автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Технологическое обеспечение снижения зольности горной массы на шахтах ОАО "Воркутауголь"

кандидата технических наук
Сердюков, Вадим Валерьевич
город
Санкт-Петербург
год
1999
специальность ВАК РФ
05.15.02
цена
450 рублей
Диссертация по разработке полезных ископаемых на тему «Технологическое обеспечение снижения зольности горной массы на шахтах ОАО "Воркутауголь"»

Автореферат диссертации по теме "Технологическое обеспечение снижения зольности горной массы на шахтах ОАО "Воркутауголь""

Р Г о ОД

\ ДсК 1998 На правах рукописи

СЕРДЮКОВ Вадим Валерьевич

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СНИЖЕНИЯ ЗОЛЬНОСТИ ГОРНОЙ МАССЫ НА ШАХТАХ ОАО "ВОРКУ ГАУГОЛ Ь"

Специальность 05.15.02 - Подземная разработка

месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1998

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном горном институте им.Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель:

доктор технических наук профессор В.ПЗубов

Официальные оппоненты'.

доктор технических наук профессор КЛАрдашев, кандидат технических наук доцент В.П.Докукин

Ведущее предприятие: АО «СПбГипрошахт».

Защита диссертации состоится 22 декабря 1998 г. в 13 ч 15 мин на заседании диссертационного Совета Д.063.15.01 в Санкт-Петербургском государственном горном институте им. Г.В.Плеханова по адресу: 199026 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд. /г<?£ .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 20 ноября 1998 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ ^у/А/

Диссертационного Совета,/ /у^У^у^ г

докт. техн. наук, профессор / Э.И. БОГУСЛАВСКИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Поддержание экономически елесообразных соотношений между показателями качества обываемых углей и требованиями к ним потребителей является дной из ключевых технических задач современной юханизированной угледобычи. К числу основных показателей ачества, оказывающих существенное влияние на издержки роизводства и конкурентоспособность угольной продукции, тносится зольность добытой горной массы. Увеличение зольности обываемого угля приводит к росту затрат на обогащение и ранспортирование горной массы.

Основным направлением в преодолении различий в ольности добытых и отгружаемых потребителю углей является овершенствование способов их обогащения с использованием геханической породовыборки или обогатительных фабрик.

Проблема повышения качества добываемого угля и нижения издержек производства является актуальной для шахт )АО "Воркутауголь", отрабатывающих пласты в сложных горно-еологических условиях, характеризующихся большой глубиной едения горных работ, наличием зон с ложной и неустойчивой ровлями, значительными по размерам участками с руднообрушаемой основной кровлей, мелкоамплитудной изъюнктивной и пликативной нарушенностью.

Практически все шахты Воркуты, в их числе и ерспективные ("Воркутинская", "Заполярная", "Северная" и Комсомольская"), работают по временным технологическим хемам с совместным транспортированием угля и породы из клонных полей второй и третьей ступеней. Зольность угля, обываемого перспективными шахтами, по данным статистического чета составляет 37-48%, что в 2.5-3.0 раза превышает реднепластовую зольность разрабатываемых пластов и в 1.7-2.3 аза зольность отгружаемой потребителю угольной продукции.

Затраты на обогащение 1 т горной массы в условия Воркуты достигают 30 тыс. руб в ценах 1997 г. Затраты н подземный транспорт из-за засорения угля возрастают на 40-48%.

Значительная зольность добываемого угля является одной и основных причин увеличения издержек производства и снижени конкурентоспособности шахт ОАО "Воркутауголь" на рынка угольной продукции.

Цель работы. Обоснование технологических схем угольны шахт, обеспечивающих снижение зольности горной массь выдаваемой из шахты.

Задачи исследований:

- изучение основных природных факторов и условш предопределяющих засорение добытых углей при разработк запасов придонной части мульды на шахтах Воркутског месторождения;

- исследование влияния технологических схем и параметре выемочных участков на показатели качества угля;

- анализ известных способов снижения зольности угля очистных забоях и технологической сети шахт и оценк целесообразности их применения в условиях шахт ОА( "Воркутауголь";

- разработка рекомендаций и предложений по техническом совершенствованию типовых технологических модулей и звенье подземного комплекса угольных шахт,'обеспечивающих снижение : усреднение зольности горной массы, выдаваемой из шахты.

Основная идея работы. Параметры технологических схе! угольных шахт необходимо определять с учетом закономерноете: формирования зольности горной массы в очистном забое различных звеньях подземной транспортной сети.

Методы исследований. При проведении исследовани: использован комплексный метод исследований, включающи анализ и обобщение данных о влиянии горно-геологических J горнотехнических факторов на показатели качества угля; шахтны исследования динамики грузопотоков на различных этапах и формирования; математическое моделирование горнотехнически

итуаций. Данные шахтных исследований случайных процессов брабатывались с использованием методов математической гатистики и теории вероятности.

Защищаемые положения:

1. За счет совершенствования фактически сложившихся зхнологических схем зольность горной массы, выдаваемой на оверхность перспективными шахтами ОАО "Воркутауголь", может ыть снижена на 25-30%, в том числе: за счет повышения ффективности управления кровлей в лавах на 10-12%; за счет одернизации подземных транспортных сетей шахт на 15-18%. [ижние границы снижения зольности горной массы определяются олевым участием пластов в добыче и пластовой зольностью, реднестатистические величины которой для пластов Мощный, ройной и Четвертый составляет соответственно 13-14%, 12-18% и 0-22%. "'*"

2. Принципиальным требованием при разработке ероприятий по повышению качества добываемого угля следует читать отказ от присечки пород ложной кровли очистными омбайнами. Задачу поддержания ложной кровли необходимо ешать на основе технических и организационных мероприятий, ключающих оставление временных защитных пачек угля у кровли азрабатываемого пласта с последующим обрушением этих пачек на авный конвейер после выполнения ими своих функций.

3. На действующих горизонтах шахт, характеризующихся евозможностью быстрого изменения ранее принятых ространственно-планировочных решений по подготовке и гработке пластов, существенное снижение зольности добываемого гля может быть достигнуто путем модернизации транспортных зтей шахт на основе временных и стационарных накопительных ункеров, обеспечивающих селективно-порционное разделение угля

пород, поступающих из лав, проходческих забоев и мест ведения емонтно-восстановительных работ.

Достоверность научных положений, выводов и екомендаций обеспечивается большим объемом шахтных сследований, проведенных для широкого диапазона горно-

геологических и горнотехнических условий; удовлетворительно сходимостью фактических и прогнозируемых показателей зольност горной массы в различных звеньях транспортной сети шахть апробацией основных результатов исследований производственных условиях.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлены характер и степень влияния горн< геологических и технических факторов на нижние границ снижения зольности горной массы в различных звенья технологической схемы шахты.

2. Предложена физическая модель процесса формирования последующего управляемого скалывания на лавный конвейс предохранительной угольной пачки, оставляемой дг предотвращения обрушений пород "ложной" кровли в зоне выемк пласта.

Практическая значимость работы:

- сформулированы принципы компоновки сетей подземно1 транспорта на основе временных и стационарных бункеро! обеспечивающих снижение зольности горной массы;

предложен и обоснован эффективный вариаь модернизации схемы подземного транспорта шахты "Северная" целью адаптирования ее к селективно-порционному раздельное транспортированию угля и породы;

- доказано преимущество технологических схем ведет очистных работ с удержанием или самообрушением ложной кровл по сравнению с применяемой на шахтах ОАО "Воркутаугол! технологией совместной выемки комбайном угольного пласта пород ложной кровли;

- установлены средние численные значения приращени зольности горной массы в различных звеньях технологически схемы шахты дифференцированно по источникам поступления.

Реализация результатов исследований. Разработанные пр проведении исследований практические рекомендаци использованы при модернизации технологических схем шахт ОА "Воркутауголь", а также в качестве методической базы пр

оделировании подземных грузопотоков в условиях одготавливаемых горизонтов. Установленные зависимости широко спользуются в учебном процессе при подготовке специалистов эр но го профиля.

Апробация работы. Основные результаты исследований эклады вались и получили положительную оценку на технических эветах в ОАО "Воркутауголь", на ежегодных конференциях олодых ученых "Полезные ископаемые России и их освоение" [996 и 1997 гг); на научно-технической конференции "Проблемы евера" (1998 г).

Публикации. Основные положения диссертации изложены

4 опубликованных работах. В издательстве находится принятое к гчати учебное пособие.

Структура и объем работы. Диссертация содержит 5 глав, ведение и основные выводы, список использованной литературы из

5 наименований, изложена на 182 страницах машинописного зкста, включая 15 таблиц и 51 рисунок.

Автор выражает глубокую благодарность за консультации и етодическую помощь при выборе направлений исследований и тализе полученных результатов научному руководителю проф., т.н. Зубову В.П., за помощь, оказанную при проведении шахтных сследований и обработке полученных результатов, доц., к.т.н. нтонову A.A., начальнику Управления по качеству и сбыту угля АО "Воркутауголь" Пенькову А.Г., начальникам служб ОТК шахт Воркутинская", "Заполярная", "Комсомольская", "Северная".

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертационной работы проанализированы эебования основных потребителей воркутинских углей к качеству гольной продукции шахт ОАО "Воркутауголь" по основным аправлениям ее использования.

Во второй главе выполнен анализ состояния зхнологичсских схем шахт ОАО "Воркутауголь" и особенностей эрно-геологических условий отработки основных угольных пластов 1ощный, Тройной и Четвертый.

В третьей главе приведены результаты шахтны исследований характера и степени влияния горно-геологических горнотехнических факторов на зольность горной массы.

В четвертой главе приведена рекомендуемая классификаци мероприятий по снижению зольности горной массы и произведен оценка эффективности этих мероприятий в условиях перспективны шахт ОАО "Воркутауголь".

В пятой главе на основании обобщения результате выполненных исследований приведены рекомендуемые мероприяти по снижению зольности горной массы, добываемой шахтами ОА< "Воркутауголь".

Основные результаты работы отражены в следующи защищаемых научных положениях:

1. За счет совершенствования фактически счожившихс технологических схем зольность горной массы, выдаваемой н поверхность перспективными шахтами ОАО "Воркутауголь может быть снижена на 25-30%, в том числе: за сче> повышения эффективности управления кровлей в лавах на II 12%; за счет модернизации подземных транспортных сете шахт на 15-18%. Нижние границы снижения зольности горно массы определяются долевым участием пластов в добыче пластовой зольностью, среднестатистические величин> которой для пластов Мощный, Тройной и Четверты составляет соответственно 13-14%, 12-18% и 10-22%.

Исследования влияния горно-геологических горнотехнических факторов на формирование зольности горно массы, выдаваемой на поверхность, проведены для всех шахт 0А1 "Воркутауголь". При этом были использованы как отчетны материалы шахт за период с 1990 по 1998 г, так и результат] непосредственных шахтных наблюдений в 1995-1998 г.

Проведенные исследования показали, что факторь влияющие на зольность добываемого угля, при решени практических задач целесообразно разделять на "нерегулируемые" "регулируемые". К числу регулируемых факторов могут быт

гнесены практически все горнотехнические факторы, к числу ерегулируемых - горно-геологические факторы.

Такое качественное разделение факторов, влияющих на эльность добываемого угля, предполагает принципиально азличные подходы к решению проблемы снижения зольности: в цних случаях разрабатываются мероприятия, позволяющие приспособиться" к неблагоприятной ситуации, в другой -зменяется сама ситуация.

Выполненные исследования показали, что фактическая эльность горной массы (рис. 1), выдаваемой из шахт ОАО Воркутауголь", значительно выше зольности, допускаемой осстандартами по всем видам потребления угольной продукции.

О степени влияния регулируемых и нерегулируемых акторов на зольность добываемого угля можно судить по тедующим данным. Пластовая зольность на шахтах "Северная", Воркутинская", "Заполярная" и "Комсомольская" изменяется в напазоне от 13 до 20%. Зольность же добытого угля на выходе из казанных шахт составляет 40-48%. Т.е. факторы, отнесенные к згулируемым, приводят к увеличению зольности угля на 20-35%.

К числу основных горно-геологических факторов, пределяющих нижние границы снижения зольности горной ассы на перспективных шахтах ОАО "Воркутауголь" гносятся: ложная кровля мощностью 0.05-0.7 м; породные рослойки мощностью с 0.03 до 0.5 м; наличие в угольных ачках линзовидных включений крепкого углистого аргиллита ощностью до 0.01 м; наличие размывов пород кровли и лексур; дизъюнктивные нарушения.

Величины пластовой зольности для пластов Мощный, ройной и Четвертый составляют соответственно: 13-14%, 12-18% и 3-22%.

Приращения зольности в очистных забоях, связанные с крушениями пород непосредственной и ложной кровли, а также рисечками ложной кровли, в условиях перспективных шахт ОАО Зоркугауголь" составляют 10-12% и более (рис. 2).

А Зольность горной

50 45

40-'

35 30 25. 20'

Угли для энергетики

1:!;:;:!!!!:5Й::;П1 УГЛИ ДЛЯ КОКСОВаНИЯ

35,0 Пылевидное сжигание -ДГ5КГГЖО;-кл.0-13,0-50,0-200

23,5 Фак. сл. Сжи ГЖО, 21'ЖО, кл.О

32,0 Сжигание в

J 26,0 Паровозы Д, Ж, ГЖО, (2ГЖО), 23,5 Известковые печи

19,5 Цементные печи ГЖО (2ГЖО),

Х.Д.О—.МЛ..Л..ЗД--

Суда рыбной промьцпленности Ж(1Ж),ГЖО (2ГЖО)

»-

26,5 | Ж Щ

¡Слоевое 55$

нужды кжигание ¡у^ РК£Ь

|гжо,2гж| («-м^-м-м-ча«^-) кл'25' И ^ий-'Н;

Ь:

Со&лченнре обогащение для

1990

1991

1992

1993 годы

1994

1995

1996

Рис. 1. Динамика изменения зольности горной массь добываемой шахтами "Воркутинская", "Комсомольская "Заполярная" и "Северная" ОАО "Воркутауголь" в период с 1990 п 1996 г и требования Госстандартов к зольности углей Печорског бассейна.

Зольность горной массы, поступающей в транспортную сеть шахты, из забоев проводимых подготовительных выработок, составляет по пласту Тройной - 43.5%, по пласту Четвертый - 7274.4%, по пласту Пятый - 75-79%.

В целом по шахтам ОАО "Воркутауголь" увеличение зольности горной массы за счет породы, получаемой при подрывке почвы и перекреплении повторно используемых подготовительных выработок, достигает 1.5-1.8%, в т.ч. от подрывки почвы - 1.1-1.5%.

Формирование зольности горной массы в пределах выемочных участков в значительной степени зависит от параметров применяемой системы разработки: длины столба и длины лавы. Длина лавы предопределяет удельные объемы проводимых с подрывками вмещающих пород и поддерживаемых подготовительных выработок, длина столба и длина лавы - время ;уществования выработки, а следовательно, объемы породы, получаемые при выполнении ремонтно-восстановительных работ.

Увеличение длины лавы со 100-130 м до 200-250 м приводит < снижению зольности горной массы, выдаваемой с выемочного /частка:

- в 1.3-1.7 раза при отработке пласта Тройной при средних :ечениях участковых подготовительных выработок 14.4 м2;

- в 1.6-2.0 раза при отработке пластов Четвертый и Пятый при сечениях подготовительных выработок 10.3-12.8 м2.

Долевое участие разрабатываемых пластов в формировании юбычи угля в целом по шахте является одним из факторов, жазывающих существенное влияние на зольность горной массы. Исключение из разработки высокозольных участков шахтных полей, I также пластов Четвертого и Пятого снижает зольность юбываемых углей.

Среднегодовое долевое участие пластов в формировании >бщешахтной добычи по шахте "Северная" за 20 лет составила: пл. Тройной - 53.8%, пл. Четвертый - 34.8%, пл. Пятый - 11.4% с юквартальными колебаниями соответственно 82-23%, 50-26% и 27->.5%. В 1991-1996 гг долевое участие пласта Тройной составило >0.1%, пласта Четвертый - 31.3%, пласта Пятый - 18.6%.

g 800

§ 700 £

то4 600

I

g 500

s

I 400.

3

! 300 &

a;

200 100

^ 80

§70 со |60 8

I60

л

R 40

§ 05

20 10

„ 549.7 У

48.4

462.1

30.8

16.5

45.1 16.9

770,5

48.1

30.8

17.6

728.1

48.1

____L

29. 4

17.9

4446.4 43.0

32.2

17.9

1991

1992

1993

1994

1995

Рис. 2. Динамика формирования зольности добытой горно? массы шахты "Заполярная" в 1991-1995 гг: 1 - объемы неучтенно? породы в общей добыче шахты, тыс. т; 2 - зольность горной массы. %; 3 - средневзвешенная пластовая зольность разрабатываемы:? пластов, %; 4 - средневзвешенная зольность горной массы из лав отрабатываемых по пластам Тройной и Четвертый.

Доля пласта Мощный в поквартальной добыче шахты 'Комсомольская" изменялась от 55 до 8% при среднегодовой 35-\6%. На шахте "Заполярная" доля пласта Тройной в 1989 г вставляла всего 14.8% (минимальная 2.7%, 1 кв. 1989 г) при зреднегодовой с 1990 по 1996 г - 47.5%.

Анализ взаимосвязи долевого участия пластов с числом действующих очистных забоев и объемами добычи шахт показал, 1то основной причиной сохранения относительно стабильных годовых соотношений добычи по разрабатываемым пластам 1вляется вынужденное сохранение опережений по защитному и ;ащищаемым пластам.

При сохранении указанных соотношений добычи по пластам Тройной, Четвертый и Пятый за счет совершенствования фактически сложившихся технологических схем зольность горной пассы, выдаваемой на поверхность перспективными шахтами ОАО 'Воркутауголь", может быть снижена на 25-30%.

2. Принципиальным требованием при разработке мероприятий по повышению качества добываемого угля следует считать отказ от присечки пород ложной кровли очистными комбайнами, широко применяемой в настоящее время на 1врспективных шахтах ОАО "Воркутауголь". Проблему поддержания ложной кровли необходимо решать на основе технических и организационных мероприятий, включающих оставление временных защитных пачек уг,1я у кровли разрабатываемого пласта с последующим обрушением этих ючек на лавный конвейер после выполнения ими своих функций.

Одной из основных причин высокой зольности горной лассы, выдаваемой из лав, является засорение в призабойном тространстве лав обрушающимися породами ложной кровли. Нижние слои ложной кровли обычно обрушаются сразу же при ее . )бнажении, вышерасположенные слои - через некоторое время после . трохода комбайна, обычно при разгрузке или передвижке секций леханизированной крепи. Для повышения безопасности ложную сровлю, на шахтах ОАО "Воркутауголь", как правило, отбивают лнеками комбайна, не дожидаясь ее самообрушения.

Ложная кровля пластов обычно представлете тонкослоистыми аргиллитами с прослойками угля, или углистым! аргиллитами. Мощность ложной кровли - переменная по плошадда шахтных полей. На отдельных участках она достигает 0.8-1.05 м прг средних значениях 0.2-0.3.

Обилие маломощных углисто-глинистых прослоев в составе ложной кровли резко снижает межслоевое и слоевое сцепление пород и способствует их обрушению при обнажении. Расстояние между поверхностями слоевого и межслоевого ослабления - 0.010.05 м. Расстояние между секущими трещинами составляет менее 0.7 м.

Для участков распространения ложной кровли характернг постепенная замена угольного пласта углисто-глинистым! породами, что затрудняет установление верхней границы отбойка угля комбайном и увеличивает вероятность ее нарушения Динамическое воздействие резцов на тонкие слои ложной кровли ^ их частичное разрушение способствует самопроизвольном) обрушению некоторой части пород. Необрушившиеся породь образуют неровный рельеф кровли, выступы которой взаимодействуя с плоским перекрытием крепи являютс; концентраторами напряжений в вышележащих слоях, приводящих I разрушению пород с образованием породной мелочи. При снятш распора крепи часть породной мелочи просыпается { межсекционные зазоры и дополнительно засоряет добываемы? уголь.

С точки зрения последующей породовыборки и обогащенш горной массы большее отрицательное влияние ложная кровл? оказывает при отбойке ее комбайном одновременно с углем, чем £ тех случаях, когда присечка кровли не производится, а обрушение ее происходит самопроизвольно. Это объясняется тем, что пр1 самопроизвольном обрушении ложной кровли образуются визуальнс различимые куски породы с размерами более 25 мм, общая масс; которых превышает 80-85% обрушившихся пород. При присечке ложной кровли комбайном содержание в угле трудно отделяемой породной мелочи увеличивается в несколько раз.

Долевое участие ложной кровли в формировании зольности "орной массы определяется площадями ее распространения в лределах шахтных полей. По пласту Тройной ложная кровля наблюдается практически повсеместно, по пластам Четвертый и Тятый распространена на 60-80% общей площади. Наиболее развита южная кровля в полях шахт "Комсомольская" и "Северная", несколько меньше в поле шахты "Воркутинская" - от 20 до 60% его площади.

Сущность разработанного способа предотвращения эбрушений пород "ложной" кровли в призабойном пространстве лав заключается в оставлении у кровли защитной пачки угля, которую принудительно обрушают выдвижными скалывающими устройствами секций крепи на забойный конвейер после выполнения защитной пачкой своей функции (рис. 3).

Временная предохранительная угольная пачка формируется у кровли пласта непосредственно в зоне работы исполнительного органа выемочной машины и служит для ограничения свободных перемещений нижних слоев ложной кровли в пределах площади их технологического обнажения. Предохранительная пачка исключает возможность высыпаний пород ложной кровли при нарушении слоевых и межслоевых сцеплений над краевой зоной пласта, а также силовое динамическое воздействие резцов выемочной машины на ее нижние слои.

Конструктивно защитная пачка угля представляет собой прямоугольную плиту, защемленную по двум смежным боковым сторонам в угольном пласте и нагруженную весом, отслоившихся пород ложной кровли. Ширина плиты равна ширине вынимаемой комбайном полосы угля, ее длина - величине отставания крепи очистного забоя от передней кромки шнека выемочной машины, формирующего нижнюю поверхность защитной пачки.

Рис. 3. Принципиальная схема формирования \ принудительного обрушения временной защитной пачки: 1гу1„, а \ 1уш - соответственно мощность, ширина и длина угольной пачки.

Минимально возможная протяженность незакрепленного участка кровли не может быть меньше диаметра исполнительного эр га на комбайна (по условиям формирования технологических эбнажений), а наибольшая, из минимально возможных, равна диаметру исполнительного органа машины плюс шаг установки :екций механизированной крепи.

Проведенные исследования показали, что при разработке пластов Мощный, Тройной и Четвертый рациональной является следующая технология выемки пласта. Нижним, а затем и верхним шнеком комбайна в кровле формируется защитная пачка угля мощностью 0.25-0.35 м (рис. 3), которую на расстоянии 1.0-2.0 м от эси верхнего шнека скалывают выдвижными щитками секций механизированной крепи. Одновременно подхватываются породы гсожной кровли, обнажаемые при скалывании защитной пачки.

Управляемость процессом обрушения защитной пачки угля щитками секций механизированной крепи повышается при эслаблении защитной пачки как по длине очистного забоя, так и со стороны груди забоя лавы. Регулирование шага обрушения пачки по [цтине лавы рекомендуется осуществлять путем кратковременного подъема к кровле верхнего шнека комбайна. Для ослабления защитной пачки угля у груди забоя лавы рекомендуется формирующий пачку шнек делать ступенчатой формы с прямым торцевым диском.

Эффективность данной технологии резко возрастает при внедрении оплаты труда рабочим бригадам по угольному нормативу, что объясняется повышением заинтересованности горнорабочих в тщательном соблюдении технологических параметров рекомендуемой схемы.

3. На действующих горизонтах шахт,

характеризующихся невозможностью быстрого изменения пан ее принятых пространственно-планировочных решений по подготовке и отработке пластов, существенное снижение зольности добываемого угля может быть достигнуто путем модернизации транспортных сетей шахт на основе временных

и стационарных накопительных бункеров, обеспечивающие селективно-порционное разделение угля и пород, поступающие из лав, проходческих забоев и мест ведения ремонпшо-восстановител ьн ых работ.

Рекомендуемые мероприятия по раздельному транспортированию угля и пород единой конвейерной сетьк шахты предусматривают создание организационно технических и технологических условий функционированиз действующих конвейерных линий, при которых порции угля I породы, загружаемые на конвейеры очистных I подготовительных выработок, доставляются к конечному пункту транспортирования без их смешивания. Техническое основой таких систем являются накопительные бункеры для угля I пород в участковых и сборных конвейерных линиях 1 автоматизированная или полуавтоматизированная систем; управления погрузочно-разгрузочными устройствами бункеров I конвейеров, формирующая порции угля и пород в транспортно! сети.

Первичными элементами транспортных сетей дл: порционно-селективной доставки угля и пород могут являтьс: породные отделения, оборудуемые в уже существующих горныз бункерах (гезенках), специально пройденные породные гезенк! вблизи имеющихся угольных бункеров, а также полустационарные временные и передвижные аккумулирующие устройств; горизонтальной компоновки, например, бункер-конвейеры, а тзкж-секционные поезда с торцовой разгрузкой. В качестве породны; гезенков рекомендуются скважины большего диаметра (от 1 до 1.: м), пробуренные параллельно действующим угольным гезенкам.

Стационарные угольные и породные аккумулирующи бункеры оборудуются на магистральных конвейерных линиях ] пунктах примыкания к ним сборных конвейерных линий и 1 конечных пунктах раздельного транспортирования, например, : околоствольном дворе при выдаче породы на поверхность или ] любом ином месте, удобном для организации подземной

складирования пород. Для этих целей рекомендуется использовать погашаемые подготовительные выработки, а также специальные выработки, проводимые в целиках.

Аккумулирующие бункеры и полустационарные накопительные устройства горизонтальной компоновки рекомендуется оборудовать: в транспортной сети проводимых подготовительных выработок для раздельного транспортирования угля и присекаемых пород и порционной подачи их на сборную линию в заданные промежутки времени; в конвейерных выработках пав при отработке выемочных участков со значительным пучением почвы; в вентиляционных выработках, когда для передвижки натяжной головки забойного конвейера лавы требуется присечка пород почвы выработки комбайнами; в конвейерных выработках лав выемочных участков с повторным использованием выработок при схемах их ремонта и зачистки с передачей подрываемой породы на конвейер выемочного участка.

Временные накопительные устройства горизонтальной компоновки типа бункер-конвейер предлагается монтировать в конвейерной цепи выемочного участка для отделения породы, поступающей из лав, при переходе геологических нарушений и присечках пород кровли на концевых участках лав (пласт Четвертый). Емкости временных накопителей и режим их работы эпределяются в каждом конкретном случае параметрами геологических нарушений и местоположением мест присечек пород кровли в выемочном столбе.

Передвижные аккумулирующие устройства типа бункер-поезд целесообразно применять при ремонте и восстановлении повторно используемых выработок при применении схем гранспортирования пустых пород на заднюю технологическую :бойку или фланговую выработку.

В простейших случаях, например, при проведении выработок комбайном и отсутствии ограничений по полному эпорожнению накопительных бункеров по условиям вентиляции породный гезенк в участковой линии может отсутствовать, а его функции будут выполнять временные накопительные устройства

типа бункер-конвейера, устанавливаемые у приемного гезенка или в непосредственной близости от забоя проводимой выработки.

В общем случае конвейерно-бункерная система с параллельным расположением угольных и породных гезенков или гезенков с породным отделением и линейные исполнительные модули могут практически полностью исключить засорение угля, связанное с присечками пород при проходке подготовительных выработок и переходе геологических нарушений, присечками почвы вентиляционных выработок на сопряжениях их с лавами, присечками пород кровли на сопряжении с конвейерной выработкой (связанных с необходимостью подъема приводной головки конвейера из-за отсутствия подрывки почвы выработок при их проведении), поступлением пород из мест ремонта и восстановления выработок.

Исходными данными при организации порционного транспортирования являются размеченные графы часовых и минутных грузопотоков угля и пород для рассчитываемых участков сети и транспортной сети шахты в целом.

На начальных этапах создания и освоения селективного транспорта предпочтение следует отдавать системам с выделенным временем транспортирования пород, например, в начале или конце рабочей смены. В этом случае емкость породных накопителей должна быть рассчитана на ее сменное поступление, а угольных -увеличена с учетом изменившегося времени транспортирования угля.

Выполнение исследования показали, что реализация принципа порционно-селективного конвейерного транспорта на основе временных и стационарных накопительных породных и угольных бункеров, оборудуемых на выемочных участках, в узлах сопряжений участковых и основных подготовительных выработок, а также в конечных пунктах раздельного транспортирования, позволяет снизить зольность выдаваемой из шахты горной массы в 1.5-2.5 раза и более.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Основными потребителями, формирующими в перспективе устойчивый спрос на рынке воркутинских коксующихся углей, являются 7 из 13 российских предприятий, производящих кокс: Новолипецкий, Нижнетагильский, Орско-Халиловский, Череповецкий, Магнитогорский металлургические комбинаты, Московский и Калининградский коксохимические заводы.

Для обеспечения возможности значительного увеличения выпуска высококачественного концентрата для коксования с использованием ЦОФ "Печорская" зольность горной массы, подаваемой на ЦОФ, необходимо снизить до 25-26% и менее. Решение данной задачи позволит отгружать весь концентрат из Воркуты с зольностью до 9% и увеличить удельный вес выпуска концентрата от товарной продукции с 35 до 63% и более.

2. К числу основных показателей качества углей, оказывающих наиболее существенное негативное влияние на уровень издержек производства, затраты на обогащение и цену угольной продукции перспективных шахт ОАО "Воркутауголь", этносится зольность горной массы, выдаваемой на поверхность. Засорение угля в лавах и подземных транспортных сетях шахт достигает 25% и более.

При средневзвешенной пластовой зольности эазрабатываемых пластов на шахтах ОАО "Воркутауголь" 16.517.9%, средневзвешенная зольность горной массы из очистных забоев составляет 29-33%. Суммарное поступление пород в общую гранспортную сеть из мест проведения ремонтных работ и иных источников, оцениваемая в формах шахтной отчетности как 'неучтенная порода", увеличивает зольность горной массы на 1119%.

3. К числу основных горно-геологических факторов, определяющих засорение угля породой при отработке рабочих 1 ластов на перспективных шахтах ОАО "Воркутауголь", относятся: южная кровля мощностью 0.05-0.7 м; породные прослойки в

пластах угля мощностью с 0.03 до 0.5 м; наличие в угольных пачках линзовидных включений крепкого углистого аргиллита мощностью до 0.01 м; наличие размывов пород кровли и флексур; дизъюнктивные нарушения.

Величины пластовой зольности для пластов Мощный, Тройной и Четвертый составляют соответственно: 13-14%, 12-18% и 10-22%.

4. К числу основных горнотехнических факторов, определяющих тенденцию повышения степени засорения угля породой в транспортных сетях шахт, относятся: постоянный рост длины выемочных столбов; увеличение сечений подготовительных выработок; возрастание объемов ремонтных работ в участковых подготовительных выработках, связанных с переходом на бесцеликовую технологию выемки пластов; проведение технологических вентиляционных сбоек по пластам Мощный к Тройной.

5. Принимая во внимание то обстоятельство, что зольносп горной массы, выдаваемой из шахты, составляет 43-48% теоретически за счет совершенствования технологических схем шахт зольность может быть снижена на 25-30%, в том числе:

- в очистных забоях на 10-12%;

- в транспортной сети шахты на 15-18%.

6. С точки зрения последующей породовыборки I обогащения горной массы большее отрицательное влияние ложна! кровля оказывает при отбойке ее комбайном одновременно с углем чем в тех случаях, когда присечка кровли не производится, < обрушение ее происходит самопроизвольно. Это объясняется тем что при самопроизвольном обрушении ложной кровли образуютс; визуально различимые куски породы с размерами более 25 мм общая масса которых превышает 80-85% обрушившихся пород. Пр! присечке ложной кровли содержание в угле трудно отделяемо! породной мелочи увеличивается в несколько раз.

7. К числу наиболее эффективных и перспективны: мероприятий по снижению зольности горной массы в условия: фактически сложившихся технологических схем шахт ОАС

'В оркутауголь" относится модернизация схем подземного фанспорта с целью адаптации их к селективно-порционному раздельному транспортированию угля и пород, поступающих в различные звенья транспортной сети из лав, проходческих забоев, иест ведения ремонтно-восстановительных работ. Нижний уровень зольности горной массы при реализации этих мероприятий эпределяется пластовой зольностью, т.е. составляет 12-22%.

8. Реализация принципа порционно-селективного конвейерного транспорта на основе временных и стационарных накопительных породных и угольных бункеров, оборудуемых на выемочных участках, в узлах сопряжений участковых и основных подготовительных выработок, а также в конечных пунктах раздельного транспортирования, позволяет снизить зольность выдаваемой из шахты горной массы в 1.5-2.5 разэ и более. Стационарные или передвижные (бункер-поезда) накопительные устройства рекомендуется оборудовать в транспортных сетях проходимых и восстанавливаемых выработок. Временные накопительные устройства (бункер-конвейеры) позволяют получать значительный эффект при включении их в транспортную сеть выемочного участка, например, для отделения породы, поступающей при переходе геологических нарушений, при эбрушениях непосредственной кровли или присечках комбайном вмещающих пород на концевых участках лав.

9. Принципиальным положением при разработке мероприятий по снижению степени засорения угля в очистных забоях следует считать отказ от присечки пород ложной кровли очистными комбайнами, широко применяемой в настоящее время на шахтах ОАО "Воркутауголь". Проблему ложной кровли следует решать путем разработки технических и организационных мероприятий, включающих оставление временных защитных пачек угля у кровли пласта с последующим обрушением этих пачек на гтавный конвейер после выполнения ими своих функций.

10. Для предотвращения обрушений пород ложной кровли в гтризабойное пространство лав рекомендуется за шнеком комбайна на участке лавы длиной 1.0-1.5 м оставлять защитную пачку угля

мощностью 0.25-0.35 м, которую затем принудительно скалывать нг расстоянии 1.0-1.2 м от оси верхнего шнека выдвижными щиткам!^ секций механизированной крепи на забойный конвейер после выполнения защитной пачкой своих функций. Основным! функциями защитной пачки являются предотвращение обрушений пород ложной кровли с момента обнажения их очистными работами до передвижки секций крепи и исключение динамическогс воздействия резцов исполнительного органа комбайна на кровлю.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Регулируемые и нерегулируемые факторы, влияющие нг зольность добываемого угля. Сб. Полезные ископаемые России и и> освоение. СПб, СПГГИ(ТУ), 1997, - 208 с.

2. Технологическое обеспечение снижения зольности горное массы на перспективных шахтах ОАО "Воркутауголь". Ж урна/ Народное хозяйство Республики Коми, г. Сыктывар-Воркута-Ухта т. 7, №2, 1998, с.315-322 (соавторы В.П. Зубов, A.A. Антонов).

3.Формирование зольности горной массы на шахтах ОАС "Воркутауголь". Журнал Народное хозяйство Республики Коми, г Сыктывар-Воркута-Ухта, т. 7, №2, 1998, с. 323-330 (соавторы В.П Зубов, A.A. Антонов, А.Г. Пеньков).

4. Технологическое обеспечение условий для повышение качества угля. Сб. "Полезные ископаемые России и их освоение" СПб, СПГГИ(ТУ), 1996.

Текст работы Сердюков, Вадим Валерьевич, диссертация по теме Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

о-

Министерство общего и профессионального образования РФ

Санкт - Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СНИЖЕНИЯ ЗОЛЬНОСТИ ГОРНОЙ МАССЫ НА ШАХТАХ ОАО "ВОРКУТАУГОЛЪ"

Специальность 05.15.02 - Подземная разработка месторождений

полезных ископаемых

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: проф., докт. техн. наук

Зубов Владимир Павлович

На правах рукописи

СЕРДЮКОВ ВАДИМ ВАЛЕРЬЕВИЧ

Санкт - Петербург 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр

Введение..........................................................................................................................................................................................................................4

1. Требования потребителей к качеству угольной продукции по основным направлениям ее использования....................................................................................................9

1.1. Основные направления использования углей................................................................9

1.2. Виды угольной продукции и показатели ее качества........................................13

1.3. Требования Государственных стандартов к угольной продукции Печорского бассейна..............................................................................................................................................18

1.4. Организация технического контроля качества угля, добываемого подземным способом....................................................................................................................................24

1.5. Оценка затрат на обогащение угля, добываемого на шахтах

ОАО «Воркутауголь»..............................................................................................................................................35

1.6. Основные потребители воркутинских углей....................................................................36

Выводы по главе................................................................................................................................................................................................38

2. Исследование условий формирования зольности горной массы на шахтах ОАО «Воркутауголь».................................................................. 40

2.1. Специфика горно-геологических условий отработки угольных пластов на шахтах ОАО «Воркутауголь»....................................... 40

2.2. Анализ состояния производственного потенциала шахт ОАО «Воркутауголь» и направления его совершенствования............... 49

