№66-05

Аналітичні дослідження параметрів розміщення породи присікання із застосуванням горизонтально-замкнутого закладного конвеєра

Д.С. Малашкевич¹, М.В. Петльований¹

¹ Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2021, 66:49-62

https://doi.org/10.33271/crpnmu/66.049

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. Визначення параметрів розміщення породи присікання у виробленому просторі горизонтально-замкнутим закладним конвеєром при селективній технологічній схемі відпрацювання тонких вугільних пластів.

Методика. Для досягнення поставленої мети у роботі використано аналітичні та чисельні методи визначення технологічних параметрів.

Результати. У роботі представлені результати аналітичних досліджень, що дозволяють визначити основні параметри розміщення породи присікання при використанні горизонтально-замкнутого закладного конвеєра для забезпечення організації ефективного селективного видобування тонких вугільних пластів.На прикладі чисельних методів розрахунків для обраних характерних умов Західного Донбасу визначено ступінь заповнення виробленого простору Kзвід конструктивної висоти встановлення закладної конвеєрної лінії h_вст, кута укосу породи γ та виймальної потужності вугільного пласта m_{в min}. Обґрунтовані максимальні величини присікання породи m_пр з урахуванням об’єму порожнини виробленого простору, що підлягає до заповнення породою, розташування елементів закладного обладнання та варіантів технологічних схем селективного відпрацювання пласта. Встановлено, що при селективному відпрацюванні вугільного пласта за один прохід комбайна у діапазоні виймальної потужності m_{в min}= 1,16 – 1,22 м весь об’єм породи присікання, що виймається в очисному вибою може бути розміщено у повному обсязі у виробленому просторі. При цьому кут нахилу закладного конвеєрного поставу повинен складати β ≤ 15˚ у разі відпрацювання вугільного пласта геологічною потужністю m_вуг = 0,65 – 0,7 м; β ≤ 20˚ при m_вуг = 0,75 м; β ≤ 25˚ при m_вуг = 0,8 м. При селективному відпрацюванні пластів з геологічною потужністю m_вуг= 0,7 – 0,8 м за два проходи комбайна, забезпечується залишення повного обсягу порід присікання у виробленому просторі. У разі відпрацювання пласта з геологічною потужністю m_вуг ≤ 0,7 м, утворюється надлишок породи, який необхідно вивозити за межі очисної дільниці. Виявлені тенденції зміни довжини породної смуги l_з, що формується у виробленому просторі від конструктивних параметрів розташування горизонтально-замкнутого закладного конвеєра та параметрів відпрацювання пласта, які дозволяють оцінити можливості безпечної експлуатації очисного комплексу при селективному видобуванні вугілля.

Наукова новизна. Встановлено, що ступінь заповнення виробленого простору K_зпрямо пропорційно залежить від конструктивної висоти встановлення закладної конвеєрної лінії h_вст, кута укосу породи γта обернено пропорційно від виймальної потужності вугільного пласта m_в min, що дозволяє встановити технологічні параметри розміщення породи присікання при селективному видобуванні вугілля. Встановлено, що висота породної смуги h_п, яка формується у виробленому просторі знаходиться в прямій залежності від виймальної потужності пласта m_в min, ширини поставу b_ргоризонтально-замкнутого закладного конвеєра, фракції порід, що транспортуються, та їх фізико-механічних властивостей.

Практична значимість. Результати досліджень можуть бути використані при проектуванні технологічних схем селективного видобування вугілля із залишенням пустих порід у виробленому просторі.

Ключові слова: порода, вироблений простір, селективна технологія, параметри.

