Пособие_ПШ_САПР

Межі між цими групами встановлюються за величиною капіта-

льних вкладень і можуть змінюватися залежно від інфляційних процесів.

Технічне переоснащення шахти відповідає I-й групі (модерніза-

ції). Воно спрямоване в основному на підтримання виробничої потуж-

ності шахти й поліпшення умов праці шляхом упровадження нової техніки й технології. При цьому, зазвичай, не передбачається яких-

небудь гірничо-капітальних робіт щодо розкриття нових горизонтів,

пов'язаних зі значними капіталовкладеннями. Частіш усього йдеться про заміну очисного обладнання на більш прогресивне, перехід на більш сучасну техніку й технологію гірничопрохідницьких робіт, за-

міну засобів транспорту гірничої маси, модернізацію мереж гірничих виробок шляхом скорочення їх загальної протяжності й т.п.

Реконструкція шахти, звичайно, віднесена до розкриття нових горизонтів. При цьому може бути збільшено обсяги видобутку вугілля або відтворення виробничої потужності шляхом підготовки відповід-

ного фронту очисних робіт на новому горизонті.

За розкривання й підготовки нового горизонту проектуються:

усі гірничі роботи, пов’язані з розкриттям і підготовкою нового горизонту (стовбури, шурфи, свердловини, білястовбурові двори, ка-

мери та інше);

підйомні та вентиляційні установки, котельні, калориферні,

кондиціонери й т.п.;

обладнання для нового горизонту, заміна застарілого обладнан-

ня в загальношахтних ланках.

У випадку збільшення виробничої потужності додатково може проектуватися: розширення й перебудова діючих промислових споруд і зовнішніх комунікацій або будівництво нових, необхідних для нор-

241

мальної роботи шахти після її реконструкції; заміна застарілого облад-

нання в усіх шахтних ланках видобутку й переробки вугілля.

9.2 Раціональні технічні рішення під час реконструкції та

технічного переоснащення вугільних шахт

Під час реконструкції шахти основна увага, як було вже сказано,

приділяється розкриттю та підготовці нових горизонтів. Розв'язання цієї проектної задачі необхідно виконувати з урахуванням наступних принципів [61]:

забезпечення безпечних умов робіт під час будівництва й екс-

плуатації нового горизонту;

можливість нарощування виробничої потужності шахти під час переходу на нижчі горизонти;

максимальнескороченняпротяжностібудівництвановогогоризонту;

повна ліквідація ступінчатості підземного транспорту на діючому горизонті й недопущення виникнення ступенів на новомугоризонті;

максимальна концентрація робіт;

максимальний розподіл робіт щодо будівництва нового й екс-

плуатації діючого горизонту;

спрощення транспортних і вентиляційних мереж гірничих виро-

бок за рахунок суттєвого скорочення їх загальної довжини.

З урахуванням цих принципів для розвитку діючих шахт Донба-

су було розроблено 22 раціональні схеми розкриття й підготовки но-

вих горизонтів, які відрізняються виглядом основних розкривальних виробок, схемою провітрювання горизонту в цілому й окремих їх час-

тин, структурою горизонту, порядком відпрацювання бремсбергової та спадної ступенів. Їх характеристика в загальному вигляді подана в

242

таблиці 9.1 [61], де знаком "+" позначена наявність відповідного еле-

мента в цій схемі розкриття й підготовки.

Наприклад, у схемі 1 передбачається розкриття шляхом прохо-

дження нового головного й поглиблення діючого допоміжного стовбу-

рів. Підготовка шахтного поля панельна. Схема провітрювання гори-

зонту центральна. Свіже повітря подається по допоміжному стовбуру й виробках нового горизонту, вихідний струмінь відводиться по виро-

бках діючого горизонту в головний стовбур. Обидва стовбури розта-

шовані на діючому проммайданчику. Напрямок руху повітряного струму в спадному полі прямотечійний, підняттєвий залежно від похи-

лої висоти частини шахтного поля, що залишилась. Запаси, призначені для виймання на новому горизонті, можуть відпрацьовуватися як у бремсберговій і спадній частинах, так і лише в спадній. Бремсбергова й спадна частини відпрацьовуються послідовно, бремсбергова в пря-

мому, а спадна у зворотному порядку. Виймання вугілля здійснюється лавами, які посуваються по простяганню пласта.

Інші технічні рішення, які не впливають на конструктивні особ-

ливості схем розкриття й підготовки нових горизонтів або не мають рівнозначної альтернативи, прийняти незмінними, а саме: система роз-

робки – стовпова з прямотечійним провітрюванням очисного вибою й розбавленням метану по джерелах його надходження; розташування основних виробок у міцних породах, якщо можливо в розвантаженій товщі; обладнання очисних вибоїв механізованими комплексами.

Окрім наведених у таблиці 9.1 варіантів можна сконструювати додаткову їх кількість з використанням наведеної в попередніх розді-

лах методики морфологічного аналізу.

243

Таблиця 9.1 – Схеми розкриття й підготовки нових горизонтів на діючих шахтах під час відпрацювання

пологих та похилих пластів

Продовження таблиці 9.1

Відповідно до кожної схеми розкриття й підготовки нових гори-

зонтів розроблені принципові схеми організації будівництва. Вони пе-

редбачають ведення будівельних робіт паралельно зі всіх будівельних майданчиків, у тому числі й з боку діючого горизонту шахти.

Стосовно крутопадних пластів Донбасу під час розкриття нових горизонтів слід ураховувати наступні принципи: мінімальна тривалість будівництва й максимальний термін служби нового горизонту, невели-

ка тривалість перехідного періоду й по змозі більш тривалий термін ро-

боти шахти на одному горизонті, мінімальні капітальні витрати на будів-

ництво горизонту й експлуатаційні витрати на видобуток вугілля [61].

З урахуванням цих принципів рекомендуються наступні способи розкриття нових горизонтів:

поглиблення існуючих вертикальних стовбурів у випадках, коли останні забезпечують на новому горизонті виробничу потужність не меншу, ніж досягнута на діючому горизонті;

проходження нових і поглиблення існуючих стовбурів у випад-

ках, коли пропускна здатність скіпових підйомів діючого стовбура не в змозі забезпечити досягнуту виробничу потужність шахти;

проходження сліпих стовбурів і створення ступеня головних і допоміжних підйомів, якщо неможливо за технічним станом поглибити діючі стовбури або запізнилися із введенням в експлуатацію нового головного стовбура.

Розкриття вугільних пластів на новому горизонті рекомендуєть-

ся здійснювати двома основними способами: шляхом проведення гори-

зонтальних квершлагів на підйомному й допоміжному горизонтах,

шляхом проведення на підйомному горизонті горизонтального квер-

шлага й похилого квершлага під деяким кутом до лінії напластування з

248

метою забезпечення першочергової розробки захисних пластів, а потім

–викидонебезпечних пластів у захищеній зоні.

9.3Модернізація діючої мережі гірничих виробок вугільних

шахт

Розкриваючи нові горизонти й технічно переоснащуючи вугі-

льні шахти, особливу увагу треба приділяти модернізації діючої ме-

режі гірничих виробок (МГВ), оскільки лише в цьому разі можна сут-

тєво підвищити надійність провітрювання та транспорт гірничої маси на шахті. Вирішення цього питання найбільш ефективно можна здій-

снити за допомогою функціонально-вартісного аналізу діючих техні-

чних систем.

Цей аналіз передбачає визначення необхідності скорочення про-

тяжності гірничих виробок, оцінку якості виконання ними технологіч-

них функцій та прийняття рішень щодо модернізації МГВ.

Визначення необхідності скорочення загальної довжини гірни-

чих виробок виконується таким чином: спочатку за формулою (5.80)

розраховують параметр α логістичної лінії, потім за формулою (9.1)

розраховують параметр п

далі розраховують за формулами (4.23) і (4.24) параметри b i c, після чого будують теоретичний графік логістичної кривої й порівнюють його з фактичною зміною протяжності гірничих виробок від початку їх будівництва до поточного часу. Якщо відхилення фактичних даних від теоретичних перевищує 20%, то приймається рішення про необхідність

249

детального аналізу мережі гірничих виробок з метою скорочення їх загальної довжини.

Розраховуючи параметр α, слід ураховувати проектну потуж-

ність шахти, параметр п – фактичний термін її виходу на стабільну ро-

боту, а значення параметра т береться, виходячи з фактичного обсягу проведення розкривальних виробок за 1-й рік будівництва.

Після прийняття рішення про необхідність модернізації мережі гірничих виробок будується її структурно-функціональна модель. Ця модель передбачає побудову матриці стикувальних вузлів, графа пос-

лідовності з'єднання виробок і таблиці, яка характеризує якість вико-

нання функцій виробками та їх стан.

Зразки матриці, графа, таблиці якості функцій показані на таб-

лиці 9.2, рисунку 9.1 та таблиці 9.3.

Таблиця 9.2 – Матриця стикувальних вузлів гірничих виробок