Место горноподготовительных работ в системе «Шахта»

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Место горноподготовительных работ в системе «Шахта»

14.12.2019

Комплекс работ по проведению горных выработок может преследовать как вполне самостоятельную (сооружение тоннелей, коллекторов, подземных бункеров и хранилищ, строительство шахт и рудников), так и соподчиненную по отношению к другой, более широкую цель (воспроизводство фронта добычи полезных ископаемых).

В первом случае технология проведения горных выработок должна рассматриваться как самостоятельная система, включающая в качестве подсистем отдельные ее элементы, обусловливающие выполнение отдельных видов работ. Во втором случае проведение выработок является подсистемой более общей и широкой системы (например «Угольная шахта»); к технологии этой подсистемы предъявляют ряд дополнительных требований (ограничений) со стороны смежных технологических звеньев (подсистем).

Комплекс работ по проведению выработок в качестве самостоятельной системы характеризуется следующими факторами:

- непрерывным перемещением фронта работ (предмета труда) в пространстве;

- непрерывным передвижением орудий труда и коммуникаций вслед за перемещением фронта работ;

- большой вероятностью изменения качества предмета труда (горно-геологических условий) по мере подвигания фронта работ;

- необходимостью выполнения специальных (дополнительных) мероприятий, обеспечивающих нормальные условия труда и производства в подземных условиях (освещение, местное проветривание, предохранительное ограждение, обеспыливание и т.д.).

В качестве подсистемы более широкой системы «Шахта» горноподготовительные работы (ГПР) должны рассматриваться с учетом тесных прямых и обратных связей со смежными подсистемами (службами). Так, подсистема «Вскрытие и подготовка» (ВП) оказывает решающее влияние на объемы и условия проведения горных выработок. Эта подсистема объединяет и взаимоувязывает практически все технологические подсистемы шахты. Окончательный выбор наиболее эффективного варианта вскрытия и подготовки производят с учетом нагрузки на шахту и очистной забой, концентрации и направления развития горных работ, систем разработок, основных и вспомогательных грузопотоков, параметров проветривания, энергоснабжения, водоотлива и т.д. Вскрытие и подготовку шахтного поля взаимоувязывают с развитием подготовительных работ на выемочных участках в соответствии с горно-геологическими условиями, объемами, направлением, протяженностью, площадью сечения и углами наклона подготовительных горных выработок.

Наиболее существенное влияние на параметры проведения подготовительных выработок оказывает способ подготовки выемочных полей, принимаемый с учетом мощности пластов, их взаимного расположения, углов падения, прочности и устойчивости вмещающих пород, применяемых систем разработки.

Таким образом, выходом подсистемы (ВП) на подсистему горноподготовительных работ являются: протяженность L, площадь сечения S и угол наклона выработки а, коэффициенты присечки Kп, крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f и абразивности а присекаемых пород.

Подсистема «Очистные работы» (OP) находится в тесной технологической связи с подсистемой ГПР. Oт нагрузки на лаву, величины ее подвигания зависят сроки воспроизводства очистного фронта и, следовательно, с учетом возможного числа одновременно действующих подготовительных забоев скорость проходки. Наличие ложной кровли и прослойков в пласте влияет на выбор способа производства работ в подготовительном забое с совместной или раздельной выемкой и транспортировкой угля и породы. При выходе выемочных машин в подготовительные выработки их площади сечения в свету зависят от числа и конструкции машин.

Вид проходческого транспорта и площадь сечения выработки в свету зависят от применяемых средств участкового и магистрального транспорта и их габаритов (подсистема ПT - «Подземный транспорт»).

Определенные требования к ГПР предъявляет служба вентиляции (В). Площадь сечения выработки в свету рассчитывают с учетом факторов проветривания, которые также могут накладывать ограничения на скорость проходки. Oт принятой схемы вентиляции зависят последовательность и направление проходки.

Служба поверхности (П) в зависимости от возможностей переработки угля накладывает ограничения на способы выемки и транспортировки угля и породы из подготовительных забоев.

От принятых способов охраны выработок, условий их поддержания и ремонта (служба РП) зависят тип, плотность установки крепи и площадь сечения выработок вчерне. Действительно, эти параметры, определяющие условия производства ГПР, связаны с такими факторами. как повторное использование выемочных выработок, проведение их вприсечку к отработанным или погашение вслед за лавой и т.д.

В отдельную группу (ДТ) выделены дополнительные требования, связанные с необходимостью выполнения защитных профилактических мероприятий по борьбе с газовыделением, выбросами, взрывами угольной пыли, дренажу воды и т.д., а также технологические ограничения, накладываемые Правилами безопасности и Правилами технической эксплуатации. в том числе запрещение в ряде случаев производства буровзрывных работ, необходимость пространственного разделения эксплуатируемых и подготавливаемых участков с целью отвода от лавы исходящей из подготовительного забоя струи, необходимость проведения бремсбергов уклонным способом, а также параллельного (со сбойками) проведения протяженных тупиковых выработок.

К числу дополнительных требований, обусловленных технологической взаимоувязкой звеньев шахты, относятся: оставление породы в раскоске или выработанном пространстве, совместная или раздельная выемка и транспортировка угля и породы, профиль выработки, направление проходки, вид проходческого транспорта, тип и плотность установки крепи, вид энергии и т.д.