Перелік посилань

1. Petlovanyi М., Мalashkevych D., Sai, K. & Zubko S (2020). Research into balance of rocks and underground cavities formation in the coal mine flowsheet when mining thin seams. Mining of mineral deposits, 14(4), 66-81.
   https://doi.org/10.33271/mining14.04.066
2. Malashkevych, D., Poimanov, S., Shypunov, S., & Yerisov, M. (2020). Comprehensive assessment of the mined coal quality and mining conditions in the Western Donbas mines. E3S Web of Conferences, (201), 01013
   https://doi.org/10.1051/e3sconf/202020101013
3. Бондаренко В.И., Русских В.В., Яркович А.И., & Малашкевич Д.С. (2014) К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт. Розробка родовищ. 19-24.
4. Солодянкин, А. В., Гапеев, С. М., Выгодин, М. А., Воронин, С. А., Снигур, В. Г., & Мкртчян, С. В. (2016). Совершенствование технологии заполнения закрепного пространства при сооружении капитальных выработок шахт Западного Донбасса. Вісті Донецького гірничого інституту, (2), 10-19.
5. BahriNajafi, A., Saeedi, G. R., & EbrahimiFarsangi, M. A. (2014). Risk analysis and prediction of out-of-seam dilution in longwall mining. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 70, 115–122.
   https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2014.04.015
6. Ralston, J. C., & Strange, A. D. (2013). Developing selective mining capability for longwall shearers using thermal infrared-based seam tracking. International Journal of Mining Science and Technology, 23(1), 47–53.
   https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2013.01.008
7. Косарев, И. В. (2016). Инновационные направления в создании горно-шахтного оборудования, обеспечивающего повышение эффективности добычи угля. Вестник Донецкого национальноготехнического университета, (6), 12-18.
8. Ermekov, T. E., Issabek, T. K., & Issabekov, E. T. (2016). Mining robotic complex with adaptive control software (MRCACS). Науковий вісник Національного гірничого університету, (4), 23-30.
9. Ходырев, Е. Д., & Филатов, В. Ф. (2008). Технические и технологические решения УкрНИМИ в области бурошнековой технологии выемки угля.
10. Мельник, В. В., Мурин, К. М., Буханик, А. И., & Никифоров, С. Э. (2020). О применении технологии безлюдной выемки угля при разработке тонких угольных пластов. Маркшейдерский вестник, (3), 59-63.
11. Falshtynskyi, V., Saik, P., Lozynskyi, V., Dychkovskyi, R., & Petlovanyi, M. (2018). Innovative aspects of underground coal gasification technology in mine conditions. Mining of Mineral Deposits, (12, Iss. 2), 68.
12. Saik, P., Petlovanyi, M., Lozynskyi, V., Sai, K., & Merzlikin, A. (2018). Innovative approach to the integrated use of energy resources of underground coal gasification. In Solid State Phenomena (Vol. 277, pp. 221-231). Trans Tech Publications Ltd.
13. Burton, E. A., Upadhye, R., & Friedmann, S. J. (2017). Best practices in underground coal gasification (No. LLNL-TR-225331). Lawrence Livermore National Lab.(LLNL), Livermore, CA (United States).
14. Соколов, А. С., & Потапов, В. В. (2014). Технико-экономическая эффективность технологии подземного углеобогащения. Известия высших учебных заведений. Горный журнал, (1), 42-46.
15. Потапов, В. В., Феклистов, Ю. Г., Вандышев, А. М., & Потапов, В. Я. (2006). Технологические схемы управления качеством угля при подземной добыче по фрикционным характеристикам. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), (5).
16. Бондаренко В.И., Русских В.В., Малашкевич Д.С.,&Соцков В.А.(2017).Технологическая схема и оборудование для селективной добычи угля длинными очистными забоями. Вісті Донецького гірничого університету, 2(41),19-24.
17. Petlovanyi, М. V., Мalashkevych, D. S., & Sai, K. S. (2020). The new approach to creating progressive and low-waste mining technology for thin coal seams. JournalofGeology, GeographyandGeoecology, 29(4), 765–775.
    https://doi.org/10.15421/112069
18. Бузило,В.И.(2013).Технология отработки тонких пластов с закладкой выработанного пространства. Національний гірничий університет.
19. Бондаренко, В. І., Малашкевич, Д. С., Руських, В. В., Кошка, О. Г., Медяник, В. Ю., & Пойманов, С. М. (2021). Спосіб селективного видобутку пластових корисних копалин із закладкою виробленого простору та механізований комплекс для його здійснення (Patent No. 124528).
20. Koshka, O., Yavors’kyy, A., & Malashkevych, D. (2014). Surface subsidence during mining thin seams with waste rock storage. Progressive Technologies of coal, coalbed methane and ores mining. 229 – 234.
21. Рыжков,Ю.А., Волков,А.Н.,&Гоголин,В.А. (1985). Механика и технология формирования закладочныхмассивов. Недра.
22. Buzilo, V.I., Koshka, O.H., Yavorsky, A.V., Yavorska, E.A., Tokar, L.A., Sulaev, V.I., & Serdyuk, V.P. (2015). Selective mining technique for thin coal seams. National Mining University.
23. Кошка, А.Г., Малашкевич, Д.С.,&Щелканов,Р.Р.(2014). Исследование углов самотечного движения и коэффициентов трения скольжения шахтной породы. Геотехнічнамеханіка, 118, 157 – 167.
24. Koshka,O.,&Malashkevych,D.(2015).Experimentalresearchofminerockgravitymotionregularities. Szkola Eksplotacji Podziemnej: XXV International scientific – practical conf., Feb. 18 – 24,68 – 73.

• < Попередня
• Наступна >