Обоснование параметров технологии очистных работ на крутых пластах с использованием эффекта виброрыхления угля
Диссертация
Традиционные технологии подземной добычи угля из тонких крутых пластов не обеспечивают достижение необходимого уровня технико-экономических показателей. Дальнейшее развитие технологических схем отработки указанных пластов должно базироваться на реализации нетрадиционных технологий, одной из наиболее перспективных из которых является ослабление и разрушение угольного массива вибрационными… Читать ещё >
Содержание
- 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА
- 1. 1. Промышленное освоение запасов Прокопьевско
- Киселевского угольного бассейна
- 1. 2. Анализ горно-геологических и горнотехнических условий разработки угольных пластов Прокопьевско-Киселевского района
- 1. 3. Анализ нетрадиционных способов отработки крутых и крутонаклонных пластов и обоснование целесообразности их применения
- 1. 4. Вибрационно-волновые и импульсные методы воздействия на горный массив
- 1. 5. Задачи и методы исследования
- Выводы
- 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТНЫХ РАБОТ НА КРУТЫХ ПЛАСТАХ С
- ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭФФЕКТА ВИБРОРЫХЛЕНИЯ УГЛЯ
- 2. 1. Основные свойства вибрации и схемы вибрационного воздействия на массив
- 2. 2. Общая характеристика скважинного виброимпульсного способа ослабления угольного массива
- 2. 3. Теоретическая оценка возможности ослабления массива скважинным гидровозбудителем ВВС
- 2. 4. Условия роста трещин при статическом нагружении скважины
- 2. 5. Условия роста трещин при циклическом нагружении скважины
- 2. 6. Анализ колебательного взаимодействия в системе «вибровозбудитель-горный массив»
- 2. 7. Физико-математическая модель системы «вибровозбудитель-горный массив»
- Выводы
- 3. СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЯ ВВС
- 3. 1. Методика испытаний
- 3. 2. Стендовые испытания гидравлических цепей вибровозбудителя ВВС
- 3. 3. Стендовые испытания нагружающего устройства
- 3. 4. Выявленные недостатки изделия по результатам стендовых испытаний, выводы и предложения
- Выводы
- 4. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ВЫЕМКИ УГЛЯ ИЗ КРУТОПАДАЮЩЕГО ПЛАСТА
- 4. 1. Сущность экспериментальной технологической схемы
- 4. 2. Общие сведения о шахте им. Калинина АО УК «Прокопьев-скуголь»
- 4. 3. Состав работ и методика исследований до пуска вибровозбудителя в работу
- 4. 3. 1. Контрольная сборка оборудования и проверка на поверхности, спуск в шахту, монтаж, отладка и пуск
- 4. 3. 2. Испытания вибровозбудителя в устье скважины
- 4. 3. 3. Испытание активного хвостовика в начале забоя
- 4. 3. 4. Определение оптимальных параметров
- 4. 4. Последовательность и содержание экспериментальных исследований технологии очистных работ с использованием
- ВВС
- 4. 4. 1. Исследование процессов скважинной подготовки выемочного участка
- 4. 4. 2. Исследование взаимодействия выбровозбудителя с массивом и процесса выемки угля по новой технологии
- 4. 4. 3. Исследование процесса управления кровлей
- 4. 5. Основные результаты промышленных испытаний выемки крутых пластов с использованием вибровозбудителя
- Выводы
- 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВИБРАЦИОННОГО СПОСОБА ДОБЫЧИ УГЛЯ ИЗ ТОНКИХ КРУТЫХ ПЛАСТОВ
- 5. 1. Исходные данные для расчета экономической эффективности
- 5. 2. Определение нагрузки на базовую и новую технику
- 5. 3. Расчет технико-экономических показателей работы лавы, оборудованной базовой техникой
- 5. 4. Расчет технико-экономических показателей работы лавы, оборудованной новой техникой
- 5. 5. Эксплуатационные и сопутствующие капитальные затраты
- 5. 6. Определение экономического эффекта и лимитной цены
- Выводы
Список литературы
- Зайденварг В.Е., Навитный A.M., Твердохлебов В. Ф. Угольная сырьевая база России: состояние и перспективы развития. М., Уголь, № 9, 1999 г., с. 10−13.
- Твердохлебов В.Ф. Угольная сырьевая база России: проблемы и возможности устойчивого развития. М., Энергетическая политика, № 3, 1999, с. 31−36
- Пономарев В.П., Силютин С. А., Давыдов Я. С. Современное состояние угольной базы коксования России. М., Уголь, № 3, 1997, с. 4−8.
- Государственный баланс запасов полезных ископаемых Российской Федерации. Уголь. Том 3. М., Комитет РФ по геологии и использованию недр. 1993. 691 с.
