автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Обоснование и разработка прогрессивных решений по структурному, ресурсному и технологическому развитию шахтного фонда

РГБ ОД 1 7 ОКТ 1395

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «РОССИЙСКАЯ УГОЛЬНАЯ КОМПАНИЯ»

На правах рукописи

САЛАМАТИН АЛЬБЕРТ ГЕРГАРДОВИЧ

УДК 622.272(043)

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОГРЕССИВНЫХ РЕШЕНИЙ ПО СТРУКТУРНОМУ, РЕСУРСНОМУ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ РАЗВИТИЮ ШАХТНОГО ФОНДА

Специальность 05.15.02 — "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в виде научного доклада

МОСКВА • 1996

Официальные оппоненты: докт. техн. наук, проф. В.Н.КАРЕТНИКОВ член-корр. РАН, докт. техн. наук, проф. Г.И.ГРИЦКО докт. техн. наук, проф. В.П.ЗУБОВ

Ведущая организация — ИПКОН РАН (г. Москва)

Защита диссертации состоится 4 октября 1996 г. в 12 час. на заседании диссертационного совета Д-053.12.02 в Московском государственном горном университете по адресу: 117935, Москва, Ленинский пр., д. 6.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке университета. Диссертация разослана "_"_ 1996 года.

Ученый секретарь диссертационного совета докт.техн.наук, проф. КУЗНЕЦОВ Ю.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация в виде научного доклада является обощением результатов исследований, выполненных в 1983-1996 г. г. в направлении объективного совершенствования шахтного фонда, определения перспектив его функционирования и путей повышения полноты использования ресурсного и технологического потенциала.

Актуальность проблемы. Топливно-энергетический комплекс продолжает играть ключевую роль в развитии экономики страны. Снижение конкурентной способности угольной отрасли промышленности привело к болезненным процессам в угледобывающих регионах. Необходима смена акцентов в структуре шахтного фонда, в политике инвестиций. В переходный период трудно рассчитывать на частные инвестиции в угольной промышленности, а государственных финансовых средств не хватает. В условиях острейшего дефицита как финансовых, так и материальных средств необходима объективная экспертиза состояния шахтного фонда, обоснованное выявление перспективных шахт, определение наиболее эффективных, не капиталоемких направлений развития горных работ на шахтах. Становится оправданным инвестировать передовые шахты, ожидая скорую и весомую "отдачу", "возврат" затрат. Что касается шахт экономически убыточных в силу сложности геологических и технологических условий, низкого качества угля, а также в силу особенности географического положения, то эти шахты чаще могут быть закрыты. Между этими двумя основными альтернативами принятия решений по развитию конкретных шахт находятся шахты, требующие детального анализа их состояния, их перспективности, разработки специфических мер по включению дополнительных ресурсов повышения экономичности функционирования. Объективный анализ состояния шахтного фонда и отдельных предприятий связан с учетом множества разнородных показателей горногеологических и технологических условий, а также эффективности деятельности шахт. Помимо вовлечения в оценку множества частных показателей состояния шахт, надежность вырабатываемых стратегических решений обеспечивается применением интегрального функционала. Многомерная информация при этом позволяет выявить резервы более полного использования как основных (запасы угля), так и вспомогательных (сопутствующая порода, технологическое подземное пространство и др.) ресурсов шахт. Передовые шахты чаще всего отрабатывают за-

пасы, отличающиеся достаточной технологичностью условий, и повышение полноты выемки угля не требует значительных затрат. Анализ показывает, что техника и технология угледобычи, применяемые до середины 60-х годов, как правило, обусловливали значительные потери угля по площади и мощности пласта. Особенно велики были потери при разработки мощных пластов. Так, в Кузнецком и Карагандинском угольных бассейнах в этот период потери при разработке мощных пластов из-за несовершенства технологии доходили до 40-50%. Запасы угля, состоящие из потерь по площади и мощности и сосредоточенные на полях отработанных и действующих шахт только Промышленного и Саранского участков Карагандинского бассейна, составляют 150-200 млн т, на полях шахт Прокопьевско-Ки-селевского района более 180 млн т. Современные технологические схемы и средства комплексной механизации очистных работ позволяют поставить вопрос о возможности и целесообразности отработки запасов, определенных как потери, при первичной разработке как мощных, так и маломощных пластов. Вовлечение в разработку запасов угля, отнесенных в потери по площади и по мощности пласта в пределах полей действующих и отработанных шахт, обеспечивает продление без значительных капитальных затрат сроков службы шахт, увеличение объема добычи углей, пригодных для коксования. В обстановке интенсивного поиска дополнительных ресурсов повышения конкурентоспособности угледобывающих структур нельзя не обратить внимание на бесполезность выдачи шахтной породы, отли-чающуеся рядом ценных технологических свойств.

Так, в 1994 году на угольных шахтах России работало более 2300 подготовительных забоев, было пройдено около 2000 км горных выработок, выдано более 20 млн м3 породы, в том числе 5 млн м3 песчаников и известняков. Селективность выдачи этой породы на поверхность создает благоприятные условия потребления ее в дорожном и промышленном строительстве. Менее ценные виды шахтной породы, напротив, не следует выдавать на поверхность. Известно, что выданная из шахты порода вместе с хвостами обогащения и золой сжигания угля формирует объем отходов, достигающий 120 млн. т в год. В результате на поверхности во многих регионах России располагаются "горы" породы, шлаков, золы, шлама. Проблема освобождения поверхности от этого пока бесполезного материала, постоянно "загрязняющего" окружающую среду беспокоит все страны.

