авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ Донецкий Национальный технический университет Донецкий горный институт Академия строительства Украины ...»

-- [ Страница 3 ] --

К настоящему времени возможности податливых соединений, охватывающих профили на участках нахлестки практически исчерпаны, так как полученные технические решения уже близки к оптимуму. Однако ряд недостатков, присущих данному классу, устранить не удалось.

Прежде всего, это необходимость монтажа в стесненных условиях и незакрепленной зо не, что понижает качество выполняемых монтажных работ, увеличивает продолжительность и трудоемкость. Установлено, что только на монтаж узлов уходит до 20…30 % времени по возве дению арочной конструкции. Проходчики при этом продолжительное время находятся в неза крепленной зоне, что при обрушениях пород чревато травматизмом. Кроме того, добиться оди накового сопротивления каждого из узлов при их сборке в забое довольно затруднительно, что влечет за собой несогласованную работу всего комплекта податливого соединения и, как ре зультат, несимметричную деформацию рамы и нарушение заданного режима ее податливости.

На основе анализа недостатков группы силовых узлов, возникло направление, основан ное на использовании принципа обжатия спецпрофилей методом заданного деформирования (деформационная группа податливых соединений). В эту группу входят кулачковые и клиновые податливые узлы.

В последнее время принято считать, что для повышения адаптивных свойств рамных крепей целесообразно применять конструкции, в которых узлы податливости расположены в плоскости, параллельной залеганию пород, что снижает влияние изгибающего момента на ре жим работы крепи.

Важной задачей повышения работоспособности крепи является применение новых уз лов податливости, обеспечивающих за счет охватывающих спецпрофиль фигурных планок, заданный режим податливого сопротивления.

Таким образом, приходится согласиться с выводами, приведенными в работе [2], что ос новными задачами оптимизации конструкции податливого узла являются:

- сведение к минимуму затрат труда (времени) на монтаж комплекта крепи;

- исключение пребывания рабочих в потенциально опасной незакрепленной зоне;

- обеспечение заданного, т.е. согласованного режима податливости в узлах;

- сокращение расхода металла путем уменьшения длины участков нахлестки;

- простота и доступность его контроля на всех этапах работы крепи;



- возможность демонтажа и повторного использования.

Библиографический список 1. Обоснование параметров и конструктивных элементов металлической крепи примени тельно к условиям шахт ГП «Добропольеуголь» / Отчет по НИР. – Днепропетровск. – 2004.

– 100 с.

2. Литвинский Г.Г., Гайко Г.И., Кулдыркаев Н.И. Стальные рамные крепи горных вырабо ток. – К.: Техніка, 1999. – 216 с.

УДК 622.831.3:531. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ НА КОНТУРЕ ВЫРАБОТКИ С УЧЕТОМ ОБЪЕМНОГО РАСШИРЕНИЯ ПОРОД В ЗОНЕ НЕУПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ Доц. Солодянкин А. В, студ.Мацилецкий Д.В., Национальный горный университет, г.

Днепропетровск Покажем, как связаны перемещения на контуре выработки u с относительным увеличе нием объема в зоне пластических деформаций, ограниченной радиусом rL.

Рассмотрим область однородного упругого породного массива в окрестности одиночной выработки круглого сечения, расположенной на глубине Н от поверхности вне зоны влияния очистных работ (рис. 1). Отпором крепи пренебрегаем. Как показано в [1] отпор крепи чрезвы чайно мало влияет на размеры области неупругих деформаций, т.к. величина его на глубоких горизонтах шахт несоизмеримо меньше гравитационного давления H. В направлении осей Х и Y на бесконечности приложены внеш ние равномерно распределенные нагрузки, величина которых равна – случай гидроста тически сжатого породного массива ( = 1 ).

Рассматривается случай плоской деформации.

В момент образования контура (до начала смещений пород) выработка имеет радиус R и условную границу раздела упругих и пла стических деформаций RL. Величина внешних нагрузок такова, что со временем вокруг вы работки образуется область пластических де формаций. Размеры этой области составляют от десятков сантиметров до 10…12 м и более и определяются, в основном, структурными и прочностными свойствами вмещающих пород и глубиной расположения выработки. Грани цами зоны нарушенных пород являются:

внутренней – породное обнажение (крепь вы Рис. 1. Расчетная схема работки), внешней – упруго деформированная ненарушенная часть породного массива. Наи более нарушены породы, находящиеся непосредственно на контуре выработки.

В результате разрыхления пород происходит смещение контура выработки на величину U и ее радиус становится равным Rи. При этом внешний контур ЗНД также смещается к центру выработки и его радиус становится RL. На границе упругой и неупругой зон породы не раз рыхлены и приобретают только упругие деформации. Их величина, согласно [2] достаточно ма ла, поэтому упругими смещениями на контуре ЗНД можно пренебречь и считать RL = RL.

Т.к. разрыхление пород в ЗНД означает их объемное расширение при различных неупру гих деформациях, при описании разрыхления используем значение объемной деформации :

k p = V1 V = (1 + )(1 + z )(1 + r ) = (1 + ), (1) где V и V1 – объем породы до и после разрыхления,, z, r - главные деформации.

Изменение будем рассматривать в пределах 0 0,3. Так же допускаем, что по роды во всем объеме ЗНД имеют одинаковый коэффициент разрыхления, хотя это и не так.

Смещения контура выработки в результате разрыхления пород определим по изменению площади ЗНД до разрыхления (условная ЗНД) и после деформирования массива. Тогда:





- условная площадь ЗНД:

S R0 = ( RL R02 ) ;

(2) - площадь ЗНД после смещений контура выработки с учетом объемного расширения:

S R0 = ( RL R02 )k p = ( RL R02 )(1 + ) ;

2 (3) - эта же площадь, рассчитанная через конечный радиус выработки Rи, где Rи = R0 -U:

S Ru = ( RL Ru2 ) = ( RL ( R0 U ) 2 ).

2 (4) Поскольку S R0 = S Ru приравняем выражения (6) и (7) и после преобразования получим:

U 2 2 R0U + ( RL R02 ) R L + R02 = 0.

2 (5) Отнесем все радиусы и величины смещений к начальному радиусу выработки R0:

u 2 2u + (rL2 1) rL2 + 1 = 0. (6) Решением этого уравнения будет выражение:

u = 1 1 (rL2 1). (7) Учитывая, что u = U/R0, при радиусах горных выработок в пределах R0 = 1,5-3 м и суще ственных для их устойчивости деформациях, покажем зависимость = f (rL ) (рис. 2).

Для сравнения покажем зависимость, полученную в [1] для смещений контура выработки:

H u = * (0,5 ), (8) 2 Rc k c где - величина максимального относительного объемно разрыхления на контуре выра ботки, Rс – прочность образца породы на одноосное сжатие, kc – коэффициент структурного ос лабления.

rL 1 - u = 0, 3. 3.6 2 - u = 0, 3. 3.2 3 - u = 0, 2.8 4 - u (ф.8) = 0, 2. 2.4 5 - u (ф.8) = 0, 2. 2 6 - u (ф.8) = 0, e 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0. Рис. 2. Зависимость величины объемного расширения пород в ЗНД от радиуса rL Несовпадение графиков, рассчитанных по ф. (7) и (8) объясняется тем, что в первом слу чае разрыхление пород принимается одинаковым (средним) от контура до границы ЗНД, а во втором - - это величина максимального относительного объемно разрыхления на контуре выработки. Потому графикам, рассчитанным по ф. (8) и соответствуют большие значения.

Таким образом, на данном этапе получена зависимость смещений контура выработки от радиуса ЗНД при соответствующих средних значениях относительного объемного расширения.

Библиографический список 1. Шашенко А.Н., Тулуб С.Б., Сдвижкова Е.А. Некоторые задачи статистической геоме ханики. – К.: Універ. вид-во “Пульсари”, 2002. – 304 с.

2. Шашенко А.Н., Пустовойтенко В.П. Механика горных пород. Учебник. - К.: Новий друк. 2003. – 397 с.

УДК 622. К ВОПРОСУ ОБ УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК, ПРОЙДЕННЫХ В ТРЕЩИНОВАТОМ ПОРОДНОМ МАССИВЕ Студ. Старотиторов И. Ю., Национальный горный университет, г. Днепропетровск Наличие в породном массиве такого вида геологического нарушения, как трещины, су щественно меняет его напряженно-деформированное состояние (НДС) и приводит к снижению прочностных характеристик.

Трещины расчленяют массив горных пород на отдельные блоки. Под действием горного давления блочность порождает образование вывалов (зон обрушения) в кровле выработок. А это, в свою очередь, создает дополнительное давление на крепь горных выработок, что услож няет их эксплуатацию.

Вследствие повышения уровня начальных напряжений в окрестности выработки горная порода может достигнуть своего предела прочности на сжатие. При этом происходит ее пла стическое разрыхление, сопровождающееся значительным увеличением объема. Так вокруг выработки образуется зона неупругих деформаций (ЗНД), размеры которой в значительной сте пени влияют на геомеханическую ситуацию. Величина радиуса ЗНД зависит от количества и размеров имеющихся в массиве трещин, ее увеличение может стать причиной возникновения таких негативных ситуаций, как потеря устойчивости выработки, пучение пород почвы и др.

Таким образом, при выполнении геомеханических расчетов, касающихся определения напряжений в окрестности одиночных горных выработок, пройденных в трещиноватом пород ном массиве, вопросам трещиноватости следует уделять особое значение.

В качестве способа решения граничной задачи о НДС массива в окрестности выработки используется метод конечных элементов (МКЭ). Этот метод достаточно широко апробирован и на практике доказал свою применимость в самых различных областях. Существует значитель ное количество программ, позволяющих выполнять расчет с использованием МКЭ. Они вклю чают в себя предпроцессор, который обеспечивает подготовку исходных данных для численно го решения граничных задач геомеханики, и постпроцессор для визуализации полученных ре зультатов.