Взаимосвязи смежных подсистем в системе «Шахта» сказываются на специфике комплекса работ по проведению подготовительных выработок, которую необходимо учитывать дополнительно к специфике, характерной для самостоятельной системы:

- узкий фронт работ, исключающий возможность использования большого числа рабочих, оборудования больших габаритов или большого количества малогабаритного оборудования;

- изменчивость горно-геологических условий в зависимости от назначения выработок (помимо вероятности их изменения в каждой отдельной выработке по мере подвигания фронта работ);

- необходимость воспрепятствия весьма интенсивному проявлению горного давления под воздействием перемещающегося очистного фронта. которое развивается либо со значительным отставанием от подготовительного забоя, либо после окончания проходки, в период эксплуатации выработки:

- неэффективность сокращения планируемых сроков и перевыполнения объемов работ (что приводит к увеличению продолжительности и объемов поддержания выработок);

- ограничения в части последовательности, направления проведения выработок и выполнения защитных мероприятий с целью обеспечения безопасных условий труда (газовый фактор, выбросоопасность и пр.).

Следует, однако, отметить главную общность технологических задач, решаемых при проведении горных выработок, независимо от того, являются ли ГПР самостоятельной системой или подсистемой системы «Шахта».

В обоих случаях при проведении выработок решаются три основные задачи: разрушения массива горных пород, удаления продуктов разрушения за пределы контура выработки, обеспечения устойчивости обнаженных поверхностей. Для решения этих задач используют совокупность тождественных по назначению орудий труда в определенной последовательности действия. И, наконец, главное - в обоих случаях непосредственным (конечным) результатом комплекса работ по проведению выработок является получение обнажений и массиве горных пород определенной формы и размеров, обладающих достаточной устойчивостью в течение определенного срока, т.е. обнажений, обеспечивающих в течение требуемого триода времени надежное выполнение различных функций целевого назначения. Именно эти обнажения могут и должны рассматриваться как конечный результат труда, достигаемый в процессе совокупного (решение трех задач) воздействия на предмет труда (массив горных пород) характерными орудиями и средствами производства.

Следовательно, проведение горных выработок всегда является самостоятельным производственным процессом, характеризующимся определенным конечным результатом труда.

Производственны ми операциями процесса проведения горной выработки являются отдельные законченные его элементы (совокупность которых обеспечивает достижение конечного результата труда), характеризующиеся неизменностью труда проходчик» в.

Необходимо отметить, что вес основные производственные операции процесса проведения горной, выработки - бурение шпуров, погрузка горной массы, разрушение забоя комбайном - как правило, подлежат планировании» (при их проектировании) и управлению (при их осуществлении).

Отдельные составные части производственных операций следует рассматривать как виды работ или работы.

Термин «технология» должен характеризовать основные принципы выполнения производственного процесса. При этом должны учитываться не только применяемые на производственных операциях орудия производства (средства механизации), но и взаимосвязи выполнения этих операций во времени и пространстве, а также их число.

Одновременное использование средств механизации, т. е. параллельное выполнение производственных операций, по сравнению с последовательным их выполнением способствует поточному осуществлению производственного процесса с вытекающими отсюда преимуществами технологии, связанными с экономией рабочего времени, Кроме того, для наиболее эффективного достижения конечного результата труда важно не только (модернизировать орудия труда и совмещать во времени выполнение производственных операций, но и сокращать их число в результате использования принципиально новых способов и средств выполнения производственного процесса.

Для целей исследования и совершенствования технологии проведения горных выработок важно учитывать все перечисленные аспекты и соотносить их не с самим производственным процессом, а с конечным результатом труда.

Таким образом, технология проведения горной выработки есть совокупность способов и средств, применяемых для создания в массиве горных пород полости, обеспечивающей в течение определенного срока выполнение функций целевого назначения. При этом под способами понимается наиболее существенная компоновка работ, обусловливаемая числом и взаимосвязью производственных операций во времени и пространстве. Средства характеризуются конструкциями применяемого оборудования и крепи.

Между способами и средствами существует весьма тесная прямая и обратная связь: использование нового прогрессивного способа производства работ влечет за собой необходимость разработки новых средств и, наоборот, разработка и внедрение принципиально новых конструкций оборудования приводит к применению новых способов производства работ.

Проектируемые комбинации способов и средств (или просто средств) проведения горных выработок для выполнения конкретных поставленных задач принято называть технологическими схемами проведения.

Ведущее место горноподготовительных работ в системе «Шахта» обусловливает важность их технического развития соразмерно другим подсистемам. Однако уже в течение длительного периода времени сохраняется и даже нарастает диспропорция в уровне технического оснащения очистных и подготовительных работ (характеризуемого, в частности, таким важным показателем, как их удельная энерговооруженность) и соответственно в динамике их удельных выходных показателей (рис. 1.1).

Существующее положение привело к росту в 1,5 раза доли численности рабочих на горнопроходческих работах в общей численности подземных рабочих (рис. 1.2), что еще раз подчеркивает актуальность разработки и внедрения прогрессивных технологических и организационных решений при проведении подготовительных выработок.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: