Промененият въгледобив



Дата23.10.2018
Размер81.6 Kb.
#94682
ГОДИШНИК НА МИННО-ГЕОЛОЖКИЯ УНИВЕРСИТЕТ “СВ. ИВАН РИЛСКИ”, Том 57, Св. II, Добив и преработка на минерални суровини, 2014

ANNUAL OF THE UNIVERSITY OF MINING AND GEOLOGY “ST. IVAN RILSKI”, Vol. 57, Part ІI, Mining and Mineral processing, 2014



промененият въгледобив
Георги Стоянчев
Минно-геоложки университет "Св. Иван Рилски", 1700 София, g.stoyanchev@mail.bg
Резюме. През последните години настъпиха значителни промени в добивната промишленост, в това число и в подземния въгледобив. Тези промени наложиха и налагат създаването и използването на усъвършенствани и нови технически средства и технологии. В доклада се разглежда влиянието на тези промени върху геометричните решения и параметри на системата и добивната технология и се обосновава необходимостта от прилагане на нова философия при проектиране, организация и управление на минните обекти и нови подходи при обучението и квалификацията на кадрите.
MODIFIED COAL MINING

Georgi Stoyanchev

University of Mining and Geology “St. Ivan Rilski”, 1700 Sofia, e-mail g.stoyanchev@mail.bg
ABSTRACT. In recent years there have been significant changes in the mining industry, including in underground mining. These changes required, the introduction and use of advanced and new techniques and technologies. The report examines the impact of these changes on geometric solutions and system parameters and mining technology and justify the need to implement a new philosophy in the design, organization and management of mining sites and new approaches of training and qualification of personnel.


Увод
През последните двадесет години съществено се промени цялостния облик на подземния въгледобив. Факторите, определящи и налагащи промените се базират на засиления натиск върху въглищата като енергиен източник, конкуренцията и екологичния „натиск“.
Влияние върху въгледобива оказва разширяването на световния енергиен пазар – разширяване на използването на газ и газови технологии, настъплението на еколозите и ограниченията по отношение на изкопаемите горива и изместването им от природния газ и възобновяемите източници. Преди, когато страните и на-вече развитите разчитаха и оценяваха значението на изкопаемите горива въгледобивът беше в разцвет. Основната водеща нишка беше „повече въглища, независимо от разходите на труд и цената на въглищата“. Натискът оказван върху въгле­добива от разширените енергийни пазари и особено от еколозите наложи създаването на нови и усъвършенст­вани добивни, преработвателни и утилизационни технологии и техника. На тази основа се формира и ново отношение към изкопаемите горива. В борбата за оцеляване с новите енергийни източници пред въгледобива се поставиха нови задачи, ограничения и цели. На тази основа въгледобивът се променя, той е променен, а в някои части на света, практически той е ликвидиран. Без да глобализираме влияещите върху добива фактори като енергийните пазари и екологията ще се опитаме да представим настъпилите промени от технико-технологичен характер и системите на разработване и влиянието на тези промени върху технолого-икономическата оценка на подземните природни богатства – въглищните находища и разработващите ги мини.
Техническото развитие и превъоръжаване на минната промишленост и по-специално добивът на полезни изкопаеми се извършва паралелно с технологичното. В последните години то се изразяваше в производството на нови и усъвършенствани средства, притежаващи висока гъвкавост, сигурност, адаптивност, добра енерго-въоръженост, управляемост и производителност. Разшири се и диапазонът от възможностите на машините и съоръженията. Много машини съчетават възможностите за добив, изкопаване, натоварване и крепене на иззетите пространства. Разшириха се възможностите на комплексно-механизираните технологии. Широко развитие претърпяха транспортьорите, огъващи се и верижни, лифтови улейни гумено-транспортни ленти и др. Всички технически средства се характеризират с облекчено управление – на място, от разстояние и телеуправление. Паралелно с разработването, внедряването и усъвършенстването на нови и съществуващи средства за механизация се извърши и забележителна промяна в технологиите. Те се прилагат при изчистени геометрични конфигурации на добивни участъци, добивни изработки и като цяло на системите на разработване. Настъпи значителна редукция на параметрите на добивните участъци, като стълбове, блокове, панели и др. Нормални като размери се считат стълбове с дължини между 2000-5000 m и фронтове с дължина между 150-500 m. Дължината на блоковите участъци е между 80-150 m при височина 100-150 m.
Осезателна е промяната в минно-геометричните решения за основните модули на системите на разработване. Например при решенията за охраната на подготвителните изработки при непрекъснатите системи на разработване, фиг.1 предпочитаните рационални решения за изграждане, поддържане и охрана на транспортната изработка в новите условия, в които се прилагат комплексно-механизирани технологии са тези, представени на фиг.1 в, е, ж и з. Останалите схемни решения са сложни за осъществяване, изискват много ръчен и полумеханизиран труд и ограничават ефективното използване на основните добивни средства. С особена сложност се характеризират решенията, представени на схеми фиг. 1 и, й, к, л, предназначени за използване при разработване на пластове с наклон над 350.