2.3. Динамика зольности угля, добываемого шахтами ОАО «Воркутауголь» ............................................................................................ 54

2.4. Исследование горно-геологических условий формирования зольности добываемого угля........................................................... 58

Выводы по главе................................................................................................ 75

3. Исследование характера и степени влияния основных горно-технических и горно-геологических факторов на зольность горной массы ................................................................................................................ 77

3.1. Влияние горно-геологических факторов на зольность горной

массы................................................................................................ 77

3.1.1. Природная зольность рабочих пластов Рудницкой под-свиты .................................................................................. 77

3.1.2. Влияние зон с ложной кровлей........................................... 82

3.1.3. Влияние обрушений пород непосредственной и основной кровли.................................................................................. 87

3.2. Влияние горнотехнических факторов на зольность горной массы ............................................................................................................ 96

3.2.1. Влияние параметров системы разработки............................................96

3.2.2. Формирование зольности при совместной отработке пластов..............................................................................................................................................................98

3.2.3. Засорение углей в транспортной сети шахты................................103

3.2.4. Влияние геологической нарушенности пластов............... 104

Выводы по главе......................................... ........................................................ 110

Стр

4. Анализ результативности мероприятий по снижению зольности горной массы на шахтах ОАО «Воркутауголь»................................... 112

4.1. Рекомендуемая классификация мероприятий по снижению зольности горной массы......................................................................... 112

4.2. Оценка эффективности мероприятий по снижению зольности горной массы в подземных условиях.............................................. 115

4.3. Моделирование процессов формирования зольности горной

массы................................................................................................ 121

Выводы по главе................................................................................................ 135

5. Рекомендуемые мероприятия по снижению зольности горной массы, добываемой на шахтах ОАО «Воркутауголь».............................. 137

5.1. Совершенствование систем разработки пластов........................... 139

5.2. Предотвращение обрушений пород кровли в призабойном пространстве лав.................................................................................... 142

5.3. Уменьшение засорения угля при технологических присечках породы в зонах геологических нарушений......................................... 161

5.4. Принципы конструирования систем порционно-селективного конвейерного транспорта шахт....................................................... 162

5.5. Технико-экономическая оценка рекомендуемых мероприятий .... 169 Выводы по главе................................................................................................ 173

Основные выводы.............................................................................................. 175

Литература

178

ВВЕДЕНИЕ

Поддержание экономически целесообразных соотношений между показателями качества добываемых углей и требованиями к ним потребителей является одной из ключевых технических задач современной механизированной угледобычи. К числу основных показателей качества, оказывающих существенное влияние на издержки производства и конкурентоспособность угольной продукции, относится зольность добытой горной массы. Увеличение зольности добываемого угля приводит к росту затрат на обогащение и транспортирование горной массы, повышению износа транспортного оборудования, вследствие чего снижается срок его службы.

Основным направлением в преодолении различий в зольности добытых и отгружаемых потребителю углей является совершенствование способов их обогащения с использованием механической породовыборки или обогатительных фабрик [79, 85].

Проблема повышения качества добываемого угля и снижения издержек производства является весьма актуальной для шахт ОАО "Воркутауголь", ведущих горные работы в сложных горнотехнических условиях больших глубин, характеризующихся наличием зон с ложной м неустойчивой кровлями, значительных по размерам участков с труднообрушаемой основной кровлей, мелкоамплитудной дизъюнктивной и пликативной нарушенностью.

Практически все шахты Воркуты, в их числе и перспективные по разработке придонной части Воркутского месторождения, - "Воркутинская", "Заполярная", "Северная" и "Комсомольская", работают по временным технологическим схемам с совместным транспортированием угля и пород из уклонных полей второй и третьей ступеней. Зольность угля, добываемого перспективными шахтами, по данным статистического учета достигает 37-48%, что в 2.5-3.0 раза превышает среднепластовую зольность разрабатываемых пластов и в 1.7-2.3 раза зольность отгружаемой потребителю угольной продукции.

Угли всех перспективных шахт поставляются потребителям обогащенными с содержанием золы 9-35%. Зольность отгружаемых рядовых углей шахты "Комсомольская" составляет 21.6% при среднепластовой зольности, равной 17.6%.

Значительная зольность добываемого угля является одной из основных причин увеличения издержек производства и снижения конкурентоспособности шахт ОАО "Воркутауголь" на рынках угольной продукции.

Затраты на обогащение 1 т горной массы в условиях Воркуты достигают 30 тыс. руб в ценах 1997 г. Затраты на подземный транспорт из-за засорения угля возрастают на 40-48%. Доплаты к оптовым ценам на угольную продукцию шахт на внутреннем рынке составляют до 2.5 доллара США за каждый процент снижения зольности относительно нормативов.

Таким образом, для шахт Воркуты, независимо от наличия собственной обогатительной фабрики, актуальной является задача снижения зольности горной массы до выдачи ее на поверхность.

Цель работы. Обоснование технологических схем угольных шахт, обеспечивающих снижение зольности горной массы, выдаваемой из шахты. В соответствии с поставленной в работе целью основными задачами исследований являлись:

■ изучение основных природных факторов и условий, предопределяющих засорение добытых углей при разработке запасов придонной части мульды на шахтах Воркутского месторождения;

■ исследование влияния технологических схем и параметров выемочных участков на показатели качества угля;

■ анализ известных способов повышения качества угля в очистных забоях и технологической сети шахт и оценка целесообразности их применения в условиях шахт ОАО "Воркутауголь";

■ разработка рекомендаций и предложений по техническому совершенствованию типовых технологических модулей и звеньев подземного комплекса угольных шахт, обеспечивающих снижение и усреднение зольности горной массы, выдаваемого из шахты.

Основная идея работы. Параметры технологических схем угольных шахт необходимо определять с учетом закономерностей формирования зольности горной массы в очистном забое и различных звеньях подземной транспортной сети.

Методы исследований. При проведении исследований использован комплексный метод, включающий анализ и обобщение данных о влиянии горногеологических и горнотехнических факторов на показатели качества угля; шахтные исследования динамики грузопотоков на различных этапах их формирования; математическое моделирование горнотехнических ситуаций. Данные шахтных

исследований случайных процессов обрабатывались с использованием методов математической статистики и теории вероятности.

Защищаемые положения:

1. За счет совершенствования фактически сложившихся технологических схем зольность горной массы, выдаваемой на поверхность перспективными шахтами ОАО "Воркутауголь", может быть снижена на 25-30%, в том числе: за счет повышения эффективности управления кровлей в лавах на 10-12%; за счет модернизации подземных транспортных сетей шахт на 15-18%. Нижние границы снижения зольности горной массы определяются долевым участием пластов в добыче и пластовой зольностью, среднестатистические величины которой для пластов Мощный, Тройной и Четвертый составляет соответственно 13-14%, 12-18% и 10-22%.

2. Принципиальным требованием при разработке мероприятий по повышению качества добываемого угля следует считать отказ от присечки пород ложной кровли очистными комбайнами. Задачу поддержания ложной кровли необходимо решать на основе технических и организационных мероприятий, включающих оставление временных защитных пачек угля у кровли разрабатываемого пласта с последующим обрушением этих пачек на лавный конвейер после выполнения ими своих функций.

3. На действующих горизонтах шахт, характеризующихся невозможностью быстрого изменения ранее принятых пространственно-планировочных решений по подготовке и отработке пластов, существенное снижение зольности добываемого угля может быть достигнуто путем модернизации транспортных сетей шахт на основе временных и стационарных накопительных бункеров, обеспечивающих селективно-порционное разделение угля и пород, поступающих из лав, проходческих забоев и мест ведения ремонтно-восстановительных работ.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается большим объемом шахтных исследований, проведенных для широкого диапазона горно-геологических и горнотехнических условий; удовлетворительной сходимостью фактических и прогнозируемых показателей зольности горной массы в различных звеньях транспортной сети шахты; апробацией основных результатов исследований в производственных условиях.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлен характер и степень влияния горно-геологических и технических факторов на нижние границы снижения зольности в различных звеньях технологической схемы шахты.

2. Предложена физическая модель процесса формирования и последующего управляемого скалывания на лавный конвейер предохранительной угольной лачки, оставляемой для предотвращения обрушений "ложной" кровли в зоне выемки пласта.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

■ сформулированы принципы компоновки сетей подземного транспорта на основе временных и стационарных бункеров, обеспечивающих снижение зольности горной массы;

■ предложен и обоснован эффективный вариант модернизации схемы подземного транспорта шахты "Северная" с целью адаптирования ее к селективно-порционному раздельному транспортированию угля и породы;

■ доказано преимущество технологических схем ведения очистных работ с удержанием или самообрушением ложной кровли ло сравнению с применяемой на шахтах ОАО "Воркутауголь" технологией совместной выемки комбайном угольного пласта и пород ложной кровли;

■ установлены средние численные значения приращений зольности горной массы в различных звеньях технологической схемы шахты дифференцированно по источникам поступления.

Реализация результатов работы. Разработанные при проведении исследований практические рекомендации использованы при модернизации технологических схем шахт ОАО "Воркутауголь", а также в качестве методической базы при моделировании подземных грузопотоков в условиях подготавливаемых горизонтов. Установленные зависимости широко используются в учебном процессе при подготовке специалистов горного профиля.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на технических советах в ОАО "Воркутауголь", на ежегодных конференциях молодых ученых "Полезные ископаемые России и их освоение" (1996 л 1997 гг); на научно-технической конференции "Проблемы Севера" (1998 г).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 5 опубликованных работах, включая одно учебное пособие.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы, изложена на 182 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц, 51 рисунок.

Автор выражает глубокую благодарность за консультации и методическую помощь при определении задач исследований и анализе результатов научному руководителю проф., д.т.н. Зубову В.П., за помощь, оказанную при проведении шахтных исследований и обработке полученных результатов, доц., к.т.н. Антонову A.A., начальнику Управления по качеству и сбыту угля ОАО "Воркутауголь" Пенькову А.Г., начальникам служб ОТК шахт "Воркутинская", "Заполярная", "Комсомольская", "Северная".

1. ТРЕБОВАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ К КАЧЕСТВУ УГОЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ ПО ОСНОВНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1.1. Основные направления использования каменных углей

Основными направлениями использования углей в настоящее время являются энергетика (до 75% добычи всех углей) и технологические процессы для получения новых материалов или придания углю других потребительских свойств. На технологические нужды расходуется около 25% всей мировой добычи угля.

Для коксования используют каменные угли средней стадии метаморфизма марок Ж, К, ОС, Г, КЖ, К2, ГЖ и СС. Угли для коксования должны быть малозольными, малосернистыми, механически прочными и термически стойкими.

Наилучшие показатели при коксовании дают смеси из обогащенных малозольных углей нескольких марок. Средний состав коксовой шихты по маркам угля: Г - 1020%, Ж - 47-40%, К - 23-20%.

Зольность кокса - один из важнейших показателей его потребительских свойств. Снижение зольности кокса на 1% уменьшает его расход в доменном процессе на 2 - 2.5% и 2-4% снижает расход флюсов. Для получения товарного кокса заданной зольности, например, 10-12%, суммарная зольность шихты должна быть в 1.25-1.3 раза ниже.

Основные требования к углям для коксования приведены в табл. 1.1.

Сжигание углей для энергетических целей производится в стационарных, транспортных и полустационарных топочных установках различного типа, мощности и устройства.

Основные требования к углям для пылевидного сжигания по бассейнам приведены в табл. 1.2.

Принятая в России и странах СНГ единая классификация углей по генетическим и технологическим параметрам (ГОСТ 22543-82) [2] предусматривает разделение их на классы, категории, типы, подтипы и кодовые номера в промышленной классификации ископаемых углей (ГОСТ 25543-82) ископаемых углей разделяют на 17 технологических марок с буквенными обозначениями: Б - бурые угли, Д - длиннопламенные каменные угли, ДГ - длиннопламенные газовые, Г - газовые, ГЖО - газовые жирные ото-щенные, ГЖ - газовые жирные, Ж - жирные, КЖ - коксовые жирные, К - коксовые,

КО - коксовые отощенные, КСН - коксовые слабоспекающиеся низкометаморфизованные, КС - коксовые слабоспекающиеся, ОС - отощенные спекающиеся, СС - слабоспекающиеся, ТС - тощие спекающиеся, Т - тощие, А - антрацит.

Таблица 1.1.

Основные требования к углям для коксования, регламентированные государственными стандартами России и стран СНГ

Показатели Донбасс Кузбасс Печорск басс.

ГОСТ гост ГОСТ

537з85 8163Б78 7238з78

1 2 3