Вместе с тем огромные объемы технологического подземного пространства в виде горных выработок различного срока существования, форм и мест расположения на шахтах и рудниках без пользы остаются, погашаясь, как правило, "естественным" образом. Более того, оставлять это пространство незаполненным во многом нецелесообразно в связи с возможными подвижками в массиве, которые могут инициировать в будущем неожиданные геомеханические и гидрогеологические процессы, вредные для окружающей среды.

Из приведенного анализа следует, что значительные позитивные результаты в работе угольной промышленности связаны с осуществлением масштабных структурных изменений в шахтном фонде, с внедрением перспективных технологических решений, с более полным использованием их основных и сопутствующих ресурсов.

Исследования в этом направлении, несмотря на наличие многих предложений и разработок, выполненных учеными и специалистами ИГД им. А. А. Скочинского, КНИУИ, ИПКОН РАН, Центрогипро-шахт, ИГД СО РАН, ИУ СО РАН, МГГУ, С-ПбГИ, КузГТУ и др., могут рассматриваться как основа крупной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Целью диссертации является выявление закономерностей функционирования горных предприятий для обоснования и разработки прогрессивных решений по структурному, ресурсному и технологическому развитию шахтного фонда на базе комплексного использования запасов угля, шахтной породы и технологического подземного пространства, обеспечивающих повышения конкурентоспособности шахт и экологического оздоровления окружающей среды.

Идея работы заключается в системном подходе к выявлению логики причинно-следственных связей в технологической и экономической системах шахтного фонда, являющихся основой для объективной оценки состояния и управления его развитием по критериям структурного и технологического совершенства, а также полноты использования ресурсного потенциала в рыночных условиях.

Методы исследований. При выполнении исследований использовался комплекс методов, включающий научное обощение и анализ передового производственного опыта и результатов ранее выполненных исследований, аналитические исследования, шахтные и лабораторные эксперименты; методы многокритериальной оценки и принятия сложных решений, системный анализ взаимодействия прогрес-

сивных решений и методы теории вероятностей и математической статистики.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Объективной основой принятия решений о необходимости и ' целесообразности реструктуризации шахтного фонда является многомерная оценка основных и сопутствующих ресурсов шахт, вовлекаемых в хозяйственный оборот [1, 2, 3, 18, 22, 26, 30].

2. Напряженно-деформированное состояние массива горных пород после первичной отработки запасов мощных пластов характеризуется параметрами, позволяющими вести в последующем эффективную и безопасную выемку угля в подкровельном слое, а также в охранных и предохранительных целиках [1,6, 15, 28 ].

3. Для экономичной отработки запасов угля, отнесенных ранее в потери, практика располагает достаточным разнообразием технологических решений и технических средств, включая схемы подготовки оставленных ранее запасов в обрушенных пачках и целиках, а также конструктивно новые виды механизированных крепей [12,13, 15, 16,20,21,27].

4. Смещения массива горных пород вокруг выемочных выработок, проведенных в выработанном пространстве и погашаемых вслед за лавой, невелики и значительно меньше конструктивной податливости арочной крепи. При этом возможно их безремонтное поддержание в течение всего периода отработки запасов столба. При расположении выемочных выработок в целиках деформации значительны и необходим их ремонт [1, 4, 29, 31 ].

5. Усложнение горно-геологических и технологических условий шахт ведет к непрерывному снижению конкурентоспособности подземной добычи угля. В этих условиях становится особенно важной проблема рационального использования непрофильных ресурсов: подземного пространства, ценной шахтной породы [2,19,22,25,30];

6. Кардинальным решением проблемы снижения экологической напряженности в угледобывающем регионе служит реализация технологии размещения отходов производства в соответствующих условиях под землей как в горных выработках, так и в выработанном пространстве лав [2, 22, 25].

7. Шахтный фонд страны располагает достаточным объемом технологического подземного пространства, находящегося в разно-

образных геологических условиях, в которых могут быть надежно размещены без специальной подготовки вмещающего массива производственные отходы широкой гаммы свойств: шлаки, зола, порода, строительный мусор и др. [2, 25, 32 ].

8. Реализация стратегических решений, связанных с извлечением в благоприятных горно-геологических и технологических условиях оставленных запасов угля, селективной выдачей ценных шахтных пород, использованием подземного пространства для размещения отходов производства и городского хозяйства, расширяет социально-экономическую роль угольных шахт, повышает перспективную значимость угольной отрасли промышленности [18, 20, 22 ].

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

• применением работоспособных методов анализа сложных производственных систем и расчета параметров технологических схем;

• удовлетворительной сходимостью результатов аналитических исследований параметров технологий с их фактическими значениями, зафиксированными на практике (85...92%);

• результатами реализации разработанных технологий, средств механизации горных работ в девяти выемочных участках с объемом добычи угля более 2,8 млн т на шахте им. Т. Кузембаева в течение семи лет;

• практическим использованием результатов интегральной оценки шахтного фонда, рекомендаций по реструктуризации шахт и использованию основных и непрофильных ресурсов.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

• разработана комплексная методика обоснования прогрессивных решений в развитии шахтного фонда, включающая интегральный анализ состояния горногеологических и технологических условий шахт, инвентаризацию оставленных запасов угля и непрофильных ресурсов ценных шахтных пород, а также подземного пространства;

• предложена работоспособная методика определения возможности и целесообразности повторного извлечения запа-

сов мощных пластов и обоснования оптимальных параметров систем разработки;

• установлены закономерности проявления горного давления в очистном забое при разработке консолидированных пла-стообразных угольных пачек, оставленных ранее в кровле очистной выработки;

• выявлены закономерности деформирования вмещающих пород, сформулированы условия безремонтного поддержания подготовительных выработок при выемке оставленных запасов угля в подкровельном слое мощных пластов и в охранных целиках;

• сформулированы теоретические принципы группирования шахт в соответствии с интегральными функционалами горно-геологических, технологических условий и технико-экономических результатов работы шахт, которые позволяют определять конкретные стратегические решения по развитию каждой из шахт любой группы;

• разработана классификация оставленных в целиках запасов угля, исходя из возможностей технических средств выемки, технологических схем и экономической эффективности отработки запасов с последующим размещением в выработанном пространстве отходов производства.