- Арсенов Н.С., Петров А. И., Широков А. П. Разработка угольных пластов в сложных горногеологических условиях. Кемерово: Кемеровское кн. Изд-во, 1984.-с. 9−10.
- Брагин В.Е., Калинин С. Н. Применение средств комплексной механизации для отработки пологих и наклонных угольных пластов в Кузбассе.Кемерово: АО Кемеровской кн. Изд-во, 1995. с. 10−14.
- Совершенствование управления горным давлением при разработке наклонных и крутых пластов. М., Недра, 1967. Авт.: К. А. Ардашев, В. Ф. Крылов, Н. И. Куксов и др.
- Грицко Г. И., Посохов Г. Е., Цыцаркин В. Н. и др. Горное давление на мощных крутых пластах. Под ред. Т. Ф. Горбачева. Новосибирск, Сибирское отд. изд-ва «Недра», 1967.
- Совершенствование разработки угольных пластов Прокопьевско-Киселевского месторождения Кузбасса с применением комплексной механизации. Сборник трудов КузНИУИ. Прокопьевск, изд-во КузНИУИ, 1972.
- Ю.Пельдянов И. С., Жингель И. П., Гуляев Ю. В. Зависимость деформационных свойств горных пород от петрографического состава. Сб. Научн. трудов / КузНИУИ. Недра. — 1966. — Вып. 18.-39 с.
- П.Евсеев B.C. Совершенствование техники и технологии добычи угля в Кузнецком бассейне Кемерово: Кемеровское кн. Изд-во. 1973. — 269 с.
- Направления комплексной механизации разработки крутых и наклонных пластов. М., Недра, 1974, 208 с. Авт.: В. Ф. Крылов, Ю. Н. Кулаков, Н. А. Арсенов и др.
- Совершенствование разработки Прокопьевско-Киселевского месторождения Кузбасса. М., ЦНИЭИугля, 1966.
- Передовой опыт применения систем разработки в Кузбассе. Под ред. Н. А. Чинакала. М., Углетехиздат, 1957.
- Лившиц В.И., Подкорытов Е. И., Янудин В. В. Средства комплексной механизации для выемки крутых пластов средней мощности в Кузбассе: Обзор / ЦНИЭИуголь. М., 1988.
- Широков А.П., Рыков H.A., Шемякин В. А. Совершенствование щитовой выемки угля на шахтах Кузбасса: Обзор / ЦНИЭИуголь. М., 1975.
- Технология щитовой разработки угольных месторождений / Курленя М. В., Зворыгин Л. В., Лебедев A.B. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. -253.
- Кузьмич A.C. О научных основах разработки крутых и наклонных угольных пластов Кузбасса. Уголь, 1970, № 9.
- Основы технологии разработки угля с применением гибких перекрытий. М., Недра, 1967. Авт.: С. И. Дмитриев, С. И. Запреев, Л. С. Сенько и др.
- Методические рекомендации по использованию технических предложений по совершенствованию систем разработки и технологии выемки угля на крутых пластах Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса. -Прокопьевск / КузНИУИ. 1986. 114 с.
- Горное дело. Энциклопедический справочник, т. 5, Разработка угольных месторождений подземным способом. -М.: Углетехиздат. 1958. — 285 с.
- Ардашев К.А., Куксов Н. И. Совершенствование управления горным давлением при разработке крутых и крутонаклонных угольных пластов. -М.: Недра.-1975.-120 с.
- Судоплатов А.Н., Баранов А. И. О повышении пожарной безопасности разработки мощных крутопадающих пластов в Кузбассе // Уголь. 1953. -№ 9.-С. 17−21.
- Арсенов Н.С., Трофимов В. Д., Сухоруков В. А. Трудоемкость проведения рассечек и монтажа щитовых перекрытий // Технология добычи угля подземным способом. М.: ЦНИЭИуголь. — 1973. — № 8. — С. 42−44.
- Лудзиш B.C., Сухоруков В. А., Дьяченко Н. З. Анализ причин травматизма при проведении рассечек при выемке пластов мощностью до 15 м // Безопасность труда в промышленности. 1976. — № 6. — С. 24−27.
- Малюга М.Ф., Кучерр В. И. Перспективы разработки крутых пластов на больших глубинах. Уголь Украины. 1994. С. 17−21.
- Олейников О.В. Обоснование и прогноз технико-технологических решений выемки тонких крутых угольных пластов. АН УССР. Ин-т геотехн. мех. Автореферат дисс. канд. техн. наук. 1990.
- Крейнин Е.В. Проблемы подземной термохимической переработки угольных пластов: энергетические, экологические и социальные аспекты. Экологические проблемы горного производства. Изд. МГГУ. М., 1993. -с. 149−155.
