работают поочередно или две лавы обслуживаются одной комплексной бригадой;
в) сокращения штата вспомогательных рабочих (взрывников, доставщиков материалов, оборудования и др.).
Столбовая система разработки, позволяющая содержать выработки в массиве угля, повышать скорость проведения подготовительных выработок и облегчать применение конвейеров, создает наилучшие условия для роста нагрузки на забой. Поэтому наиболее целесообразно производить группировку лав в этажах и ярусах при столбовой системе разработки.
Панельная подготовка шахтного поля при столбовой системе разработки выгоднее этажной при любых горно-геологических условиях, если длина шахтного поля по простиранию превышает 2400 м. При этом увеличение числа обособленных лав в крыле панели с одной до двух дает экономию (с учетом затрат на подготовку поля) от 3 до 8 руб. на 1 т угля в зависимости от условий.
При увеличении числа лав в крыле путем группировки лав в ярусах экономия превышает предыдущую на 4-10 руб.
При сплошной системе разработки увеличение числа одновременно отрабатываемых в крыле обособленных лав (этажей, ярусов) влечет за собой рост дополнительных затрат на поддержание откаточных штреков вследствие их подработки нижними лавами. Особенно резко увеличиваются эти затраты на пластах с неустойчивой кровлей.
Панельную подготовку при сплошной системе разработки выгодно применять на пластах с неустойчивыми породами кровли, этажную - на пластах с породами кровли средней устойчивости и устойчивыми.