автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.03, диссертация на тему:Развитие технологии открытой угледобычи при разработке сложноструктурных месторождений

р. ->

¡'I и

На правах рукописи

ЕРМОЛАЕВ Вячеслав Андреевич

РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТКРЫТОЙ УГЛЕДОБЫЧИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальность: 05.15.03 - "Открытая разработка месторождений полезных ископаемых"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Кемерово 1996

Работа вынолшна в Научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте по добыче полезных ископаемых открытым способом (НШОГР) и Кузбасском государственном техническом университете.

Научный консультант- профессор, доктор технических

наук Ташкинов Александр Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор _ _ _Репин_НЛ1^_______

доктор технических каук,

Смирнов Ь.Н

профессор ____ _____

доктор технических наук_ _ _%ртедев О.Б.______

Ведущее предприятие- АО "Концерн Кузбассразрезуголь".

Защита состоится 199ог. в !часов

на заседании диссертационного совета Д.СЬЗ.70.02 при Кузбасском государственном техническом университете по адресу: Ьо002о,г.Кемерово, ул.Весенняя,2и.

С диссертацией мокно оэнокомиться в библиотеке Кузбасского государственного технического университета.

Аьтороферат разослав

1996г.

Ученый секретарь диссертационного .

совета А.С.Ташкинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Дальнейшее развитие экономики России обусловливает необходимость поддержания и наращивания объемов добычи угля, занимавшего, одно из ведущих мест в топливно-энергетическом балансе страны. Большое значение в обеспечении страны углем и поставок его за рубеж придается Кузбассу, наиболее крупному бассейну, разрабатывающему слокноструктурные месторождения. Трудно переоценить роль угля в жизни самого региона. Здесь имеются большие запасы высококачественного угля, в том числе коксующихся марок, других полезных ископаемых, развитая материально-техническая база, инфраструктура производства и квалифицированные кадры.

Добыча угля на шахтах и разрезах Кузбасса характеризуется в целом значительной трудоемкостью, энергоемкостью, материалоемкостью, другими отрицательными социальными и экологическими последствиями. Несовершенство технологии, сложные горно-геологические условия ведения горных работ обусловливают тяжелые и опасные условия труда горняков. В районах угольных разработок изменяется рельеф земной поверхности. На длительный период времени, а местами навсегда, изымаются плодородные земли из сельскохозяйственного оборота. Месторождения в освоенных районах бассейна вырабатываются быстро, но не полно. На тахтах это происходит из-за высоких потерь угля, значительного ухудшения условий и показателей эффективности с увеличением глубины разработки, а на разрезах -из-за ограниченных по глубине и условиям залегания запасов угля, признаваемых пригодными в настоящее время для'эффективной добычи открытым способом, недостаточно эффективных систем разработки и технологий, декониентрации работ.

Развиваются альтернативные варианты замены кузнецких углей за пределами бассейна и внутри его газом и углем, поставляемыми из других регионов страны. Все заметнее проявляется конкуренция между отдельными угледобывающими предприятиями, различными способами разработки и районами Кузбасса. Формируется рынок топлива и энергии.

Анализ проектных решений по обоснованию параметров технологии ведения горных работ в Кузбассе, практика работы предприятий показывает, что в настоящее время нет достаточно совершенных и современных методов качественной оценки и оптимизации структуры

отдельных производств и способов добычи, технологии работ по расходу ресурсов на добычу угля. Это не позволяет в полной мере использовать возможности принятия более совершенных решений ло технологии работ с учетом перспективы их развития в регионе. Поэтому научная проблема, обоснования направлений дальнейшего развития и разработки ресурсосберегающих технологий открытой угледобычи на сложноструктурннх месторождениях угля является актуальной, и име.ет важное народнохозяйственное значение.

Диссертационная работа выполнялась в рамках комплексных научно-технических программ Миьуглепрома и компании 'Тосуголь" в соответствии с планом НИР института НИИОГР. Выполнено 9 научно-исследовательских работ, прошедших регистрацию в ВНТИцентре.

Цель работа - обоснование перспектив открытой угледобычи в Кузбассе и разработка технологии ведения горных работ с малым потреблением ресурсов.

Идея работы состоит в лучшем использовании совокупности новых технологических и технических решений для расширения возможностей открытой угледобычи в Кузбассе.

Задачи исследований:

- разработать модель процесса реструктуризации, оптимизации объемов производств открытой угледобычи для сложноструктурнах г мееторождений крупного бассейна ;

- изучить влияние стабилизации, взаимосвязи потребления одних ресурсов с расходом других ресурсов ;

- изучить возможности снижения вариации текущего коэффициента вскрыши изменением направления развития и технологии горных работ ;

- разработать методику оценки состояния и использования возможностей горных работ по добыче угля на разрезах,;

- изучить возможность ведения горных работ в сложных горне-геологических условиях по типовым технологическим схемам ;

- исследовать условия наиболее полного возврата земель для рекультивации в зависимости от направления перемещения фронта, горних работ ; ..

- разработать методику и обосновать рациональную длину фронта в зонах концентрации горных работ, эффективные параметра схем для разных технологий ;

- исследовать возможность увеличения угла откоса рабочего борта разреза при разработке сложноетруктурных месторождений.

Методы исследований:

- математическое моделирование процесса реструктуризации,

оптимизации объемов в направлении снижения ресурсозатрат в бассейне при добыче угля открытым способом ;

- статистический анализ горно-геологических условий ведения --орных работ, динамики и полноты возврата рекультивируемых, земель;

- корреляционный анализ факторов, определяющих расход ресур-:ов при открытой угледобыче ;

- промышленные эксперименты при обосновании интенсивности >бразования осыпей, дальности разлета кусков породы с высоких уступов для оценки безопасных условий производства работ и эф$ектив-юсти работы экскаваторов при раздельной отработке угля и породы

I блоках сложного строения ;

- обобщение производственного опыта и результатов проектных [роработок по развитию открытых горных работ в сложных горно-гео-:огических условиях ;

- экономико-математическое моделирование при обосновании эф->ективных параметров систем разработки, технологии, схем ведения орных работ в сложных горно-геологических условиях.

Новые научные положения, защищаемые автором:

- ранжирование объемов производств по удельным показателям атрат ресурсов, доходов является основой оптимизации объемов,, ре-труктуризации производств угледобычи открытым способом ;

- показатель кратности соотношения удельных расходов ресурсов ри угледобыче применяемыми способами находится в пределах 0,2-50,

оптимизация объемов добычи по критерию минимума затрат снижает к расход до 70-80% ;

- оптимизация угледобычи по величине расходов 'отдельных ви-эв ресурсов и доходов от их использования не обеспечивает опти-а.льного расхода других ресурсов, увеличивая их потребности в 1,5,0 раза по сравнении с фактическим уровнем ;

- при разработке вытянутых месторождений вариадия текущего зэффициента вскрыши может достигать при поперечном простиранию тастов перемещении фронта работ 26-38%, а при продольном в 3-5

13 ниже этих значений, что позволяет создать модификации однобор-)внх поперечных систем разработку наиболее полно отвечающих сов-¡менным требованиям к ведению горных работ на разрезах ;

- критериями эффективности состояния и развития карьерного юстранства являются величины и соотношения скоростей производив вскрьдпних и добычных работ, уровень реализации возможностей |.зреэа по добыче угля, позволяющие оценить совершенство принимали решений при разработке месторождений по разработанной методи-

ке ;

- в силу ограниченности количества вариантов условий ведения внемочно-погрузочных работ в 88-95% случаев обоспсчипаотся рай-дельная выемка угля и пустых пород по типовым технологическим схемам ;

- при перемещении фронта горных работ по простиранию лластоЕ обеспечивается возврат земель для рекультивации до 1Ъ% ;

- в зонах концентрации рациональная длина 'фронта горных работ составляет: при. автомобильной технологии 250-500 м, при желез нодорожной - 800-1200 м,. при бестранспортной - 1200-1500 м и 8001200 м при комбинированной технологии ;

- увеличение угла откоса рабочего борта разреза до 26-30° достигается при создании технологических схем разработки уступов высотой до 30-40 м на пластах крутого и наклонного падения и до 50-60 м на пластах пологого падения обеспечивает угол откоса рабочего борта, разреза,близкий к устойчивому.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается: достаточной сходимостью результатов теоретических исследований с фактическими да.нными, полученными результатами при внедрении пред ложений в производство и проекты, промышленных экспериментах ; корректным использованием экономико-математических моделей на основе выявленных закономерностей, статистической обработкой представительного ■количества данных.

Научная новизна работы заключается:

- в использовании ранжировки фактических показателей расходов ресурсов и доходов от их использования при оптимизации объемов угледобычи для разных технологий, производств и условий работ

- в количественной оценке показателей кратности соотношения фактических удельных расходов разных ресурсов и оптимизации объемов добычи по критерию минимума затрат ;

- в обосновании недостаточности оптимизации величины расхода отдельных ресурсов для оптимизации расхода других ресурсов ;

- в установлении вариации текущего коэффициента, при разных направлениях перемещения фронта горных работ ;

- в обосновании возможности ведения раздельной выемки угля и пород в сложных горно-геологических условиях по типовым технологическим схемам ;

- в установлении возможности ускорения возврата 75% земель для рекультивации при перемещении фронта горных работ по простиранию пластов ;

- в обосновании оптимальных параметров технологических схем, рациональной длины фронта, горных работ в зонах концентрации при различных технологиях ;

- в обосновании горно-технологических условий, обеспечивающих увеличение угла откоса рабочего борта разреза до 26-30°.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается:

- сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований (расхождение в пределах В%) ;

- адекватностью полученных экономико-математических моделей;

- положительными результатами, полученными при алробации и внедрении основных положений диссертационной работы.

Личный вклад автора:

- в выявлении факторов и установлении закономерностей изменения ресурсоемкости горных работ разными способами, производствами ;

- в разработке методов количественной оценки и оптимизации структуры способов угледобычи, границ открытых работ в регионе ;

- в разработке методик оценки состояния открытых горных работ и нормирования вскрышных объемов ;

- в.разработке прогноза изменения качества рельефа земли, расхода ресурсов в регионе при реализации проектных решений по развитию, открытых горных работ ;

- в разработке и внедрении типовых технологических схем ведения вчемочно-погрузочных работ в сложных горно-геологических условиях.