Математическая модель, моделирующая состояние породы в окрестности местных на рушений сплошности, должна отображать основные явления, возникающие вследствие возник новения концентрации напряжений и возможного сопутствующего изменения физико механических свойств окружающего материала.

Исследования проблем устойчивости подземных выработок, пройденных в трещинова том породном массиве, методом конечных элементов прежде всего следует начинать с модели рования самой простой ситуации, при которой присутствует всего одна трещина. При этом варьируется угол наклона трещины по отношению к вертикальной (горизонтальной) оси.

Предложена плоская конечно-элементная модель изотропного и линейно-упругого по родного массива с пройденной в нем горизонтальной выработкой кругового очертания. Трещи на последовательно располагалась под углами 0, 15, 30, 45, 60, 75 и 90 к оси выработки.

При каждом ее положении определялись эквивалентные напряжения по Мизесу в определен ных точках породного массива.

Анализ полученных данных позволил сделать вывод о том, что наибольшая концентрация напряжений наблюдается при угле наклона трещины к оси выработки равном 45, а наименьшая – при угле наклона 0. В дальнейших исследованиях количество трещин плани руется увеличить.

Таким образом, использование компьютерного моделирования НДС трещиноватого по родного массива, вмещающего протяженную выработку, позволяет оценить ее устойчивость на каждом из участков, в пределах которых массив обладает структурными и текстурными осо бенностями.

УДК 622.261. ШАХТНІ ДОСЛІДЖЕННЯ СПОСОБУ ОХОРОНИ ТА ПІДТРИМАННЯ ПІДГОТОВЧИХ ВИРОБОК У ЗОНІ ВПЛИВУ ОЧИСНИХ РОБІТ Доц. Терещук Р.М., ас. Терещук О.М., студ. Іванов О.С. Національний гірничий універси тет, м. Дніпропетровськ Нормальні умови роботи комплексно-механізованих вугільних вибоїв можливі тільки при забезпеченні експлуатаційного стану підготовчих гірничих виробок. Перехід в останні роки на відпрацьовування пластів у більш важких гірничо-геологічних умовах привів до погіршення стану гірничих виробок. Особливо актуальна ця задача у зоні впливу очисних робіт. Вибір раціональних способів охорони підготовчих виробок визначається прийнятою технологічною схемою підготовки і відпрацьовування пластів вугілля, що, у свою чергу, залежить від великого числа гірничо-геологічних і гірничотехнічних факторів: глибини гірничих робіт, складу порід, що вміщають пласт вугілля, їх фізико-механічних властивостей, газоносності пластів, схильності їх до самозаймання, технічних засобів організації провітрювання й інших факторів.

Способи охорони і підтримання Uг, Uв, см підготовчих виробок, що використовують 60 ся на вугільних підприємствах, можуть не враховувати всі фактори, що впливають, у визначених гірничо-геологічних умовах і як наслідок вони будуть не досить ефективні. Тому для кожного конкретного 25 випадку потрібно вибирати свій спосіб охорни і підтримання виробок з обґрунтуванням технічних і технологічних параметрів.

L, м На кафедрі будівельних -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 геотехнологій і геомеханіки був розроб Рис. 1. Зміна величини вертикальної 1 та лений спосіб охорони і підтримання горизонтальної 2 конвергенції на експериментальній підготовчих виробок, що повторно вико ділянці в залежності від місцезнаходження лави ристовуються. Для апробації способу та проведення шахтних досліджень була об рана експериментальна ділянка в умовах шахти “Комсомолець Донбасу”. В підготовчій виробці були виконані наступні операції: проведення виробки широким забоєм;

встановлення постійного кріплення;

встановлення анкерів;

виконання камуфлетного висадження в боках ви робки в межах вугільного пласту;

після проходу першої лави у підготовчій виробці виконують підривання порід підошви виробки, що здійнялись. Цією породою заповнюють розкіску.

При інструментальних маркшейдерських дослідженнях за допомогою замірних станцій відповідно до прийнятої методики фіксувалися величини зсувів елементів контуру кріплення, як на експериментальній (рис. 1) так и на контрольній (рис. 2) ділянках.

Як видно із графіків на рис. 1 та 2 величина вертикальної та горизонтальної конвергенції при використанні даного способу охорони та підтримання підготовчих виробок зменшилась на 42% та 26%, відповідно. Початок інтенсивного росту конвергенції спостерігається на відстані 10 м при підході лави до замірної станції, а закінчення – 2...4 м після проходу лави. Встановлення анкера з боку масиву вугілля зменшує величину конвергенції в розкісці на 60%. Камуфлетне висадження призводить до зниження напружень масиву навколо підготовчої виробки та зменшення підняття підошви на 35%.

Uг, Uв, см Даний спосіб охорони та підтримання підготовчих виробок може забезпечити необхідну стійкість виро 2 бок в пологозалягаючих породах. Ка муфлетне висадження, призводить до зниження напружень масиву навколо підготовчої виробки та зменшенню ве личини підняття підошви виробки.

Наявність розкіски призводить до зни ження витрат на транспортування поро L, м ди, що здійнялась. Таким чином, данні -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 спосіб охорони та підтримання дає можливість підтримати необхідний Рис. 2. Зміна величини вертикальної 1 та переріз виробки при відпрацьовуванні горизонтальної 2 конвергенції на контрольній ділянці в залежності від місцезнаходження лави лав, поліпшити техніку безпеки ведення робіт та виключає необхідність прове дення нової підготовчої виробки.

УДК 622.338-124:620.178.113.5:625. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕРМИЧЕСКОГО РЫХЛЕНИЯ АГРЕГИРОВАННЫХ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ Ступа М.А., студ., Национальный горный университет, г. Днепропетровск В современных перегрузочных комплексах, состоящих из вагоноопрокидывателя, систе мы бункеров и перегрузок, питателей, дозаторов, конвейерных линий, выполняются большие объемы переработки сыпучих грузов, достигающие до 200…500 полувагонов в сутки [1]. В зимнее время работу комплекса существенно осложняет такие процессы как смерзаемость и за липание сыпучего груза в транспортирующих сосудах. При этом в холодное время года наибо лее осложняющим фактором процесса разгрузки сыпучего груза, поступающего на территорию перегрузочного комплекса в железнодорожных полувагонах, является его смерзаемость. Перед разгрузкой железнодорожных полувагонов со смерзшимся сыпучим грузом, последнему необ ходимо восстановить сыпучесть, что, кроме энергетических затрат, существенно снижает про изводительность самого процесса разгрузки.

Наиболее распространенным способом восстановления сыпучести смерзшихся материа лов, как на территории СНГ, так и в других странах является разогрев смерзшегося груза в спе циальных конвективных тепляках.

Обычно используют одноэтажные, капитальные, хорошо теплоизолированные тепляки на два пути емкостью до 20…32 полувагонов со своей котельной, мощными теплообменниками и вентиляционными устройствами, обеспечивающими принудительную подачу теплоносителя по всему фронту разогреваемых вагонов.

Однако тепляки имеют серьезные недостатки, ограничивающие область их применения:

это значительные затраты тепла на оттаивание смерзшихся грузов, продолжительность процес са (из-за малой их теплопроводности) и очень низкий КПД устройства.

Так, по данным [2] общие затраты тепла на разогрев в тепляке груженого 60-тонного полувагона с учетом потерь на разогрев самого полувагона и ограждающих поверхностей теп ляка составляют от 3 до 4 млн. ккал, в том числе на разогрев самой горнорудной массы от минус 15 до 0 С расходуется только 380…400 тыс. ккал.

Были проведены лабораторные эксперименты на моделях полувагонов, загруженных уг лепородной массой и подвергнутых заморозке при температуре -15 С на протяжении 24-х часов, с целью уменьшения длительности нахождения полувагонов в тепляках, что приведет к меньшему расходу энергии для рыхления замороженной углепородной массы, находящейся в одной партии полувагонов, помещаемых в тепляк.

В первую очередь был имитирован процесс рыхления углепородной массы в полувагоне, находящемся в тепляке при температуре 108 С. На основании статистической обработки полу ченных результатов был получен график зависимости степени размерзания углепородной мас сы от времени термической обработки модели (Рис.1).

С целью увеличения теплообмена модели с теп лообменником, был прове ден эксперимент, где замо Степень размерзания образца, % роженная модель помеща лась в спираль из трубки, которая находилась в непо средственном контакте со стенками модели полуваго на, через трубку протекала вода со средней температу рой 86 С, масса модели г. На основании проведен ных экспериментов было выяснено, что наиболее эффективна трубка из меди.

При обработке результатов 7 10 13 16 19 22 25 28 31 испытаний был получен Время, мин график зависимости степе Разогрев с помощью спирали Имитация разогрева в тепляке ни размерзания углепород ной массы от времени про Рис.1 График зависимости степени размерзания углепородной качки воды через спираль массы от времени термической обработки модели ную трубку (Рис.1).

Предлагается с целью увеличения скорости разморозки агрегированной углепородной массы в полувагонах, путем увеличения теплообмена между теплообменником и агрегирован ной массой, - использовать накладные медные теплообменники, непосредственно контакти рующие со стенками полувагона. (Теплообменник представляет собой пластину с лабиринтом (каналами), внутри которых будет циркулировать горячая вода.) Библиографический список 1. Минеев С. П., Сахненко А. Л., Обухов С. А. Вибрационное и волновое рыхление агреги рованной сыпучей горной массы. – Днепропетровск, 2005. – 212 с.

2. Владимиров А. П., Брайнина Е. Ю. Выгрузка и подогрев нерудных строительных мате риалов в зимних условиях. – М.: Госстройиздат, 1967. – 155 с.

УДК 622.833-112. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ПОРОДНОГО МАССИВА НА УСТОЙЧИВОСТЬ КАПИТАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК Студ. Пашко А.Н., Национальный горный университет, г. Днепропетровск Обеспечение устойчивости капитальных горных выработок в процессе их проходки и дальнейшей эксплуатации является актуальной инженерной и научной задачей.

Одним из существенных факторов, влияющих на себестоимость угля, являются затраты по обеспечению устойчивости протяженных горных выработок, в том числе капитальных с длительным сроком эксплуатации. Основное назначение таких выработок, как правило: возду хоподающая и транспортная артерия шахты, отвод водопритока с горизонта и др.

На их устойчивость влияет наличие трещин в породном массиве, особенно таких, кото рые располагаются вертикально. Вертикальные трещины способствуют развитию вывалов со стороны пород кровли, что ведет к резкому ухудшению геомеханической ситуации вокруг вы работки.

Достоверная оценка состояния капитальных горных выработок со значительным сроком службы и неоднозначной предисторией может быть достигнута путем комплексного использо вания методов анализа информационных источников, геофизических методов исследования, лабораторных и математических исследований с использованием компьютерных технологий, методов механики сплошной среды, математической статистики..

УДК 622. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В УСЛОВИЯХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ УКРАИНЫ Кандидат техн. наук, Коваленко В.В., кандидат техн. раук, Гапеев С.Н., студ., Шкурко А.В., Национальный горный университет, г. Днепропетровск Сложное экономическое положение топливно-энергетической промышленности Украи ны диктует необходимость поиска новых, нестандартных путей развития собственного энерге тического потенциала. Все более остро становится проблема разработки нетрадиционных ис точников энергии. В этой связи целесообразным является поиск решений по эффективному ис пользованию инфраструктуры горных выработок шахт. Все угольные шахты кроме запасов уг ля в шахтном поле, обладают огромными запасами тепловой энергии. Эффективное использо вание этих запасов может позволить повысить экономическую эффективность как отдельно взятой шахты, так и всей отрасли в целом.

Высокая температура на больших глубинах также может рассматриваться и как возоб новляемый энергетический ресурс, являясь мощным дополнительным энергетическим потен циалом шахты. Таким образом, шахты можно использовать не только для добычи полезного ископаемого, но и для добычи тепловой энергии.

В развитых капиталистических странах нашла широкое развитие тенденция использова ния новых ресурсосберегающих технологий, в особенности это касается технологий использо вания возобновляемых ресурсов (энергия приливов, солнечная энергия, ветровая энергия, гео термальная энергия, низкопотенциальное тепло и т.п.).

Целью данной работы является исследование возможности использования тепловой энергии глубоких горизонтов шахт и анализ возможных вариантов применения преобразован ной низкопотенциальной энергии для нужд шахтерских городов.

Проведены расчеты энергетического потенциала выносимого тепла для шахты ГОАО «Алмазная» ГП «Добропольеуголь». Расчеты показывают, что вместе с шахтной водой, за ото пительный сезон, «на гора» выдается 12,5 тыс. Гкал тепла, что эквивалентно использованию 800 т.у.т. Аналогичная оценка количества тепла уходящего из шахты вместе с воздушной вен тиляционной струей показала, что с воздушной струей из шахты бесполезно рассеивается в ок ружающую среду 14 тыс. Гкал тепловой энергии (тепловой эквивалент 2 000 т.у.т.).

По нашим оценкам, вместе с откачиваемой водой и исходящей струей воздуха по шахте «Алмазная» выдается более 26 тыс. Гкал тепловой энергии за отопительный сезон, что эквивалентно 3 800 т.у.т. Этого тепла, например, вполне достаточно для обогрева более 68 тыс. м2 жилья. Мы считаем, что есть экономическая целесообразность задействовать этот неиспользуемый резерв тепловой энергии для нужд шахты и шахтерского поселка. Это, кроме экономического эффекта, позволит решить и часть социальных вопросов шахтерского края.

Угольные шахты – это золотой фонд Украины. Построенные трудом не одного поколе ния шахтеров, как предприятия по добыче угля, наши шахты могут служить еще многие деся тилетия источниками тепловой энергии.

Выводы.

Эффективное использование возобновляемых низкопотенциальных источников тепла, которые есть в наличии на каждой шахте обеспечит получение значительной тепловой энергии для различных нужд. Это позволит использовать новые направления развития шахтерских го родов и поселков, обеспечивая рабочими местами персонал реструктуризируемых шахт.

УДК 622. 33: 550. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ УГЛЕВМЕЩАЮЩЕГО МАССИВА МЕТОДАМИ ШАХТНОЙ ГЕОФИЗИКИ Д.т.н. Молев М.Д., ЮРГУЭС, к.т.н. Меркулов А.В. (ШИ ЮРГТУ (НПИ), студ. Лиман ский Д.В., г. Шахты, Россия В условиях рыночной экономики одним из основных факторов, определяющих выбор той или иной технологии горных работ, является технико-экономическая эффективность. Вы бор технологических параметров, адекватных горно-геологическим условиям состояния угле вмещающего массива, можно обеспечить за счет достоверной оценки геомеханических свойств горных пород специальными дистанционными методами неразрушающего контроля.

К числу наиболее перспективных методов исследования структуры кровель угольных пластов относятся методы шахтной геофизики, использующие зависимость параметров регист рируемых физических полей от геомеханического состояния геологической среды. Эффектив ным методом является акустическая резонансная дефектоскопия (АРД).

Физической основой применения АРД для геомеханической оценки углепородного мас сива заключается в том, что геометрические размеры поверхностей так называемых ослаблен ных механических контактов слоев пород (в вертикальном направлении) и качество сцепления между ними однозначно формируют параметры геоакустических колебаний, проходящих через массив. При этом мощность отдельного слоя обратно пропорциональна частоте регистрируемо го сигнала, а степень ослабления между контактами коррелируется с амплитудой колебаний.

При расчетах геомеханических характеристик кровель угольных пластов средняя скорость аку стических колебаний вкрест слоистости (по оси Z) принимается, исходя из опытных данных, равной 5000 м/с. Количество плоскостей ослабления в кровле пласта определяется числом ре зонансных максимумов регистрируемого сигнала.

Технология шахтных исследований заключается в возбуждении резонансных акустиче ских колебаний в породах кровли угольного пласта и регистрации отраженного сигнала. Рас стояние между точками возбуждения и приема колебаний составляет 1,5 – 5 м. Регистрация сигнала осуществляется на специальный малогабаритный магнитофон, а интерпретация – на компьютере по специальной программе, использующей быстрые преобразования Фурье.

Анализ результатов исследований на 30 шахтах Восточного Донбасса показал высокую достоверность геофизических прогнозов геомеханического состояния углепородного массива (до 90%), а также экономическую эффективность разрабатываемой технологии. На указанном основании метод АРД может применяться шахтными технологами при выборе способов креп ления и параметров крепи подготовительных выработок.

УДК 622.867.322.002. ДОПОЛНЕНИЕ К СХЕМЕ РЕГЕНЕРАТИВНОГО РЕСПИРАТОРА НА СЖАТОМ КИСЛОРОДЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ К.т.н. Мирошниченко В.Т., соиск. Анушина Н.П., студенты Высоцкий А.А., Атяпина Е.В., Кузьменко Ю.М., Донбасский государственный технический университет, г. Алчевск Проходка подготовительных выработок на глубоких горизонтах сопряжена с риском для жизни горнорабочего. Спасательные команды ВГСЧ – МЧС в своей работе используют изоли рующие респираторы с регенеративным действием на сжатом кислороде типа Р-12 М, Р 30, Р и др.[2]. Ни один из них не снабжен системой очистки выдыхаемой влаги для получения питье вой воды. Схемы респираторов, представленные в литературе [1,2] имеют влагонакопители.

Получить питьевую воду, которую может использовать как спасатель, так и спасаемый, явилось целью исследований научных сотрудников и студентов горного факультета ДонГТУ. Для этого детально изучены существующие схемы и сами респираторы, различные бытовые фильтры для очистки воды, картриджи отечественного и зарубежного производства. Использованы исследо вания других ученых по применению фильтров [3], изучена космическая технология перера ботки влаги в космических кораблях. В результате научных поисков разработана схема устрой ства для очистки выдыхаемой спасателем влаги в процессе его работы в шахте. В устройство входят элементы соединения влагонакопителя с фильтром, система принудительной подачи влаги на очистку, предложена компоновка фильтра с использованием элементов, производя щихся на Украине [3]. Предложена схема подачи воды как спасателю, так и спасаемому. Вся система очистки должна находиться ниже влагосборника и присоединена к охлаждающему элементу Основными частями фильтра являются круговой магнит, бактерицидная бумага, активи рованный уголь с ионами серебра, облагораживающие прибавки из ароматизаторов, солей и ви таминов, аминокислот.

Библиографический список 1. Гірничий енциклопедичний словник, т.2./ за загальною редакцією В.С. Біленського. – До нецьк: Східний навчальний дім, 2002. – С.302.

2. Диденко Н.С. Регенеративные респираторы для горноспасательных работ. М.: Недра. 1990 159 с.

3. Душкин С.С. Современные методы очистки воды и пути их интенсификации.// Коммуналь ное хозяйство городов. Изд. Техника. №45, киев, 2005, с.3-4.

УДК 622.016.62 + 622.112.2.+ 622.023.6 +622. ВЛИЯНИЕ НЕУСТОЙЧИВОЙ КРОВЛИ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ШАХТЕ И СДВИЖЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД Магистр Болотов А.П., соискатели Моисеенко Е.В., Николаенко В.В.,студентка Сочив кина А.В., Донбасский государственный технический университет, г. Алчевск Ложная кровля имеет довольно широкое распространение над угольными пластами в Донбассе. Ее мощность колеблется от сантиметров до десятков метров [1]. При разведке верти кальными скважинами она не всегда фиксируется. Поэтому, как мощность, так и пространст венное ее распространение геометризации и прогнозированию поддаются очень трудно. В мес тах проявления ложной кровли усложняются процессы проходки горных выработок и выемки угля, замедляются темпы работ.[2] При возможных вывалах пород ложной кровли увеличивает ся объем по управлению кровлей и креплению, в большей мере развивается процесс сдвижения пород с увеличением зоны влияния на земной поверхности. При этом изменяются угловые и линейные параметры в мульде сдвижения, что затрудняет прогноз влияния подземных разрабо ток на промышленные площадки вместе с вертикальными стволами и на трубопроводы, осо бенно в краевых частях мульды.

Исследование влияния ложной и неустойчивой кровли на различные элементы горного производства в течение последних 5 лет производилось молодыми учеными и студен тами горного факультета ДонГТУ. Материалы для работы набирался во время прохождения производственных и преддипломных практик по заданию руководителей. Набранный материал классифицировался в основном по трем направлениям: планы горных выработок с нанесенны ми вскрытыми горными работами местами расположения ложной кровли;

непосредственные зарисовки проявления ложной кровли в лавах и штреках;

прогнозные карты при составлении программы работ на участке. Параллельно изучались труды видных ученых [1.2], опубликован ные в научно-технических изданиях.

Анализ влияния ложной кровли на производство горных работ производился по 12 шах там, а по влиянию на сдвижение земной поверхности на 3-х шахтах.

Основным критерием при анализе был избран удельный вес распространения неустой чивой кровли по лаве или по подготовительной выработке в метрах. Используя планы горных выработок и замерные журналы в маркшейдерских отделах, а также эскизы геологических об следований было установлено, что ложная кровля и усиленная трещиноватость пород в забоях тесно связан между собой. Из обследованных более чем 100 выработок 76 имеют удельный вес неустойчивой кровли по длине до 19%. Общая длина этих выработок составила более 20 км. В 20 выработках удельный вес неустойчивой кровли составил до 50%. Не включенными в обсле дование 172 выработки имели удельный вес неустойчивой кровли от 5 до 8%, что практически не повлияло на темпы проходки. Однако, на некоторых выработках при удельном весе неусто чивой кровли всего лишь 2-3%, темпы проходки значительно уменьшились, так как вывалы по роды достигали 15-18 м по высоте.

Влияние ложной кровли на общий процесс сдвижения обнаружилось при наблюдениях за устойчивостью нефтепроводов в Первомайском и Ровеньковском районах. Проведенные ис следования в направлении влияния ложной кровли на процесс выемки пород в штреке, прово димом по угольному пласту показали, что при верхней и смешанной подрывке с участием лож ной кровли, она способствует темпам проходки, при нижней подрывке влияет отрицательно.

Проанализированы и другие варианты соотношений мощности ложной кровли, положения угольного пласта и почвы пласта в пределах сечения горной выработки.

Анализ существующего материала по неустойчивой и ложной кровле по анализируемым шахтам использовали студенты маркшейдерской специальности при составлении программ от работки пластов, как на производстве, так и в курсовых проектах. При этом проектировалось и уменьшение добычи угля и замедление темпов подготовки. Кроме того, фактическое увеличе ние мощности выемки, превышающее порой мощность пласта на несколько десятков сантимет ров, использовалось при предрасчете оседаний земной поверхности и при разработке меро приятий по охране сооружений, особенно это касается трубопроводов и промплощадок при их расположении в краевой части мульды сдвижения.

Молодые ученые и студенты благодарят руководителей кафедр МГГ ДонГТУ г. Алчевск и маркшейдерии НГУ Днепропетровска за постановку реальных исследований, способствую щих воспитанию хороших специалистов в области горного дела.

Библиографический список 1. Проявкин Е.Т., Мухин Е.П. Внезапные обрушение кровли в лавах с индивидуальной кре пью и их предотвращение.// уголь Украины.-1993.-№7- С.6-8.

2. Яншин А.Е., Сдвижкова Е.А., Левит В.В., Борщевский С.В. К вопросу о характеристиках отклонений от проекта фактической толщины крепи вертикальных шахтных стволов.// Нау кові праці ДонНТУ: Серія гірничо-геологічна.Выпуск 72.Донецьк ДонНТУ: 2004.- С.27-33.

622. РАЗРАБОТКА НАБЛЮДАТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ШАХТНЫХ КОПРОВ В ПРОЦЕССЕ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ Соиск. Моисеенко Е.В., студ. Румянцева С.В., студ. Богуш Д.В., студ.Ильченко Т.О.

Донбасский государственный технический университет г. Алчевск Устойчивость шахтных копров определяет надежность работы шахты, так как они явля ются связующим звеном между подъемной машиной и армировкой ствола. Промышленные площадки шахт являют собой довольно неустойчивую платформу, изменяющую свою про странственную ориентацию в процессе разработки угля в пределах отведенных границ шахтно го поля. Все промплощадки с вертикальными стволами согласно «Правил» [1] охраняются це ликами. Однако, за последние 110 лет сами «Правила охраны» несколько раз меняли условия построения целика, что привело к довольно плачевным результатам. Геометрические оси мно гих стволов изгибались в сторону падения пластов или на горные выработки, проводимые у границ охранного целика. Наблюдениями по станциям-реперов установлены значительные го ризонтальные деформации в этих местах с разрывами земной поверхности до сотни сантимет ров и глубинной трещин до 10-20 метров. Не учитывалось при определении углов сдвижения и изменения гидрогеологических условий в процессе выемки угля. Депрессионная воронка своим центром располагалась именно у стволов, куда стекалась вода для откачки на поверхность.

Сами наблюдающие станции по которым производилось определение углов сдвижения закла дывались над действующими горными работами далеко от промышленной площадки. Многие авторы пришли к выводу о том, что целики под стволы и под промплощадки, необходимо строить по углам на 10 –20о положе, принимающихся по «Правилам». Наклон копра ведет за собой изменение расположения шкивов по отношению к осям подъема, к изменению опорных точек канатов, к изменению напряжений в системе подъемная машина - подшкивная площадка – проводники – скип или клеть. В дальнейшем разбалансирование усилий в системе подъема ведет к нарушению устойчивости армировки ствола, нарушение системы подъема и отклоне нию подшкивной площадки вследствии наклона копра увеличивает затраты электроэнергии, износ проводников и может приводить к обрыву каната.

Разработкой методики высокоточных наблюдений за положением копра, в связи с выше изложенным, занимаются аспиранты и студенты кафедры МГГ ДонГТУ под руководством на учных сотрудников. В свое время для реконструкции металлических копров на шахтах ПО Ста хановуголь и ПО Лисичанскуголь совместно с БСМР г. Стаханов были проведены съемки по определению крена копров и смещения осей на подшкивной площадке, используя осевые знаки на земной поверхности территории промплощадки. На основании этой работы были составлены проекты реконструкции с усилением станины копров на шахте Максимовская, Новодружеская, Чеснокова. Были исследованы, также, многие дымовые трубы, цехи и накопители Стахановско го коксохимзавода, подкрановые пути Лисичанского завода РТИ, завода Смолянка, находящих ся на подрабатываемых территориях и в пределах депрессионных воронок шахт. Дальнейшие исследования показали, что сами репера и осевые знаки на промплощадках неустойчивы, так как сама промплощадка плавает в различных направлениях.

Темой настоящего доклада является разработка наблюдательных станций для оценки ус тойчивости шахтных копров в процессе их эксплуатации. Станция представляет собой систему триангуляционных пунктов. Центральный пункт всей системы находится на подшкивной пло щадке. Первое кольцо вокруг него из 4-6 пунктов располагается на территории промышленной площадке, включая и закладку пунктов на неработающих терриконах, например шахта Украина ПО Луганскуголь, ныне шахта Романовская. Второе кольцо составляют пункты триангуляции, а в некоторых случаях и пункты полигонометрии, расположенные за пределами влияния подзем ных горных выработок. Наблюдения проектируется вести со всех пунктов, включая и пункт на подшкивной площадке. Т.к. на большинстве промплощадок имеется несколько металлических копров, то все они включаются в систему наблюдений, что дает возможность в какой-то мере определять векторы перемещения отдельных точек промышленной площадки. Методику на блюдений проектом предусматривается производить по требованиям к триангуляции четверто го класса, теодолитами типа 2Т2. обработку производить в соответствии с требованиями Инструкции.

Научно-исследовательские работы по теме доклада используются студентами – марк шейдерами ДонГТУ для выполнения курсового проекта, НИРС и раздела дипломного проекта.

Для определения деформаций на границе целик под промплощадку – горные работы раз работана, в отличие от линейной, плошадная наблюдательная станция с производством как на блюдений согласно Инструкции [2], т.е. геометрическое нивелирование, измерение длин и створных отклонений, так и тригонометрического нивелирования с использованием современ ных лазерных тахеометров отечественного и зарубежного производства. Последние необходи мо включать в процесс наблюдения для плановой и высотной увязки реперов станции при на клонном залегании поверхности промплощадки и прилегающей территории (шахта Тошков ская, Матросская).

Исследования процессов деформации на современных промышленных площадках шахт и в пределах депрессионных воронок актуально и потому, что идет затопление многих шахт с восстановлением уровня подземных вод в их естественном состоянии до разработки угольного поля. Во многих случаях, в связи с вскрытием бывшими шахтами подземных водоносных гори зонтов, идет и подтопление действующих шахтных полей с поднятием уровня пьефа депресси онной воронки и активизации процесса сдвижения, что затрагивает и шахтные копры.

Библиографический список 1. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях.//Мин.уг.пром СССР. М.:Недра, 1981. – 288с.

2. Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород земной поверхности и под рабатываемыми сооружениями на угольных и сланцевых местор.//Мин.уг.пром СССР.

М.:Недра, 1989. – 96с.

3. М.С. Четверик, Е.В. Андрощук. Теория сдвижения массива горных пород и управле ния деформационными процессами при подземной выемке угля. Днепропетровск, РИА «Днепр - VAL». – 2004.-148с.

УДК 622.28.(06) ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ГИДРАТАЦИИ РАСТВОРНОЙ СМЕСИ НА РАННИХ СРОКАХ ТВЕРДЕНИЯ К.т.н. Дмитриенко В.А., асп. Сущик С.А., студ. Казак О.Ю. ШИ(ф) ЮРГТУ (НПИ), г.

Шахты, Россия Особенности конструкций монолитных бетонных крепей подземных сооружений и тех нология их возведения требуют значительных финансовых и трудовых затрат. Поэтому разра ботка новых ресурсосберегающих технологий крепления монолитным бетоном, является весьма актуальной задачей. Однако, в этом случае требуется применение сверхбыстротвердеющих мо дифицированных бетонных составов, которые способны через короткий промежуток времени воспринимать нагрузки массива пород. Обеспечение надежности крепления подземных соору жений при этом невозможно без тщательного контроля свойств смесей для оценки и прогнози рования несущей способности бетонных крепей подземных сооружений в самые ранние сроки твердения.

Поскольку твердение многокомпонентных веществ на основе портландцементов – весь ма сложный процесс, зависящий не только от состава бетона и качества его компонентов, но и целого ряда внешних факторов, таких, например, как температура и влажность окружающего воздуха, способ и плотность укладки, обводненность и давление массива пород и т.д., то осу ществление мониторинга изменения свойств бетона в процессе твердения, особенно в ранние сроки гидратации, позволит исключить разрушение крепи конструкций подземных сооружений.

Всеобщее признание и наибольшее распространение в практике неразрушающего кон троля качества бетонных и железобетонных конструкций, получил ультразвуковой метод.

Однако использовать его в ранние сроки твердения в полной мере не удается, из-за значитель ных ошибок ввиду отсутствия эталонных зависимостей прочности от скорости прохождения ультразвуковой волны при ранних стадиях твердения модифицированных бетонов. Поэтому в настоящее время на кафедре ППГС и СМ проводятся работы по определению наиболее эффек тивных методов неразрушающего контроля свойств бетонных смесей и бетона непосредственно в конструкциях.

Выполненный до настоящего времени комплекс экспериментов показывает, что провес ти исследования кинетики структурообразования в период перехода 1, состава из пластичного состояния в Пластическая прочность, 1, твердое и, к тому же, учитывающие внешние воздействия каким-либо одним 1, 3 методом невозможно. На наш взгляд процессы структурообразования МПа 0, растворной смеси, наиболее достоверно можно проследить по изменению 0, пластической прочности, а с момента 0, интенсивного набора прочности – по 0, изменению электрического сопротивления смеси.

0 2 4 6 8 На первом этапе экспериментов предполагалось, определить наиболее Время твердения, час эффективные и надежные методы исследований кинетики Рис. 1. Графики зависимости изменения пластиче структурообразования на ранних сроках ской прочности раствора во времени при различной твердения модифицированных растворов температуре твердения:

и бетонов на основе портландцемента в о о о о 1 - + 5 С;

2 - + 10 С;

3 - + 15 С;

4 - + 20 С.

целях определения оптимальной несущей способности крепи и Удельное электрическое времени снятия опалубки.

сопротивление, Ом•м В ходе экспериментов 2 установлено, что наиболее точно кинетику структурообразования вяжущих материалов, в первые 4 – 1 часов после затворения можно проследить по изменению пластиче ской прочности. На рис.1 приведены зависимости пластической прочности раствора нормальной консистенции, модифицированного добавкой Д- 0 2 4 6 (4% от массы цемента), от времени Время твердения, сут твердения при различных температурах гидратации. Однако Рис. 2. Графики зависимости удельного электрического измерения после наступления конца сопротивления раствора от времени твердения при раз- схватывания вяжущего личных температурах:

сопровождаются большим разбросом 1 - + 10 оС;

2 - + 15 оС;

3 - + 20 оС. данных и соответственно вероятностью ошибок;

кроме того, исследовать составы с крупным заполнителем, а тем более бетона непосредственно в конструк циях этим методом невозможно.

В практике неразрушающего контроля свойств бетона, широкое распространение полу чил акусти-ческий метод, но достоверные измерения можно провести только по истечении 2 4 часов после окончания схватывания, так как из-за низкой прочности состав разрушается под датчиками прибора.

Поскольку общепринятыми методами непрерывно исследовать кинетику набора прочно сти бетона с момента затворения невозможно, то было решено установить зависимость измене ния удельного электрического сопротивления от времени гидратации состава. Для этого разра ботана специальная методика исследований, которая позволяла, помимо определения удельного электрического сопротивления, контролировать пластическую прочность, влажность, проч ность на сжатие, скорость прохождения ультразвуковой волны и модуль упругости образцов бетона и раствора.

Целью экспериментов является установление зависимостей механических свойств бето нов от удельного электрического сопротивления, что позволит оперативно контролировать ха рактеристики бетонной крепи и прогнозировать изменение ее несущей способности во времени.

На рисунке 2. представлены графики изменения удельного электрического сопротивле ния образцов балочек из раствора нормальной консистенции, модифицированного добавкой Д 5 (4% от массы цемента), от времени твердения при различных температурах гидратации. Ана лизируя полученные зависимости, можно отметить, что закономерности изменения пластиче ской прочности состава в пластичном состоянии и прочности образцов на сжатие в затвердев шем, практически идентичны с изменением удельного электрического сопротивления. Таким образом, по изменению удельного электрического сопротивления образцов можно контролиро вать кинетику твердения бетона с момента затворения и до набора проектной марочной проч ности.

Однако следует отметить, что удельное электрическое сопротивление также зависит от концентрации и свойств добавок, температуры и влажности образцов, а также других факто ров. Это обстоятельство требует проведения тщательных и детальных исследований, то есть необходимо выполнить большой объем измерений и, соответственно, обработку полученной информации.

Применение современных микропроцессорных приборов для получения первичной изме рительной информации при неразрушающем контроле свойств бетонов позволяет осуществлять передачу накопленных данных через каналы связи на компьютер. Для автоматизации управле ния приборами использован микроконтроллер AT90S2313, который достаточно прост в исполь зовании и программиро-вании, экономичен с точки зрения потребления энергии, обладает мощ ным набором инструкций.

Сбор полученных данных производится при помощи поставляемого программного обес печения на языке Visual Basic, который встраивается в пакет электронных таблиц Microsoft Ex cel, входящий в состав Microsoft Office. При заполнении всех ячеек памяти прибора, микрокон троллер инициирует передачу собранных данных на жесткий диск компьютера для их накопле ния, хранения и обработки. Массив значений, переданный приборами, сохранялся в ячейках электронных таблиц в форме, достаточно удобной для дальнейшей обработки.

Для хранения и обработки результатов опытов использовалась реляционная СУБД Mi crosoft Access, которая позволяла не только хранить массивы полученных экспериментальных данных, но и гибко ими манипулировать. Ввод в базу и обработка результатов исследований осуществлялась при помощи приложения, разработанного в среде Borland C++ Builder, что по зволяло визуально представить динамику изменения результатов исследований.

Несмотря на то, что Access поддерживает стандарт Microsoft, совместима с другими приложениями пакета Microsoft Office и является, пожалуй, наиболее простым и оптимальным инструментом из СУБД Microsoft по показателю "функциональность-стоимость", она все же имеет ограниченные возможности и используется в основном как настольная СУБД для не больших объемов информации.

СУБД PostgreSQL с открытым кодом, обладает высокой производительностью и мощ ными возможностями. Она достаточно полно поддерживает стандарт языка SQL, обеспечивает надежные методы хранения и обработки данных, наличие хранимых процедур и триггеров, возможность использования CASE-средств. Поэтому в настоящее время осуществляется пере вод информации и средств ее обработки с СУБД Microsoft Access на PostgreSQL.

УДК 662.74. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЗАО «МАКЕЕВКОКС»

Доц. Костюк И.С., студ. Голубева Н.М., ДонНТУ, г. Донецк Закрытое акционерное общество «Макеевкокс» является крупным потребителем уголь ной продукции, а также осуществляет свою деятельность на производственных мощностях сле дующих цехов: углеподготовительного, коксового, улавливания химических продуктов, ректи фикации сырого бензола и смолоперегонного, специализируясь на производстве коксохимиче ской продукции. Основными видами выпускаемой продукции на заводе являются: компонент моторных топлив, пек электродный, сырье для техуглерода, нафталиновая фракция, сульфат аммония, коксовая мелочь с.в., коксовый орех с.в., кокс доменный с.в.

Пек является самым значительным по объему продуктом среди всей выпускаемой про дукции завода. На рассматриваемом предприятии отгрузка пека потребителю осуществляется в жидком виде, в специальных железнодорожных цистернах с температурой 160–180°С. Из-за отсутствия необходимого количества пековозов и сильного загрязнения окружающей среды при транспортировке, широкое применение получил способ охлаждения расплавленного пека с его последующей грануляцией на пластинчатом конвейере над слоем воды. Поэтому предлага ется установить в смолоперегоночном цехе ЗАО «Макеевкокс» гранулятор электродного пека, что позволит:

1. Понизить численность производственного персонала смолоперегоночного цеха на 17% (с 36 до 30 человек);

2. Снизить расходы сырья и энергии на 15% (себестоимость по статье «Сырье» снизится с 231,80 до 196,31 грн./т., а по статье «Энергия» — с 24,59 до 20,93 грн./т.);

3. Снизить отходы на 5% (с 3,13 до 2,97 грн./т.);

4. Сэкономить стоимость обслуживания оборудования на 5% (с 19,25 до 5,70 грн./т.);

5. Увеличит объемы производства пека с 3100 до 6200 т/мес., по цеху — с 63000 до 126096 тыс.т.;

6. За счет повышения качества продукции отпускная цена может быть повышена с 573, грн./т. до 650 грн./т. (производственная себестоимость пека уменьшится с 167,41 до 135, грн./т.);

7. Снизить расходы на 1 грн. товарной продукции по смолоперегоночному цеху с 0,65 до 0,26 грн./т., по предприятию с 0,94 до 0,89 грн./т.;

8. Средняя заработная плата по смолоперегоночному цеху увеличится с 579,36 до 600, грн.;

9. Облегчение процесса транспортировки гранулированного пека потребителям позволит расширить рынки сбыта.

УДК 622.333: 658. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ УЛУЧШЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ ТРУДА НА ШАХТЕ «ЮЖНОДОНБАССКАЯ №1»

Доц. Костюк И.С., студ. Власенко А.В., ДонНТУ, г. Донецк В настоящее время шахта «Южнодонбасская №1» разрабатывает пласты С13, С11, С210.

Производственная мощность её составляет 1,4 млн. т/год, а проектная мощность установлена 1,8 млн. т/год.

Прогноз работы шахты на долгосрочную перспективу показал, что на несколько десят ков лет она обеспечена постоянным фронтом работ. Приоритетным направлением считается вскрытие пласта С16 и доработка основных пластов. К основному пласту относится С13, кото рый почти по всей площади шахтного поля имеет сравнительно устойчивую кондиционную мощность 0,80–1,16 м. Пласт С11 также относится к основным, является невыдержанным, со храняет высокую мощность в среднем 1,0–1,7 м. Пласт С210 является также одним из основ ных пластов. В границах поля он сохраняет мощность от 0,89 до 1,25 м.

На добычных участках эксплуатируется современные механизированные комплексы:

механическая крепь ДМ или 3КД-90, комбайн УКД-200, забойный конвейер СПЦ-163. Проход ческие участки оснащены комбайнами П-110 и КПД. Анализ их работы показал, что резерва в повышении интенсивности их работы на ближайшую перспективу лет нет. Поэтому наиболее рациональным и приоритетным направлением повышения экономической эффективности рабо ты шахты в ближайшее время является улучшение качества добываемого угля.

Так пластовая зольность угля на шахте составляет 6–8%, а на выходе из добычного уча стка уголь имеет зольность 22–27%, на-гора же он выдается с зольностью 32–38%. Это обу словлено применением технологии безраздельной отбойки угля и породы в пластовых подгото вительных выработках и смешиванием этого потока горной массы с потоком угля из добычного забоя.

Имея свою обогатительную фабрику (ОФ), затраты на обогащение 1 т горной массы со ставляют 6,35 грн., затраты на услуги по техническому контролю качества 0,21 грн./т, стои мость транспортировки на переработку на ОФ 10,98 грн./т, геолого-изыскательские работы и плата за недра составляют 0,96 грн./т. При добыче 1350 тыс.т рядового угля, потери составляют 300 тыс.т. Следовательно шахта несет убыток в размере 300(6,35+0,21+10,98+0,96)= тыс.грн. Предотвращение смешивания потоков, позволяет не обогащать рядовой уголь из до бычных забоев, и сэкономить на обогащении 8006,35=5080 тыс.грн.

Поэтому предлагаемое направление организации горных работ на шахте позволит сни зить затраты ориентировочно на 10 млн. грн. и себестоимость продукции на 20–25%.

УДК 622.272:624.191. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ЗАТРАТ ВРЕМЕНИ НА СТРОИТЕЛЬСТВО ГОРИЗОНТОВ В УСЛОВИЯХ РЕКОНСТРУКЦИИ ШАХТ Доц. Харин С.А., КТУ, г. Кривой Рог, доц. Борщевский С.В., студ. Каргополов С., Дон НТУ, г.Донецк В современных условиях рыночной экономики, при самофинансировании горнокапи тальных работ, эффективность функционирования горнодобывающего предприятия, осуществ ляющего реконструкцию с целью поддержания производственных мощностей вместо выбы вающих, может быть обеспечена при соблюдения условия То Тп, (1) где То - время отработки вышележащего горизонта, мес.;

Тп - время вскрытия и строительст ва нижележащего горизонта, мес.

Затраты времени на подготовку нижележащего горизонта должны стремиться к затратам времени на отработку вышележащего горизонта, что позволяет достичь максимального эконо мического эффекта.

В свою очередь, время отработки вышележащих горизонтов в условиях мощных круто па дающих пластов при ограниченных размерах шахтного поля является функцией высоты этажа и темпов понижения очистных работ на конкретной шахте [72]:

h Tо =, (2) v где h - высота этажа отработки м;

v - годовое понижение очистных работ, м/год.

Подставив (2) в неравенство (1), получим зависимость возможных затрат времени на подго товку нижележащих горизонтов от темпов понижения очистных работ:

h Тп (3) v Анализ строительства горизонтов шахт Кривбасса свидетельствует, что фактические затра ты времени на строительство непосредственно горизонта ( Т сг ) составляют 50…65 % от общего времени подготовки горизонтов. Учитывая зависимость Т п от Т о, и приняв условие Т сг = k сг Т п, можно записать:

Т сг = k сг Т о, (4) где kсг - коэффициент, учитывающий удельный вес времени непосредственно строительст ва горизонта в общем времени его подготовки, k = 0,5…0,65.

сг На основании, неравенства (2) и зависимости (4), получим выражение для определения воз можных затрат времени на строительство одного горизонта с учетом производственной дея тельности шахты:

h Т сг k сг по (5) vo где no - число одновременно отрабатываемых этажей (для Кривбасса no = 2).

При проектировании продолжительности строительства нижележащих горизонтов следует учитывать зависимость величины прибыли, получаемой от добычи и реализации полезного ис копаемого от своевременности окончания работ, несвоевременного завершения строительства, и преждевременном окончании строительства нового горизонта.

Таким образом, максимальная величина прибыли, получаемой от добычи и реализации по лезного ископаемого наблюдается в случае своевременного обеспечения строительства гори зонта, при котором исключаются как преждевременное завершение работ, не связанное с нача лом добычи на построенном горизонте полезного ископаемого, так и запаздывание строитель ства горизонта П = f (Tсг) max при Tфакт = Tопт (5) Учитывая что, оптимальным является условие (4), выражение (5) приобретает вид [2] h Т опт = k сг п о (7) vo Выражение (7) является основным условием для определения оптимальных затрат времени на строительство горизонтов в условиях действующих шахт Криворожского бассейна.

В свою очередь, продолжительность строительства горизонта может определяться продол жительностью сооружения выработок главного направления, то есть наиболее длинной после довательной цепи горных выработок, проходимых одним или несколькими встречными забоя ми [3] Топт = max ( Тi, Тj, Тk ) (8) где Тi - сумма затрат времени на строительство горизонта по первой точке приложе ния работ (главный ствол);

Тj - сумма затрат времени на строительство горизонта по второй точке приложения работ (фланговый ствол);

Тk - продолжительность строительства горизонта по третьей точке приложения работ (слепой капитальный ствол). Для условий схем строитель ства горизонтов шахт Кривбасса продолжительность строительства определяется по точке приложения работ от главного ствола, т.е.

Топт = Тi, С учетом состава выработок главного направления имеет место выражение [4] Топт = t1 + t2 + t3 + t4 + t5 +t6 + t7, (9) где t1 – время строительства околоствольного двора главного ствола;

t2 – время строитель ства околоствольного двора флангового ствола;

t3 – время строительства главного квершлага;

t – время строительства вентиляционного квершлага;

t5 – время строительства штрека;

t6 – время строительства заездов;

t7 – время строительства засечек.

Библиографический список 1. Федоров С.А. Углубка вертикальных стволов шахт. – М.: Металлургиздат, 1940. – 360 с.

2. Харин С.А. Оптимальное время строительства новых горизонтов на шахтах Кривбасса // Разработка рудных месторождений. – Вып. 82. – Кривой Рог: КТУ. – 2003. – С. 55-59.

3. Коган Л.П., Морозов В. Е. О нормировании продолжительности строительства угледо бывающих предприятий и их отдельных объектов // Шахтное строительство. – 1989. – №3. – C. 45- 4. Харин С.А. Оптимизация проектирования продолжительности и темпов строительства комплекса выработок нижележащих горизонтов шахт Кривбасса. Дисс. канд. техн. наук:

05.15.04/НГУ Днепропетровск. 2004. С.51.

УДК 622.252. РЕВЕРСИВНЫЙ ХАРАКТЕР ДЕФОРМАЦИЙ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ СИЛЬНОМ СЖАТИИ И ЕГО МОДЕЛИРОВАНИЕ Д.т.н Макаров В.В., асп. Опанасюк А.А., докторант Ксендзенко Л.С., асп. Опанасюк Н.А., асп. Гнитиенко В.В. ДВГТУ, г. Владивосток Смена знака приращения деформаций образцов горных пород при сжатии в предразру шающей области нагружения, по-видимому, впервые установлен И. С. Томашевской и Я.Н.

