автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Научное обоснование комбинированной разработки угольных месторождений севера

23 03 32.

Российская Академия наук Ордена Ленина Сибирское отделение Институт угля

На правах рукописи

Лось Игорь Николаевич

УДК 622.3.001.8(571.56)

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ К0МШНИР0ВАНН0Й РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СЕВЕРА

Специальность: 05.15.02 - "Подземная разработка месторощений полезных ископаемых"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Кемерово, 1992

Работа выполнена в Институте горного дела Севера СО РАН Официальные оппоненты:

доктор технических над'К, профессор А.В.Стариков доктор технических наук, профессор Н.Г.Дубинин доктор технических наук, профессор Б.А.Теодорович Ведущее предприятие:

Зашита диссертации состоится "_"_1992 г.

в 9.00 на заседании специализированного совета Д.003.57.01 при Институте угля СО РАН по адресу: 650610. г. Кемерово, Рукавишникова, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Отзывы на реферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью, просим направить в адрес совета.

Автореферат разослан "_"_1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор технических наук профессор В.Н.Вылегжанин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Исторический период в развитии советского общества связан с переходом экономики суверенных республик на рыночные отношения.

В этих условиях в топливно-энергетическом комплексе Северо-Востока и Якутской-Саха ССР намечается переход на саыофинансиро-вание и самоуправление, развитие угледобывающей прокотленности с ростом добычи угля на период до 2010 года в 2,2 раза по сравнении с уровнем 1990 года.

Для обеспечения ускоренного и эффективного развития угледо-бнвавщей промышленности на Северо-Востоке нашей страны, где угольные месторождения расположены в специфических горно-геологических, геокриологических и климатических условиях, требуется разработка новых технологий, способов выемки угля, обеспечивающих ресурсосбережение, охрану окружающей среды, рациональное использование недр, повышение производительности трупа, снижение капитальных и эксплуатационных затрат, сроков строительства при освоении новых угольных месторождений, переход от затратных методов хозяйствования к высокоэффективному производству.

.Решение проблем обеспечения энергетическим сырьем Северо-Востока страны и Дальневосточного экономического региона, где потребность в нем возрастает н дефицит в углях к 1995 году составит более II млн. тонн, планируется обеспечить в счет дальнейшего формирования ШТПК, в состав которого входит разрез Не-ронгринский мощностью 13 млн. тонн угля в год, строительства 7 шахт, а также Эльгинского разреза в новом Токкииском районе,где полностью отсутствует промышленная и социальная структуры.

Технико-экономические показатели будущих шахт Южной Якутии не обеспечат эффективности производства и ориентированы на традиционные затратные методы строительства и эксплуатации.

Это связано с тем, что традиционные подходы к строительству, эксплуатации и проектированию, слабо учитывают специфические климатические и горно-геологические условия месторождений области многолетней мерзлоты. Технико-экономические показатели новых предприятий характеризуются продолжительными сроками строительства от 10 до 23 лет, привлечением большой численности промышленного персонала от 2,0 до 4,0 тнс. человек; высокой себе-

стоимость» добычи от 40 до 60 дуб/т; и затратами на промышленное строительство от 300 до 900 млн. рублей; при значительном уровне удельных капитальных вложений от 220 до 410 рублей на I тонну добычи угля. Себестоимость добычи угля на открытых горных работа;: раорзга Нзрюнгринский остается высокой 19-22 руб/т, а на Эльгинском разрезе планируется 18-20 руб/т.

При этом в проектах не учитываются затраты будущих периодов на полное восстановление земель, что имеет важное значение для природной среды Севера. Прогрессивная комбинированная разработка на угольных месторождениях, б отличие от рудных, носит эпизодический характер и не имеет широкого практического применения, из-за отсутствия теоретических принципов взаиыоувязки подземных и открытых горных работ, стадийности способов разработки на все глубину залегания месторождений; проектирование таких предприятий ведется раздельно, не учитываются возможные взаимосвязи и положительные стороны открытого и подземного способов в единую коь-одексчуто систецу.

Наряду с зтш в горнодобывающей промышленности страны и за рубежом широко и эффективно используется комбинированная разработка рудных и нерудных полезных ископаемых, когда открытые и подземные горные работы ведутся одновременно на одном и том же месторождении, участке.

Такое положение является следствием отставания исследований по обоснованно комбинированной технологии и созданию эффективных методов, способов ведения комплексной разработки угольных месторождений и в том числе в районах Крайнего Севера.

Состояние проблемы использования комбинированной разработки на угольных месторождениях, по имеющимся литературным источникам, касается отдельных технологических схем, способов, не учитывавших геомеханические, геокриологические и климатические условия угольных месторождений области многолетней мерзлоты.Такое состояние проблемы и уровень ее решения из-за отсутствия: знаний закономерностей проявления горного давления и сдвижения горных пород при подземной разработке во взаимосвязи с открытыми работами в сложных горно-геологических условиях и выемке угольных пластов комплексами с поверхности; обоснованности безопасных параметров ведения подземных работ одновременно с открытыми; технологических схем вскрытия, подготовки и очисткой, не позволяет широко применять эту прогрессивную технологи» на угольных месторождениях страны, и в частности на Северо-Востоке.

Новые экономические отношения требуют изменения сложившихся

затратных подходов в проектировании и строительстве угледобывающих производств, ускорением сроков строительства и повышения эффективности угледобывающей отрасли. С этим связана необходимость создания научного обоснования комбинированной разработки угольных месторождений области многолетней мерзлоты, обеспечивающих достижение необходимых объемов добычи угля, значительное повышение производительности труда, снижение капитальных и эксплуатационных затрат, сроков строительства и охрану природной среды, повышение уровня хозяйственной самостоятельности предприятий.

В диссертационной работе рассматривается совершенствование технологии подземных горных работ. При этом учитывается влияние на подземные технологии действующих открытых работ.

Работа непосредственно связана с планами НИР ИГДС СО РАН по темам "Разработать методику технико-экономического обоснования и расчета основных параметров комбинированных способов разработки, оценить эффективность их применения в регионах страны и представить в ГКНТ, Госплан СССР, Минчермет СССР, Минцветмет СССР, Мин-углепром СССР" (Пост. ГКНТ СССР № 56 от 10.03.86., 03.01.НЗ); "Создание технологий подземной разработки месторождений.,области многолетней мерзлоты, обеспечивавших полноту извлечения полезных ископаемых из недр" (РАН СССР от 14.05.86 № 10/03-865); Разработка стратегии проектирования угольных шахт Севера на основе применения открыто-подземной технологии и совершенствования средств комплексной механизации" (Пост. ГКНТ от 13.07.84), программа "Сибирь", "Топливно-энергетический комплекс".

Цель работы - повышение эффективности освоения угольных месторождений области многолетней мерзлоты за счет совершенствования технологии подземных горных работ разработки угольных пластов.

Идея работы состоит в том, что повышение эффективности подземной разработки угольных месторождений достигается использованием стадийности разработки, рациональных и безопасных параметров взаимосвязи подземных и открытых работ, учитывающих проявления геомеханических факторов.

Задачи исследований:

- установить закономерности проявления горного давлек;:.ч. сдвижения и напряженно-деформированного состояния пород подземной разработки с учетом влияния борта карьера и подрабатываемой толш! при комбинированной, отработке месторождений в ело-етх горно-геологических и горно-тэхнических условиях; .

- установить закономерности проявления горного давления и напряженно-деформированного состояния пород при выемке угольных пластов механизированными комплексами с поверхности;

- -обосновать рациональные и безопасные параметры комбинированной разработки угольных месторождений в различных горногеологических: условиях области многолетней мерзлоты;

- установить и обосновать безопасные и эффективные условия эксплуатации механизированных комплексов в экстремальных условиях открытой рабочей зоны;

- обосновать и разработать технологические и технические решения выемки угольных пластов при комбинированной разработке и отработке пластов с поверхности;

- разработать технологические схемы вскрытия, подготовки и очистной выемки угольных пластов открыто-подземным способом механизированными комплексами с поверхности;

- обосновать концепции проектирования, строительства угольных предприятий Севера с использованием комбинированной разработки, область ее применения и практические рекомендации по реализации результатов исследований.

Методы исследований. В работе применен комплексный метод исследований, включающий анализ и обобщение проектных решений, производственных показателей и литературных источников; исследования на моделях из эквивалентных материалов для установления закономерностей проявления горного давления, сдвижения горных пород, параметров обрушения; характера и степени подработки ме-ждуштстья, взаимодействия системы "крепь - боковые породы" в открытой рабочей зоне; исследования на моделях из оптически активных материалов и методом ШЭ для установления закономерностей напряженно-деформированного состояния массива пород при комбинированной разработке и выемке угольных пластов комплексами с поверхности, установления рациональных и безопасных параметров подземных работ во взаимосвязи с открытыми; аналитические и численные решения задач геоыеханкки, горной теплофизики; экономико-математическое моделирование для обоснования параметров технологии выемки угольных пластов комплексами с поверхности; современные методы конструирования технологических схем; натурные эксперименты отдельных элементов технологии и способов ее реализации в условиях многолетней мерзлоты.

Научные положения, выносимые на защиту:

- эффективность и ускорение освоения угольных местороздений, представленных угольными пластами с мульдообразным залеганием обеспечивается комбинированной разработкой, с учетом экономической целесообразности, геотехнологической возможности совмещения подземных и открытых горных работ во времени и пространстве при разработке местороадений на вс» глубину;

- эффективность и безопасность разработки угольных пластов пологого падения от 0 до .35°, мощность» от х до 5 ы, имеющих выход на поверхность или под наносы, обеспечивается выемкой угольных пластов механизированными комплексами с поверхности с учетом закономерностей проявления горного давления системы "крепь - боковые породы" в открытой рабочей зоне, посредством эксплуатации шахты (модулей), используюшх передвижные поверхностные комплексы;

- эффективность и безопасность разработки угольных месторождений со сложными горно-геологическими условиями и «ульдообраз-ным залеганием пластов (Нерюнгринское), обеспечивается одновременным ведением открытых горных работ на верхнем пласте, подземных на никнем с управлением кровлей междупластья полным обрушением при соблюдении безопасных параметров подземных горных работ

с опережением, отставанием или непосредственно под действующим карьером;

- сейсмобезопасность подземных работ от массовых взрывов на разрезе обеспечивается выбором безопасных параметров взрывания и регламентацией режимов технологических процессов ведения подземных работ во времени и пространстве;

- установленный характер и закономерности проявления горного давления и напряженно-деформированного состояния пород при выемке угольных пластов механизированными комплексами с поверхности имеют отличительные особенности по сравнению с традиционным подземным способом отработки: повышенный уровень горного давления и смещения горных пород в периоды ввода комплексов в угольный пласт и в режиме вывода их на дневную поверхность, при под-вигании очистного забоя по падению (восстанию) или диагонально;

- работоспособность и безопасные условия эксплуатации механизированных комплексов в режимах ввода их в подземное пространство с борта уступа и вывода на земную поверхность достигается выбором рациональной технологической схемы монтажа, распора и ввода крепи в угольный пласт и применением пожаробезопасной не-

замерзавшей жидкости для гидросистем крепи в соответствии с температурными условиями открытой рабочей зоны очистного забоя;

- эффективность и технико-экономические показатели предприятий обеспечиваются за счет концепции комбинированной технологии разработки, зависят от горно-геологических и горно-технических условий ее применения, учитываемых яри сравнении вариантов трех-стадийной разработки (открытые, открыто-подземные и подземные), двухстадийной в двух вариантах (открытые, открыто-подземные, открыто-подземные и подземные), одностадийной, когда применяются только открытые, открыт.о-подземные или подземные работы.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтвервдается:

- большим объемом и удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований методами моделирования на эквивалентных и оптически активных материалах методом фотоупругости ■ и методом МКЭ'(расхождение не более 13%), сходимостью результатов лабораторных и шахтных экспериментов (коэффициент корреляции 0,9); положительными результатами внедрения отдельных рекомендаций в производство с получением фактического экономического эффекта;

- сходимостью аналитических и численных решений задач с результатами натурных и лабораторных исследований;

- сходимостью результатов экономико-математического моделирования с аналогичными работами, выполненными для условий Кузбасса институтом Кузбассгшрошахт и для Якутии Сибгипрошахтом, и ее эффективностью с учетом районирования к условиям Севера в проектах ш. Локучакитская и УДК Денисовский.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- в обосновании способов повышения экономической эффективности угледобывающей промышленности Северо-Востока страны на базе концепции широкого использования комбинированной' разработки угольных месторовдений в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях во взаимосвязи одновременного ведения подземных и открытых горных работ;

- в обосновании стратегии проектирования, строительства и эксплуатации шахт Севера на базе выемки угольных пластов механизированными комплексами с поверхности посредством зкспдуата-ции шахт (модулей) с передвижными поверхностными комплексами контейнерного исполнения полной заводской готовности;

- в обосновании целесообразности перехода от открытых к

подземным горным работам за счет использования технологии выемки пластов комплексами с поверхности;

- в установлении закономерностей проявления горного давления для месторождений со сложными горно-геологическими и горнотехническими условиями при одновременном ведении открытых и подземных горных работ и разработке эффективных и безопасных параметров управления геомеханичесниии процессами, происходящими в массиве горных пород;

- в типизации горно-геологических и горно-технических условий угольных пластов, выходящих на поверхность или под наносы,

на основе которых разработаны схеда вскрытия, подготовки и очистной выемки, монтажа-демонтажа очистного оборудования в открытой рабочей зоне и обосновании области применения выемки угольных пластов с поверхности;

- в установлении характера и закономерностей проявления горного давления, обосновании параметров и методов управления геомеханическими процессами в условиях отработки угольных пластов механизированными комплексами с поверхности;

- в обосновании эффективности эксплуатации механизированных комплексов в открытой рабочей зоне, без конструктивных изменений крепи, на базе применения пожаробезопасной рабочей жидкости; установлении закономерностей взаимодействия конструкционных элементов крепей с новой рабочей жидкостью, уровня работоспособности комплексов и рациональной концентрации Ее компонентов в зависимости от температуры в открытой рабочей зоне.

Личный вклад автора:

- в обосновании концепции стратегии проектирования, строительства и эксплуатации шахт области многолетней мерзлоты на базе основ комбинированной разработки угольных ыесторовдений Севера;

- в разработке технологических и технических принципов, типизации горно-геологических, горно-технических условий и обосновании области применения комбинированной технологии разработки;

- в установлении закономерностей проявления горного давления и напряженно-деформированного состояния пород при различных условиях открыто-подземного способа разработки;

- в разработке эффективных 'и безопасных новых методов и рациональных схем управления геомеханическими и тепловыми процессами при выемке угольных "пластов механизированными комплексами с поверхности;

- в обосновании повышения работоспособности и безопасности эксплуатации механизированных крепей в открытой рабочей зоне в условиях выемки угля с поверхности;

- в разработке схем вскрытия, подготовки и очистной выемки угольных пластов в сложных горно-геологических и горно-технических условиях, а также при отработке их с поверхности.

Практическая ценность работы 'состоит в том, что проведенные исследования позволяют:

- использовать методические положения и технологические принципы комбинированной разработки угольных месторождений Севера в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях при выемке угольных пластов механизированными комплексами с поверхности, а также при стадийной отработке месторождений на всю глубину залегания;

- применять созданные технологические методы управления геомеханическими процессами при комбинированной разработке угольных месторождений области многолетней мерзлоты;

- использовать новые принципы проектирования угледобывающих предприятий Северо-Востока для обеспечения ускоренного ввода в действие производственных мощностей с минимальными капитальными

и эксплуатационными затратами, повышение производительности, снижения себестоимости и экологической нагрузки на природную среду; ликвидации потерь угля в недрах, сокращения сроков перехода от открытых к подземным горним работам;

- совершенствовать экономический хозяйственный механизм в условиях рыночной экономики на базе использования основ комбинированной разработки угольных месторождений Севера, за счет использования положительных сторон подземного способа разработки во взаимосвязи с открытым, выемки угольных пластов с поверхности и эксплуатации шахт (модулей) с передвижными поверхностными комплексами контейнерного исполнения полной заводской готовности.

Реализация работы. Принципы комбинированной технологии разработки угольнлс месторождений Севера составили основу концепции стратегии проектирования угольных шахт Севера. Они использованы при проектировании ш. "Холодниканская", "Локучакитская" и УДК Денисовский, при разработке "Технико-экономического обоснования организации в зоне ЕАМ-АЯЫ совместно с зарубежными фирмами предприятий по разработке и переработке полезных ископаемых и сырьевых ресурсов"; при разработке и внедрении отдельных рекомендаций

и инструктивных материалов по применению пожаробезопасной и не-замерзаюшнй рабочей жидкости в гидросистемах механизированных крепей для шахт. Северо-Востока с получением фактического экономического эффекта в размере 294 тыс. руб.

Основные результаты работы использованы в следующих документах: "Технико-экономическое обоснование строительства шахты "Денисовская" (Сибгидрошахт, 1989 г.); в проекте УДК "Денисовский"; в ТЭО строительства ш. "Холодникчнская" на Нерюнгринском месторождении (ПО "Якутуголь"); в проекте шахты "Яокучакитская" совместного советско-японского предприятия "Сента-Корп". Ожидаемый экономический эффект от реализации комбинированной технологии в условиях месторождений Севера оценивается на Нерюнгринском месторождении 18-25 млн. руб., на Чульмаканском и Денисовском - 25-42 млн. руб. и на других месторождениях в размере 80-90 млн. руб.

Апробация работы. Основное содержание работы, а также отдельные положения докладывались и были одобрены на П Всесовзном семинаре "Взаимодействие механизированных крепей с боковыми породами" (Новосибирск, 1982 г.); на Всесоюзной научно-технической конференции "Исследование, прогноз, контроль проявления горного давления" (Ленинград, 1982 г.); на научно-технической конференции "Проблемы освоения минеральных ресурсов Якутии" (Якутск, 1982 г.); на Всесоюзном семинаре "Принципы создания новых технологий добычи угля" (Новосибирск, 1985 г.); на Всесоюзном семинаре "Технология разработки мойных пологих пластов" (Новосибирск, 1988 г.); на Всесоюзном семинаре "Проблемы разработки ресурсосберегающих технологий отработки месторождений полезных ископаемых Севера" (Якутск, 1988 г.); на У1 Всесоюзном семинаре "Взаимодействие механизированных крепей с боковыми породами" (Новосибирск, 1988 г.); на научных советах СО АН СССР и научно-технических совещаниях (ПО Якутуголь, Северовостокуголь), институтов Сибгипрошахт, Востоксибгипрошахт, Дальгипрошахт; научных советах и секциях ИГДС СО РАН (Якутск, 1981-1991 гг.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в двух монографиях, 35 статьях и 18 авторских свидетельствах по теме диссертации.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы из 153 наименований и содержит 410 страниц машинописного текста, в т.ч. 48 таблиц и 91 рисунок.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе осуществлен анализ проблемы. Значительный научный вклад в развитие угольной промышленности страны и Северо-Востока СССР внесли исследования Е.И.Шемякина, В.В.Ржевского, А.С.Бурчакова, В.Н.Вылегжанина, Г.И.Грицко, Н.Г.Капустина, Ф.М. Киржнера, К.К.^знецова, А.М.Нурносова, Е.И.Рогова, В.Н.Скубы, Г.А.Стрекачинского, А.В.Старикова, Б.А.Теодоровича и др.

Среди важнейших проблем угледобывающей промышленности Северо-Востока страны в"последнее время стала проблема эффективности угледобывающих предприятий, связанная с ростом капитальных и эксплуатационных затрат, снижением производительности предприятий.

Все это стало причиной долголетней затратной дотационной политики, которая в условиях перехода народного хозяйства на рыночные отношения не сможет способствовать развитию угольной промышленности и вывода ее из кризисного состояния.