Практическая ценность работы состоит в том, что ее результаты позволяют обосновывать границы открытых горных работ при разработке сложноструктурных месторождений угля, стабилизировать удельные объемы ресурсопотребления. Предлагаемые технологии ведения горных работ высокими уступами и отработки блоков сложного строения, гибкие интенсивные, технологии совместной ра.боты экскаваторов в забоях обеспечивают более полное использование технических возможностей основного технологического оборудования. Рекомендации для проектирования разрезов позволяют существенно улучшить качество принимаемых решений по выбору техники, технологии и режимов производства, стабилизировать потребление ресурсов на минимальном уровне, обеспечивают возможность более качественного восстановления земель.

Расчетный экономический-эффект от реализации основных поло-

жений по планированию объемов вскрышных работ на разрезах обеспечивает хозрасчетный экономический эффект в размере 1,26 млн.руб. на. I млн.т добываемого угля. При атом значительно (на. 17%) сокращается потребность в ресурсах, растет полнота извлечения запасов угля. .

Реализация и внедрение результатов работы. ~ :

По результатам исследований для проектных институтов и разрезов разработаны "Технологические схемы ведения горных работ на разрезах с использованием мощных комплексов выемочно-погрузочного и транспортного оборудования", "Технологические схемы разработки высоких уступов на. разрезах Кузбасса", предложения направленные на "Формирование рациональной структуры вскрышных железнодорожных комплексов оборудования на разрезах Кузбасса".

Технологические решения внедрены на разрезах концерна. "Куз-бассразрезуголь" с экономическим эффектом 3,66 млн.руб. (в ценах 1989 г.) и при проектркровании разрезов. Результаты исследований положены в основу отраслевого документа "Типовые технологические схемы ведения горных работ на угольных разрезах".-М.; Недра, 1882, утвержденных Минуглепромом. СССР 29.09.1978 г. и корпорацией "Уголь России" ¡59.II.I99I г. (новая редакция).

Апробация работы. Содержание и отдельные положения.работы докладывались на Всероссийских научных конференциях - г.Кемерово (1977 г., IS94 г.), г.Новосибирск (IS89 г.), г.Ленинск-Кузнецкий (1990 г.) ; в Институте повышения квалификации работников угольной промышленности (Кемерово 1988-19ЭЭ гг.), в проектных институтах "Сибгипрошахт", "Кузбассгипрошахт" (1989-1992 гг.), в компании "Росуголь", концерне "Кузбассразрезуголь" и на разрезах Кузбасса.

Публикации. По результатам выполненных в диссертации исследований опубликовано 40 печатных работ, в т.ч. одна монография и б авторских свидетельств на изобретение.

Объем работы. Диссертация состоит из обшей характеристики работы, пяти разделов, заключения, списка литературы из 184 наименований и приложения ; содержит ЗЗбстраниц машинописного текста, 62 рисунка v 40 таблиц.

Автор выражает глубокую признательность академику, В.В.Ржевскому, профессорам П.И.Томакову, А.И.Арсентьеву, В.С.Хохрякову, П.П.Бастану, В.Л.Яковлеву, В.А.Галкину, А.И.Корякину, А.С.Ташки-нову, сотрудникам Кузнецкого филиала. НИИОГР, работникам АООТ "Концерн Кузбассразрезуголь" за ценные советы, научно-методические консультации при подготовке диссертационной работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Угольная промышленность является составной частью топливно-энергетического комплекса (ТЭК) и продолжает оставаться важной отраслью экономики и источником значительных валютных поступлений в бюджет России. Доля расходов на топливо в обших затратах промышленности составляет 7-8%. За последние годы ТЭК существенно уменьшил выпуск продукции. Сильный спад производства произошел в угольной промышленности. В целом по России добыча угля в 1988 г. составляла 416,5 млн.т, к 1996 г. она снизилась на 40%, а по коксующимся углям на половину.

В экономически развитых странах использование угля в топливно-энергетическом балансе достигает 28-30% против 18-19% в России. В США более 53% и около 60% в Германии всей электроэнергии производится на угле,как и в СССР в 1960 г. На долю угля в Китае приходится 72% топливно-энергетического баланса. Доля угля в структуре тепловых электростанций России только за короткий срок снизилась с 29,3 (1989 г.) до 26,9% (1991 г.) по условному топливу и продолжает уменьшаться при росте потребления вытесняющих его нефти и газа. Причиной малого потребления угля в России являются низкие цены на газ, составляющие около 70% цены на уголь в условном топливе против 130-140$ на мировом энергетическом рынке. Таким образом, чтобы угольная продукция России стала реальным конкурентом газу, себестоимость ее добычи должна быть снижена не менее чем в 2+2,5 раза. В наибольшей мере этому жесткому требованию в предыдущие годы отвечала добыча угля открытым способом.

Добыча качественных кузнецких углей отличается высокими затратами. Себестоимость добычи тонны условного угольного топлива в Кузбассе на 30-40% выше чем средняя по РФ и в 1,8 раза выше за тонну по сравнению с другими бассейнами страны. Себестоимость добычи угля на разрезах Кузбасса в 3,1 раза выше^чем на разрезах других бассейнов России, и в то же время в 1,6 раза ниже чем на шахтах.

Разрезы Кузбасса в технологическом отношении решают задачи повышенной сложности. Практически в два раза по сравнению с другими, бассейнами России вше текуший коэффициент вскрыши, доля транспортных технологий и дальность транспортирования пород вскрыши, землеемкость работ.

Научная и практическая работа, проведенная ИГД им.А.А.Скочин-

ского, НИИОГР, ИГД СО РАН, ВНИМИ, ЦНИЭИуполь, МГГА, КузГТУ и др., обеспечила известный прогресс в области интенсификации добычи угля открытым способом.

Разработке.средств и формированию структур комплексной механизации, прогрессивных систем и технологий разработки угольных месторождений посвяшены труды Н.В.Мельникова, В.В,Ржевского, П.И. Томакова,.М.Г.Потапова, Р.Ю.Подэрни, К.Е.Виницкого, В.С.Хохрякова, .А.И.Корякина, В.Л.Яковлева и до.

Вопросы повышения эффективности и концентрации открытых горных работ, их безопасности и экологичности рассматриваются в работах Ю.А.Чернегова., А.П.Гриднева, Е.С.Никонова, А.И.Петрова, О.Б.Кот)телева, В.И.Кузнецова, В.В.Михальченко, С.А.Прокопенко, М.С.Подгорного, Н.Я.Ройнижвили, В.Е.Ольховатенко, П.П.Меньшонка и др.

Вклад в разработку и внедрение технологических схем ведения горных работ внесли А.С.Ташкинов, А.С.Ненашев, Б.Н.Рыбаков, Э.Б. Вагин, А.Ф.Пономарев, И.А.Тынтеров, В.А.Гринцов, Е.И.Васильев, В.П.Бортников, В.Н.Нечунаев, В.Г.Проноза, В.Ф.Воронков и др.

Анализ, выполненных работ, практика работы предприятий позволяют сделать следующие выводы.

. .Развитие открытых горных сабот осуществляется не эффективно и характеризуется медленным нарастанием объемов и высокими затратами на производство, что не соответствует современным требованиям., В основе развития лежит метод дорогих проб и медленного исправления ошибок, выявления и включения в технико-экономический оборот внутренних резервов производства, запасов угля высокого качества с наиболее простыми из имеющихся горно-геологическими условиями добычи. Относительно низкие технико-экономические пока,-затели угледобычи не обеспечивают достаточного количества средств на замену физически и морально устаревшего оборудования, обновления производства, снижают его конкурентоспособность на рынке топлива. Наиболее сложно развитие открытой угледобычи осуществляется при разработке сложноструктурных месторождений в Кузбассе удаленном от крупных топливопотребляющих регионов страны. Наличие физически и морально устаревших производств, способов, систем, технологий угледобычи, медленное их обновление, поддержание требует значительных затрат и тормозит развитие.

Чтобы ускошть развитие и повысить эффективность угледобычи в целом бассейне, необходимо.прежде всего определить перспективность развития отдельных производств, способов угледобычи, возмож-

ный их оптимальный вклад, наиболее выгодное применение в общее развитие экономики производства в бассейне, отрасли и т.д.

Наличие альтернативных способов разработки, разных горно-геологических условий работ, большое число горнодобывающих предприятий с различными сроками, системами разработки, технологиями, применяемой техникой обусловливает широкий спектр достигаемых технико-экономических показателей эффективности угледобычи. Отсутствие современных методов оптимизации показателей эффективности работы отдельных предприятий, их объединений, способов, районов, условий угледобычи не позволяет; достигнуть повышения эффективности их совместной деятельности, производить своевременную реструктуризацию, селекцию производств. Поэтому вопросы оптимизации участия открытого способа угледобычи являются актуальными и тоебуют своего решения. При этом в качестве наиболее приемлемого рассматривается метод экономико-математического моделирования.

Известно, что определение границ открытых горных работ до настоящего воемени производится на основе сравнения показателей ожидаемой эффективности открытого и уже действующего подземного способов угледобычи и по окончании проектирования не уточняется. Показатели работы шахт являются своеобразным "эталоном" допустимого уровня себестоимости добычи угля на разреза-х. При этом не учитываются качество и, следовательно, цена угольной продукции, ее доступность потребителям по транспортным условиям, объемам производства, а та,кже наличие альтернативных, конкурирующих топ-лив, что такте проявляется через цену углелродуктов. Не учитывается необходимая прибыль для работы предприятий в режиме самофинансирования. Величина граничного коэффициента вскрыши определяется на короткий действующий отрезок времени, а оконтуриваемые границами работ запасы угля проектируются к отработке на многие последующие десятилетия, что снижает их достоверность. Именно относительно этих недостоверных границ, обеспечивающих работу предприятий до ста лет и более только по объему, но не экономике будущей угледобычи, принимаются решения о внешнем или внутреннем отвалообразовании. 3 то же время и внешние отвалы, располагаемые на бортах разрезов, и внутренние в выработке закрывают доступ к одним и тем же запалам угля, прилегающим к границам работ на нижележащих горизонтах. Эти отвалы необходимо будет удалять в последующем при ппиэнании целесообразности расширения гранил; полей разрезов. В этом смысле разницы между внешними и внутренними от-

валами нет. 3 то же время при внешнем отвалообразовании уже сейчас изымаются дополнительные земли, нарушается рельеф территории вне и не восстанавливается внутри границ разработки, значительно возрастав дальность транспортирования и подъем пород вскрыши из выработок на поверхность отвалов, усложняется схема их перемещения, вскрытие горизонтов, возрастает объем рекультивационных работ, их деконцентрация и'затраты на добычу. При этом задерживается применение как известных наиболее интенсивных, технологий и систем разработки, лишенных большинства, перечисленных выше недостатков, так и дальнейшее развитие, совершенствование. В этой связи необходимо изменить подходы к определению границ открытых горных работ и поставить под сомнение саму идеологию обоснования целесообразности внешнего отвалообразования.

• Открытые горные ра.боты представляют собой достаточно сложные пространственно развивающиеся объекты. Для того чтобы укрупненно оценить степень их совершенства, состояние работ, эффективность принимаемых решений по развитию, применяемым-системам разработки, технологиям и их схемам, наличие резервов по.дополнительной добыче угля, необходима система эффективных оценок состояния -горных ра.бот. ■ - '

Разработка сложноструктурных месторождений сопровождается раздельной выемкой все возрастающего количества и объемов блоков сложного строения на уступах и в траншеях. В то же время нет методов расчета производительности экскаваторов при раздельной разработке угля и пород в блоках сложного строения, что затрудняет выбор'оборудования для работы в забоях. Разработка этих методов актуальна, может быть осуществлена на основе хронометражных наблюдений и выявленных при этом зависимостей. Ограничены технологическими возможностями прямых лопат приемлемые схемы ведения вые-мочно-погрузочных работ на уступах, что с углублением работ, без соответствующего увеличения высоты разрабатываемых уступов, ведет к росту их протяженности, деконцентрирует работы. В настоящей время не изучены вопросы безопасности работ при осыпях, от падающих камней вблизи оснований высоких уступов и отвалов пород вскрыши, что препятствует их широкому применению на разрезах, концентрации работ. Проведение таких исследований актуально и может быть осуществлено на основе широких промышленных экспериментов. .

Анализ применяемых на разрезах технологических схем ведения горных ра.бот показал, что в сложных горно-геологических условиях

они весьма, многочисленны и часто не оптимальны по своим параметрам. Наличие большого числа блоков пород и угля сложного строения и залегания, разнообразие применяемой техники, технологии, параметров технологических схем ставит под сомнение саму возможность ограниченного набора наиболее эффективных ретений по их отработке,' создание на их базе "Типовых технологических схем ведения горных работ, на угольных разрезах", включающих наряду с другими и условия разработки сложноетруктурных месторождений Кузбасса. Актуальность разработки типовых решений не вызывает сомнений и может быть осуществлена, на основе развития широких теоретических исследований и практики работы предприятий. Особенно они необходимы при разработке сложноструктурных месторождений Кузбасса.

Создаваемые на разрезах комплексы основного и вспомогательного горнотранспортного оборудования и?-за несогласованности сроков выпуска, службы оборудования, недостаточных финансовых возможностей предприятий формируются не теоретически оптимальными наборэ.ми по качеству и количеству, а чаще случайно, что существенно снижает эффективность совместной работы машин. Схемы работы оборудования в системе от забоя до отвала часто изменяются, имеют низкую, надежность, недостаточно гибки, что не позволяет наиболее оптимально сочетать комплекты машин в работе.

. На разрезах Кузбасса достигнут определенный прогресс в раз-витки технологии работ в сложных горно-геологических условиях. Однако при переходе к рыночным отношениям, необходимости ориентирования производства на реализацию внутренних резервов дальнейшее развитие и разработка ресурсосберегающей технологии открытой угледобычи на. сложноструктурных месторождениях является актуальной задачей, направленной на. интенсификацию открытых горных работ.

Таким образом, в результате анализа и обобщения исследований в обла.сти развития технологии открытой угледобычи при разработке сложноструктурных месторождений, практического опыта., проблемной ситуации выделены следующие наименее изученные направления:

- оптимизация участия открытого способа разработки в общем объеме добычи угля в Кузбассе при выравнивании в бассейне расходов ресурсов и доходов, прибыли от их использования на добывающих предприятиях;

- общего ограничения затрат ресурсов на добывающих предприятиях Кузбасса-ценой угля с определенным соотношением к цене конкурирующего газового топлива в основных регионах их сбыта ^ необходимой прибылью для работы предприятий угледобычи в режиме самофинансирования; - ".

- пересмотра границ открытых горных работ на месторождениях с выделением наиболее легкодоступных и качественных запасов угля;

- регламентирования объемов вскрышных работ и сокращения доли Ескрьгчи, отрабатываемой с применением дорогостоящей транспортной технологии,'-ее-упрощения;

- отработки месторождений частями (очередями, полосами, блоками) с разной интенсивностью и использованием выработанного пространства для внутренних отвалов;

- максимального- использования возможностей выемочных маиин и их комбинаций при совместной работе, отработке .блоков сложного стро ения;

- поддержания положительного баланса в пользу рекультивации земель и улучшения их структуры во все периоды разработки, уменьшения землеемкости.

При вхождении в рыночные условия необходимо исходить из того, что наибольшая эффективность угледобычи в бассейне в целом достигается при оптимальном уровне открытой добычи, который определяется фактическими функциями эффективности работы аахт и разрезов.

Б статистической постановке задача оптимизации объема открытой угледобычи имеет вид:

П ; а-с) —- стах) г Л)

где П - критерий оптимальности;

Р0 - оптимизируемая переменная доля добычи угля открытым способом в общей добыче ((':■£ Р - показатель эффективности.

Б общем виде решение задачи оптимизации осуществляется методом линейного программирования.

1 а.к, минимизация, например, затрат на разработку достигается на основе речения Функции , <

сопя<;оро+спс1-ро1-~'',7£л' ^

где Сп, С0 и Соп - средние удельные затраты ресурсов в стоимостном или натуральном выражении на разработку угля соответственно подземным, открытым способом и в целом на -пахтах и разрезах, руб/т.

Оптимизация осуществлена на основе изучения функций Фактического изменения удельного расхода ресурса на добычу угля по мере ухудшения условий и эффективности технологии работ открытым С0 = f('PQ) и подземным Сп = /(I - Р0) способами, их средних значений С0 и Сп и усредненной величины расходов Соп по вахтам и разрезам в зависимости от долевого вклада в общие объемы угледобычи в регионе открытого (Р ) и подземного Рп = (I - Р0) способов разработки. Решение задачи может быть получено графически или-аналитически. На рис.1 представлено графическое решение задачи по данным о структуре и себестоимости работ в бассейне на 1989-90 гг.

Отрезок АБ (см.рис.1) отражает ранжирование объемов добычи угля на разрезах по мере возрастания удельного расхода ресурсов (в данном случае себестоимости) добычи, а отрезок ГВ, соответственно то же на щахтах. Исходя из существующего неравенства фактических затрат ф + ф при значении Р0 ф = 0,43 стоится график функции Соп, минимум значения которой определяет необходимое приращение доли угля открытым способом Л Р , обеспечивающее минимум затрат. 1ри этом средние фактические удельные расходы на разработку в бассейне в целом Соп ^ и подземным способом С^ уменьшаются, а открытым С ^ увеличиваются до оптимальных размеров. Таким образом, доля /тля открытым способом (Р + ДР0), полученная по минимуму удельных затрат на открытые и подземные работы, определяет рациональную структуру объемов применения разных способов добычи угля в бассейне.

Аналитически минимум Соп находится при совместном решении эункций С0 = /(Р0) и Сп = /'(Рп). По данным разрезов и щахт, функции С0 и Сп аппроксимируются (коэффициент корреляции более 0,85) гравнением прямой

Сп(о) = аР0 + с- (3)

функция (2) при этом имеет вид

Соп = аР^ + вР0 + с, руб/т, (4)

'де а, в, с - эмпирические коэффициенты.

Числовые значения величин а, в, с представлены в табл.1.

На рис Л отрезки В^Г и АБ^- отражают пределы допустимого из-

ол

Рис Л. К оптимизации структуры добычи угля в Кузбассе

Таблица I

Значения величин а, в, с

_Себестощость_добычи углях

Величины !На разрезах, С_ | На шахтах, Сп!На разрезах и

0 ■ "!шахтах, С,

оп

а в с

14,9 5,7

-36,8 44,8

26,7 -39,1 25,5

менения себестоимости от минимальной до максимальной при подземной и открытой угледобыче, а минимум функции (4) определяет долевое соотношение способов разработки в бассейне. Аналогично осуществляется оптимизация структуры способов добычи угля по максимуму дохода, прибыли, производительности труда.

Оптимизация объемов открытой угледобычи в Кузбассе осуществлялась с привлечением значительного количества (всего более 25) показателей, характеризующих различные стороны эффективности ра-

боты предприятий в стоимостном и натуральном выражении (рис.2). При этом установлено, что функции эффективности имеют явно выраженный экстремум,не совпадающий при различных критериях оценки.

Рис.2. Изменение соотношения ресурсозатрат на добычу по шахтам и разрезам Кузбасса относительно фактически достигнутого уровня (Л =1) в зависимости ,от доли открытых работ (Р0) в обшей структуре угледобычи: I - землеемкость;,2 -энергия и материалы ; 3 - себестоимость I т угля-; 4 - численность персонала ; 5 - оплата труда ;

6 - заболеваемость, инвалидность, смертность ;

7 - общий'травматизм.

Так,при росте доли объемов открытой угледобычи с 0,43 до 0,70 ухудшаются стоимостные показатели открытого" способа разработки на 28-30% и увеличивается их землеемкость, 'однако при этом общий травматизм в системе открытых и подземных работ сократится в 2,5 раза, а заболеваемость - наполовину. Изменение соотношения затрат на добычу угля шахтами и разрезами показывает, что диапазон оптимальных значений по разным критериям может быть достаточно широк. Открытыми работами в бассейне может добываться от 15 до 100$ обших объемов добычи.

Минимум землеемкости достигается при 13% добычи угля открытым способом. Землеемкости разных способов добычи в данном случае сравниваются. При этом землеемкость в целом относительно фактической при доле открытых работ, равной 0,43, сократится на Вместе с тем возрастут расходы на энергию и материалы в 1,4 раза, на разработку в 1,5 раза, на оплату труда в 1,9 раза, численность персонала увеличится в 1,7 раза ; заболеваемость, инвалидность, смертельный травматизм в 2,1 раза, общий травматизм в 2,25 раза.

Минимум заболеваемости достигается при долевом участии добычи угля открытьм способом в системе, равном 0,85. Однако при этом землеемкость работ возрастает в 3,2 раза, расходы энергии и

материалов увеличатся в 1,55 раза, затраты на разработку возрастут в 1,2 раза. Общий же травматизм сократится при этом на 70-80% Таким образом, анализ ресурсопотребления при различных способах добычи угля в Кузбассе свидетельствует, что в условиях перехода к рыночным отношениям необходимо по-новому оценивать перспективы развития открытого способа разработки в регионе.

Результаты оптимизации структуры способов добычи угля в Кузбассе по затратам на добычу за последние годы показали, что если в 1985 г. оптимальная доля открытой угледобычи была определена в 68% (при фактической 38%), то к 1991-1995 гг, она увеличилась до 75-85^ (при фактической АЖ). Наиболее же объективной, устраняющей противоречия оценок по разным показателям, важной является оценка перспектив развития открытой угледобычи по рентабельности работы угледобывающих предприятий. Для максимума рентабельности добычи угля в Кузбассе необходимо увеличение доли открытой угледобычи на гО-гЗ(%.

В работе отмечается, что важным практическим шагом в сторону увеличения объемов открытой угледобычи в бассейне может быть сокращение уже сейчас в наиболее сложных горно-геологических условиях неэффективной подземной добычи на 20-25 млн.т в год, на эту же величину соответственно увеличив добычу угля открытым способом с доведением доли последней в бассейне до 60-7® (по данным 19891995 гг.) за счет прирезки в основном глубинных горизонтов уже освоенных пологих месторождений, уточнения глубины работ при крутом падении пластов и завалке выработок с целью сокращения земле-емкости работ.

На основании изложенного рассмотрена целесообразность увеличения глубины разработки в условиях разрезов южного Кузбасса, В частности, предложенный вариант развития горных работ в глубину с вовлечением в отработку пластов нижней свиты позволит:

-увеличить запасы угля для открытого способа с 0,8 до 3,03,5 млрд.т и полноту их выемки с 25 до 100% на плошади междуречья рек Томь и Мрас-Су ;

- продлить срок существования эффективного социально-производственного комплекса с 40 до 100 лет ;

- повысить объем годовой добычи угля до 30-35 млн.т в год;

- селективно извлекать из находящихся в переработке больших объемов горной массы (около 20-25 млрд.м3) другие полезные ископаемые ;

- резко (в 3-4 раза) снизить землеемкость открытых горных работ и улучшить качество восстанавливаемых земель.

В то же время изучение показывает, что глубина открытых горных работ в Кузбассе существенно ограничивается необходимостью получения конкурентного с газом угольного топлива. Это условие ограничивает величину граничного коэффициента Кг_ значением

Д - П - Сп

К =----.-..А. , мэ/т.у.т. (5)

где Ц - цена конкурентоспособного угольного топлива,, равная 0,65 цены газа для углей энергетических марок и 0,85 для углей коксующихся марок за единицу условного топлива, руб/т.у.т. ; С - себестоимость добычи тонны условного топлива, руб/т.у.т. ; П - необходимая для работы в режиме самофинансирования прибыль на единицу условного топлива, руб/т.у.т. ; Св - удельные затраты на вскрышные работы, руб/м3.

Реально условие конкуренции с газовым топливом в основном существенно ограничивает экономически обоснованную глубину открытых горных работ Кузбасса до величины в среднем Крр= 3 4-5 м3/т и сокращает перспективные для разработки промышленные запасы угля в границах действующих разрезов бассейна в целом в 1,5-2 раза.. Это обстоятельство требует активного поиска новых решений по снижению и стабилизации'объемов, себестоимости вскрышных работ на действующих разрезах, корректировки границ разработки, проектов и запасов угля с простыми горно-геологическими условиями разработки в новых регионах бассейна.

Разрезы Кузбасса занимают под горные выработки и отвалы в среднем 50%, а по отдельным месторождениям от 0 до 100% малопродуктивные угодья, нарушенные ранее земли, неудобицы. По существующим проектам уровень восстановления этих территорий после разработок не превышает 25-30% от всей нарушаемой территории.

Негативными последствиями такой разработки является формирование внутренних и внешних отвалов пород вскрыши. В результате регион будет представлен сложным сочетанием оставшихся выработок с углами откоса нерабочих бортов 40-45°, отвалов с относительно небольшими плоскими вершинами и значительными плошадями склонов с углом откоса 25-35°, траншей, полутраншей и насыпей, остатков природного рельефа поверхности с углами откоса 13°.

Средневзвешенный угол откоса в результате этого будет изменяться в более широком диапазоне 0 + 45° со средним значением 26° против исходного диапазона углов 0+20° со средним значением 13°. Эффективное промышленное, сельскохозяйственное и лесное освоение региона при такой холмистости рельефа поверхности еше более будет затруднено, чем исходного природного. В полной мере будут действовать процессы поверхностной эрозии зоны разработки.

Увеличение же среднего коэффициента вскрыши с 5,0 до 6,0 м3/п при отработке свиты пологих пластов с углом, падения 10° в междуречье рек ¿Мрас-Су и Томь (поля разрезов "Красногорский", "Тому-синский", "Междуреченский" и "Сибиртанский") позволит увеличить добычу угля с I га нарушаемых земель со 165 до 611 тыс.т. Отработке открытым способом при этом будут подлежать запасы угля действующей тахты "Томская" и полей перспективных шахт "Мрасская-Глубо-кая" и "Кийзакская". Имеется возможность в благоприятных климатических условиях южного Кузбасса на месте разрабатываемого гористого рельефа поверхности поэтапно, одновременно с разработкой, получить ровную либо в виде террас техногенную поверхность единого внутреннего отвала пород вскрыши площадью до 50-60 км*\ составляющую 75% всей занятой работами территории.

С точки зрения теории открытых разработок принято считать наиболее благоприятным и рациональным режим горных работ, который освобождает от необходимости переработки больших объемов вскрыши в первые годы эксплуатации месторождения и обеспечивает получение длительного периода с постоянным текущим коэффициентом вскрыши. • Однако уже на стадии составления проекта, и тем более на практике, просматривается значительная неравномерность ведения вскрышных работ с опережением добычных на 18-22$ в среднем, особенно в первы годы работы разрезов бассейна.

Предельные'Значения текущих коэффициентов вскрыши (максимальные и минимальные) на разрезах Кузбасса во времени отличаются в 3-4 раза. Вариация текущих коэффициентов вскрыши по годам на большинстве разрезов составляет 26-38% и практически не отличается от- вариации исходного значения коэффициентов вскрыши отдельных горных.участков и полей месторождений при перемещении фронта, работ вкрест простирания пластов. Это происходит, потому, что разработка поля проектируется и затем ведется по продольной одно или двухбортовой углубочной системе по всему полю с постоянными параметрами элементов системы разработки, пологими углами откоса рабочих бортов разрезов независимо от темпов их подвигания. Именно

в силу этих несовершенных параметров проектируемой разработки, а также значительных объемов перерабатываемых пород вскрыши и добычи угля предприятия вынуждены иметь большие резервы мощности оборудования и других ресурсов для сглаживания и компенсации природных колебаний объемов горной массы. Поддержание этих резервов обходится дорого. Поэтому регулирование их-потребления должно идти путем управления горными работами в режиме стабилизации объемов вскрышных работ. Наибольший эффект при этом может быть достигнут при перемещении фронта работ по простиранию пластов,-что сокращает вариации текущего коэффициента вскрыши в 3-5 .раз.

В работе предложена методика всесторонней аналитической оценки состояния горных работ на разрезах, суть которой состоит в следующем.

' .Состояние горных работ, как результат управления ими за определенный период времени, может характеризоваться достигнутыми объемными и качественными показателями. При этом, обшие выполняемые объемы работ по горной массе характеризуют1 технические возможности оборудования разрезов. Качество извлекаемой горной массы (соотношение объемов вскрышных пород и углясв горной массе, представленное текущим коэффициентом вскрыши) характеризует совершенство пространственного перемещения рабочей зоны относительно элементов залегания пластов угля. Эти две характеристики совместно позволяют сопоставить объемы и структуру перерабатываемой части и оставленной от природного массива горных пород. Перечисленные выше характеристики разрабатываемого месторождения связаны исходным равенством:

Р1КВ1 + (1-Р1)КВ2='ЙВ'м3/т' (6)

где К0 - средний коэффициент вскрыши в границах разрабатываемой части месторождения (поля разреза), м3/т ; К^ и Кв£>-козффициенты вскрыши соответственно в первой уже отработанной или запланированной к отработке части месторождения и второй, оставшейся части поля, м3/т ; Р^ и (I - Р}) - доля промышленных запасов угля соответственно в первой и второй частях поля разреза.

Отношение скорости, производства вскрышных работ к скорости добычных (относительная скорость вскрышных работ - К ) в первый период находится как

К т

К' = (7)

Кв

Оценка состояния горных работ в целом на горном участке, разрезе, в концерне, как соотношения уже выполненных в предыдущие годы и предстоящих к выполнению в будущем объемов горных работ, в намеченных проектами границах, может быть получена путем определения отставания С-"1 или опережения (+) добычных и вскрытых работ на разрезах (табл.2).

Таблица 2

Показатели оценки состояния горных работ

_I______I__

Показатель ! Формула

1. Опережение вскрышных работ по ,,1г = п (к к } м3 отношению к добычным ^ ддоб.1 в1 " в*'

2. Опережение добычных работ по Л Л - П -дК отношению к вскрышным л Д1 ~Адоб.1 (~=--—'т

К= Кп

3. Объем недобитого в результате -аУ~1

опережения вскрьпшьк работ л = -=-— , т

угля и ¡(в + 1/^

4. Коэффициент' предстоящего роста V _ удельных объемов вскрыши ^ ^

5. Уровень реализации потенциаль- ^ Ддоб.I _ Кв + I/С ных возможностей по добыче ' Р~ г ^п м- .т /-л

где Д ^ - объем добычных работ за истекший период, т;

у - плотность угля, т/м3; К ^ - коэффициент вскрыши в предстоящий (до конца разработки) период работы, м3/т.

Анализ данных о результатах и условиях работы разрезов по представленной методике показывает, что значения показателей, оценивающих состояние и возможности горных работ, могут иметь очень широкий диапазон. Такие относительные показатели как скорость производства вскрышных работ К, коэффициент предстоящего роста удельных объемов вскрыли К и .уровень реализации потенциальных возможностей разрезов по добыче К , могут быть больше или меньше среднего значения, равного единице. Абсолютные значения опережения вскрышных аУ~{ и добычных Л Д1 работ, объема недобытого угля д Дд и создававши срок опережения Ескрьглных работ могут быть больше или меньае среднего значения, равного нулю. Нахождение перечисленных показателей в определенном диапазоне значений позволяет дать многостороннюю качественную характеристику

состояния горных работ, использрвания возможностей и ресурсов разрезов, в том числе природных. •

Состояние горных работ может оцениваться как нормальное, хо-^., рошее и плохое. Хорошее характеризуется относительной скоростью ведения вскрышных работ 0,85-0,93 ^К'-б^Г. Принтом остальные показатели имеют следующие значения: <¿-0 ; ¿Л/ >0 ; 4 Д^О ; К Кр> I. Это наиболее сложно осуществимый режим"работы разрезов с текушим коэффициентом вскрыши .меньше среднёго значения и отнесением части вскрышных объемов к отработке на более поздний период. Нормальное- состояние горных,работ с относительной скоростью ве- '' дения вскрышных работ 1Ж'^1,07+ Г, 15* .При этом остальные показатели имеют следующие значения: А0 ; 4 Д0> 0 ; К^-1 ; Кр^- I. Это умеренно затратная тетфолргия с текущим коэффициентом'[ вскрыши больше среднего значения. Плохое - состояние горных работ в случаях К'^-0,85 т 0,93 и ^>1,07 + 1,15. Первый характеризуется излишним отставанием вскрышных работ и опасностью обрушения бортов открытых горных выработок, второй - высоким опережением вскрыл ньк работ и низким использованием возможностей разрезов- по добыче угля.

Результаты анализа состояния горных работ в целом по концерну "Кузбассразрезутоль" и десяти наиболее крупным и представительным разрезам, выполненного по предложенной методике с использованием одного из основных показателей Кр - уровня реализации потенциальных возможностей по добыче угля,представлены на рис.3.

Из рис.3 видно, что наиболее полное использование возможностей по добыче угля на разрезах юга бассейна ("Сибиргинский" К = 1,4 ; "Красногорский" Кр = 0,92 ; "Таллинский? Кр = 0,90 ; "Байдаевский" Кр = 0,86). Более низкое использование возможностей на разрезах центра и севера Кузбасса (им.50-летия Октября К =0,50; "Краснобродсний" Кр = 0,48; "Черниговский" Кр = 0,48).

По концерну в целом показатели состояния горных работ свидетельствуют о том, что по мере ухудшения использования возможностей открытых разработок Кузбасса возрастает относительная скорость производства вскрышных работ до значений Кл= 1,43. Предсто-яшие объемы вскрышных работ на месторождениях составляют лишь 0,69 от уже достигнутого уровня. Обеспеченность объемами добычных работ составляет 54,3 лет и превышает обеспеченность вскрышных на 16,2 года. Опережение вскрышных работ в год достигло 108 млн.м3. Из-за нерациональных направлений и темпов развития карьерного

■ пространства ежегодно не добывается дополнительно до 14+18 млн.т .¡--угля. Угоерб только от роста себестоимости добычи угля составляет ■ лв 1989-1992 гг. 150 + 230 млн.руб/год.

Рис.3. Динамика показателя реализации (Кр) возможности предприятий по добыче угля:

1-10 - соответственно по разрезам "Сибиргинский","Таллинский" , "Красногорский", "Междуреченский", "Томусинский , "Байдаевский","Новосергеевский", • "Краснобродский", им.50-летия Октября, "Черниговский" ; II - по концерну "Кузбассразрезуголь".

На разрезах значительно возрастает землеемкость работ. Например, на разрезах "Кедровский" и "Черниговский", которые используют свои возможности на 40-5СЙ, она составляет 42 га/млн.т. Землеемкость разрезов юга Кузбасса, использугоших свои возможности на 80-100%, равна 18 га/млн.т.

Низкие технико-экономические показатели работы, неудовлетворительное состояние горных работ разрезов, являются следствием применения одно и двубортовых систем разработки всего поля разрезов по длине, что обуславливает'наибольшую деконпентрацию работ.

Для регулирования режима горных работ и получения в длительные периоды эксплуатации разреза стабильного коэффициента вскрыши в работе предложен следующий порядок отработки поля разреза:

- на вытянутых пологих и наклонных месторождениях первоначально разработка ведется вдоль выходов пластов под наносы по всей длине поля ; затем горные работы концентрируются в основном на участке с небольшой протяженностью (первая очередь), который разрабатывается до граничной глубины, а вдоль всего поля работы постепенно гасятся ; вторая очередь представляет собой разработку месторождения полосами (определенной ширины) по падению с одновременным развитием работ в двух или более полосах продольными, поперечными или диагональными заходками и обшим направлением фронта работ по простиранию ;

- на вытянутых крутопадаюших месторождениях разработка в начале ведется так же вдоль выходов пластов под наносы по всей длине поля ; затем горные работы концентрируются на участке с небольшой протяженностью, наиболее углетсышенном (первая очередь), который разрабатывается до граничной глубины, а работы по всей длине поля постепенно гасятся ; вторая очередь представляет собой разработку месторождения (обоих бортов, его нижней части) участками, блоками, полосами (заходками) с продольной, поперечной или диагональной (10-20°) ориентировкой фронта относительно простирания пластов в зависимости от применяемого вида,транспорта. Наибольшая же эффективность ведения горных работгв сложных горногеологических условиях разработки вытянутых н плане месторождений Кузбасса может быть достигнута при отработке полей разрезов от фланга к флангу. Применение при этом смешанной (углубочно-сплошной) поперечной простиранию пластов однобортовой системы разработки и внутреннего отвалообразования с использованием для спирального заезда на нижележвщие отметки наклонных в противоположные стороны рабочих и отвальных плошадок панелей,соединенных горизонтальными транспортными бермами на нерабочих бортах разрезов. Система разработки позволяет:

- увеличить концентрацию горных и отвальных работ в 8-10

раз ;

- стабилизировать на уровне, близком к среднему, граничному, экономически обоснованному, величину текущего коэффициента вскрыши из-за меньшей в 3-5 раз его вариации по простиранию пластов

по сравнению с продольными системами разработки ;

- сократить расстояние транспортирования пород вскрьши во внутренние отвалы по сравнению с внешними в 3-4 раза и избежать ее переподъема ;

- увеличить на 5-8° крутизну нерабочих бортов разрезов и сократить объемы вскрышных работ за счет сокращения их протяженности ;

- иметь более разномерный качественный состав добываемого угля ;

- осуществлять ускоренный возврат рекультивируемых земель через 5-7 лет после их изъятия ;

- иметь меньшую в 4-5 раз остаточную горную выработку ;

- осуществлять целенаправленное техногенное строительство территории разработки на базе максимального размещения пород вскрыши в выработанном пространстве разрезов ;

- расширить область применения открытого способа разработки, значений граничного коэффициента вскрыши на 25-30% при сокращении расстояния транспортирования пород, снижении затрат на вскрышные работы по сравнению с существующими системами разработки.

Основной особенностью разработанной системы является применение наклонных в противоположные стороны рабочих и отвальных площадок панелей, позволяющих совместить вскрывающие и эксплуатационные выработки. Разработка при этой системе ведется сразу на полную глубину и осуществляется завалка запасов угля, находящихся за границами области эффективного применения открытых работ.

Такой порядок отработки в наибольшей мере обеспечивает использование выработанного пространства для внутреннего отвалооб-разования (в случае принятия решения о его завалке) и способствует сокращению затрат на транспортирование вскрыши. Для его реализации необходимо активно применять высокие уступы, оборудование большой единичной мощности с расширенными технологическими возможностями (гидравлические лопаты, драглайны и т.д.). Этапная отработка поля т'эреза с активным регулированием режима вскрышных работ внедрена в 1974 г. на разрезе "Краснобродский" с экономическим эффектом в 253 тыс.руб. и на разрезе "Прокопьевский" в 1980 г. с эффектом 255 тыс.руб.

В работе предложена методика оценки влияния концентрации работ на производительность оборудования, которая учитывает потери времени горной и транспортной техники на проходке дополнительных скользящих съездов, из-за перегонов и взрывных работ и т.д. Получена зависимость интегрального коэффициента использования горного и транспортного оборудования на производительной работе от длины фронта, работ. С помощью предложенной методики установлено, что длина фронта горных работ, обеспечивающая мини-

мальные средневзвешенные по видам технологии приведенные затраты, находится в пределах: при автомобильном транспорте 250-=- 500 м, при железнодорожном - 800 -f 1200 м. при бестранспортной технологии - 1200 4 1500 м, при комбинированной технологии - 8004 1200 м.

Все месторождения Кузбасса, пригодные для открытой разработки, представляют собой свиту пластов сложного строения и залегания, где можно выделить угленасышенную зону и зону "чистой" вскрыши. Поэтому технология ведения горных работ на уступах представлена в основном двумя видами схем: схемы отработки смешанных угольно-породных блоков и схемы ведения вскрышных работ. В работе приведены наиболее целесообразные варианты этих групп схем, обоснованы их параметры.

