Концентрация и интенсификация горных работ

Концентрация горного производства сосредоточение производства (добычи полезных ископаемых) наиболее крупных шахтах, рудниках, карьерах, участках.

Характеризуется повышением нагрузки на отдельную шахту, рудник, очистной и подготовительный забой, выемочное поле, пласт, горизонт, этаж, а также числом дней работы предприятия по добыче в течении года и недели, часов работы предприятия и его отдельных добычных участков в течении суток (общее экономическое определение).

Концентрация горных работ - процесс сосредоточения во времени и пространстве горных работ на каждом отдельном горном предприятии и по всей горнодобывающей промышленности в целом. Для современных горных предприятий характерно увеличение пространственной концентрации горных работ и сокращение числа одновременно разрабатываемых пластов, горизонтов, блоков, очистных забоев.

Таким образом, концентрация горных работ предусматривает сокращение количества горнодобывающих предприятий при одновременном сохранении или даже увеличении общей добычи в регионе. Чем крупнее шахта ,тем при прочих равных условиях выше ее технико-экономические показатели. На предприятии помимо переменного штата, численность которого зависит от производственной мощности (например, рабочие очистных забоев) имеется постоянный штат (работники сигнализации и связи, административно - управленческий персонал, младший обслуживающий персонал), численность которого совсем или почти не зависит от мощности шахты.

В шестидесятые годы министерство угольной промышленности СССР ликвидировало более 1000 мелких (с добычей менее 500 т/сутки) шахт. Подобные ликвидации,а также объединения мелких шахт в одно крупное предприятие производилось неоднократно и в настоящее время в странах СНГ насчитывается всего лишь 505 шахт (административных единиц). Их среднесуточная добыча составляет 2011т на одну шахту (в Караганде-4713, Печерском-бассейне 4263).

Для сравнения: среднесуточная добыча одной шахты в Англии-2320,Франции -3600, Чехословакии-5300, Польше-9420,ФРГ-10520 т/сутки.

Существуют шахты, суточная нагрузка которых значительно выше, чем средняя в данной стране. Так, шахта «Воргашорская»(Печорский бассейн)имеет нагрузку 15000 т/сутки, «Распадская»(Кузбасс)-25000,«Чечет» (ПНР) -23000, «Секунда» (ЮАР) -100000, «Рейланд» (ФРГ)-17000 т/сутки.

С целью дальнейшей концентрации производства в настоящее время в странах СНГ нормами технологического проектирования не рекомендуется проектирование шахт с суточной добычей менее 6000т.(1,8 млн т/год)

Интенсификация производства - (общее понятие) - процесс развития производства на основе применения все более эффективных средств механизации и прогрессивных технологий,а также передовых методов организации труда. Интенсификация производства - важнейшее условие его эффективности .

Интенсификация горных работ - увеличение добычи полезного ископаемого на отдельных участках и подразделениях за счет применения современной технологии, техники и организации работ.

Интенсификация является одним из основных условий концентрации, поскольку именно интенсивная работа на отдельном рабочем месте, в отдельном забое, позволяет уменьшить их количество. Одним из первых примеров интенсивной работы можно считать рекорд Н.А. Изотова, зачинателя изотовского движения -в 1932г. он вырубил отбойным молотком 640 т угля в смену (2000 % нормы).Этот рекорд до сих пор не превзойден.

Среднесуточная нагрузка на один очистной забой в странах СНГ составляет 417 т. на комплексно- механизированный - 670. (Караганда соответственно 948 и 957 т). Для сравнения: Франция - 615т, Англия - 727, ПНР - 980, ФРГ -1492 т/сутки. Многие коллективы добиваются весьма высоких результатов, так участок, руководимый А.Каном (Караганда) добыл за месяц 113400 т угля, т.е. 3780 т/сутки. Участок О.Ишхнели (Караганда) -177023 т за 31 рабочий день- 5710 т/сутки, в отдельные дни добыча доходила до 6700 т. Участок М.Чиха (Донбасс) довел месячную добычу в струговой лаве до 200000т (в отдельные дни до 12000 т).

Данные рекорды позволяют выявить возможности горнодобывающей техники и как правило, не повторяются в ближайшее время. Значительно сложнее организовать работу таким образом, чтобы в течении длительного времени обеспечить стабильную работу участка .В качестве примеров такой работы можно назвать участки Г. Смирнова (Кузбасс) В. Литвинова и А. Саламатина (Караганда), М. Чиха и многих других ,которые в течении нескольких лет добывали не менее миллиона тонн угля в год из одной лавы. Участок Чиха, например, работал так в течении 11 лет подряд.

Интенсивность труда- степень напряженности труда в процессе производства. Характеризуется затратами физических и нервных усилий, в том числе тяжестью труда, темпом и ритмом работы, коэффициентом использования рабочего времени.