На основе анализа исследований М.И.Агошкова, Н.В.Мельникова, В.В.Рнсевского, А.И.Арсеньева, Ю.М.Васильева, Ы.Д.Казикаева, И.Ф.Шнейдера, Б.П.Шатова, Б.П.Боголюбова, В.А.Щелканова, С.А. Дранникова, Я.В.Куприна, О.П.Афанасьева, В.Д.Ялевского и др. установлено, что в настоящее время одним из перспективных направлений исследований, позволявших обеспечить ускоренное и эффективное развитие угледобывающей промышленности Северо-Востока страны, может стать комбинкроБанная разработка месторождений угля, которая получила широкое распространение на отечественных и зарубежных предприятиях, разрабатывающих рудные месторождения в сложных горно-геологических условиях.

Использование комбинированной разработки на угольных место-розвдениях Севера тесно связано с решением вопросов устойчивости бортов разрезов и подземных горных выработок, рационального ведения горных работ при совмещении подземного и открытого способов разработки во времени и пространстве.

Анализ современного состояния и проблем комбинированной разработки месторовдений полезных ископаемых показал, что применительно к угольным месторождениям, уровень щучных исследований значительно отстает от исследований, проведенных для рудных месторождений.

Все это объясняется отсутствием методических и технологических решений на базе научно обоснованного подхода и широкого

круга исследований, направленных на создание основ комбинированной разработки, на повышение"эффективности извлечения угля из недр и охраны природы, в том числе и для угольных месторождений области многолетней мерзлоты.

В основе комплексной комбинированной технологии разработки угольных месторождений области многолетней мерзлоты должны быть заложены экономические, социальные, экологические и технологические цели.

Анализ и типизация горно-геологических условий угольных месторождений Северо-Востока позволили установить, что:

- специфической особенность» угольных месторождений Севера является наличие достаточных запасов, представленных полого падающими Пластами, имеющими выход на збмщпо поверхность или под наносы мощностью от 5-8 до 20-30 м; угольные пласты мульдообраз-ного залегания имеют выход на поверхность на 5-10 участках протяженностью 350-500 м, запасы таких месторождений составляют 105?; горизонтальные пласты имеют выход на поверхность в зависимости от характера рельефа, приурочены к косогорам и холмам, составляют 30% запасов; наклонные и пологие пласты, имеюше односторонний выход на поверхность, приурочены к верхним границам земной поверхности и составляют соответственно 155? и 45%. Наличие достаточных запасов угля, оцениваемых только по Южной Якутии в 60 млрд. т, специфические горно-геологические, экологические и геокриологические условия, состояние и перспективы увеличения добычи угля в 2,2 раза по сравнению с 1990 г., позволяют сделать основной вывод о необходимости научного обоснования комбинированной разработки угольных месторождений Севера в сложных условиях и отработке пластов механизированными компле.ксши с поверхности.

Состояние проблемы комбинированной разработки и анализ горно-геологических условий угольных месторождений области многолетней мерзлоты дозволили сформировать цель, идею и задачи диссертационной работы.

Во второй главе диссертации изложены результаты исследований и основные методы управления геомеханическими процессами при комбинированной разработке угольных месторождений со сложными горно-геологическими условиями на примере Нерюнгринского, в основу которых были положены методы физического и математического моделирования при одновременном ведении открытых и подземных ра-

бот посредством отработки пл. Пятиметрового под действующим разрезом Неркшгринским.

Моделирование на эквивалентных материалах позволило установить параметры обрушения непосредственной и основной кровли, зоны опорного давления и разгрузки, величину и коэффициенты концентрации давления в массиве и а отработанном пространстве, характер сдвижения пород междупластья пл. Мощный, степени влияния подземных работ на открытые, период опасных деформаций в ранее ненарушенном массиве, а также безопасные параметре отставания и опережения подземных горных работ, осуществляемых на расстоянии 80-120 м по нормали от открытых. Для установления закономерностей напряженно-деформируемого состояния пород междупластья и пл. Мощного после его подработки подземными работами, установления параметров первичных и последующих шагов обрушения непосредственной и основной кровли, было проведено моделирование методом конечных элементов (ЫКЭ). С целью определения безопасных параметров ведения подземных горных-работ в режиме опережения, отставания и непосредственно под действующим разрезом с учетрм взаимовлияния бортов и уступов в исследованиях был использован метод моделирования на оптически активных материалах. Решение многофакторных задач геомехашческих процессов, протекающих в массиве горных пород при комбинированной разработке Нервнгринского месторождения (открытые горные работы на пл. Мощный, а ниже на расстоянии 80120 м подземные на пл. Пятиметровый) с применением комплекса лабораторных исследований позволил более полно исследовать объекты и проанализировать проявления горного давления как с качественной, так и с количественной стороны, обеспечить высокую степень достоверности и обоснованности исследований.

Проведенные результаты ыоделирования при сравнении математического моделирования с моделированием на эквивалентных материалах и с оптическим моделированием показали удовлетворительную^ сходимость. Обшая погрешность не превышала (+ 13 %) и (+ 10 %) соответственно.

Основные результаты исследований могут быть сформулированы следующим образом:

Первичная посадка непосредственной кровли пл. Пятиметрового происходит при достижении пролета очистной выработки 90-106 и 115 м, соответственно, При применении крепей с удельным сопротивлением 0,5, 1,0 и 1,5 мн/м2, первичная посадка основной кровли при

достижении пролета 125, 165 и 175 м при тех же типах применяемых крепей; пл. Мошный опускается на ранее обрушенные породы основной кровли при достижении пролета очистной выработки 190-200 м, характер формирования голши горных пород междупластья пл. Мошный и Пятиметровый представляют собой четыре зоны: первая - зона обрушения непосредственной кровли на высоту до 15 м, где породы интенсивно разрушены и разделены на блоки; вторая зона - обрушения основной кровли - до 77 м, где породы имеют ?решини по напластованию между слоями с переметением крупных блоков кровли; третья -зона упорядоченного перемещения вышележащих пород, где напряжения стремятся к первоначальным бсрH ; четвертая - зона плавного прогиба пл. Мощного и вышележащих пород где отсутствуют нормально секушие и трещины по напластованию, а также отсутствуют сквозные трешины;

- пл. Конный при его подработке подземными работами в контуре открытых горных работ не попадает в зону интенсивного дробления и находится в зоне плавного прогиба, что является благоприятным условием для его сохранения и последующей отработки открытыми горными работами; активное влияние подземных горных работ на пл. Мошный происходит в диапазонё пролета очистной выработки по пл. Пятиметровому от 50 до 200 н, угол сдвижения составляет 73°, коэффициент влияния в зависимости от пролета подработки пласта составляет 0,676;

- установленная величина нормальных вертикальных напряжений (рис. I) в породах междупластья в 2-3 раза меньше при отставании подземных горных работ от открытых, чей при опережавшей отработке пл. Пятиметрового;

- анализ результатов исследований'при камерной отработке пл. Пятиметрового под действующим разрезом позволил установить, что взаимное влияние забоев оказывает влияние на пл. Млшный на таком же расстоянии, что и при сплошной выемке, т.е. на расстоянии 9й-100 м от нижней бровки карьера в сторону очистных работ и на 180200 м от борта карьера (рис. 2);

- установлено, что безопасность комбинированной разработки Нерюнгринского месторождения будет обеспечена с учетом протекания геомеханических процессов, при отставании подземных работ от открытых не менее 100 м от нижней бровки борта карьера, в случае опережающей отработки отставание открытых горных работ от подземных должно быть не менее 200 м.

Характер напряжений при отставании и опережении подземных работ

I е

п

- 7 >

<2 24 26 48 6В 721 "'«>. 9« 108 1X0 132 <№ 156

¿«,п

5)...

1 - ■ч

го

1 • L

Т

36 48 69 72 1 99 108 120 132 М156 (68 | 180 132 ЦН

а - при отставаний; б - при опережении; I - положение борта карьера;' \ - положение очистного забоя; 1,П,Ш - сечение по кровле пл. Пятиметрового, по междупластью, по почве пласта Мощный.

' Рис. I

Эйюра напряжений при казной системе разработки под действует* карьерой

5) о , 0 / 2,а. г,и.. . 2,75 2.78 •

1 1

1 1 , , Г « 1 1 [Л | .17 1 , Г Т. 1 ,.

а - над целикши; б -1-У1 - номер камери,

Рис- 2

над кровлей камер;

- безопас'нае 'параметры ведения подземных работ непосредственно под действующим Карьером обеспечиваются выемкой пл. Пяти- . метрового кймерно-йтолбовбй системой разработки при ширине целиков и камер 40 м или системой разработки длинными столбами с чередованием'выемки камер шириной 40 и непосредственно под разрезом й выемочных столбов ыеханизиро¿энными комплексами с отставанием от' открытых горных работ не менее £00 м.

На основании анализа взаимовлияния Открытых и подземных горных работ в условиях Нерюнгринского месторождения, учитывавшего общую продолжительность процессов сдвижения, устойчивость бортов разреза, влияние массовых взрывов на сейсмобезопасность и устойчивость подземных выработок, дренаж поля разреза и опасность прорыва вод в горные выработки, убтановлено, что коэффициент'ус-точивОсги бортов Нерюнгринского месторождения составляет болеб 3 единиц, а сдвижение горных пород не превышает 3 мм/сутки, при этом обеспечивается достаточная устойчивость бортов;

- сейсмобезбпасность подземных горных выработок обеспечивается управлением процессами взрывных 'работ на разрезе при замедлении 25 мс в одной степни, взрывания - при опережении или отставании подземных горных работ заряда до 10 тонн ВВ в группе скважин, а при совмещении подземных и открытых горных работ в вертикальной плоскости до 5 т;

- установлено, что подземные горные выработки по прорывам вод в условиях Нерюнгринского месторождения не опасны; осушение шахтного поля обеспечивается существутадами способами подземного водоотлива, при опережающем ведении подземных горных работ обеспечивается интенсивность дренажа поля разреза за счет увеличения коэффициента фильтрации пород в 1,8 раза.