Хамидуллиным в 1972 году при объемном нагружении образцов [1]. Для объяснения явления выдвинута гипотеза дилатансии. Гипотеза не объясняет смену знака приращения поперечных деформаций.

Аномальный характер деформирования центральной части образцов, подвергнутых тер мообработке, исследован в [2]. Для объяснения явления выдвинута гипотеза остаточных напря жений. Гипотеза не объясняет противоречие между аномальным характером деформирования образца в центральной части и обычным характером деформирования образца в целом.


Исследования деформирования больших образцов горных пород и бетона в предразру шающей стадии нагружения также показывают наличие деформационных аномалий [3]. Для объяснения полученных результатов выдвинута гипотеза упругого восстановления деформаций вблизи образующихся трещин. Гипотеза имеет те же недостатки, что и гипотеза остаточных на пряжений. Кроме того, с позиций гипотезы невозможно объяснить тот факт, что деформацион ные аномалии обнаруживаются в предразрушающей области нагружения: для упругого восста новления необходимо наличие свободных поверхностей.

Авторами также исследован характер деформирования образцов горных пород в пред разрушающей стадии нагружения. Эксперимента проведены на образцах цилиндрической фор мы по стандартной методике [4] с фиксированием деформаций тензорезисторами с базой 10 мм и использованием в качестве регистрирующей аппаратуры тензостанции СИИТ-3. Установлено, что смена знака приращения деформаций происходит одновременно в осевом и поперечном на правлении (рис. 1). Для объяснения явления выдвинута гипотеза трещины отрыва, возникаю щей при сжатии.

Явление отрыва при сжатии исследовано аналитически в рамках микромеханики [5]. Ос новными концептуальными положениями являются сложный сдвигово-отрывной характер про цесса разрушения и сохранение формирующимися макротрещинами основных свойств микро трещин (модель трещины с контактирующими берегами и точечным характером контактов).

Этот подход выдержан при проведении экспериментов по определению механизма аномального характера деформирования образцов.

Рис.1. Реверсивный характер деформирования сильно сжатых образцов горных пород t,MПа Разрез Тензорезисторы 1,5 0,75 0 0,75 1, 2х10-4 1х10- б.

а.

Рис.2. Экспериментальное воспроизведение эффекта смены знака приращения деформаций образцов горных пород при сжатии: а – схема эксперимента;

б – характер деформаций Разработан способ создания в образце горных пород искусственных трещин, модели рующих экранирующее действие трещин отрыва, а также методика определения деформиро ванного состояния вблизи таких трещин. Трещины моделируются вертикальными распилами, наносимыми тонкими алмазными дисками в нагруженных образцах. Распилы наносились в об разцах аргиллита после их многократного циклического нагружения. Измерения проводятся тензорезисторами по многоточечной схеме или по схеме неподвижного репера.

Установлено, что после создания распила наступает смена знака приращения дефор маций, обусловленная упругим восстановлением, однако ее величина весьма незначительна, что не позволяет объяснить деформационную картину рис. 1. Кроме того, непосредственно по сле создания распила наступает период релаксационного восстановления, что очень быстро ни велирует эффект смены знака приращения деформаций. Контрольные эксперименты на образ цах плотной резины подтвердили полученные результаты.

Разработан также способ создания в образцах искусственных трещин, моделирующих рас пирающее действие сдвиговых микродефектов, инициирующих отрыв, а также методика опре деления деформированного состояния материала вблизи таких трещин. Трещины моделируют ся разрезами, наносимыми в ненагруженных мягких образцах горных пород тонким режущим инструментом с внедрением этого инструмента в материал.

Установлено, что в этом случае вблизи трещины возникают деформации, характерные для представленного на рис.1 случая деформационных аномалий. При нанесении разрезов в нагру женном образце два эффекта суммируются, и аномальный характер деформирования качест венно воспроизводится экспериментально (рис. 2).

Библиографический список 1. Томашевская И. С., Хамидуллин Я. Н. Предвестники разрушения образцов горных пород//Известия АН СССР. Физика Земли. - 1972.- №5, С. 12 - 2. Тажибаев К. Т. Деформация и разрушение горных пород, - Фрунзе: Илим, 1986.- 3. Соболев Г. А., Кольцов А. В. Крупномасштабное моделирование подготовки и пред вестников землетрясений / Под ред. А.А.Садовского. - М.: Наука, 1988. - 208 с.

4. Makarov V.V. Phenomena of strain reversal in rock specimens under compression Proc. 3rd Int. Congr. of “Mesomechaniсs”, Xi’an, 12 -16 June, 2000, Xi’an, China, 2000.-P.349- 5. Прочность и деформируемость горных пород / Ю. М. Карташов, Б. В. Матвеев, Г. В.

Михеев и др.- М.: Недра, 1979.-240 с.

6. Одинцев В. Н. Отрывное разрушение массива скальных горных пород.-М.:

ИПКОНРАН, 1996. - 166 с.

УДК 622.023.001. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И МЕХАНИЗМ ЯВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ОСЦИЛЛЯЦИОННОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ СИЛЬНО СЖАТЫХ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД К.ф-м.н.Ксендзенко Л.С., асп. Опанасюк А.А., асп. Ушаков А.А., асп. Опанасюк Н.А., асп.

Гнитиенко В.В. ДВГТУ, г. Владивосток В сильно сжатом состоянии горные породы зачастую приобретают реверсивный харак тер деформирования [1]. Анализ деформаций на локальный участках образца показывает, что после достижения дилатированного состояния в образце при сжатии реализуется осцилляцион ная периодическая трещинная мезоструктура как в вертикальном, так и в горизонтальном на правлениях (рис. 1).

Математическое описание деформирования горных пород в сильно сжатом состоянии встречает ряд принципиальных трудностей, в числе которых невыполнение условий совместно сти деформаций, неравновесный характер протекающих при возникновении трещинных мезо структур термодинамических процессов и т.д. [2]. Поэтому применение методов классической механики сплошной среды для теоретического описания напряженно-деформированного со стояния сильно сжатых пород требует отхода от классической механики и применения новых моделей, учитывающих переход породы в состояние микротрещиной нарушенности, где взаи модействие трещинных дефектов реализуется в виде периодических осцилляционных струк тур[3].

При построении модели вводится понятие самоуравновешенных напряжений, величина которых зависит от угла в плоскости поперечного сечения и изменяется некоторым сходным образом по высоте образца[4, 5]. Эти напряжения обусловлены возникновением мезоструктур, а их величина определяется следующим выражением:

zz = µ [ zz) (1, ) cos + zz) (2, ) cos 2 + zz) (4, ) cos 4 + zz ) (1, ) sin ]cos z, (1 (1 (1 ( = µ [ ) (1, ) cos + ) (2, ) cos 2 + ) (4, ) cos 4 + ) (1, ) sin ]cos z, (1 (1 (1 ( где,, z – координаты в цилиндрической системе, ij (k) - параметры, определяемые из эксперимента.

Предполагая связь между самоуравновешенными напряжениями и деформациями в сильно сжатых породах такой же, как и до достижения предела длительной прочности, можно определить теоретическое и экспериментальное значения деформаций образцов. Расчеты пока зывают. что при полном качественном совпадении количественные расхождения между теори ей и экспериментом не превышают 36 %.

Механизм явления образования периодических осцилляционных трещинных мезострук тур в образцах сильно сжатых горных пород заключается в том, что в процессе сильного нерав нокомпонентного сжатия, имеющего следствием сдвиго-отрывное разрушение на структурных мезонеоднородностях среды, напряжения в образце приобретают осциллирующий характер, на локальных участках (в очагах) действия максимальных нормальных тангенциальных напряже ний развиваются макротрещины отрыва, а на участках относительно пониженных напряжений – локальные области реверсивных деформаций.

Дальнейшие исследования предполагается провести с более полным учетом контактных условий образца и пресса.

a. b.

c.

Рис. 1. Закономерности осцилляционного периодического деформирования образцов сильно сжатых горных пород: a. Схема проведения эксперимента;

b. Характер объемных де формаций;

c. Распределение приращений объемных деформаций в центральной части образца Библиографический список 1. Makarov V.V. Phenomena of strain reversal in rock specimens under compression Proc. 3rd Int. Congr. of “Mesomechanics”, Xian, 12 -16 June, 2000, Xian, China, 2000.-P.349- 2. Гузев М. А., Парошин А. А. Неевклидова модель зональной дезинтеграции вокруг под земных выработок. ПМТФ, 2001, Т. 42, № 1, С. 131- 3. Гузев М. А., Макаров В. В., Парошин А. А., Опанасюк А.А. Модельные представле ния зонального деформирования и разрушения породного массива вокруг подземных выработок. //"Геодинамика и напр. сост. недр. Земли ", Новосибирск: ИГД СО РАН, 2002. С. 138- 4. Гузев М. А., Мясников В. П. Геометрическая модель внутренних самоуравновешенных напряжений в твердых телах // Докл. РАН. 2001. Т. 38, № 5. С. 627 – 629.

5. Мясников В.П., Гузев М.А., Макаров В.В., Ушаков А.А. Non-Euclidean model of deforming materials at different structure levels. Apllication for engineering problems //Сборник докладов международного симпозиума "The VIII-th International Symposium on Integrated Application of Environmental and Information Technologies" Изд-во Хабаровск.

Гос. Ун-та. 2002. C. 3- УДК 622.252. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯЦИОННЫЙ ХАРАКТЕР ДЕФОРМИРОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ СИЛЬНО СЖАТЫХ ГОРНЫХ ПОРОД Асп. Опанасюк А.А, ДВГТУ, г. Владивосток В ранее проведенных исследова ниях установлено, что деформирование образца по высоте в предразрушающей стадии нагружения носит разнознако вый характер, заключающийся в изме нении знака приращения продольных и поперечных деформаций на участке формирования трещины отрыва (ревер сивный характер деформаций) и одно временном приращении деформаций прежнего знака, существенно (аномаль но) превышающем характерный для данной породы уровень, на прилегаю щих по высоте образца участках [1].

Проведенные в лаборатории «Испытания материалов» Дзилиньского университета (КНР) новые исследова ния имели целью установление характе ра деформирования образцов горных пород в предразрушающей области на гружения при одноосном сжатии по их периметру. Методика проведения ис следований оставалась прежней, однако в центральной части образца тензорези Рис. 1. Схема проведения эксперимента сторы наклеивались парами в 4 – 5 точках на равном расстоянии по периметру (рис.1).

Установлено, что аномальный характер деформирования имеет место только на участках образцов, где отмечаются дилатансионные эффекты, связанные со сменой знака приращения объемных деформаций.

Деформирование образцов по периметру носит осцилляционный периодический харак тер, заключающийся в чередовании участков, где имеют место реверсивные деформации, и участков, где одновременно происходит деформирование обычного характера с существенным (аномальным) превышением характерного для данной породы уровнем (рис. 2).

Рис.2. Периодический характер деформирования образца сильно сжатых гор ных пород Библиографический список 1. Makarov V.V. Phenomena of strain reversal in rock specimens under compression// Proc. 3rd Int. Congr. of “Mesomechaniсs”, Xi’an, 12 -16 June, 2000, Xi’an, China, 2000. -P.349- 2. Макаров В.В., Опанасюк А.А. Исследование деформационных предвестников разру шения горных пород. "Геодинамика и напр. сост. недр Земли", Новосибирск: ИГД СО РАН, 2002, с.163- УДК 622.252. ЗНАЧЕНИЕ ОПТИМИЗАЦИИ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ КРЕПИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК Асп. Дрюк А.А., к.т.н. Борщевский С.В., студ. Булгакова О (ДонНТУ) Рассмотрим перспективы и направления развития угольной промышленности в совре менных условиях экономики Украины. Доля угля среди всех запасов органического топлива со ставляет 95,6%, его хватит на несколько сот лет интенсивной добычи. Поэтому именно уголь яв ляется основным энергоносителем в Украине, гарантом ее экономической и политической неза висимости. Двухсотлетний опыт позволил выковать кадры специалистов с богатыми традиция ми и особым "шахтерским" характером.

Концептуальные положения энергетической стратегии до 2030 г. и на дальнейшую пер спективу [1] определяют направления развития угольной промышленности Украины.

Долгосрочная государственная политика предусматривает два этапа. На первом (до 2010 г.) предполагается увеличить объем добычи до 96,5 млн. т. Для этого необходимо ввести 8,6 млн. т новых производственных мощностей за счет завершения строительства второй очереди трех шахт, начатого еще до 2001 г., и реконструкции действующих угледобывающих предприятий.

Необходимое финансирование отрасли до 2010 г. достигает 4,3 млрд. грн. (в ценах г.) в год, из них около 3,3 млрд. грн. — средства госбюджета;

около 77% финансовых ресурсов — на капитальные вложения, 12% — на государственную поддержку для покрытия производственных затрат, 8% — на реструктуризацию.

На втором этапе (2011—2030 гг.) развитие отрасли может происходить по одному из трех сценариев. По базовому в 2030 г. объем добычи угля предполагается довести до 120 млн. т (по пессимистическому сценарию до 105 млн. т и по оптимистическому — до 130 млн. т). Для этого необходимо ввести в эксплуатацию 58,1 млн. т новых производственных мощностей.

Одним из путей достижения вышепоставленных целей является строительство новых шахт и реконструкция действующих. Наиболее сложным и дорогостоящим процессом в ком плексе работ по строительству и реконструкции шахт является строительство вертикальных выработок.

Сооружение вертикальных стволов находится на критическом пути строительства при про должительности их строительства до 50…55% [2], общей продолжительности строительства шахт.

Стволы являются одними из наиболее ответственных горных выработок и должны бесперебойно работать многие десятки лет. Трудности поддержания стволов связаны, во-первых, с тем, что они пересекают горные породы с самыми различными свойствами, включая малопрочные, пластичные или разрушенные породы, а также породы, содержащие подземные воды, во-вторых с тем, что стволы располагаются большей частью над разрабатываемой залежью, и поэтому на них влияют последствия различных технологических процессов в периоды сооружения и эксплуатации. Вовле чение в эксплуатацию месторождений полезных ископаемых, залегающих на больших глубинах и в сложных горно- и гидрогеологических условиях, значительно усложняет условия проходки и под держания стволов и требует разработки новых технологий со значительным усовершенствованием организации всех этапов строительства.

Степень сложности гидрогеологических условий в основном определяется водообильностью горных пород и их устойчивостью при обнажении. В ряде случаев в устойчивых скальных породах, но сильно трещиноватых или пористых с большой водообильностью, приток воды в выработку достигает больших размеров – до 1,5...2,0 тыс. м3/ч. [3] В таких условиях возникают значительные трудности с отводом подземных вод из забоя выработки или становится невозможным использова ние обычных средств водоотлива. В связи с этим в указанных условиях до начала и во время горно строительных работ требуется закрытие пор и трещин для гидроизоляции места строительства вы работки от окружающих ее водоносных пород.

Для принятия правильных технических решений при проходке стволов необходимы не только надежный прогноз и точная геомеханическая оценка условий их сооружения и поддержа ния, но и дальнейшее совершенствование классификации и типизации схем проходки и оснащения с особенно детальной проработкой технологий проходки для сложных условий. Оптимизации кон струкций крепи и армировки и режимов их взаимодействия с породами с целью защиты от недо пустимых деформаций должны учитывать наличие опасных воздействий со стороны массива гор ных пород и напоров подземных вод, особенно при проходке в обводненных неустойчивых поро дах, в контактных зонах, а также в зонах нарушений. Трудоемкость и продолжительность проходки в перечисленных условиях достигает 30…40% от общих трудовых затрат и продолжительности строительства всего ствола. Именно в этом лежат причины удорожания стволов. В то же время тип крепи, технология и механизация ее возведения предопределяют скорость проходки и производи тельность труда проходчиков. Следовательно в современных рыночных отношениях особое значе ние приобретает задача снижения затрат на строительство и поддержание горных выработок не за счет удешевления материалов, а путем улучшения организации сооружения на стадиях проектиро вания, строительства и эксплуатации. Не только степень надежности выработок, но и технико экономические показатели их строительства напрямую зависят от полноты учета многочисленных факторов как в принятых методах расчета конструкции ствола, так и выборе параметров оптимиза ции организации строительства комплекса.

Библиографический список 1. Концепція розвитку вугільної промисловості України//Уголь Украины, №9, - 2005. – с.3-5.

2. Сургай Н.С. Перспективы и направления развития угольной промышленности.//Уголь Украины, №12, 2004.

3. Насонов И.Д., Федюкин В.А., Шуплик М.Н. Технология строительства подземных со оружений. Учебник для вузов в 3-х частях. Ч III. Специальные способы строительства.

М., Недра, 1983, с. 311.

УДК 622.28:086. О ПРОГНОСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ н.с. Мартыненко С.В., студ. Минеев А.С., Национальный горный университет, г. Днеп ропетровск При разработке прогностической системы управления горным предприятием (ПСУГП) необходимо сделать акценты на следующем:

• Программное обеспечение ПСУГП должно придерживаться:

• модульности построения всех составляющих;

• иерархичности собственно ПО и данных;

• "скрытности" и "прозрачности" данных для программ различных уровней и при оритетов;

• эффективности (минимальная затрата ресурсов);

• открытости (возможность расширения и модификации);

• гибкости (возможность внесения изменений и перенастройки);

• надежности (соответствие заданному алгоритму, отсутствие ложных действий), защиты от разрушения и несанкционированного доступа как программ, так и данных;

• живучести (выполнение возложенных функций в полном или частичном объемах при сбоях и отказах, восстановление после сбоев);

• унификации решений.

Все типовые задачи модуля управления ПСУГП, связанные со сбором, обработкой, пере дачей, хранением, представлением информации, с выдачей управляющих воздействий на внешние исполнительные устройства должны программироваться путем конфигурирования на технологическом языке, не требующем от обслуживающего персонала специальных знаний.

Основные типовые задачи будут следующими:

• линеаризация характеристик первичных преобразователей (датчиков);

• контроль достоверности сигналов;

• контроль отклонения сигналов при установке;

• коррекция значений параметров;

• накопление архивных данных (архивная информация о событиях, об авариях, об из менении во времени параметров, об изменении состояния автоматических устройств, о работе защит, о работе технических и программных средств, о появлении и исчезновении недостовер ной информации и т.д.);

• отображение информации (операторам, технологам, и др. специалистам);

• технологическая сигнализация;

• протоколирование информации (составление отчетов);

• расчет и анализ технических показаний;

• дистанционное управление;

• логическое управление;

• автоматическое регулирование;

• автоматическое логическое управление и технологические блокировки;

• технологические защиты и защитные блокировки;

• сервисные функции.

Все вышеперечисленные задачи целесообразно решать путем создания специальных программных модулей, причем использовать различные среды разработки и языки програм мирования. Так, к примеру, для написания интерфейсов связи с датчиками (драйверов), целе сообразны низкоуровневые языки программирования, позволяющие писать программы в машинных кодах, что позволит повысить быстродействие опросов датчиков и гибкость программирования, а программное обеспечение необходимо разделить на системное, сервис ное и пользовательское.

Программное обеспечение целесообразно реализовывать на двух уровнях управления, в частности в средах рабочих станций (операторских, инженерных, архивных) и программи руемых контроллеров (все IBM PC- совместимое).



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.