Интенсивность труда обеспечивает темпы роста производительности труда.

Основной показатель пространственной концентрации горных работ

= A/L

По данным ИГД АН Р.К. для Карагандинского бассейна повышение концентрации на 1% дает снижение себестоимости добываемого угля на 1,5 - 2,0%.

БЕЗЛЮДНАЯ ВЫЕМКА

Это условное название способов выемки без путствия людей в очистном забое. Безлюдная выемка - технология с высоким уровнем техники и организации, при которой исключается трудоемкий ручной труд в забое, обеспечивается высокая производительность и безопасность работ.

Различают две группы способов безлюдной выемки: c креплением и без крепления призабойного пространства.

В первом случае путствие людей в забое допускается только

во время профилактики, ремонтных работ, монтажа и демонтажа оборудования, т.е. при отсутсвии работ по выемке; во втором - человек по условиям технологии работ и безопасности не может (шнековая выемка, канатные пилы и т.д.) или не должен (гидродобыча) находится в забое.

Технология и средства безлюдной выемки создаются, главным образом, для условий, в которых невозможна эффективная эксплуатация комплексов с механизированными крепями и агрегатами. В первую очередь это касается маломощных пластов. Минимальная мощность пласта , при которой обеспечивается требуемый для людей проход высотой 400мм составляет 0,6 м минимальная мощность пласта ,при которой возможна нормальная эксплуатация механизированных комплексов 0-8 м.

Безлюдная выемка с креплением призабойного пространства включает отработку пластов механизированными комплексами и агрегатами, которые применяются на тонких и средней мощности пластах, в том числе, опасных по внезапным выбросам угля и газа: в процессе выемки люди находятся вне очистного забоя и управляют выемочной машиной и передвижкой крепи дистанционно. Агрегаты также могут работать с программным управлением.

Безлюдная выемка без крепления призабойного пространства производится буровыми и шнекобуровыми установками, канатными пилами, буровзрывным способом. Сюда также можно отнести специальные способы разработки месторождений (газификация, растворение, гидрогенизация и т.д.) Бурошнековая выемка - осуществляется путем последовательного бурения скважин, диаметром несколько меньше мощности пласта. Между скважинами оставляются целики угля, извлекаемые частично или совсем не извлекаемые. Транспортировка угля от забоя до устья скважин осуществляется периодически наращиваемым шнековым ставом. Применяются бурошнековые установки без последующего разбуривания скважин,а также с разбуриванием их при извлечении шнекового става.

Основные достоинства - возможность разработки весьма тонких пластов с неустойчивой кровлей и высокая производительность. При мощности пластов менее 0,8м бурошнековая выемка более эффективная, чем обычная технология. Недостатки - низкая нагрузка на забой (не более 120-140т/сутки) и большие потери угля.

Область применения бурошнековой выемки очень обширна. Только в Донбассе в весьма тонких пластах сосредоточено до 50% всех запасов, в Львовско-Волынском бассейне, где впервые был испытан этот способ - около 700 млн.т. Кроме того, бурошнековая выемка может применяться при извлечении целиков, где неэффективны другие способы выемки. Численность бригады, обслуживающей установку 3-4 человека, производительность машины до 1,3 т/мин.

На крутых пластах где возможен самотек угля, могут применяться угольные (канатные) пилы. При возвратно-поступательном движении каната с надетыми на него резцами в пласте образуется щель шириной до 90мм. Ослабленный уголь под воздействием горного давления и собственной тяжести разрушается и скатывается вниз, где грузится в вагонетки или на конвейер.

Забой не крепится.

Область применения пил - мощность от 0,3 до 6-8м, угол падения 40-90гр. Боковые породы средней устойчивости и выше при слабой связи угля с породами. В качестве экспериментальной выемки применяется разработка пологих и наклонных пластов комбайнами фронтального действия с дистанционным управлением. Например, комплекс «Тентек» при прямом движении вынимает в пласте камеру шириной до 1,2м. Отбитый уголь при помощи телескопического конвейера, прикрепленного к комбайну, выдается на откаточный штрек. При обратном движении комбайна камера расширяется до 2,4м. Между камерами оставляются целики шириной, обеспечивающей временную устойчивость кровли. Основные недостатки - сложность обеспечения параллельности осей камер и связанные с этим большие потери угля. При взрывном способе безлюдной выемки из подэтажных штреков расстояние между которыми 6-10 м веером бурятся скважины и отбитый взрывом уголь скатывается вниз. Для предотвращения смешивания угля с обрушающимися породами может применяться гибкое металлическое перекрытие.

Кроме этого способа могут применяться скрепероструги, безнапорные тараноструги и тому подобные установки.