Проведенные исследования и установленные параметры управления геомеханическими процессами при комбинированной разработке угольных месторождений, а также совмещения горных работ во времени и пространстве необходимы для разработки конкретных технологических схем, которые должны учитывать следующие параметры безопасности при опережении подземных горных работ: над открытыми

tfnin * !»без / Уоц или i.n<pn ¿ ¡-без ~ 1-пфо

- при отставании подземных горных работ от открытых:

tmin* Us/Vom ' ^ L"Vn * Ues * Ьпфо

где - время ведения подземных горных работ з течение года,

Ьбез - безопасное расстояние опережения или отставания подземных работ по отношению к открь:ым; (для Нергангринского месторождения опережение 1<гез = 200 м. отставание 1*5е» = ЮО м); 1П(рп-годовой фронт подвигания подзем <ых горных работ; 1л<?о - годовой фронт подвигания открытых горнь работ; Уоч - средняя скорость подвигания подземных работ.

Проведенные исследования и установленные параметры управления геомеханичеекийи процессами позволяют обосновать возможность комбинированной разработки для угольных месторождений в сложных горвдгеологических и горнотехнических условиях области многолетней мерзлоты.

В третьей главб • диссертации излагаются результаты, связанные с исследованиями и управлением геомеханическими процессами при отработке угольных пластов механизированными комплексами е поверхности. В соответствии с поставленными задачами исследований методом моделирования на эквивалентных материалах устанавливались закономерности и характер проявления горного давления и взаимодействия системы "крепь - боковые породы" в режимах ввода комплекса в угольный пласт, а также его вывода на земную поверхность; параметры обрушения кровли в периоды первичной посадки и последующих шагов обрушений с учетом взаимодействия борта карьера; параметры опережения очистных работ по отношению к нижележащим угольным пластам при отработке свиты на примере Денисовского месторождения. Методом МКЭ был исследован характер напряженно- ' деформированного состояния пород в специфических условиях выемки пластов комплексами с поверхности и устанавливалась сходимость параметров обрушения кровли и параметров взаимодействия открытой рабочей зоны с подземной. Особенности 'проявления горного давления в этих условиях заключаются в том, что отработка пластов осуществляется из разрезных траншей или открытых монтажных площадок. Поэтому вышележащие над пластом породы необходимо рассматривать как плиту, зашемленцую с трех сторон, и в которой полностью отсутствует защемление со стороны открытой рабочей зоны. Такой характер защемления будет оказывать существенное влияние на взаимодействие крепи и боковых пород, параметры обрушения непосредственной и основной кровли в зонах, граничащих а открытым пространством. В такой постановке задачи в настоящее время не известно каких-либо ранее проведенных исследований. Анализ результатов исследований, представленных на рис. 3, показал, что обрушение непосредственной кровли при вводе механизированного комплекса в

Динамика изменения опорного, давления при выемке угольных пластов с поверхности

да т м то г&и*

Ь)

а - обшй характер горного давления и смешения пород; б - при вводе комплексов в угольный пласт; в - при выводе комплексов на поверхность; 1,2 - при обрушении непосредственной и основной кровли соответственно.

Вис. 3

угольный пласт и выводе на дневную поверхность, а также в условиях отработки свиты сближенных пластов, значительно отличается от традиционного подземного способа:

- отсутствие защемления породной плиты над 'очистным забоем со стороны открытой рабочей зоны приводит к тому, что обрушение кровли происходит с поворотом ПЛИТЫ Еокруг линии очистного забоя под углом 10-12° и породы обращаются путем их разворота в сторону почвы пласта со смешением до 1100 мм - непосредственная и более 1100 ыи - основная кровля;

- характер и закономерности проявления горного давления при подходе очистных работ к поверхности являются весьма сложными;

- происходит максимальное нагружение угольного пласта на уровне очистного забоя, смешение пород в призабойном пространстве принимает опасные значения, достигая 1320'ш, приводяпие к завалу лавы и потере работоспособности крепи;

- при установившемся шаге обручения кровли механизированная крепь обеспечивает высокую работоспособность, обрушение непосредственной и основной кровли происходит без значительных динамических явлений, давление составляет 1,4-3,3 Н, смешения не превышают 110-275 мы;

- установлено, что ввод и вывод механизированных комплексов при мощности покрывающих пород свыше'40-50 м требует применения дополнительных мероприятий по управлению кровлей, снижавших нагрузки на крепь во время ее обрушения в зонах, граничащих с открытым рабочим•пространством.

Результаты моделирования отработки свиты сближенных пластов с величиной междупластья 1,0, 6,0 и 12,5 ы позволили получить зависимость минимальных значений опережений от величины междупластья (рис- 4).

Моделированием методом МКЭ установлен характер напряженно-деформированного состояния пород к паршт!.тру обрусения пород непосредственной и основной кровли г ютах зяэям-згивяяя открытого пространства и зоны подземных работ. Зраш/.зэя ;ч?ультаты математического моделирования о результатами физиче ¡кого, установлено, что параметры обрушения непосредственной кровли в МКЭ - 40 м, на эквивалентных материалах - 42 м, основной - 60 и 60 м, разница не превышает '+ Ь%. Нагрузка на механизированную крепь 3,5 ^Н - в МКЭ и на эквивалентных материалах 3,2 ^ Н или разница не превышает +935.

Изменение шага обрушения основной кровли от величины опережения

1,2 - соответственно верхний и нижний пласт, 3 - зависимость опережения от величины междупластья.

Рис. 4

Эпюры удерживающих и сдвигавших сил при обрушении кровли в условиях выемки пластов с поверхности

• | - зона удерживающих сил; £ - зона сдвига; 3 - зона

сжатия; 75, 94, I, 2, 3, 4 - точки, располагавшиеся в соответствующих зонах.

. Рис. 5

Закономерности проявления горного давления при выемке угольных Пластов 'механизированными, комплексами с поверхности состоят в следующем:

- при отсутствии зайеплбния породной плиты со стороны открытой поверхности, обрушениё пород происходит за счет сложного напряженного состояния, когда одновременно проявляется сдвиг между. напластованиями, сжатйе и растяжение пород в вертикальном и горизонтальном йаправледайх;

- обрушение пород непосредственной и основной кровли в зонах, граничащих с открытым выработанным пространством, происходит в йомент, когда коэффициент устойчивости пород К ^ I и он располагается на горизонтальных и вертикальных линиях (рис. 5).

На основе полученных результатов исследойаний для условий выемки угольных пластов механизированными комплексами с поверхности, разработаны методы управления геомеханическими и тепловыми процессами. Для успешной отработки угольных пластов с поверхности, длинными столбами по простиранию и при отработке пласта по восстанию, между выработанным пространством необходимо в сложных условиях очистных работ оставлять угольные целики, обеспечивающие безопасность горных работ. В связи с этим разработана инженерная методика расчетов таких целиков, которая использована при проектировании ш. Локучакитская й УДК "Денисовский".

Исходя из установленного характера и закономерностей проявления горного давления, к основным осложняющим факторам следует отнести:

- при монтаже (демонтаже) комплексов на поверхности в зоне бортов (уступов) возможны вывалы пород со скатыванием их в рабочую зону;

- отсутствие опоры со стороны открытой площадки препятствует возможности надежного распора секций крепи между породами кровли и почвы, что создает проблему для передвижения комплексов;

- суровые климатические условия, связанные с отрицательной среднегодовой температурой воздуха, затрудняют возможность монтажа-демонтажа комплексов на дневной поверхности, особенно в зимнее время; ведение очистных работ на небольшой глубине связано с подработкой массива пород, образованием трещин, выходяших на поверхность, что влечет за собой проникновение холодного воздуха или ливневых и талых вод.

В соответствии с установленными осложняющими факторами раз-

работаны новые безопасные и эффективные методы монтажа (демонтажа) очистного оборудования на поверхности, а также способы его эксплуатации в специфических условиях открыто-подземной разработки: а.с. II32024, I3375I7, 1337522, 1446990, I469I36, I6I3636, составившие технологические схемы монтажных работ.

Основной особенностью угольных месторождений Северо-Востока страны является то, что температура горного массива отрицательная от -2 до -8°С, вследствие чего температура воздуха в'очистных забоях колеблется от -1-2 до -6°С и в то же время при выемке пластов комплексами к поверхности температура воздуха в открытой рабочей зоне в течение года может достигать экстремальных значений от положительной до -60°С. В таких условиях эксплуатация механизированных комплексов на водоэмульсионной рабочей жидкости или на индустриальных маслах становится практически невозможной.

Решение данной проблемы определило необходимость разработки и создания новой рабочей жидкости, эксплуатируемой в экстремальных температурных условиях. Лабораторные исследования новой рабочей жидкости МОРЖ-Як предусматривали изучение свойств жидкости: изменение вязкости в зависимости от температуры: стабильность, совместимость с материалами и покрытиями крепи, совместимость с уплотнениями из резины марки КР-358 и КР-360-3; смазочная способность, коррозийные 'и консервационные свойства.

Исследованием установлено, что новая пожаробезопасная,'морозостойкая рабочая жидкость МОРК-Яй, разработанная на базе многоатомных спиртов, обладает высокими смазочными свойствами, стойкостью к бактериалогическому заражению; скорость коррозии материалов не превышает требований ГОСТа, совместима с резиновыми уплотнителями. На основании лабораторных исследований и по заключению ВНЙИГД, ВНИМК, МакНИИ, Минздрава Я-С ССР, РСФСР, ВУВГУ "Рас-пиратор", "Гипроуглемаш", "Протон", новая рабочая жидкость была допушена после межведомс?венных испытаний на ш. Ддебарики-Хая ПО Якутуголь к промышленному использованию.

Целью межведомственных.испытаний МОРЖ-Як являлось: оценка безопасности и работоспособности (силовая характеристика, скорость перекрепления очистного пространства и податливость крепи) по сравчениа с ранее применяемыми в гидросистемах минеральными маслами.

Анализ результатов лабораторных и шахтных межведомственных испытаний новой рабочей жидкости позволил установить следующее:

- новая рабочая жидкость для гидросистем машин и механизмов шахт, эксплуатируемых в условиях многолетних мерзлых пород, обеспечивает высокие эксплуатационные качества и может эффективно применяться в гидросистемах ГШО без их конструктивного изменения;

- рабочее сопротивление гвдростоек крепя, работающих на новой рабочей жидкости, по сравнении с ранее применяемыми индустриальными маслами, на 30^ выше, податливость гидростоек ниже на 40%, средняя скорость увеличивается при распоре стоек на 34%, при снятии - на 47%;

- установлено, что затраты времени на перекрепление очистного пространства крепьаз на 25% меньше чем при работе крепи на масле;

- установленная вязкотемпературная зависимость рабочей жидкости МОРЖ-Як в диапазоне от 0 до минус 65°С обеспечивает возможность ее применения в условиях выемки пластов механизированными комплексами с поверхности (рис. б);

- повышение эффективности режима работы механизированного комплекса в заданном диапазоне отрицательных температур обеспечивается рациональным выбором концентраций компонентов МОРЖ-Як в зависимости от скорости движения воздушной струи в очистном забое и температуры воздуха, и которая выбирается из следующего условия:

12 - 3 V 6 II 6 65,3 где V - скорость воздуха в лаве, м/с; П - концентрация основного компонента в водном растворе рабочей жидкости МОРЖ-Як, %■, 65,3 - температура замерзания МОРШ-Як.

Таким образом, разработанные новые методы и способы управления геомеханическими и тепловыми процессами при выемке угольных пластов механизированными комплексами с поверхности обеспечивают эффективные и безопасные условия ее применения на месторождениях Северо-Востока страны.

В четвертой главе изложено обоснование комбинированной разработки угольных месторождений Севера. Предложены основные методические и технологические принципы разработки месторождений в сложных горно-геологических условиях.

Комбинированная разработка угольных месторождений, исходя из специфических горно-геологических, геокриологических, геомеханических и климатических условий, может быть представлена

Зависимость температуры замерзания МОРЖ-Як от концентрации

двумя основными вариантами:

1. Комбинированная технология разработки угольных месторождений в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях - Нерюнгринское, Эльгинское, Кангаласское.

2. Комбинированная разработка угольных пластов, имеющих непосредственный выход на дневную поверхность или под наносы, на базе технологии выемки механизированными комплексами из разрезных траншей или открытых монтажных площадок.

Разработка угольных месторождений Северо-Востока на первом этапе должна при условии экономической целесообразности предусматривать порядок отработки месторождения по трех, двух или одностадийной схеме ведения горных работ.

Трехстадийная схема разработки представляет собой открытую разработку месторождения до экономически целесообразной глубина, на втором этапе переход на отработку пластов механизированными комплексами с поверхности, используя при этом борт карьера; на третьем этапе формирование капитальных горных выработок для шахты и осуществление перехода на подземный способ разработки с соответствующей взаимоувязкой и использованием горных работ открыто-подземного способа разработки.

Двухстадийная схема разработки может быть представлена двумя вариантами:

- открытые и открыто-подземные горные работы;

- открыто-подземные и подземные.

Одностадийная схема разработки угольных пластов устанавливается, исходя из экономического сравнения вариантов открытого, подземного способов, и выемкой угля механизированными комплексами с поверхности,.которая выбирается из условия:

С0 + £н К0 > С0п * Ен К„п * Сп Ен Кп ,

где С0,Соп.Сп - себестоимость I т угля, соответственно, открытым, открыто-подземным и подземным способами, руб; К0,Коп, Кп ~ удельные капитальные затраты по соответствующим способам разработки, р/т; Е н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

В соответствии с этим разработаны условия стадийной разработки угольных месторождений в зависимости от рельефа местности, характера залегания угольных пластов и угла их падения. Разработаны номограммы по определения граничной глубины разрезных траншей для технологии выемни пластов с поверхности. На основе анализа балансовых запасов угольных месторождений Северо-Востока установлено, что 31% запасов предназначено для открытых горных работ и 69^ предназначены к подземной или комбинированной открыто-подземной разработке, т.е. имеется достаточная сырьевая база для широкого применения комбинированной технологии разработки.

Осуществлен прогноз перспектив применения комбинированного • способа разработки; определена область применения технологии с учетом разработанных методических, технологических принципов комплексного освоения месторождений на всю глубину залегания угольных пластов по трех- двух- и одностадийной схеме отработки.

В пятой главе диссертационной работы изложены технологические принципы и практические рекомендации комбинированной разработки угольных месторождений области многолетней мерзлоты. Для условий угольных месторождений типа Нерянгринского, Эльгинского и Кангаласского разработаны три основные технологические схемй, учитывающие режимы ведения подземных горных работ с опережением, отставанием и непосредственно под действующим карьером, представленные на (рис. 7а, б, в).

На основе разработанных технологических схем на-Нерюнгрин-ском месторождении обосно-вана комбинированная технология отра-

Технология подземной отработки пл. Пятиметрового Нерюнгринского месторождения в зон^ влияния карьера

¿она гюЬегмых генных Зо»ао»рк|*« горим*

ЯИ.ПяЩИЖГртЮИУ

>50ц, Зо^Д огкритмх громых I ' /рцЙоТ ни ПА. Ьощнрн

ЛаВа-киык

ш.

Лобсьцвяик

ш~

поЗ*«**и гнмш рц&нт М пл.Йятикетро&йи

а - с опережением подземных работ; б - с отставанием подземных работ от открытых; в - подземная отработка под действующ!« карьером

Рве. 7

ботки, осуществлен выбор участка первоочередной отработки пт. Пятиметрового под действующим разрезои, обоснованы схеш вкры-тия, подготовки и очистной выемки угля шахтой с производственной мощностью I млн. тонн в год. Разработанное ТЭО принято ПО Якутуголь для проектирования и строительства шахты "Холодникан-ская".

Для уел°вий выемки угольных пластов механизированными кемп-лексами с поверхности разработаны схемы вскрытия горизонтальными и наклонными траншеями на косогорах, наклонными траншеями на горизонтальной поверхности, а также разрезными траншеями в' зависимости от протяженности выемочных участков и выемочных столбов и минимальных объемов вскрышных пород. Разработана классификация схем вскрытия и подготовки выемочных участков и условия их применения, схемы монтажа-демонтажа механизированных комплексов на поверхности в зависимости от температуры воздуха в диапазоне от положительной температуры до минус 60°3.

Эффективная работа гидросистем мехкрепей, сопряжений гидродомкратов, гидромуфт, эксплуатация которых предусматривается в открытой рабочей зоне, т.е. в режимах ввода и вывода комплекса на поверхность, обеспечивается применением рабочей жадности МОРЖ-Як, концентрация компонентов которой в водном растворе выбирается в зависимости от температуры (табл. I).

Таблица I

Температура воздуха в открытой Концентрация компонентов зоне (очистном забое), МОРЖ-Як, %

от до - 5 10,0

-10 16,0

-20 36,4

-30 45,6

-50 60,2

-60 65,3

Установлено, что для снижения сроков и капитальных затрат на строительстве шахт (модулей), отрабатывавших угольные пласты механизированными комплексами из- траншей или открытых монтажных площадок, поверхностный комплекс имеет ванное значение. Оя должен быть мобильным, блочным, обладать возможностью многора-

зового использования и способностью быстрой его передислокации водным, автомобильным и железнодорожным транспортом на новые объекты или участки разработки. Обоснована целесообразность применения передвижных поверхностных комплексов, использующихся в угольной промышленности при строительстве шахтных стволов в качестве передвижных поверхностных комплексов для шахт (модулей) с выемкой угольных пластов с поверхности.

Такое оборудование имеет ряд преимуществ: небольшую стоимость, контейнерное исполнение модульного типа, полной заводской готовности и не требует значительных затрат на монтаж в неосвоенных районах.

Принципиальная технологическая схема размешзнйя оборудования передвижного поверхностного комплекса при ОПС разработки представлена на ркс. 8.

Дяя различных горно-геологических условий и характера рельефа местности разработаны II технологических схем выемки угольных пластов с поверхности, определена область их применения, учитывающая экономически целесообразные параметры выемочных участков, оптимальное число выемочных столбов, их длину, длину выемочных забоев, приведенные затраты и себестоимость добычи угля (-табл. 2). Для применения трех-двух- и одностадийной разработки предложены технологические схемы перехода от открытых к открыто-подземным и подземным горным работам. Установлена экономическая эффективность применения выемки угольных пластов с поверхности с использованием борта разреза для подготовки и последующей выемки пластов открыто-подземным способом, что обеспечивает значительное сокращение сроков перехода с одного способа разработки на другой:

Но Hon ^ _Нр + Нп Vo Von V0 Vn

где Ho, Hon, Hn - экономически целесообразная глубина разработки местороддения, соответственно открытым, открыто-подземным и подземным способом; l/0, Von, Vn - скорость подготовки и отработки месторождения на соответствующей глубине рассматриваемыми способами. *

Разработанные методические положения и технологические принципы для проектирования комбинированной технологии разработки позволяют осуществить,строительство и эксплуатацию шахт (мо-

Обпий вид поверхностного комплекса для открыго-подзешого способа

Внешний с*тц (9/0,4 КЗ)

I - бункер-накопитель; 2 - механизированный комплекс; 3 - вентиляционный штрек; 4 - участковый конвейер; 5 - конвейерный штрек; б - конвейер-перегр^щатель; 7 - сохраняемая выработка; 8 - противопожарный ороси-тельно-цирнуляционный трубопровод; 9 - передвижная подземная лебедка типа ЛЦЭП; 10 - вентиляционно-на-лориферная установка (УПВЛ1-16Б с калориферной установкой (КУ): II - передвижная станция энергоснабжения типа БЭС-400/630: 12 - высоковольтное распределительное устройство ПРУ-6АМ; 13 - насосная станция подземной скважины; 14 - административно-бытовой комбинат типа Ш1Б-125М; 15 - станция технического обслуживания П0СТ-1; 16 - парокотельная установка ПК7-1/9-2Т; 17 -станция очистки шахтных и сточных вод (СВ0Д-1); 18 -станция юдоподготовки (Сток-1).

Рис. 8

Таблица 2

Технико-экономические показатели шахт (модулей), е зависимости от технологической схемя

Варианты технологических схем ОНС

Показатели Выемка с борта карьера Выемка с траншей

I ГУ У У1 I 1У У У1

-I. Оптимальное число выемочных столбов шахты (модуля) 6-8 5-7 6-в 4-5 5-7 5-7 5-7 4-5

2, Оптимальная протяженность выемочного столба, м 11502400 5001000 110021 СЮ 5001350 120.02400 ...оО 12502250 7501653

3. Оптимальная длина очистного забоя (лаву) < м" 130-200 130-210 130-190 170-240 130-200 120-180 120- ТЙП 160230

4, Приведенные затраты, р/б./т 10,71 8,30 9.74 9,71 16,30 9,63 10,38 10,40

5. Себестоимость доб'ычп угля за Г т, руб. 8,81 7,40 8,56 8,70 8,86 8,15 8,84 9.06

8

дулэй) через 2-3 года с высокой производительностью и себестоимостью добычи угля (по ценам 1990 г.) нё вше 8-12 руб./т; применять различные варианты оярабоЯки по трех- двух- и одностадийной схемам, в тон числа при- переходе с открытых горных работ на подземные при минимальных капитальных ;; эксплуатационных затратах.

В .шестой главе Дгйеертационной работы произведено обоснование эффективности комбинированной разработки освоении угольных иееторешений Зеверз; дана область применения технологии выемки угольных'пластов с поверхности; произведена оценка экологического влияния технологии на озс'рану природы.

Область применения трехстадй'йной разработки распространяется на Кангаласское, Яерэнгринокое, Эльгщпное, Согинское, Черное Буор-Кемюсское я %астахс:;ое масуароадения; двухстадийной по варианту (открытые, отхрыто-содз^мн^е) на Еуоякалахс'кое, Кемпен-дяйекое, Таймылырекое, Уяндийскоэ, Эрозионное; пб варианту (открыто-подземные, яодземные) - на Д^кебарики-Хайское, Сангарское, Анадырзкое, АрЧУ^аКитское, Верхне-Талуминское месторождения.

В результате проведенной оценки влияния СПС разработки на охрану природы установлено:

- выемка угольных пластов механизированными комплексами с поверхности обеспечивает снижение вредных влияний на охрану недр за. счет ликвидации потерь угля в охранных целиках у поверхности, и барьерных целяковых между открытыми и подземными горными работами;

- нарушение земной поверхности достигается не более 5-б£ по сравнении с открытым споеобЬм разработки;

- применение мобйльных передвижных поверхностных компас-гов в 5 раз уыеньиае? пяойади горных'отводов, рекультивация г.о может производиться сразу ке после отработки первого выемочного столба;

- анализ эффективности комбинированной разработки .угольных месторождений Севера произведен на .-пршере Нерингряиского и Дэ-^ писовекого месторождений. '

На Нерюнгринском месторождении эффективность применений комбинированного способа разработки будет слагаться из эффективности за счет сокращения сроков ввода в действие шахты и дополнительного вовлечения в добычу коксуюшихся углей, в составе планового объема добычи предприятия в целом или 6 порядке увеличения

обших объемов добычи. Обпшй экономический эффект от внедрения результатов исследований на Нерюнгринском месторождении определялся по формуле:

*Эс&щ* Е'„ + гр ♦ ^Се)],

где Е*- нормативный коэффициент эффективности вложений в угольной промышленности (0,1); Кдос- стоимость производственных фондов, досрочно вводимых в действие; ¡.общ- обшая протяженность горных выработок, обеспечивающих подготовку запасов по годовой программе добычи, м; Упр - средняя скорость проведения вскрывающих и подготавливающих выработок, м/мес; п - количество одновременно работающих подготовительных забоев, ед; гл - продолжительность работы забоев в течение года, мес; tp - резерв времени, необходимый для подготовки и освоения .участка по добыче угля, лет; Ь0 - период времени освоения проектных показателей;

Аш- годовая мощность шахты, млн.т; с, - себестоимость добычи угля, руб./т; Сг - себестоимость обогащения рядового угля,руб./т;

С} - оптовая отпускная цена I т товарного угля. Проведенные расчеты показали, что ожвдаемый экономический эффект составит 54,5 млн.руб.

Расчет экономически выгодного соотношения между открытыми и подземными горными работами, с учетом фактора времени, представлен на рис. 9.

Установлено отнесение сроков строительства и ввода в эксплуатацию шахты на Нерюнгринском месторождении от I до 22 лет, повлечет за собой значительное снижение экономической эффективности от 54,5 до 6,4 млн. рублей.

Оценка экономической целесообразности строительства участка подземных горных работ, построенном в дополнение к разрезу Нерюнгринскому, показала, что затраты на строительство (в ценах 1990 г.) составляют не более 25 млн. рублей, а себестоимость добычи не превысит 8-10 руб./т, при этом произойдет снижение себестоимости на всем месторождении на 0,79 руб.

Технико-экономические показатели подземной разработки на Нерюнгринском месторождении представлены в табл. 3.

В соответствии с основными выводами затрат характерным для открыто-подземного способа разработки с выемкой угля механизированными комплексами с поверхности и применением передвижных поверхностных комплексов полной заводской готовности, экономи-

Динамика изменения экономической эффективности комбинированной разработки в зависимости от начала ведения подземных горных работ

ялн. ри£

Рис.9

Таблица 3

--------. , . ■ --I " I

Ин-т Сибгипрошахт Кузбасс- ИГДС СО Показатели _гшрошахт АН СССР

ш, "Холодниканская" Участок Шахта, Нершгринского м-ния ОПС р-з участок

-- Красного- на Нерпн-

I вар. П вар, Ш вар. рский гринском ___м-ии

Годовая производственная мощность,тыс.т 600 1500 1200 900 1080

Сроки строительства, лет 4 12 II 5 3-5

Объем горных выработок, тыс. м3 76,8 240,9 718,1 93,785 110,62

Численность трудящихся 392 633 1840 450 456

в т.ч. по добыче 335 555 1535 441 432

Производительность труда по добыче,тонн/мес " 148,8 225,8 65,0 170,06 208,3

Себестоимость добычи, руб. 12,51 15,11 42,35 6,19 8,79

Капвложения в пром-строительство,млн.руб. 74,8 106,1 352,2 15,046 22,32

Удельные затраты на I т мощности, руб. 41,3 70 <7 230,8 16,7 20,6

ческая эффективность рассчитывалась на ЭВМ. Анализ технико-экономических показателей в сравнении с открытым и открыто-подземным способом разработки для условий Денисовского месторождения приведены в табл. 4.

Таблица 4

"Сибгипрошахт" ИГДС СО РАН Показатели открытые работы открыто-подземные _работы_

Мощность выемки пласта, м 2,9-3,5 2,9-3,5

Годовая производительность, тыс. т 1200 1200

Угол падения пласта, град. 2-5 2,5

Способ выемки экскаваторы мех/комплексы

Средняя численность по добыче, чел. 445 253

Месячная производительность по добыче, т/мес. 230 250*

Себестоимость I т добычи угля, руб. 2ф 12,0

*С учетом снижения численности рабочих на поверхности

Анализ технико-экономических показателей ОНО разработки в сравнении с открытым способом позволил установить, что технология выемки угольных пластов комплексами с поверхности обладает преимуществами, связанными с увеличением прибыли в 2,5 раза за счет более полного использования преимуществ, исключавших потери угля в недрах в охранных целиках, снижения объемов нарушения земной поверхности, снижения площадей горных отводов, объемов рекультивации.

По заданию Совмина Я-С СОР для обоснования путей перехода республики на рыночные отношения и финансирования строительства БАМ-АЯМ, Беркакит-Томмот-Якутск, была использована концепция строительства шахт с применением открыто-подземного способа разработки с выемкой угольных пластов механизированными комплексами с поверхности.

Расчеты проводились по двум альтернативным вариантам: по варианту института "Сибгипрошахт" и по предложениям ИГДС СО РАН по применен!® комбинированной разработки; полученные результаты представлены в табл. 5.

Таблица 5

Выпуск Мировая Валютная Прибыль (+) Удельные Удельные Окупае-

продук- цена, выручка, Убытки (-) капвлож. вложения мость

ции, долл. долл. I т/руб. на I дол капвложе-млн т лар при-г ний

_были_

Варианты "Сибгипрошахт"

и. Чудьманская Восточная

1,1 50 55 +10 ш. Ч/льманская Западная 290 43,5 20

1,8 50 90 +12 п. Денисовская 293 58,6 25

0,9 50 45 +7 ш. Холодниканская 325 55,9 27

0,8 50 40 +8 Варианты ИГДС СО АН СССР ш. ^льманская Восточная 221 29,9 15

1,1 50 55 +30 ш. Чульманская Западная 70,7 3,5 1,8

1,8 50 90 +50 ш. Денисовская 51,7 2,5 1,3

0,9 50 45 +25 ш, Холодниканская 90,0 4,3 2,2

0,8 50 40 +23 21,0 1,0 0,5

Проведенными исследованиями установлено, что с точки зрения организации экспорта угольного концентрата и его валютной эффективности следует ориентироваться только на прогрессивный комбинированный способ добычи угля. Использование новой технологии выемки угольных пластов механизированными комплексами с поверхности позволит снизить удельные капитальные вложения на I т угля в 3-4 раза, а удельные капитальные вложения - на I доллар от прибыли от 4 до 7 раз.

Прибыль в инвалюте экспорта продукции, полученная при использовании новой технологии, оценивается в 130 млн долларов в год, при этом капитальные вложения окупятся в течение двух лет.

Предложенная технология комбинированной разработки угольных месторождений Севера составила основу концепции развития уг-

ледобываюией промышленности Я-С ССР и использована при проектировании ш. Локучакитская, УДК Денисовский и в ТЭО строительства ш. Холодниканская.

В результате внедрения новой пожаробезопасной незамерзающей рабочей жидкости МОРЖ-Як в условиях т. Джебарики-Хая получен фактический экономический эффект в сумме 294 тыс. рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основании исследований разработки угольных месторождений области многолетней мерзлоты, дано научное обоснование технологических и технических решений выемки угольных пластов подземными горными работами во взаимосвязи с открытыми, имеющее важное народнохозяйственное значение для угольной промышленности Севера.

Основные выводы по работе заключаются в следующем:

1. Современное состояние угледобывающей промышленности Северо-Востока страны и перспективы ее развития, методы проектирования и строительства шахт не отвечают условиям перехода народного хозяйства на рыночные отношения, ввиду отсутствия комплексного подхода к освоению месторождений, сохранения традиционных подходов в проектировании, строительстве и эксплуатации предприятий, ориентированных на затратные методы производства.

2. Установлено, что повышение эффективности и интенсификации разработки угольных месторождений со сложными горно-геологическими и горно-техническими условиями, угольных пластов, выходящих на поверхность и расположенных в зоне многолетней мерзлоты, может быть обеспечена за счет концепции проектирования шахт (модулей) с применением комбинированной разработки, на основе управления геомеханическими процессами при одновременном и совмещенном ведении подземных и открытых работ.

3. Установлено, что закономерности проявления горного давления, напрякенно-дефо рлированного состояния пород и степени взаимовлияния подземных работ для сложных горно-геологических условий на примере Нерангринского месторождения, заключаются в следующем:

- пл. Мощный при его подработке горными работами на пл.Пятиметровом не попадает в зону интенсивного разрушения горных пород, а находится в зоне плавного прогиба, что является благоприятным условием сохранения пласта и последующей его отработки

открытым способом;

- активное влияние на пл. Мощный ощупается при пролете очистной выработки пл. Пятиметрового от 50 до 200 м, угол полных сдвижений составляет 73°, коэффициент влияния - 0,676;

- подземная разработка по. Пятиметрового оказывает одинаковое влияние на открытые работы, с учетом бортов действующего карьера: при сплошной и камерно-столбовой системах отработки и в связи с этим подземные работы могут производиться с управлением кровлей полным обрушением с отставанием не менее 100 м от нижней бровки карьера или с опережением не менее 180-200 м;

'- нормальные вертикальные напряжения при подземной отработке пл. Пятиметрового, учитывающие положение борта карьера, в 2-3 раза ниже при отставании подземных работ от открытых, чем при их опережении;

- установлена принципиальная возможность ведения подземных работ непосредственно под действующим карьером с применением камерно-столбовой системы разработки, обеспечивающей безопасность работ при ширине камер и охранных целиков не более 40 м.

4. При одновременном ведении подземных и открытых работ установлено, что коэффициент устойчивости бортов карьера превышает 3 единицы, т.е. находится в допустимых пределах, надработка пород мевдупластья увеличивает в 2 раза интенсивность фильтрации

в породах, что обеспечивает повышение эффективности дренажа поля разреза.

5. Сейсмобезопасность подземных работ обеспечивается управлением процессами взрывания на разрезе путем оптимизации массы ВВ и степени замедления взрывания до 25 мс; при опережении и отставании масса взрывного заряда в группе скважин не должна превышать 10 тонн; при отработке под действующим карьером - 5 т.

6. Установленный характер и закономерности проявления горного давления и напряженно-деформированного состояния пород при выемке угольных пластов с поверхности имеют отличительные особенности по сравнению с традиционным подземным способом: повышенный уровень горного давления от 2,5 Н до 10^ Н и более, смешение пород от 224 до 1320 мм, за счет сложного напряженного состояния, представляющего собой сдвиг между напластованиями, сжатие и растяжение в вертикальных и горизонтальных направлениях, а обрушение пород происходит при коэффициенте устойчивости К<1;

- ввод механизированных комплексов в угольный пласт и вывод

их на земную поверхность при мощности вышележащих над пластом пород свыше 40-50 м, обеспечивается снижением горного давления в зонах, граничащих с открытым пространством, путем снижения высоты уступа до 30 м.

?. Эффективность и безопасность эксплуатации механизированных комплексов в открытой рабочей зоне обеспечивается применением новых способов монтажа-демонтажа, ввода и вывода комплексов, учитывающих температурные условия, за счет применения пожаробезопасной незамерзающей рабочей жвдкости МОРЖ-Як, процентный состав которой выбирается в зависимости от температуры открытой рабочей зоны, при этом повышается рабочее сопротивление крепи в 1,3 раза, снижается ее податливость на 40$, увеличивается скорость крепления очистного забоя в 1,4 раза и производительность механизированных комплексов в 1,5-2,0 раза.

8. Установлено, что разработанные технологические и технические решения принципов комбинированной отработки угольных месторождений Севера позволяют осуществлять стадийную разработку по:

- трехстадийной схеме (открытые работы до экономически целесообразной гдубины, далее переход с борта карьера на технологию выемки пластов комплексами к поверхности на экономически рациональную длину выемочных столбов с последующим переходом на подземные работы с взаимоувязкой действующих подземных горных выработок);

- двухстадийной схеме (открытые и технология выемки пластов с поверхности или выемка пластов комплексами с поверхности в сочетании с подземными);

- одностадийной схеме (выемка угольных пластов комплексами с поверхности в случае минимальных затрат по сравнению с открытым и подземным способами).

9. Оценка эффективности применения комбинированной разработки угольных месторождений Севера позволила установить, что при годовой мощности шахт (участка) I млн т, построенной в дополнение' к действующему разрезу, затраты на строительство, в зависимости от схемы вскрытия, подготовки и очистной выемки,составят 18-25 млн. рублей, себестоимость добычи - 8-10 руб./т, обшая себестоимость добычи по Нерснгринскому месторождению снизится на 0,79 руб. и при этом прибыль составит не менее 10 млн. рублей в год.

10. Установлено, что использование открыто-подземного спо--соба разработки на базе выемки угольных пластов механизированными комплексами с поверхности обеспечивает снижение в 3-4 раза капитальных и эксплуатационных затрат, сроки строительства до 35 лет, высокую производительность труда рабочих (от 200 до 400 т/мео), себестоимость в пределах 6-12 руб./т, снижение потерь угля в недрах до 1,0-1,5^.

11. Ожидаемый экономический эффект от внедрения комбинированной разработки угольных месторождений оценивается в 18-25 млн. рублей. Значительный народнохозяйственный эффект от внедрения основных положений работы ожидается при освоении месторождений в Южно-Якутском угольном бассейне, где уже ведется строительство ш. Локучакитской, УДК Денисовский и при проектировании ш. Холодниканской, где используется концепция проектирования строительства и эксплуатации шахт на базе открыто-подземной разработки.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Лось И.Н. Перспективы развития подземной добычи угля// Уголь, 1979, № 6. G. 19-20.

2. Лось И.Н., Киржнер Ф.М. Выбор параметров комплексно-механизированных очистных забоев для перспективных месторождений Южной Явутии//Добыча угля подземным способом. ЦНИЭИуголь, 1980, » 12. С. 15-16.

3. Лось И.Н. Целесообразность комбинированной разработки Нершгринского месторождения углей//Совершенствование подземной разработки месторождений Крайнего Севера. - Якутск. ЯФ СО АН СССР, 1982. - С. 80-81.

4. Киржнер Ф.М., Галкин А.Ф., Лось И.Н. К вопросу управления кровлей на шахтах Севера//Исследование, прогноз и контроль проявления горного давления. Ленинград, ЛГИ, 1982. - С. 43.

5. Киржнер Ф.М., Лось И.Н., Анисимов C.B. Условия разработки перспективных месторождений Южной Якутии//Бюлл. НТИ. -Якутск, ЯФ СО АН СССР, 1982. - С. 12-17.

6. Лось И.Н. Физическое моделирование комбинированной разработки Нерюнгркнского месторовдения/ЛГоЕьппение эффективности ведения горных работ в условиях Севера. - Якутск: Я$ СО АН СССР, 1983. - С. 55-61. J

7. Лось И.Н. Особенности проявления горного давления и сдвижения горных пород при подземной разработке пл. Пятиметрового// Геомеханические процессы при разработке полезных ископаемых Севера. - Якутск: ЯШ СО АН СССР, 1983. - С. 24-25.

8. Скуба В.Н., Лось И.Н., Киржнер Ф.М. Технологические принципы комбинированной разработки угольных месторождений Южной Якутии//Проблемы горного производства ЮЯТПК. - Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1983. - С. 10-14.

9. Скуба В.Н., Слепцов А.Ш., Киржнер Ф.М., Лось И.Н. Рекомендации по повышению эффективности применения механизированных крепей в условиях многолетней мерзлоты. - Якутск: ЯФ СО АН СССР,-65 с.

10. Лось И.Н., Галкин A.f. Характеристика угольных месторождений области многолетней мерзлоты по технологическим факторам разработки//Дрбыча угля подземным способом, 1983, № 5. - 30 с.

11. Чугунов Г.Д., Скуба В.Н., Киржнер Ф.М., Лось И.Н. Определение границ между подземными и открытыми работами на месторождениях Севера/УКолыма, 1983, № 8. - С. 25-26.

12. Лось И.Н., Скуба В.Н., Киржнер Ф.М. Обоснование комбинированной разработки угольных месторождений Южной Якутии// Уголь Южной Якутия. - Якутск: ЯШ СО АН СССР, 1984. - С. 19-20.

13. Лось И.Н. Оценка взаимовлияния подземных и открытых горных работ в условиях комбинированной разработки Нерюнгринс-кого месторождения//Совершенствование методов разработки месторождений полезных ископаемых Севера. - Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1986. - С. 30-31.

14. Лось И.Н., Галкин А.Ф. Оценка влияния геометрии месторождения на выбор стратегии отработки шахтного поля//ФТПШИ, Новосибирск, 1985, № 2. - С. 25-29.

15. Лось И.Н., Коковин В.А. Проявление горного давления при разработке угольных пластов открыто-подземным способом//ФТПРПИ, Новосибирск, 1986, »5. - С. 69-71.

16. Скуба В.Н., Лось И.Н., Киржнер Ф.М. Комбинированная технология освоения угольных месторождений Южной Якутии. - Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1985. - 100 с.

17. Лось И.Н., Скуба В.Н., Киржнер Ф.М. Перспективная технология комбинированной разработки угольных месторождений Южной Якутии//Технология разработки мощных пологих пластов Куз-

басса. - Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1985. - С. 65-69.

18. Лось И.Н., Скуба В.Н., Киржнер Ф.М. Перспективы применения комбинированного способа разработки угольных месторождений Южной Якутии//Угодь, 1987, » 5. - С. 28-30.

19. Лось И.Н. Комплекс поверхности при открыто-подземном способе разработки угольных месторождений//Шахтное строительство, 1987, № 6. - С. 22-24.