При разработке сложных блоков, исходя из условия раздельной выемки угля v. максимального извлечения его из недр, предложены показатель степени сложности (С) и коэффициент реализации технической производительности экскаватора ^KCJI), определяемые по (боомулам с

ScT-n? „

С = ~~" i Ксл . К? = КХ ^ , (8)

где Ser - площадь (поперечное сечение заходки) "стандартного" для данной марки экскаватора забоя в целике, и^ : П<р - количество раздельно извлекаемых разных по качеству слоев- горных пород в сечении забоя; ¿ ^ - фактическая плошадь забоя работающего экскаватора, м^; Kj - поправочный коэффициент к технической производительности экскаватора.

Сравнительная оценка, влияния горнотехнических и технологических факторов на показатель степени сложности и коэффициент реализации технической производительности экскаватора позволила разработать классификацию залежей (пластов) полезных ископаемых по сложности их раздельной выемки (табл.3).

По величине показателей "С" и "Ксл" месторождения юга бассейна. при раздельной выемке угля и породы могут быть отнесены к усложненным, северного и восточного районов Центрального Кузбасса - к сложным-, а. западные районы центральной части бассейна -к весьма сложным.

В работе обоснована высота уступа:

- при разработке сложных угольно-породных блоков торцевым забоем исходя из возможности прочерпывания экскаватором контакта

угля с породой; изменяется в зависимости от угла падения пласта и применяемой выемочно-погрузочной техники от 3-4 до 12-16 м;

- при разработке вскрыши исходя из минимума затрат и устойчивости массива пород; может достигать в условиях работы с транспортными средствами 40-60 м.

-' - Таблица 3

Классификация условий разработки экскаваторами по сложности при раздельной выемке угля и породы

Тип ' Условия ' Значения оценочных показателей сложности разра-зале|разработки1— - - - -бртки_.

жи 'Технология с использова.-'Технология с использова,-

!

_1Лйём автотранспорта 'нием ж.д.транспорта____

I Простые С4 2;Ксл»0,9 С* 1,5; Ксл> 0,9 П Усложнен- 2*С*8

ше , 0.9ЖС/ 0,75+0,7 0,9>КСЛ»0,754-0,7

Ш Сложные 8-й С ^ 15; 5£С410;

0,75+0,7»КСЛ*0,6*0,5 0,75+0,7»КСЛ* 0,6+0,5

1У сложные С>15;Ксл^0,5 С >Л0; К^ 0,5

Обоснована исходя из минимума потерь угля предельно возможная мощность пласта, отрабатываемого в траншейном забое экскава-торами-мехлопатами. Установлено, что без дополнительных потерь угля мехлопатой в траншейном забое могут быть отработаны пласты, горизонтальная мощность которых изменяется в пределах от 5-7 м (при угле падения ^ = 20°) до 8-12 м (при у = 80°).

Всего для сложноструктуршх месторождений разработано 75 гибких и наиболее характерных схем, 48 из которых отвечают работе оборудования в смешанных угольно-породных блоках и включены в альбом "Типовые технологические схемы ведения горных работ на угольных разрезах". Внедрение типовых технологических схем в сложных горно-геологических условиях обеспечило за счет совершенствования схем транспортного развития, более рационального формирования структур основного и вспомогательного горного и транспортного оборудования, совершенствования элементов системы разработки увеличение производительности экскаваторов на вскрыше на 13,8%. Получен экономический эффект 732 тыс.руб.

Во вскрышной зоне работы ведутся с относительно малой (8-

17 м) высотой уступов, что обусловливает наличие большого числа (8 4-11) транспортных горизонтов и значительную протяженность фронта горных работ, которые по мере увеличения глубины разработки постоянно возрастают. К настоящему времени созданы благоприятные предпосылки для перехода при транспортной технологии к работе с высокими уступами: поступление на разрезы разных типов выемочных машин, позволяюгоих работать с верхним и нижним черпанием и погрузкой ; появление буровых станков с глубиной бурения до 60 м ; вовлечение в отработку глубинных и нагорных, труднодоступных для транспорта горизонтов разрезов ; наличие фронта горных работ, что при требуемой скорости его подвигания позволяет укрупнить уступы.

Исследованиями установлено, что на разрезах центрального, восточного и северного Кузбасса высота уступов при соблюдении соответствующих мер безопасности может достигать 30 -г- 40 м, а на разрезах южного Кузбасса до 60 м. Это позволяет более активно управлять режимом ведения вскрышных работ. Безопасность работ обеспечивается оборкой уступов при формировании и соблюдением дополнительных мер безопасности, выявленной линейной зависимостью от высоты уступа дальности разлета кусков породы от основания.

Благодаря применению на разрезах схем с высокими уступами увеличивается угол откоса рабочего борта разреза, снижаются текущие объемы вскрышных работ и часть из них переносится на отработку е. более поздний период, что ведет к уменьшению плоптади нарушаемых земель горными работами ; сокращается число разрабатываемых вскрышных уступов и обеспечивается более полное использование линейных рабочих параметров оборудования ; сокращаются объемы работ по строительству и содержанию железнодорожных путей и автодорог, а также прочих работ.

Внедрение на разрезах Кузбасса схем с высокими уступами при бестранспортной и транспортной технологии позволило получить экономический эффект в размере 972 тыс.р. При корректировке горной-транспортной части проекта разреза "Сибиргинский" предусмотрено применение высоких уступов в зоне транспортной технологии.

Отработка глубинных горизонтов месторождения остается серьезной проблемой для открытых работ. Одним из нетрадиционных подходов, предложенных в работе, является применение драглайнов на выемке и подъеме горной массы с нижних горизонтов. Это комбинированная разработка, при которой верхние горизонты месторождения отрабатываются по транспортной технологии мехлопатами с непосредственной погрузкой породы в транспортные средства, а нижние -

без применения транспорта драглайнами с подъемом породы до концентрационного горизонта и последующей вывозкой ее на внешние отвалы. Для улучшения условий погрузки разработано устройство ковша драглайна (а.с. 1006647).

Установлено, что применение комбинаций видов технологий позволяет обеспечить повышение производительности оборудования за счет ускорения погрузки пород из навала, сокращения расстояния транспортирования и доли наклонных участков трасс, уменьшения времени обмена транспорта, более рационального плана и профиля подъездных путей и станции. Уменьшение до минимума либо полная ликвидация наклонных участков пути позволит повысить весовую норму железнодорожных составов на 20-30%. Погрузка значительных объемов горной массы на одном транспортом горизонте повысит (в 5-7 раз удельные объемы вскрыши, приходящиеся на передвижные транспортные коммуникации.

Уменьшение количества и протяженности постоянных транспортных коммуникаций позволит на 30-70% сократить объемы горнокапитальных работ и вскрываютих выработок. Увеличение угла откоса рабочего борта до 24-30° за счет применения драглайнов приведет к уменьшению на 20-30% текущего коэффициента вскрыши.

Расчетный годовой экономический эффект при отработке вскрышной толши мощностью 120 м по предлагаемой технологии составляет 2,8 млн.р на I км фронта горных работ.

Выбор комплектов горного и транспортного оборудования предполагает их рациональное качественное сочетание и количественное соотношение. Однако на практике из-за несогласованности выпуска отдельных машин, разного срока их службы, изменяющихся горно-геологических условий желаемое соответствие машин не всегда вьщержи-вается. Исследованиями обосновывается и практически доказывается возможность повышения эффективности работы и достижения на определенный отрезок времени локального оптимума при формировании структуры, из имеющегося оборудования.

Одним из эффективных решений в направлении более полной реализации возможностей машин является совместная работа экскаваторов в забоях. Это качественно новая технология, отдельные варианты применения которой имеются как на угольных разрезах, так и на карьерах в горнорудной промышленности.

Время погрузки состава одновременно двумя экскаваторами составляет:

=____. (91)

" и (а, *аг) - ея ■ а *

где Ьп - время погрузки состава, мин; - вместимость состава, м3; ¿с - длина состава, м; ¿э - расстояние между экскаваторами по фронту работ, м; 0.^ - производительность первого экскаватора, имеющего возможность осуществлять погрузку состава по всей длине, м3/мин; С^ - производительность второго экскаватора, осуществляющего погрузку не по всей длине состава, ( Ас ), м3/мин.

Удельная металло- и энергоемкость одного мощного экскаватора больше, чем у двух меньшей мощности при их совместной работе. Для расчета массы экскаватора и мощности сетевого двигателя

(Ас) представлены эмпирические зависимости:

тз= 34,48 Е1'11^; /Ис = 44,824 Е1'112 + 26, (10)

где тэ - масса экскаватора, т; /Ус - мощность сетевого двигателя, КВТ.

Для двух экскаваторов с той же суммарной вместимостью ковла получим выражения:

(2) = 31,9 Е1'112; № = 41,4? Е1'11^ +56 (II)

Анализируя выражения С 1С^ и (II), можно сделать вывод, что значения удельной металлоемкости при совместной работе экскаваторов, например ЗКГ-8и и ЗКГ-4у по сравнению с ЗКГ-12,5,в среднем меньше в 1,2 раза, а энергоемкости -'в 1,6 раза.

Расчеты подтверждают, что при совместной работе двух экскаваторов затраты на погрузку вьпе, чем при их раздельном использовании. С увеличением мощности экскаватора абсолютное значение и темпы прироста этих затрат возрастают. Б отнотении транспортных расходов наблюдается обратная зависимость, что' свидетельствует о существовании границы у этих видов погрузки (рис.'4).

Для реализации предлагаемого ре-ления имеются все необходимые предпосылки: длина составов (15С-20и м) значительно превышает минимально допустимое по условиям безопасности расстояние (ЗС-

м) между экскаваторами мехлопатами по брснту работ даже при установке последних по одну сторону железнодорожного полотна; отсутствие контактной сети на забойных путях позволяет одновременно производить двухстороннюю погрузку локомотивосостава. При этом появляется возможность высвобождения рельсошальной решетки и других материалов для устройства дополнительных обменных

Рис.4. Изменение удельных приведенных затрат на экскавацию и транспортирование ^С) от вместимости ковша (Ед) экскаватора:

— — - погрузка состава одновременно двумя экскаваторами ;

------ _ догрузка состава одним

экскаватором ; 1.2 - затраты соответственно на погрузку и транспортирование пород ; 3 - суммарные затраты на погрузку и транспортирование пород.