- Подземная газификация угольных пластов / Крейнин Е. В., Федоров H.A., Звягинцев К. Н., Пьянкова Т. М. -М: Недра, 1982. 151 с.
- Ржевский В.В., Селиванов Г. И. Подземное сжигание углей : Обзор. М.: МГИ, 1989.-110 с.
- Технология безлюдной выемки. Киев: Техника, 1980. 192 с.
- Трофимов В.П. Безлюдная выемка угля. Киев: Техника, 1969, 220 с.
- Овчаров B.C. Перспектива безлюдной выемки угля пилами на крутых пластах. Уголь Украины, 1977, № 11, с. 27−29.
- Старосельский С.И. Необходимо комплексное решение вопросов безлюдной выемки угля. Уголь Украины, 1983, № 2.
- Широков А.П., Сумин И. П., Кузьмин Г. П. Применение безлюдной выемки на шахтах Кузбасса. -М.: Гостехиздат, 1963, 174 с.
- Трофимов В.П. Безлюдная выемка угля. Киев: Гостехиздат, 1962, 255 с.
- Семченко Н.Ф. и др. Безлюдная выемка угля на крутых пластах. М.: ЦНИЭИуголь, 1978, 19 с.
- Фищук В.А. К вопросу о безлюдной выемке угля. Уголь, 1978, № 5, с. 13−20.
- Таранов В.П., Шерстобитов В. И., Блатов А. Н. Результаты испытаний опытных образцов комплекса КМД-72. Уголь Украины, 1986, № 6, с. 2829.
- Килячков А.П. Технология горного производства. Изд. 3-е перераб. и доп. -М.: Недра, 1985,400 с.
- Карагодин JI.H., Розанцев Е. С. Способы борьбы с внезпаными выбросами угля и газа. -М.: Недра, 1973. 205 с.
- Перекрестов H.A. Разработка новых мероприятий по борьбе с внезапными выбросами. Уголь Украины, 1964, № 10, с. 43−45.
- Аршава В.Г., Осипов С. Н., Кучеба П. К. и др. Упругие свойства горных пород и безопасность подземной разработки. Киев: Техника, 1975. — 159 с.
- Осипов С.Н. О вибрационно-волновом механизме внезапных выбросов угля и газа. Уголь Украины, 1975, № 10, с. 37−40.
- Чернов О.И., Розанцев Е. С. Предупреждение внезапных выбросов угля и газа в угольных шахтах. М.: Недра, 1965. — 208 с.
- Гадиев С.М. Использование вибрации в добыче нефти. М.: Недра, 1977. — 157 с.
- Галлямов М. М. Нургалиев P.M., Ахметишин З. А. и др. Исследование воздействие виброударных волн на призабойную зону эксплуатационных и нагнетательных скважин. Нефтяное хозяйство, 1970, № 8, с. 46−49.
- Карташов Ю.М. Ускоренные методы определения реологических свойств горных пород. М.: Недра, 1973. — 112 с.
- Михалюк A.B. Горные породы при неравномерных динамических нагрузках. Киев: Наукова думка, 1980. — 154 с.
- Гончаревич И.Ф. Виброреология в горном деле. -М.: Недра, 1971. 144 с.
- Колесников В.Г., Прусова A.A., Минеев С. Н. Влияние условий и режима технологического воздействия на процесс разрушения пород. В кн.: Разработка рудных месторождений. — Киев: Техника, вып. 30, 1980, с. 3841.
- Вибрации в технике: Справочник в б-и т. / Ред. совет: В41. В. Н. Челомей (пред.) М.: Машиностроение, 1981, т. 4. Вибрационные процессы и машины / Под ред. Э. Э. Лавендела, 1981. — 509 с.
- Ножкин Н.В., Савенко JI.B., Конарев В. В. Снижение выбросоопасности угольных пластов при их гидрорасчленении. Уголь Украины, 1977, № 3, с. 36−37.
- Христианович С.А., Салганик Р. Л. Внезапные выбросы угля (породы) и газа. Напряжения и деформации. Препринт ИПМ АН СССР, № 153, 1980.-87 с.
- Коваленко Ю.Ф. Эффективные характеристики тел с изолированными газонаполненными трещинами. Волна разрушения. Препринт ИПМ АН СССР № 155, 1980.-52 с.
- Серенсен C.B. Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению. -М.: Атомиздат, 1975. 189 с.
- Никофоровский B.C. Действие сферического источника колебаний в упругой среде вблизи поверхности. ФТПРПИ, 1977, № 3, с. 48−59.