20. Технологические дхемы очистных и подготовительных работ для шахт области многолетней мерзлоты, учитывающие применение систем и средств регулирования теплового режима. - М.: ИГД им. А.А.Скочинского, 1987. - 252 с. (в соавторстве).

21. Киржнер Ф.М., Лось H.H., Огнев С.М. Временное руководство по применению короткозабойной системы разработки на шахтах ПО "Северовостокуголь". - Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1988. - 23 с.

22. Лось И.Н., Коковин В.А. Результаты моделирования на эквивалентных материалах выемки угольных пластов Денисовского ме-сторояадения//Колыма, 1988, № S. - С. 27-30.

23. Черский Н.В., Бычев М.Й., Лось И.Н. Перспективы развития добычи и переработки углей в Шно-Якутеком угольном бассейне и на Кангаласском месторождении. - Якутск: Я3> СО АН СССР,

1988. - 23 с.

24. Лось H.H., Киржнер Ф.М. Особенности разработки угольных месторождений Южной Якутии и пути повышения эффективности комплексного их освоения//Повышение эффективности комплексного открыто-подземного способа разработки месторождений. - М.: ИПКОН АН СССР, 1988. - С. 57-67.

25. Лось И.Н., Киржнер Ф.М., Мороз В.Ф. Новые технологические способы освоения угольных месторождений в Южной Якутии// Проблемы БАМ. - Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1989. - С. 30-33,26. Лось И.Н., Слепцов В.П., Розенбаум М.А. Работоспособность механизированных крепей при использовании пожаробезопасной незамерзающей жидкости//Колыма, 1989, № 6. - С. 22-24.

27. Лось H.H., Слепцов В.П., Егоров А.П. Пути повышения эффективности разработки Нерюнгринского месторождения//Колыма,

1989, № 9. - С. 18-20. ♦

28. Лось И.Н. Особенности монтажа и демонтажа механизированных комплексов при открыто-подземной разработке угольных ме-сторождений//Колыма, 1989, № 12.-С. 21-23.

29. Лось И.H. Основные методические положения открыто-подземной разработки угольных месторождений//Компяексное освоение минерально-сырьевых ресурсов. - М.: ИПКОН АН ССОР, 1988. - С. 182-189.

30. Лось И.Н., Бычев М.И., Киржнер Ф.М. Основные направления развития угольной промышленности ЯАССР до 2015 г.//Проблемы и перспективы развития горного дела Северо-Востека СССР. -Якутск, ИГДС СО АН СССР, 1990. - С. 34-41.

31. Лось И.Н., .Андросов А.Д., Гринев В.Г. и др. Основные направления регионального ШБ в горно-добываюшей промышленности Северо-Востока СССР/Дехнический прогресс в народном хозяйстве Якутской АССР. - Якутск: ИЭКОПРС СО АН СССР, 1990. - С. 72-85.

32. Лось И.Н., Розекбаум М.А., Киржнер Ф.М., Слепцов В.П. Исследование технологических свойств пожаробезопасной незамерзающей жидкости для гедросистем механизированных крепей// «ПНИ, 1990, № 6. - С. 106-109.

33. Слепцов В.П., Лось И.Н., Розенбаум М.А., Киржнер Ф.М. Применение новой рабочей жидкости для гидросистем механизированных крепей области многолетней мерзлоты//Ресурсосберегаюпше технологии при подземной отработке полезных ископаемых Северо-Востока СССР. - Якутск: ИГДС СО АН СССР, 1990. - С. 75-78.

34. Инструкция по применению пожаробезопасной незамерзав-шей рабочей жидкости в гидросистемах механизированных крепей для шахт Северо-Востока СССР/ Лось И.Н., Ниржнер Ф.М., Слепцов В.П., Розенбаум М.А. и др. - Якутск: ИГДС СО АН СССР, 1991. -54 с.

35. Лось И.Н., Киржнер Ф.М., Бычев М.й. Направления развития угольной промышленности ЯАССР до 2015 г.//Труды Всесоюзной

, конференции производственных сил Сибири. - Минск-Кузнецк, 1990. - С. 79-83.

36. Лось И.Н., Бычев М.И., Ефремов А.П. и др. Направления повышения эффективности угольной промышленности Северо-Востока //Колыма, 1991, » 10. - С. 25-29.

37. Лось И.Н. Научные основы комбинированной разработки угольных месторождений Севера.,- Новосибирск: Наука Сиб. отделение, 1991. - 148 с.

38. A.c. » II29369 СССР, МКИ Е 21 Д II/I0 Способ подготов-

ки зоны геологического нарушения к переходу очистным забоем/ Киржнер Ф.М., Лось И.Я., Васильев П.Н. (СССР) № 3602963/22-03. Заявл. 08.06.83; Опубл. 15.12.84; Еолл. № 46.

39. A.c. .9 II82I75 СССР ККИ Е 21 Д 21/00 Комбинированный способ подготовки зоны геологического нарушения к переходу очистн"м механизированным комплексом/Васильев П.Н., Киржнер Ф.М., Лось И.Н. (СССР) №3602966/22-03, Заявл. 08.06.83;Опубл. 30.09.85; Билл. № 36. ДСП.

40. A.c. № II32024 СССР МКИ Е 21 Д 23/00. Секция механизированной крепи/Киржнер Ф.М., Скуба В.Н., Лось И.Н. и др. (СССР) № 3635446/22-03. Заявл. 16.03.83; Опубл. 30.12.84; Еолл. Г? 46.

41. A.c. # 129556 Способ управления труднообрушаемой кровлей в условиях многолетней мерзлоты/Лось H.H., Галкин А.f., Васильев П.Н. 15.II.86. ДСП.

42. A.c. К> 1337517 СССР ÜKH Е 21 С 41/02, 41/04. Способ открыто-подземной разработки угольных пластов/Розенбаум М.А., Лось И.Н., Васильев П.Н. и др. (СССР) № 4035112/22-03. Заявл. 14,07.84; Опубл. 15.09.87. Балл. » 34.

43. A.c. » 1337522 СССР МНИ Е 21 Д 9/00. Способ монтажа крепи механизированного комплекса на дневной поверхности/Васильев П.Н., Киржнер Ф.М., Лось И.Н., Уманцев Р.Ф. (СССР) № 4037673/22-03. Заявл. 14.03.88. Опубл. 15.09.87. Еюлл. № 34.

44. A.c. № 1366640 СССР МКИ Е 21 С 41/04. Способ создания искусственной кровли при отработке сближенных пластов в условиях многолетней мерзлоты/ Васильев П.Н., Киржнер Ф.М., Уманцев Р.Ф., Лось И.Н. (СССР) » 1074259-22-03. Заявл. 18.04.86. Опубл. 15.01.88. Балл. № 2.

45. A.c. № 1452996 СССР МКИ Е 21 С 41/04. Устройство для создания искусственной кровли/Васильев П.Н., Киржнер Ф.М.,Лось И.Н., Уманцев P.S. (СССР) 4264247/23-03. Заявл. 16.06.87. Опубл. 23.01.89. Еюлл. № 3.

46. A.c. № 1446990. СССР. Способ изоляции подземных горных выработок при разработке месторождений полезных ископаемых /Лось И.Н., Галкин А.Ф., Коковин В.А., Васильев П.Н. (СССР)

№ 4II0907. ДСП.

47. A.c. № 1478647, СССР. МКИ Е 21 С 41/04. Способ управления кровлей при первичной посадке/Ефремов А.П., Лось И.Н., Галкин А.Ф. и др. ДСП.

48. A.c. № 153339? (СССР) МКИ Е 21/04. Способ управления • трудно-обрушаемой кровлей в условиях многолетней мерзлоты/ Васильев П.Н., Лось Й.Н., Галкин А.Ф., Ефремов А.П. (СССР) № 4388322/23-03. Заявл. 04.03.88. ДСП.

49. A.c. № I469I36. СССР МКИ Е 21 С 41/04. Способ изоляции монтажной плошадки при отработке угольного пласта с поверхности/Васильев П.Н., Киржнер Ф.Ы., 1ось И.Н., Галкин А. <8. (СССР) » 4176785 123-03. Заявл. 07.01.87. Опубл. 30.07.89. Бюлл. № 12.

50. A.c. W 1562452 СССР МКИ Е 21 41/16. Способ управления первичной посадкой кровли в условиях многолетней мерзлоты/Галкин А.Ф., Ефремов А.П,, Лось И.Н., Розенбаум М.А. (СССР) № 441084/23-03. Заявл. 13.04.88. Опубл. 07.05.90. Билл. № 17.

51. A.c. № I57I256 СССР МКИ Е 21 Д 21/00. Податливая анкерная крепь/Сугаренко Г.Г., Васильев П.Н., Ефремов А.П., Лось Й.Н., Мамонов А.в. (СССР) № 4466800/23-00. Заявл. 29.07.86. Опубл. 15.06.90. Бюлл. № 22.

52. A.c. № 1578355. СССР МКИ Е 21 Д 21/00 Анкер/Галкин А.Ф., Лось И.Н., Ефремов А.П., Контрибуц В.П., Глушаков С,С. (СССР) № 4744100/31-03. Заявл. 15.08.88. Оцубл. 15.07.90. Бюлл. № 28.

53. A.c. № 1585532 СССР МКИ Е 21 Д 21/00. Анкер/ Ефремов А.П., Галкин А.Ф., Лось И.Н. (СССР) № 4466801/23-03. Заявл. 29.07.88. Опубл. 15.08.90. Бюлл. № 30.

54. A.c. № I6I3636 СССР. МКИ Е 21 Д 23/26. Способ обеспечения режима работы в лавах, оснащенных механизированными комплексами/Лось И.Н., Галкин A.S., Слепцов В.П., Розенбаум М.А. (СССР) № 4495039/31-03. Заявл. 25.07.88. Опубл. 15.12.90. Бюлл. ' » 46.

55. A.c. № 1666846 СССР МКИ Е 21 Д 11/00. Способ предотвращения пучения пород почвы подготовительных выработок/Лось И.Н., Быков H.A., Быков А.Н. (СССР) № 4723755/03. Заявл. 25.07.89. Оцубл. 30.07.91. Бюлл. № 28.