пунктов в непосредственной близости к забою, сокращения числа забоев в работе.при одновременном увеличении интенсивности работ, концентрации выемочно-погрузочных и переукладочных работ на уступах. Анализ показал, что применение на погрузке состава одновременно двух экскаваторов в условиях открытых работ Кузбасса целесообразно и экономически выгодно в 10 тупиках 1 забоях), что позволит сократить время погрузки локомотивосоставов на 15-18 минут и увеличить объемы вскрыши с вывозкой железнодорожным транспортом на А~% (3,5-5,5 млн.м3). Расчетный экономический эффект составит 2-2,5 млн.р/год.

Существующая на разрезах Кузбасса бестранспортная технология в силу условий применения сопровождается значительными объемами переэкскаваши вскрышных пород. Поскольку в большинстве случаев при отработке блока на вскрыше и перезкскаваиии породы применяется один и тот же экскаватор, то 15-20% объема перевалочных работ приходится на сооружение трассы для его перехода с яруса на ярус в отвальной зоне.

В схемах с последовательной экскавацией и перевалкой вскрыши параметры комплекта драглайнов по глубине черпания и высоте разгрузки используются не полностью. Кроме того, для размещения и безопасной работы экскаваторов на каждом из ярусов создаются ши-

рокие рабочие плошадки, за счет которых часто совершенно излишне выполаживается откос отвала, что приводит к высоким значениям К . Для снижения объемов переэкскаваиии автором предлагается технологическая схема спаренной работы драглайнов С патент 182896). При спаренной работе двух экскаваторов ЭШ-15/90 и ЭШ-Ю/70 высота одноярусного отвала может достигать 130-140 м, а объемы работ по горной массе сокращаются в 1,5-1,9 раза.

Рассмотренные выше варианты схем совместной работы экскаваторов на погрузке, при бестранспортной технологии направлены на изыскание внутренних.;.резервов производства. Они в значительной мере способствуют повышению эффективности работы горнотранспортных комплексов уже имеющегося оборудования, но не отрицают и не противоречат технической политике по перевооружению предприятий на новую более мошную технику, созданию высокопроизводительных машин для открытых разработок. Одним из кардинальных решений по расширению области применения бестранспортной технологии с поперечным перемещением пород во -внутренние отвалы является применение экскавапионно-транспортируюшей установки 'ЭТУ).

Конструкция такой установки состоит из двух башен на гусеничном или шагающем ходу, тяговой лебедки, системы канатов и ковша скреперного или драглайнового типа. Одна башня размещается на верхней плошадке вскрышного уступа, а другая на предыдущей отвальной заходке. Основой для создания установки может служить база современных драглайнов ЭШ-Ю/70, ЭШ-15/90, ЭШ-40/85 или мехлопат типа ЭКГ-12,5, ЭКГ-20 и т.д.

Отсутствие длинной стрелы на установке позволяет более чем в 2-2,5 раза увеличить вместимость ковша по сравнению с базовой машиной. Поскольку установка во время работы переметается только по невзорванной породе, т.е. по целику, база ее может иметь меньший диаметр. Перемещение ковша в одной плоскости на значительное расстояние дает возможность в 3-4 раза увеличить скорость его движения как в груженом, так и порожнем состоянии. Возможность прицельной разгрузки в отвальную заходку позволяет до минимума сократить межгребневые пространства и объем последующей планировки отвальной плошадки бульдозерами.

Применение ЭТУ позволит почти полностью ликвидировать объемы переэкскаваиии, существенно увеличить высоту вскрышного уступа, отрабатываемого с внутренним отвалообразованием (до 80*100 м и более), прирастить глубину открытых работ и более полно использо-

вать выработанное пространство для внутренних отвалов. Разработан эскизный проект установки с вместимостью ковша 20 м3 и дальностью переметения пород до 400 м. Расчетный экономический эффект составляет 180 тыс.р. на I млн.м3 породы вскрыши.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации разработаны научно обоснованные технические и технологические решения, обеспечивающие развитие технологии открытой угледобычи при разработке сложноструктурных месторождений, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в угольной промышленности.

Основные научные выводы, методические положения и практические рекомендации заключаются в следующем.

1. Исследованием развития технологии открытой угледобычи при разработке сложноструктурных месторождений Кузбасса установлено, что максимальная эффективность добычи угля в бассейне достигается в случае,если объем добычи на разрезах находится на оптимальном уровне, который определяется существующими функциями эффективности работы угледобывающих предприятий, В этой связи:

- разработана модель, описывающая процесс оптимизации объемов открытой угледобычи в бассейне, включающая функции изменения соответствующих показателей эффективности работы шахт и разрезов;

- установлено, что кратности, соотношения удельных показателей эффективности работы шахт и разрезов имемт широкий диапазон значений от 0,21 до 50, а функции их изменения имеют линейную зависимость ;

- выявлена целесообразность увеличения доли объемов открытой угледобычи в Кузбассе до оптимальной величины на 20-30 процентных пунктов.

При оптимизации объемов добычи угля открытым способом достигается снижение затрат на производство на 20-25$, численности персонала на 16-20%, травматизма на 40-50% и на 20 млн.т потерь угля.

2. Минимально необходимые и достаточные затраты ресурсов, эффективная величина доходов при работе разрезов в условиях рыночной среды достигаются ограничениями области применения открытых горных работ при существующих технологиях наиболее простыми горно-геологическими условиями разработки с низким коэффициентом

вскрыши, при высоком качестве углей, наобходимостью добычи в режиме самофинансирования разрезами конкурентоспособного по сравнению с газом топлива. При добыче углей энергетических марок величина граничного коэффициента вскрыши не должна превышать 3-4 м3/т для рядовых углей и 5-6 м3/т для коксующихся и обогащаемых сортовых углей. При этом более чем в 2 раза снижается земдеем-кость разработок.

3. Оценку эффективности развития горных работ во времени и пространстве предлагается производить на основе системы показателей, получаемых сопоставлением текущих объемов вскрышных и добычных работ с технологически средними значениями, определяемыми горно-геологическими условиями в границах работ. Определяемый на этой основе уровень реализации потенциальных возможностей разрезов Кузбасса снизился к настоящему времени в среднем с 1,0 до 0,67, составляя по отдельным разрезам от 0,48 до 1,4. Вследствие нерациональности развития карьерного пространства теряется возможность ежегодно дополнительной добычи угля до 14-18 млн.т при минимальных дополнительных затратах ресурсов, что подчеркивает важность поиска решений по более совершенным технологиям и пространственному развитию горных работ на разрезах.

4. В настоящее время наиболее перспективной для разработки сложноструктурных месторождений угля в Кузбассе является смешанная (углубочно-сплошная) поперечная однобортовая система разработки и внутреннего отвалообразования с использованием для спирального заезда на нижележащие отметки наклонных в противоположные стороны рабочих и отвальных ллотадок панелей и горизонталь-, ных транспортных" берм. Система позволяет, достигнуть высокой концентрации работ и снизить их землеемкость в 3-4 раза, стабилизировать объемы вскрышных работ на уровне текущего коэффициента вскрыши,близкого граничному, сократить расстояние транспортирования пород вскрыши до 3-4 раз, перейдя полностью на внутреннее отяалообразование, осуществлять возврат земель через 5-7 лет после их изъятия. При этом область применения открытых работ может быть расширена по сравнению с существующими системами разработки с увеличением значения граничного коэффициента вскрыши на 25-30%.

5. При проектировании открытых горных работ снижение их зем-леемкости, ускорение возврата земель обеспечиваются при учете исходной структуры изымаемых земель, их природной и техногенной нарушенное™, динамичности рельефа. Целенаправленное техногенное

строительство обеспечивает получение на территории разработок и отвалов до 75% плошадей с положительными преобразованиями против 25-35% по сушествушим проектам.

6. Внедрение в практику рекомендаций, составляющих основу технических и технологических решений, обеспечивавших развитие технологии открытой угледобычи при разработке сложноструктурных месторождений, подтвердило их достоверность и высокую экономическую эффективность. При этом:

- применение разработанных типовых технологических схем ведения горных работ для разработки сложноструктурных блоков обеспечивает повышение производительности экскаваторов на 13,8%, а увеличение крутизны рабочих бортов до 26-30° за счет применения высоких уступов позволяет снизить землеемкость угледобычи на 2235% ;

- применение технологии работ с использованием драглайнов для экскавации пород с нижнего горизонта на концентрационный для погрузки в транспорт позволяет на 20-30% сократить текущий коэффициент вскрыши и на 38-45% снизить затраты на вскрышные работы, расширить область и срок применения вскрышных железнодорожных комплексов разрезов ;

- совместная погрузка локомотивосоставов двумя экскаватора-ми-мехлопатами позволяет увеличить производительность вскрышного комплекса на П-13%, а совместная работа двух экскаваторов-драглайнов при формировании одноярусных отвалов (а.с. 182.8496) - сократить в 1,5-1,9 раза объем работ по горной массе ;

- в зонах концентрации рациональная длина фронта горных работ составляет: при автомобильной технологии 250-500 м, при железнодорожной - 800-1200 м, при бестранспортной - 1200-1500 м и 800-1200 м при комбинированной технологии.

В целом внедрение рекомендаций, основанных на результатах выполненных исследований, обеспечило на разрезах Кузбасса экономический эффект в размере 3,6 млн.руб (в пенах 1989 г.).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

I. Типовые технологические схемы ведения горных работ на угольных разрезах/ Б.Н.Лоханов, A.C.Ненашев, В.А.Ермолаев и др.-М.: Недра, 1982.- 405 с.

2. Новые решения в технологии ведения'горных работ на разрезах Кузбасса/ В.И.Кузнецов, В.А.Ермолаев, А.С.Ташкинов, А.С.Ненашев. Кемерово: Кемеровское книж. изд-во, 1994.- 150 с.