Фиг. 1. Характерни начини за разполагане и охрана на транспортна галерия при непрекъсната система на разработване:

а, и - пластова подготовка и охрана с въглищни целици; б, в, г, д - пластова подго­товка и охрана с едностранни или двустранни скални ивици; е, к, л - пластова подго­товка и охрана с изкуствени съоръжения (блокчета, скари, разпънки); ж, з, л - скална подготовка
На фиг.2 са дадени схематични решения за разполагане и охрана на вентилационната галерия при непрекъснатата система на разработване. В тях са заложени изисквания за рационална вентилация, повторно използване на изработката и разместване в участъка на скалната маса, добита при прокарване и изграждане на изработките в участъка.
Като инженерен замисъл решенията са рационални, но разглеждани съвместно с добивните работи в дългите добивни забои, съоръжени с комплексна техника, те са сложни за изпълнение и ограничават ефективното използване на основните добивни средства. Ефективните схемни решения за съвременните непрекъснати системи са схемите показани на фиг.2 а, б, г, д, ж. С особена слож­ност се характеризират схемите фиг.2 е, з, и, й, к, л, м. Трудни за реализация с използване на подходяща механизация са схемите от фиг. 2 и - л, предназначени за използване при разработване на пластове с наклон 350.

Посочените по-горе схеми могат да бъдат реализирани ефективно само на базата на специализирани машини и механизми, вероятно и роботи, които да извършват всички необходими операции и логистика. Поради голямата сложност за реализация на посочените по-горе схемни решения те не се прилагат и вероятно няма да се прилагат и в бъдеще. Ако свържем този извод с препоръчителният за тяхното прилагане наклон на пласта ще се убедим, че пластовете с наклон над 350 ще бъдат оценява по по-критичен начин, като обект на ефективен добив на въглища.






Фиг. 2. Характерни начини за разполагане и охрана на вентила­ционна галерия при непрекъсната система на разработване: а, б, в, и, к, л - новопрокарвани галерии съответно по пласт и през изработено пространст­во; г, д, е, ж, и, й - повторно използвани бивши транспортни галерии по пласта и охрана съответно с въглищни целици, едностранна и двустранна скална ивица, с изкуствени съоръжения; з, м - с повторно използване на бивши транспортни скални галерии и новопрокарвани пластови просеки
През изминалите етапи на добивния отрасъл основният характеризиращ елемент в дейността е „използване на умни системни-геометрични решения за добивната технология и обслужването“. На този етап се използва техника със сравнително ограничени възможности и логистиката се базира на използването на решения , които са адаптирани и съобразени с минно-геоложките и минно­технически условия в участъка и рудника. Интелектът на минния специалист е вложен в минно-геометричните и миннотехнологичните решения, включително и в логистиката. Наложените решения от системен и технико-технологичен характер са сравнително сложни, изпъл­няват се предимно ръчно и се характеризират с ниска до средна производителност на труда.
На настоящия етап характеризиращия елемент в дейността на мината е използване на високо-производителни, енерговъоръжени минни машини, адаптирани към условията. Интелектът на минните специалисти е вложен в съответните основни и спомагателни машини и съоръжения. Затова решенията за системата и добивната технология са опростени и лесни за реализация със съществуващата и използвана на този етап техника. Това е и причината за директното – чрез машините управление на добивните процеси и постигането на висока производителност на труда.
Предстои етапът на тоталното въздействие на техниката върху миннотехнологичните и геометрични решения. Това се вижда засега в откритите рудници, някои рудодобивни мини и отчасти в подземния въгледобив. Това въздействие ще окаже влияние върху отделните компоненти, характеризиращи минната промишленост: инженерно-техническа мисъл, развитието на работната ръка, екологията.
Новите усъвършенствани технически средства и технологии изискват нови знания и умения, изискват по-висока квалификация на персонала за използване най-пълно възможностите на техниката. В тази посока произво­дителите на технически средства и специализирани фирми създават необходимите симулатори за обучение на изпълнителския кадър.
Необходимостта от по-производителни, по-безопасни и екологични технически средства и технологии налага и нов поглед по отношение на планирането и управлението на добивните технологични схеми, добивните участъци и рудници. Това ще става само и на базата на използване на новите информационни технологии. За тази цел висшите учебни заведения с минен профил трябва да рациона­лизират учебните си програми за подготовката на минно-инженерни кадри с новите реални виждания за развитието и бъдещето на минната практика.
Промяната в системите на разработване и добивните технологии в подземния въгледобив обусловени от новите изисквания към тях оказва силно влияние и върху оценката на въглищата като подземни природни богатства. При използването на традиционните за въгледобива конди­ционни показатели като: мощност, ъгъл на наклона, съдържание на пепел, съдържание на сяра, летливи и калоричност и др. се налага промяна в техните гранични стойности. Например при дебелината на пластовете се наблюдава тенденция към намаляване на минималната кондиционна дебелина. В някои случаи тя е от 0,8 до 0,6 m, при прилагане на специфични добивни технологии. При максималната стойност дебелината е ограничена до около 4,5 m и рядко до 7-8 m. Значителна е разликата при кондиционните ъгли на наклона за реализиране на ефективен добив на въглища. Досега ъгълът на наклона беше неглижиран, но при новите технологии приемливи като запаси за ефективно разработване са въглищните пластове с наклон от 0 до 180 и от 18 до 350. Пластовете с по-големи наклони се разглеждат, в повечето случаи като перспективни ресурси.
Съществена промяна се наблюдава при оценяването на находищата и техните части по площ, размери, запаси и ресурси. Новите системи и техните параметри, възможностите на техническите средства и добивните технологии наложиха оконтуряването на добивни участъци с различна форма, размери и запаси, в които да бъдат реализирани напълно възможностите на технико-технологичните решения.

Заключение
През последните 20-25 г. настъпиха значителни промени в подземния въгледобив. Най-силно те се отразиха на геометрията на системите на разработване, техниката и технологията на добив. Тези промени налагат промяна във философията на проектиране, организация и управление на минните обекти, както и на обучението.
Посочените промени ще продължат да се случват и в бъдеще и ще се базират основно на усъвършенстване на техниката и технологиите; утилизацията на въглищата и формиране на новият имидж за тях; екологията и включването на нови региони и находища на въглища в световната енергийна търговия.

Литература

Асенов, А. Б. 1991. Основи на геологията. С., Наука и изкуство, 234 с.

Велев, М. 1986. Подземен въгледобив, С., Техника.

Стоянчев, Г. 2014. Подземен въгледобив, Перник., ДК.

Саламатин, А.Г. 1977. Подземная разработка мощных пологих угольных пластов. М., Недра.

Mining Magazine – 1990 – 2014.

Coal Age – 1990 – 2014.

Mining Engineering – 1990 – 2014.



Статията е препоръчана за публикуване от кат. „Подземно разработване на полезни изкопаеми“.





Каталог: sessions
sessions -> Изследване чистотата на слънчогледово масло за производство на експлозиви anfo
sessions -> Laser “Raman” spectroscopy of anglesite and cubanite from deposit “Chelopech” Dimitar Petrov
sessions -> Св иван рилски
sessions -> Modeling of
sessions -> Управление на риска от природни бедствия
sessions -> Oценка на риска от наводнениe в елховското структурно понижение в района на гр. Елхово красимира Кършева
sessions -> Гравиметрични системи използвани в република българия и оценка точността на системи igsn-71 и unigrace при точки от гравиметричните и мрежи
sessions -> Toxicological assessment of photocatalytically destroyed mixed azo dyes by chlorella vulgaris
sessions -> Field spectroscopy measurements of rocks in Earth observations


Сподели с приятели:




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница