Создание надежной защиты для пластов опасных по внезапным
выбросам угля и газа путем опережающей разработки весьма тонких крутых
пластов, представляется актуальной проблемой для шахт Центрального
района Донбасса (ЦРД) и аналогичных ему по горно-геологическим
условиям других угольных районов.
Учитывая условия залегания и мощность разрабатываемых пластов,
выемка предполагает применение таких технологических схем и средств
добычи, которые не требуют применения ручного труда и присутствия
людей в лаве при выемке угля.
Разработка принципиально новой технологии выемки угольных
пластов без присутствия человека в забое требует обобщения и оценки
созданных средств ее реализации.
Исследованиям, направленным на создание и совершенствование
технологии и средств безлюдной выемки, посвящены работы институтов и
специалистов МакНИИ, ДонУГИ, ДонНТУ, ДонНИИ,
Донгипроуглемаш, ИГД им. А.А. Скочинского, ИФГП НАН Украины,
ДНГУ, заводов угольного машиностроения.
Многолетний опыт использования средств безлюдной выемки
показывает, что, несмотря на то, что решением этой проблемы занимались
ведущие научно-исследовательские и проектно-конструкторские институты
отрасли, машиностроительные заводы и высшие учебные заведения,
реального продвижения в этой области не произошло.
Это объясняется тем, что средства безлюдной выемки, как в нашей стране,
так и за рубежом, создавались в отрыве от технологических проработок, и, как
правило, исследования проводились не комплексно.
Понятие "безлюдная выемка" носит условный характер. Например,
если при бурошнековом способе выемки угля людей в очистном забое нет и
быть не может, то при выемке угля с применением механизированных крепей
люди в очистной выработке могут периодически находиться (для осмотра
оборудования, текущего его ремонта и выполнения различных
вспомогательных операций).
Наиболее характерным признаком, по которому тот или иной способ
выемки угля следует относить к безлюдному, является выполнение основных
технологических процессов и операций без присутствия людей в очистной
выработке.
Такой способ ведения горных работ должен отвечать следующим
основным требованиям:
- использование передовой технологии, обеспечивающей необходимые
темпы подвигания очистного забоя;
- применение средств комплексной механизации, то есть
механизация не только основных, но и вспомогательных
производственных процессов;
- применение передовой организации труда, обеспечивающей
эффективный режим работы выемочного участка.
Учитывая сложность проблемы создания перспективных способов
безлюдной выемки, необходимость различных по своей технологической
направленности этапов и в будущем очевидна. На каждом из этих этапов
будут решаться свои задачи, обусловленные спецификой горно-
геологических и горнотехнических условий применения способа, а также
конструктивными особенностями применяемых средств реализации
технологии. С целью обобщения предшествующего опыта и достижений в
области безлюдной выемки, применяется классификация технологий с
использованием безлюдного способа выемки угля.
В основу классификационного разделения положены следующие
признаки: угол падения пласта, порядок проведения подготовительных,
нарезных и очистных выработок, крепление призабойного пространства и
способ выемки угля в очистном забое. Исходя из этого, была создана
классификация систем разработки наиболее успешным и достигшим
результатов в этом направлении профессором Трофимовым В.П.
Созданные специалистами ДонНТУ и ДонНИИ совместно с
производственниками гидроимпульсные установки для выемки угля в
очистных забоях и бурения восстающих скважин во многом решают
проблему разработки весьма тонких крутых пластов, в т.ч. опасных по
внезапным выбросам и обрушениям угля.
Однако, использование этих установок сдерживается рядом причин, к
которым можно отнести:
- недостаточный объем исследований в области выбора оптимальных
параметров, обеспечивающих эффективное использование гидроимпульсных
установок;
- отсутствие необходимого опыта использования гидроимпульсных
установок в различных горно-геологических условиях, особенно машин,
предназначенных для гидроимпульсной отбойки угля при прохождении
восстающих скважин;
- низкую надежность отдельных элементов выемочного оборудования
гидроимпульсных установок;
- отсутствие исследований по технологическим возможностям
гидроимпульсных установок;
- недостаточный объем исследований в области выбора рациональной
технологии очистных работ, обеспечивающей эффективное использование
гидроимпульсных установок.
В этой связи актуальной задачей является геомеханическое
обоснование рациональной технологической схемы выемки угля в очистном
забое с применением гидроимпульсных установок при разработке крутых
пластов.