Научное значение работы состоит в формировании методической базы оценки состояния и потенциальных возможностей шахтного фонда, используемой для обоснования прогрессивных решений по его структурному, ресурсному и технологическому развитию в условиях рыночной экономики.

Практическое значение диссертации заключается в:

• разработке и внедрении прогрессивных технологий и средств комплексной механизации при отработке защитных

• угольных пачек и целиков, отнесенных в потери;

• в разработке требований к конструктивным и силовым параметрам механизированных крепей, вошедших в техническое задание на создание комплекса 20КПВ-70К;

• в разработке и реализации концепции развития шахтного фонда, позволяющей расширить профиль производствен-

ной деятельности шахт и повысить уровни ресурсосбережения и конкурентоспособности.

Реализация работы. Результаты исследований использованы при разработке технологических схем подготовки и отработки запасов шести выемочных столбов на поле шахты им. Т. Кузембаева. Извлекались запасы пласта "Верхняя Марианна", оставленные при первичной отработке пластав подкровельной и надпочвенной пачках и межслоевой толще. За 3,5 года было добыто 1300 тыс. т, что позволило продлить срок службы шахты и получить экономический эффект в размере 1040 млн рублей (в ценах 1995 года).

Рекомендации по совершенствованию способов охраны подготовительных выработок в условиях пучения почвы (камуфлетное взрывание, разгрузочные щели, сочетание разгрузочных взрывов с последующим упрочнением нагнетанием цементного раствора и др.) внедрены на шахтах Кузбасса. Результаты интегральной оценки шахтного фонда ПО "Кузнецкуголь" и АО "Ленинскуголь" использованы при определении стратегии развития шахт, в том числе экономически слабых и технологически отсталых шахт.

Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались и получили одобрение на научно-экономическом совете ПО "Карагандауголь" (Караганда, 1989), Всесоюзной научно-технической конференции МГИ "Интенсивная и безотходная технология разработки угольных и сланцевых месторождений" (Москва, 1989), на научном совете КНИУИ (Караганда, 1989), на научно-техническом совете Минуглепрома СССР (Москва, 1990), на международных симпозиумах в Италии "Окружающая среда и управление отходами в энергетике и добывающей промышленности" (Кальяри, 1996), в Бразилии "Планирование горных работ и выбор оборудования" (Сан-Пауло, 1996), на научном семинаре кафедры ТПУ МГГУ (Москва, 1996).

Автор выражает искреннюю благодарность за ценные консультации и методическую помощь в проведении исследований проф., докт., техн. наук А.С.Малкину и проф., докт. техн. наук О.В.Михее-ву.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 статьи, 4 брошюры, 6 монографий, получено 2 авторских свидетельства на изобретения.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Состояние угледобывающих комплексов и углепотребления.

Одной из самых важных и, вместе с тем, сложной народнохозяйственной проблемой современного развития страны является реструктуризация угольной промышленности.

Достижение столь масштабной стратегической цели, направленной на коренное изменение в технологии использования ресурсов шахт связано с научной постановкой и решением широкого круга задач (рис. 1):

• обоснование стратегических направлений воздействия на отдельные шахты и шахтный фонд в целом на базе интегральной оценки его состояния [2, 18, 30, 33];

• анализ основных и сопутствующих ресурсов действующих и закрываемых шахт [2, 19, 33];

• обоснование актуальности и технической возможности повышения полноты извлечения угольных запасов на действующих шахтах в условиях острого дефицита капиталовложений и стремительного роста издержек как по основному производству, так и по вспомогательным услугам [5, 16, 26];

• установление интегральной технологичности условий залегания оставленных в потерях угольных запасов и области рационального извлечения их на действующих шахтах [2, 16,26];

• исследование характера и закономерностей геомеханических процессов в массиве, вмещающем оставленные запасы угля при ведении очистных работ [6, 9, 12, 13];

• определение параметров технологии и средств механизации очистных работ для повторной выемки оставленных запасов подкровельной пачки на мощных угольных пластах, а также в целиках около горных выработок [14, 16, 19, 2131];

• • разработка технологических схем ведения выемки остав-

ленных запасов, обеспечивающих безопасность, экологич-ность, экономичность повторной отработки угольных пластов [1,7, 11, 12, 19,20,21,27];

Рис. 1

• создание технологических условий для эффективной охраны и поддержания горных выработок на базе изучения закономерностей проявления геомеханических процессов [3, 4, 11,29,31];

• обоснование технической возможности использования подземного пространства шахт для размещения отходов производства и решения проблем экологического очищения окружающей среды [22, 25, 32];

• разработка концепции использования технологического подземного пространства шахт для захоронения отходов производства [22, 25, 32 ];

• инвентаризация технологического подземного пространства шахт и согласование с видами отходов [22, 25, 32];

• разработка комплексной технологической схемы осуществления стратегических решений на шахтах с разным уровнем эффективности работы [2,30].

Отправной позицией решения выдвинутой проблемы следует признать анализ состояния производственного и социально-экономического положения в отрасли и прежде всего положения в шахтном фонде.

В дорыночный период оценка шахтного фонда производилась в рамках комплексных исследований по "Генеральной схеме развития угольной промышленности". Эта периодически выполняемая работа имела целью определить масштабы развития, а, следовательно, масштабы капиталовложений по каждой действующей и вновь строящейся шахте.