3. Ермолаев В.А. Разрезам Кузбасса - гибкую интенсивную технологию/Уголь. 1987.-№ 2.-С.II-14.

4. Ермолаев В.А., Гойхман Э.Э., Федотенко С.М. К вопросу целесообразности отработки разреза "Талдинский" уступами увеличенной высоты/ Совершенствование технологии и организации открыто угледобычи в Кузбассе - Кемерово: Кемеровское книж. изд-во, I988.-C.3-8.

5. Ермолаев В.А. Оценка надежности работы карьера при разработке сложноструктурных месторождений/ Новое в теории проектирования и технологии открытых горных работ.- Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1974.-С.149-157.

6. Ермолаев В.А. Оценка изменчивости поведения пластов угля сложных горных массивов в плане/ Совершенствование добычи угля открытым способом в Кузбассе - Киев:УкрНШпроект, I974.-C.II-I8.

7. Погрузка составов двумя экскаваторами/ В.А.Ермолаев, Г.А.Старостин, Э.Э.Гойхман// Рук.деп. ЦНИЭИУголь.-13.07.1988.№4656-C.I4.

8. Ермолаев В.А. Оптимизация границ и мощности разрезов Кузбасса/ Вопросы проектирования открытой разработки угольных месторождений - Кемерово: КузПИ, 1990.-С.79-83.

9. Лоханов Б.Н., Ермолаев В.А. К вопросу оценки сложности структур месторождений/ Совершенствование открытой разработки месторождений полезных ископаемых - Новосибирск:ИГД СО АН СССР, 1973.-С.71-77.

10. Ненашев A.C., Ермолаев В.А. Влияние концентрации горных работ на использование оборудования по фактору и взрывные работы/ Добыча угля открытым способом.-М.:ЦНИЭИУголь, 1974.-№11.-С.8--9.

[I. Корякин А.И., Ермолаев В.А. Снижение разубоживания угля при выемке маломощных пластов на разрезах Кузбасса/ Добыча угля открытым способом.-М.:ЦНИЭИУголь, 1977,-№8.-С.4-5.

'.2. Ермолаев В.А., Рыбаков Б.Н., Глазков А.Л. Обоснование технологии добычных работ в зоне с высокими уступами при бестранспортной системе разработки/ К предстоящей научно-практической конференции "Молодые ученые и специалисты Кемеровской области - народному хозяйству".Тез.докл.-Кемерово:1977.-С.240-241.

13. Ермолаев В.А., Рыбаков Б.Н., Глазков A.J1. Безопасные условия труда при бестранспортной системе разработки/ Добыча угля открытым способом.-М.:ЦНИЭИУголь, 1977, №11.-С.13-15.

14. Ненашев A.C., Ермолаев В.А., Гойхман Э.Э. О разработке труднодоступных для транспорта горизонтов разрезов Кузбасса/Уголь 1990.-Н.-С.20-24.

15. Совершенствование работы оборудования вскрышных железнодорожных комплексов разрезов Кузбасса/ Ненашев A.C., Ермолаев В.А, Старостин Г.А., Гойхман Э.Э.// Повышение эффективности открытой угледобычи.-Кемерово:КузПИ. 1989.-С.75-82.

16. Богатырев В.П., Ненашев A.C., Ермолаев В.А. Технология разработки сложноструктурных месторождений Кузбасса, Вып.2. Обзор.-М.:ЦНИЭИУголь, I98I.-C.38.

17. Ненашев A.C., Ермолаев В.А., Рыбаков Б.Н. Снижение потерь угля на разрезах Кузбасса. Вып.5., Обзор.-М.:ЦНИЭИУголь, 1981. -С.41.

18. Ненашев A.C., Ермолаев В.А. Систематизация прочих экскаваторных работ на разрезах Кузбасса/ Добыча угля открытым способом. -МЛЦНИЭИУг о ль. 1982.-»З.-С. 31-33.

19. О регулировании режима горных работ при отработке вытянутых наклонных месторождений/ Томаков П.И., Лоханов Б.Н., Ненашев A.C., Ермолаев В.А.// Разработка угольных месторождений открытым способом. Вып.5.-Кемерово: 1976.-С.5-15.

20. Лоханов Б.Н., Ермолаев В.А., Ненашев A.C. Количественная оценка мощности элементов сложноструктурных массивов/ Добыча угля открытым способом.-М. :ЦНИЭИУголь, 1973.-М.-С.5-6.

21. Лоханов Б.Н., Ненашев A.C., Ермолаев В.А. К вопросу количественной оценки степени сложности месторождений Кузбасса/ Совершенствование технологии открытых горных работ.-Кемерово: КузПИ. I97I.-C.I76-I8I.

22. Выбор оптимального комплекта оборудования в горнотранспортной системе Краснобродского разреза/ Ненашев A.C., Старостин Г.А., Ермолаев В.А., Боровский A.A.// Совершенствование технологии и организации открытой угледобычи в Кузбассе.-Киев: УкрНИИпроект. 1972.-С.28-38.

23. Васильев Е.И., Лоханов Б.Н., Ермолаев. В.А. К вопросу выбора способа выемки угля при разработке месторождений Центрального Кузбасса/ Совершенствование технологии и организации открытой угледобычи в Кузбассе.-Киев¡УкрНИИпроект,1973.-С.3-8.

24. Лоханов Б.Н., Ермолаев В.А. К учету маневренности погрузочно-транспортных комплексов/ Открытая угледобыча в Кузбассе.-Кемерово: Кемеровское книж. изд-во. 1976.-С.142-149.

25. Лоханов Б.Н., Ермолаев В,А., Федоров С,С. Производительность экскаваторов-мехлопат при раздельной отработке свиты пластов крутого падения/ Совершенствование добычи угля открытым способом в Кузбассе.-Киев:УкрНИИпроект. 1976.-С.3-9.

26. К определению оптимальной длины фронта работ при отработке пологих месторождений этапами/ Ненашев A.C., Ермолаев В.А. и др./ Открытая угледобыча в Кузбассе.-Кемерово: Кемеровское книж. изд-во, 1976.-С.178-185.

27. Лоханов Б.Н., Ненашев A.C., Ермолаев В.А. О критерии выбора вариантов технологии при открытой разработке месторождений/ Совершенствование.добычи угля открытым способом в Кузбассе.-Киев:УкрНИИпроект. 1976.-С.9-13.

28. Ненашев A.C., Ермолаев В.А. Оценка сложности условий и нормирование технологии при отработке сложноструктурных месторождений существующей техникой/ Материалы_научно-технической конференции "Научно-технические проблемы- повышения эффективности использования горнотранспортного оборудования и улучшения качества добываемого угля".-Кемерово: Кемеровское книж. изд-во. 1977.-С.

29. Ненашев A.C., Ермолаев В.А. и др. О целесообразности отработки локальных угленасыщенных участков драглайнами/ Открытая угледобыча в Кузбассе. Итоги, Проблемы. Перспективы.-Кемерово: Кемеровское книж. изд-во. 1984.-С.34-38.

30. Ненашев A.C., Ермолаев В.А. Классификация залежей полезного ископаемого по сложности юс раздельной выемки экскаваторами/ Открытая угледобыча в Кузбассе. Итоги. Проблемы. Перспективы. -Кемерово: Кемеровское книж. изд-во. 1984.-С.47-51.

31. Ненашев A.C., Ермолаев В.А. О прочих экскаваторных работах на разрезах Кузбасса/ Открытая угледобыча в Кузбассе. Итоги. Проблемы. Перспективы.-Кемерово: Кемеровское книж. изд-во. 1984.-С.57-61.

32. Ненашев A.C., Ермолаев В.А., Рыбаков Б.Н. Влияние горно-геологических условий на производительность экскаваторов/ Добыча угля открытым способом.-М.:ЦНИЭИуголь. 1977.-№5.-С.6-8.

33. Ненашев A.C., Ермолаев В.А., Рыбаков Б.Н. Отработка угольных пластов траншейным забоем/ Добыча угля открытым слособом.-М.:

ЦНИЭИуголь. 1980.-№2.-С.7-9.

34. A.c. II54468 (СССР). Способ открытой разработки наклонных пластов месторождений полезных ископаемых/ В.С.Вагоровский, В.Н.Рыбаков, Н.С.Попов, А.С.Ненашев, В.А.Ермолаев./ Опубл. Б.И., 1985. №17.

35. A.c. 1006647 (СССР). Ковш экскаватора-драглайна/ Б.Н.Рыбаке М.А.Андреев, В.А.Ермолаев, В.Д.Рыбакова/ -Опубл. в Б.И. ,196 № II.

36. A.c. 691565 (СССР). Способ открытой разработки крутых пласт полезных ископаемых/ А.С.Ненашев, В.А.Ермолаев, А.И.Корякин Б.Н.Рыбаков./ -Опубл. в Б.И., 1979, № 38.

37. A.c. 662713 (СССР). Способ выемки тонких и средней мощности крутых пластов полезных ископаемых и устройство для его осу шествления./ А.С.Ненашев, В.А.Ермолаев, Б.Н.Рыбаков, В.Д.Рь бакова./ -Опубл. в Б.И., 1979, № 18.

38. A.c. 750658 (СССР). Рабочее оборудование гидравлического эв каватора/ Б.Н.Лоханов, А.С.Ненашев, Б.Н.Рыбаков, А.Л.Глазке В.А.Ермолаев, В.В.Садовец, В.Д.Рыбакова./ -Опубл. в Б.И., 1980, № 32.

39. A.c. 1828496 (СССР). Способ отвалообразования/ В.А.Ермолаев А.Н.Ревков, О.Л.Новоселов./ -Опубл. в Б.И., 1993, № 26.

40. Ермолаев В.А, Научно-технические аспекты безопасности жизне деятельности угледобывающих предприятий Кузбасса при перехо де к рынку/ Безопасность.жизнедеятельности предприятий в угольных регионах.-Кемерово:КузГТУ. 1994.-С.83-85.

Заказ 188. 'Ти^аж 100 экз. Печать на "Ризографе" Обьем 2,5 п.л.. Формат 60x84/16 . Типография Кузбасского государственного технического университета.

650027, Кемерово, ул. Красноармейская, 115