- Кучерявый Ф.И., Михалюк A.B., Белован А. Ф. и др. Нестационарное развитие трещин при импульсном гидроразрыве горной породы. -Известие вузов. Горный журнал, 1981, № 6, с. 58−62.
- Гузь И.С., Катанчик В. Н. Взаимодействие поперечной волны со стационарной макротрещиной. Проблемы прочности, 1981, № 8, с. 95 101.
- Арутюнов С.К., Овчинников И. Н. Экспериментальное исследование влияния ширины и формы спектра вибрационного воздействия на вибронагруженность и долговечность объектов. Проблемы прочности, 1981, № 8, с. 92−95.
- Николаевский В.Н. Предельная скорость фронта разрушения и динамические перегрузки хрупкого материала. Препринт ИПМ АН СССР № 123, 1979.-57 с.
- Анцыферов М.С., Константинова А. Г., Переверзев Л. Б. Сейсмоакустические исследования в угольных шахтах. М.: АН СССР, 1960.- 103 с.
- Горелик Л.Г. О спектральном составе искусственных и естественных сейсмоакустических импульсов на выбросоопасных пластах. В кн.: Шахтная геофизика и геология. Труды ВНИМИ, 1976, с. 39−44.
- Анцыферов М.С., Анцыферова Н. Г., Коган H.H. Сейсмоакустические исследования и проблема прогноза динамических явлений. М.: Наука, 1971.- 135 с.
- Минеев С.П. Научные основы использования волновых и пульсационных эффектов для снижения газодинамической активности угольных пластов. Автореф. дисс. докт. техн. наук. Днепропетровск: Институт геотехнической механики, 1996. — 35 с.
- Софийский К.К., Папырин А. Ф. Управление состоянием горного массива. -Уголь Украины, 1982, № 11, с. 16−17.
- Артемьев В.Б. Исследование эффективности виброимпульсного воздействия на газоносные и выбросоопасные пласты с целью предотвращения газодинамических явлений. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: ННЦ ИГД им. А. А. Скочинского, 1999. — 22 с.
- Механическое разрушение горных пород комбинированным способом / Кичигин А. Ф., Игнатов С. Н., Лазуткин А. Г., Янцен И. А. М.: Недра, 1972, 256 с.
- Подураев В.Н. Обработка резанием с вибрациями. М.: Машиностроение, 1970.-352 с.
- Блехман И.И. Самосинхронизация вибраторов некоторых вибрационных машин. Инженерный сборник, 1953 т. 16. С. 75−80.
- Генкин М.Д., Русаков A.M., Яблонский В. В. Электродинамические вибраторы, М.: Машиностроение 1975. 98 с.
- Чижиков A.B., Федулин Г. А., Кораблев A.A. Экспериментальные исследования дизель-импульсного привода ДИП-5 // Проблемы создания
- Герц Е.Ф. Пневматические приводы. М.: Машиностроение. 1969. 360 с.
- Быковский И.И., Виленкин A.M. Центробежный вибрационный привод строительных и дорожных машин М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1968. 8 с.
- Машины ударного действия для разрушения горных пород / Д. П. Кобанов, В. Б. Горовиц, Е. Г. Фонберштейн и др. М.: Недра, 1983, 32 с.
- Крауч С., Старфилд А. Методы граничных элементов в механике твердого тела. М., Мир, 1987, 328 с.
- Доронин И.К. и др. Способ предварительного ослабления массива горных пород и устройство для его осуществления. A.c. СССР № 1 456 563, БИ № 5, 1989.
- Си Г., Либовиц Г. Математическая теория хрупкого разрушения. В кн. Разрушения т. 2, под редакцией Либовиц Г., М., Мир, 1975, с. 83−203.
- Эргодин Ф. Теория распространения трещин. В кн. Разрушения т. 2, под редакцией Либовиц Г. М., Мир, 1975, с. 83−203.
- Черепанов Г. П. Механика хрупкого разрушения. М., Наука, 1974, 640 с. 86.1Дер E.H. Об одном условии равновесия системы радиальных трещин ПМТФ, 1974, № 5.
- Goldstein R.V., Salganik R.L. Brittle fracture of solids with abitrary cracks. Int. J.Fract., v. 10, № 4, pp. 507.
- Хеллан К. Введение в механику разрушения. М., Мир, 1988, 364 с.
- Методы и средства контроля состояния и свойств горных пород в массиве / Е. С. Ватолин и др. -М.: Недра, 1989.
- Единые нормы выработки (времени) для шахт Донецкого и Львовско-Волынского угольных бассейнов. М., 1980.
- Методика определения экономической эффективности использования в угольной промышленности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М., 1986.
- Методика определения оптовых цен и нормативов чистой продукции на новые машины, оборудование и приборы производственно-технического назначения. М., 1988.