Принципиально по-иному ставится цель оценки шахтного фонда в последние годы: выявить шахты, не имеющие перспективы работать рентабельно в условиях рынка. Их закрытие позволит сосредоточить средства на развитие других шахт и обеспечит, таким образом, обновление шахтного фонда. Обладая достаточно высоким производственным потенциалом (160 млн т), шахтный фонд не в состоянии его использовать более, чем на 80-70%. Постоянно не обеспечивается финансирование не только нового строительства, но и реконструкции, технического перевооружения действующих шахт. Из-за "прирезки" дополнительных запасов, часто недоразведанных и не отвечающих кондициям, усложняются схемы транспорта, вентиляции, увеличивается протяженность поддерживаемых горных выработок [1,4, 18, 26, 31]. Многое из основного технологического оборудования

(конвейеры, механизированные очистные комплексы, проходческие, погрузочные и буровые машины и т. п.) изношено и не соответствует мировому уровню [2, 18, 27 ]. Система материально-технического снабжения, сбыта угля и машиностроительная база, издерганные неплатежами и гигантскими транспортными издержками, потеряли свою былую оперативность и динамику. Это обстоятельство сказывается особенно значительно в связи с беспрецедентной рассос-редоточенностью угледобывающих и углепотребляющих регионов и объектов. Практически во всех крайних точках географии России добывается и, соответственно, потребляется уголь: Донбасс - крайний юго-запад; Печорский бассейн — север; Кузбасс — юг; Канско-Ачинский бассейн — центр; Приморский и Сахалинский угольные регионы — крайний восток; Магаданские месторождения — крайний северо-восток и т. д. Регионы Подмосковного бассейна, Челябинской области, Башкирии, Хакассии, Восточной Сибири, Якутии, Дальнего Востока дополняют обширную схему угледобывающей системы в настоящий момент.

Региональные и межрегиональные перевозки угля диктуются размещением конкретных потребителей. Основная доля поставок угля осуществляется в систему Росэнерго (около 40%), объекты которой достаточно удалены от угледобывающих предприятий. Коксо-химзаводам идут специальные марки угля (14%), добываемого в основном подземным способом. На эффективность работы данных шахт особенно сказываются транспортные тарифы и расстояния. Удаленность наиболее крупных угледобывающих регионов (Кузбасс, Печорский бассейн, Донбасс) от морских путей делает экспортные поставки низкодоходными для угля, добываемого большинством шахт.

В условиях неустановившихся связей поставщиков и потребителей угля как по объемам, так и по взаиморасположению невозможно решать задачу оптимизации общей схемы таких связей. Но без решения этой задачи нельзя строго определить пределы реструктуризации, количественные параметры ее этапов, районирования и т.д. Добыча — переработка — транспорт — потребление становятся в условиях рынка объектом изучения не по отдельности, а вместе. Осуществлять управление на всех звеньях этой условной цепи угольщикам не приходится, но выбор объектов и форм связей не только возможен, но и необходим. На каких шахтах производить те или иные меры повышения эффективности работы в первую очередь;

какие шахты и на каких этапах следует остановить, отвечает технико-экономический анализ шахтного фонда.

Существует достаточно методик решения столь ответственной задачи: ЦНИЭИуголь, ИГД им. А. А. Скочинского, МГИ и др. В создании методической базы в этом направлении успешно работали известные ученые: Астахов А. С., Устинов М. И., Малкин А. С., Бурчаков А. С., Кузнецов К. К., Гринько Н. К., Кузнецов Ю. Н., Еремеев В. М., Рогов Е. И., Харченко В. А., Малышев Ю. Н., Тучков Е. Н. Задачам всесторонней оценки шахтного фонда в условиях его реструктуризации, в целях выявления реальных путей значительного повышения конкурентоспособности масштабных производственных структур и отдельных шахт в наибольшей степени отвечает методика, разработанная проф. д. т. н. Малкиным А. С., к. т. н. Тучковым Е. Н., к. т. н. Агафоновым В. В. и др. Методика базируется на применении метода интегральной оценки и принятия сложных решений при использовании широкого комплекса численных критериев-показателей [2, 24 ].

Разработка методологии обоснования стратегии развития шахтного фонда

Исходным материалом оценки шахтного фонда служат статистические данные, большая часть которых содержится в отчетных формах различных инженерных служб шахт и объединений. Традиционные приемы анализа ключевых частных показателей: фактическая добыча шахт, нагрузка на забой, объем проводимых выработок, производительность труда, протяженность поддерживаемых выработок и т. д. позволяли установить некоторые тенденции в работе той или иной шахты. Всестороннюю оценку состояния шахт и объединений последовательным просмотром значений десятков разнородных показателей сделать не возможно. Для этого необходим строгий алгоритм подготовки, обработки и анализа, осмысления статистических исходных и производных данных. Прежде всего производится обоснование номенклатуры исходных показателей и их группирование [2, 24 ]. Выделяется следующая номенклатура частных показателей, объединяемых в 7 основных комплексов:

1. Комплекс показателей горногеологических условий, А1Т

2. Комплекс показателей, характеризующих технологические условия работы шахт: свойства технологических схем, параметры шахты, Апту (]]>;

3. Комплекс показателей социальных условий работы шахт: характеристика трудового коллектива, условия жизни, оплаты труда и др., Ас ор;

4. Комплекс показателей, отражающих уровень производственных результатов работы шахт: производительность шахты, очистных и проходческих забоев, энергоемкость и металлоемкость добычи, полнота выемки запасов и др., Аптр (у);

5. Комплекс показателей, свидетельствующих об уровне экономической эффективности работы шахт: производительность труда, себестоимость и цена угля, уровень использования фондов и др., Аэр(ф;

6. Комплекс показателей, характеризующих качество и продуктивность схем вскрытия и подготовки: объем запасов и добычи на кубометр вскрывающих и подготавливающих выработок, продуктивность системы транспорта и вентиляции и др., Авп <ф;

7. Комплекс показателей, измеряющих технический уровень и прогрессивность средств механизации производственных процессов, оборудования и др., Ангп(у).

Разработаны важные количественные показатели для измерения качества и продуктивности схем вскрытия и подготовки, для измерения технической прогрессивности технологии ведения всех производственных процессов. Такие показатели, как продуктивность схем вскрытия и подготовки по запасам, продуктивность по. обеспечению добычи, транспорта, вентиляции и др. введены впервые, рассчитываются по оригинальной методике, базируются на принятой отчетной информации. В блок показателей социальных условий включены показатели обеспеченности работающих квартирами, профессиональной подготовки трудящихся и т. д. Для всего массива частных показателей определены коэффициенты важности, для чего выполнены процедуры экспертного опроса. Разработана инструкция по подготовке информации для дальнейшего использования в расчетах. Так как абсолютные значения частных показателей-критериев оценки условий и результатов работы действующих шахт непосредственно несоизмеримы в шкале отношений в виду своей разнородности (размерности), выполняется операция приведения показателей к безразмерному (относительному) виду [2]:

(5 - = Jf

где J3Tj, J^ij—соответственно, эталонные и фактические значения частных показателей-критериев оценки действующих шахт (по каждому i-му показателю);

Jmaxi, Jmmi — соответственно, максимальные и минимальные значения частных показателей-критериев оценки действующих шахт (по каждому i-му показателю).

После вычисления относительных отклонений по всем частным показателям-критериям оценки различных аспектов условий и результатов производственно-хозяйственной деятельности действующих угольных шахт (безразмерных эквивалентов абсолютных значений показателей) исходные матрицы показателей заменяются матрицами относительных отклонений:

Вышеприведенная формула вычисления относительных отклонений предусматривает формирование матрицы показателей условной эталон-шахты, относительно которой производится сравнение качества условий и результатов работы, качества схем вскрытия и подготовки, уровня технического прогресса действующих шахт, участвующих в сравнительной интегральной оценке. С эталон-шахтой производится сравнение всех шахт, а затем ранжирование по величине относительного приближения к ней или отклонения от нее.

При формировании эталон-шахты используется следующая процедура: в каждой строке исходной матрицы значений показателей оценки различных аспектов условий и результатов работы шахт находятся оптимальные (эталонные) значения, соответствующие максимуму или минимуму (например, производительность труда и потери угля). Эти эталонные значения, независимо от того, какой шахте они принадлежат, составляют условную эталон-шахту для угольного региона, где производится сравнительная интегральная оценка качества условий и результатов работы шахт.

Центральной операцией соизмерения качества в процессе принятия решения является определение коэффициентов относительной важности (значимости) частных показателей-критериев качества, участвующих в интегральной оценке условий и результатов работы действующих шахт. Для количественной оценки степени важности частных показателей-критериев оценки был использован метод экспертных оценок (итеративная процедура без непосредственного вза-

имодействия экспертов) [2]. Степень важности частных показателей-критериев оценивалась по двадцатибальной шкале. Изучение обобщенных мнений экспертов путем соответствующих методов обработки результатов позволило получить значения функции полезности в баллах для каждого частного показателя-критерия оценки и вычислить удельные коэффициенты важности:

1

где <р[— функция полезности конкретного ¡-го показателя-критерия оценки;

<рср — среднее значение функции полезности по всем частным показателям-критериям оценки для каждого комплекса показателей, характеризующих условия или результаты работы шахт.

т — число частных показателей-критериев, участвующих в сравнительной интегральной оценке условий или результатов работы действующих шахт.

(¡А / <рср — относительный вес функции полезности ¡-го показателя-критерия по сравнению со средней полезностью одного из ш показателей, принятых для оценки состояния шахт.

После проведения вышеописанных процедур решалась задача, связанная с суммированием относительных отклонений частных показателей-критериев оценки с учетом их неодинаковой народнохозяйственной важности в единые интегральные функционалы, которые и служат средством количественного измерения качества условий работы и уровня технико-экономической эффективности действующих шахт [2 ]. На основании исследований в качестве суммирующей принята квадратичная среднеарифметическая функция:

Таким образом, для вычисления интегральных функционалов уровня условий работы (горногеолотческих, технологических, социальных) и результатов (производственно-технических, экономических) предложены следующие формулы:

к&т] = У(<5'>Г/$гру-, кЕЖ] =

Кинт j =V(öc^7^p)2; Кинт j кинт j = VppT^pf; Кинт j = V^WV^f; KiiT„nTj=V(di

Предложены формулы для вычисления обобщающих интегральных показателей по всем аспектам условий работы и технико-экономической эффективности действующих шахт:

Кву „HTj = у/ (Кгг HHTj)2 + (Кпту HHTj)2 + (Ксу инт J)2 min;

Ктэ „„Tj = у/ (KnT3„„Tj)2+(K3„„Tj)2 min.

Разработаны логическая последовательность анализа интегральных показателей, порядок принятия решений по развитию шахт.

Расчет интегральных показателей, характеризующих горногеологические, производственно-технологические, социальные условия по отдельности и совместно, а также показателей, характеризующих производственно-техническую и экономическую эффективность работы шахт, качество схем вскрытия и подготовки, уровень научно-технического прогресса в технологии горных работ на шахтах, приводит к формированию большого объема содержательной информации, анализ которой требует определенной последовательности. Получаемая информация позволяет решать вопросы практического производственного плана и исследовательского [2, 23 ].

В части практического использования результатов интегральной оценки алгоритм анализа информации касается следующих моментов:

• сопоставляются интегральные показатели горногеологических условий работы шахт:

кггу

инт1 < К1ту инт2 < ... <Кггу HHTJ v ••• интп.

Шахты ранжируются, располагаются в ряд по мере увеличения величины интегральных показателей. На печать выводится в табличной или графической форме (по оси X на равных интервалах располагаются шахты, по оси Y — величина показателей).

Формируется заключение о степени технологичности горногеологических условий любой шахты.

• аналогично сопоставляются интегральные показатели производственно-технологических и социальных условий работы шахт:

кпту

инт1

<кпту

инт2 <- ...

<кпту <кпгу

интп,

Кс инт1 < К инт2 < ... < К инт^ ••■ ^ Кс интп;

• затем сопоставляются интегральные показатели всех условий, т. е. обобщающие величины показателей всех условий работы шахт

кву

инт1 <кву инт2 < ... <

кву

инт) 4 • • • <кву интп-

• сопоставляются интегральные показатели производственно-технологической и экономической эффективности работы шахт.

КПТЭ х ьгПТЭ . . у-ПТЭ ^ , VГ1ТЗ

инт] 4 N инт2 ... N. инт) ••■ XV интп,

Кэ инт1 < К3 инт2 < ... < КЭ инт) < ... < Кэ интп-

Закономерно полагать, что результаты производственной деятельности шахты, экономическая эффективность прямым образом предопределяются горногеологическими, технологическими, социальными и совместно всеми перечисленными условиями. Поэтому наложение рангового ряда шахт по величине интегральных показателей всех условий и резульатов работ порождает полезную для принятия решений по развитию шахт информацию.

• сопоставляются интегральные показатели технико-экономической (обобщенной) эффективности работы шахт

КТЭ инт1 < КТЭ инт2 < ... < К 3 инт] < ... < КТЭ интп.

Шахты ранжируются в табличной и графической форме. Ранговый ряд шахт по этому обобщенному интегральному показателю важно сопоставить с ранговым рядом шахт по обобщенному интегральному показателю всех условий.

• в заключение сопоставляются интегральные показатели качества схем вскрытия и подготовки шахт, а также интегральные показатели уровня технической прогрессивности технологии шахт

КВП , ьгВП „ - - тгВП . , т^ВП

инт1 4 N. инт2 ... Л. ин^ N. интп,

нт} '

КНТП , р-НТП ___ - г^Н ГП , т/НТП

инт! N инт2 <■...< N инт] ^ ... <■ N.

В результате последовательного ранжирования шахт по девяти интегральным показателям формируется общая таблица величины интегральных показателей и рангов шахт.

Таблицы ранжирования шахт по всем видам интегральных показателей используются для группирования шахт.

Выделяют следующие группы шахт:

1. Шахты у которых сравнительный уровень величин интегральных показателей условий работы шахт (ранги) совпадают с уровнем величин интегральных показателей результатов (производственных и экономических) работы шахт (ранги). В этой группе выделяются три подгруппы шахт:

1-а. Шахты, у которых уровень значений интегральных показателей условий работы сравнительно низкий. Это шахты со сравнительно хорошими, благополучными условиями и со сравнительно хорошими результатами работы (хорошей эффективностью работы).

1-6. Шахты, у которых уровень значений интегральных показателей условий работы и результатов работы сравнительно высокий, т. е. величина показателей большая. Можно говорить, что эти шахты имеют сравнительно неблагоприятные условия работы и низкие результаты своей деятельности (низкую эффективность).

1-в. Шахты, у которых уровень значений интегральных показателей условий работы и результатов работы находится на среднем в ранговом ряду (этой группы шахт) положении. Шахты, располагая среднеблагоприятными условиями работы, показывают среднеэф-фективную работу, характеризуются средними результатами работы.

2. Шахты, у которых сравнительный уровень величин интегральных показателей условий работы (ранги) не совпадают со сравнительным уровнем величин интегральных показателей результатов работы шахт (ранги). В этой группе шахт выделяются однородные по характеру подгруппы.

2-а. Одна подгруппа шахт отличается сравнительно низким уровнем интегральных показателей условий работы и сравнительно высоким уровнем интегральных показателей результатов работы.

Другими словами, шахты имеют сравнительно благоприятные условия работы и низкие (плохие) производственные и экономические результаты работы (низкую эффективность).

2-6. Другая подгруппа шахт отличается сравнительно высоким уровнем интегральных показателей условий работы и сравнительно

низким уровнем интегральных показателей результатов работы. На шахтах со сравнительно неблагоприятными условиями работы достигаются относительно хорошие производственные и экономические результаты.

2-в. Третья подгруппа шахт отличается сравнительно низким уровнем интегральных показателей условий работы шахт (благоприятными условиями) и средним уровнем интегральных показателей результатов работы (средняя эффективность).

2-г. Четвертая подгруппа шахт отличается средним уровнем интегральных показателей условий работы шахт и низким уровнем интегральных показателей результатов работы шахт. Другими словами, шахты, разрабатывающие запасы со средней технологичностью условий, показывают хорошие технико-экономические результаты.

2-д. Пятая подгруппа шахт отличается средним уровнем интегральных показателей условий работы шахт и высоким уровнем интегральных показателей результатов работы шахт. Это означает, что в условиях средней технологичности разработки запасов шахты показывают плохие результаты, низкую эффективность.

2-е. Шестая подгруппа шахт отличается сравнительно высоким уровнем интегральных показателей условий работы (неблагоприятными условиями) и средним уровнем интегральных показателей результатов работы шахт (средней эффективностью работы).

Шахты, попавшие в каждую из девяти подгрупп, выдаются на печать в форме таблиц. Каждая подгруппа требует своего анализа, который ведет к разным выводам.

Отдельно каждая из девяти подгрупп шахт, сколько бы единиц ни входило в группу, анализируется по качеству схем вскрытия и подготовки, а также по уровню технического прогресса и технологии горных работ шахт.

Дело в том, что именно этими элементами технологии, да социальным фактором, возможно управлять, именно по этим элементам принимаются решения.

Как и какого характера решения возможно, целесообразно принимать по шахтам соответствующих групп (подгрупп)? (рис. 2).

• Шахты подгруппы 1-а:

Качество условий и результатов работы шахт хорошие. Можно не предпринимать значительных изменений в их технологии, если

качество схем вскрытия и подготовки, а также уровень технического прогресса хорошие.

К инт ~ min; К инт ~ min

Если же величина интегральных показателей качества схем вскрытия и подготовки, технологического прогресса большая

Квп инт ~ тах; КНТП Инт ~ тах,

т. е. качество их невысоко, то можно рассматривать задачу их развития. Тем самым шахты подгруппы станут более эффективными.

Однако, нельзя соотносить шахты подгруппы 1 -а к первоочередным в перевооружении, в совершенствовании, можно ограничиться состоянием, которое сложилось, не планируя дорогостоящие меры.

• Шахты подгруппы 1 -б:

Качество работы и эффективность работы данных шахт низкое:

К- инт ~ тах; Кву Инт ~ тах; КПТЭ инт ~ тах; Кэ Инт ~ тах.

Нецелесообразно предпринимать значительных изменений в технологии этих шахт, если качество схем вскрытия и подготовки, технического прогресса достаточно высокое:

Квп _ „,;„. Ь'НТП

инт ~ nun; К. инт ~ min.

Можно даже ставить вопрос о консервации их.

• Шахты подгруппы 1 -в:

Качество условий и результатов работы шахт данной подгрупп среднеблагоприятное.

КггИнт ~ sredn; Кву Инт ~ sredn; Кэ инт ~ sredn; К птэ Инт ~ sredn.

Эти шахты могут рассматриваться как резерв совершенствования шахтного фонда. Особенно актуально ставить на реконструкцию шахты, у которых величина интегральных показателей качества вскрытия и подготовки, технического прогресса большая, т. е. их качество низкое:

Квп инт ~ тах; КНТП инт ~ тах.

Решения по улучшению схем вскрытия и подготовки, по развитию технического прогресса дают реальную возможность поднять эффективность работы этих шахт.

• Шахты подгруппы 2-а:

Качество условий работы шахт данной подгруппы хорошее, а результаты неудовлетворительные.

Группа и подгруппа шахт Уровень интегральных показателей Состояние шахт. Стратегические решения

Качество условий работы шахт Ккиг К*Г8 " Качество результатов работы шахт. Кии»"?, Кисг'Р. Качество схем »скрытая л теыш-ничеасой прогрес-• сивпосШ Kj»wr *J1, Кюгт*™

1-а К кнт - min Кит "" -min К якт|ТГ" - min Кюгт'Р- -min Кинт1-0- -min Кюгткто - min "П" и "Э". Поддержание достигнутого уровня.

1-а Кинт »у - min Кинт"" -min К инт - min Kmt'P- -min Кюгг,-П- - max Кюгт - max "П" и "Э". Совершенствование вскрытия и подготовки .

1-6 Кнкг - max Кякт" -шах Кюгт ^ - max Кигт'^ -max Кинт*-"- -max Kwt - max "НП" и ИНЭ". Совершенствование технологической схемы. Использование дополнительных ресурсов.

1-в К юл »•»• - sredn Кинт "" - min, sredn К мкг - sredn Ken»?- -sredn К»гт"- -max K»iTHm -max "СП" и "СЭ". Совершенствование технологической схемы. Использование дополнительных ресурсов.

1 -в Кюгт,->Г -sredn К кет п - min, sredn Кикт OTP - sredn Kjofr,-p' - sredn К югт*л- - min Кюгт^ -min "СП" и "СЭ". Использование дополнительных ресурсов.

2-а Кягт min Кинт"" -min Кинт t - max Киит'-р- -max Кшт,л- -max Кинт1*™- - шах "НП" и "НЭ". Обоснование закрытия (реконструкции).

2-в К пгг - min Квкт"- - min K«n "P- - sredn Кшп*+ - sredn К инт ~ sredn Кютт"™- -sredn "СП" и "СЭ". Поддержание достигнутого уровня. Использование дополнительных ресурсов.

2-6 К инт '-у- ~ max Кит "" - max К инт trTP- — min Кинт'?- -min Кюгт»л - - min Квп-,гта -min "П" и "Э". Маловероятное состояние. Поддержание достигнутого уровня.

2-е г -max Кикт17- -max Кинт ^ - sredn Kkkt'p -sredn Kwt"- -sredn Кип •гтп- - sredn "СП" и "СЭ". Использование дополнительных ресурсов. Поддержание достигнутого уровня.

2-г К кнт - sredn Кюгт "" - sredn К ют nTP' — min Кшт>+ -min К югт -min КинтШТ1, — min "П" и "Э". Поддержание достигнутого уровня.

2-д Книг » у - sredn Кинтп - sredn К«« т- - max Кюп'Р -max К инт>л- - sredn Кинт"™- -sredn "НП" и "НЭ". Использование дополнительных ресурсов.

2-д Kwi*y- - sredn Кюгт"" - sredn Кит1"? -max Ккит'р -max KmrT,JI- -max Киут и™ -max "НП" и "НЭ". Закрытие. Консервация.

Рис. 2

К1* инт ~ min; Кву инт ~ min; Кптэ Инт ~ max; Кэ Инт ~ max.

Следует считать эти шахты первоочередными для реконструкции, в особенности те, у которых недостаточно прогрессивны схемы вскрытия и подготовки, техника ведения горных работ.

Кву инт ~ max; К"тп инт ~ max.

Соответствующие решения следуют из анализа соотношения интегральных показателей по шахтам всех подгрупп, рис. 2.

Таким образом, положив в основу решений о реконструкции, перевооружении шахт приоритет благоприятных условий работы, степень старения технологических решений по вскрытию и подготовке, технического оснащения горных работ, т. е. приоритет реализации возможных резервов улучшения технологии шахт, можно ранжировать шахты по очередности (не только по актуальности) обновления шахт, элементов технологии этих шахт. Можно утверждать, что относительный дисбаланс величин интегральных показателей, характеризующих условия работы, результаты работы, качество вскрытия и подготовки, технического прогресса указывает на резерв совершенствования технологии шахт, повышения эффективности их производственно-экономической деятельности. Все шахты, не попавшие в приоритетный ряд реконструкции (совершенствования), как эффективные, остаются в числе действующих, или, как неэффективные и неперспективные, представляются к консервации.

3. Решение проблемы повышения полноты извлечения угольных запасов на действующих шахтах

Ранжированный по результатам интегральной оценки ряд шахт в каждом добывающем регионе служит базой для выработки рекомендаций в отношении форм развития и использования их ресурсов.

Группа экономически устойчивых шахт рассматривается с позиций повышения эффективности работы без крупных инвестиций, без проведения масштабных технологических мероприятий. Рассмотрение группы шахт экономически среднеустойчивых имеет целью обоснование наиболее продуктивных вариантов развития технологических схем, поддержания приемлемой технической оснащенности. Для подобных шахт весомым фактором оказывается увеличение объема подготовленных запасов, отвечающих кондициям,

что наиболее доступно за счет повышения полноты их извлечения [ 1, 3, 11, 15, 16, 26].

Анализ отработанных угольных пластов показал, чтов целиках, в технологически неудобных участках, в ранее некондиционных площадях, в технологических межслоевых, подкровельных и надпочвенных пачках оставлены значительные запасы угля. В Донецком бассейне из-за большой плотности застройки в целиках под городскими поселками, железными дорогами, промышленными и другими объектами, в целиках у горных выработок сосредоточено до 27 - 30% балансовых запасов.

Для принятия стратегических решений по отработке целиков, по созданию средств механизации и технологии их выемки необходимо было провести объективную систематизацию целиков различного назначения, представительность их на шахтах. Основная часть целиков имеет прямоугольную форму, обусловленную геометрической формой охраняемых объектов [1, 16, 26 ]. Технологически важно выделять целики, вытянутые по простиранию пластов, по падению, диагонально (не более 10%); целики, оконтуренные горными выработками (30%), частично оконтуренные (50%), пересекаемые горными выработками [1, 16, 26].

Определяющими параметрами в формировании экономических последствий отработки целиков являются их размеры по длине и ширине, объем запасов. Статистическая обработка информации о целиках при пологом залегании пластов показала: во-первых, рост ширины целиков с увеличением глубины разработки, во-вторых, достаточную величину запасов для обособленной и, в особенности, попутной их отработки с приемлемыми технико-экономическими показателями.

Наиболее часто встречаются целики длиной до 700 м и шириной 20 - 50 м с общим объемом запасов 10-50 тыс. т на тонких пластах и до 270 тыс. т на пластах средней мощности [1, 16, 26 ]. Специфическую картину представляют материалы, характеризующие потери при отработке пологих мощных пластов. Показательны в этом плане данные по шахтам Карагандинского бассейна. В силу несовершенства технологии слоевой выемки мощных пластов значительные потери оставлены в межслоевой, подкровельной и надпочвенной пачках. На отработанных шахтных полях семи уже закрытых и пяти действующих шахт Промышленного участка Карагандинского бассейна такие запасы составляют более 76 млн т. Потери угля по площади, т. е.

оставленные в охранных целиках у наклонных стволов и в околоштрековых целиках, составляют более 40 млн т. Характерными на ш. им. Т. Кузембаева являются потери в межэтажных целиках и примыкающих к ним по падению-восстанию зонах. Суммарная ширина целиков и примыкающих зон — 50 м. Примыкающие зоны шириной в 25 м представляют из себя ленты пласта мощностью примерно 5 м, которые остались после выемки нижнего слоя мощностью 2,65 м. Мощность пласта в целике 7,6 м. Таким образом, возможно получить очистной забой с длиной лавы 50 м и направлением подвигания — по простиранию [1 ]. На поле шахты возможно выделить 7 участков выемки целиков механизированными комплексами. Инвентаризация целиков только по пласту К1 г на полях семи отработанных и пяти действующих шахт показала, что их объем достигает 148 млн т, пригодных для повторного извлечения. Решение о повторной разработке оставленных в виде потерь запасов зависит от целого ряда факторов: состояние шахтного фонда, уровень развития технологии, возможности выемочной техники и экономики. Эти факторы, как правило, позитивно влияют на решение более полно извлекать запасы, оставленные в шахте ранее [1, 16, 26].

Логически оценка условий отработки оставленных ранее запасов производится как компромиссный вывод, формулируемый в обстановке противоречивости отдельных характеристик, показателей, которых учитывается более десяти. Поэтому задача оценки условий отработки оставленных запасов поставлена и решена как многокритериальная по содержанию и интегральная по форме. Помимо общих для оценки потерь по площади и по мощности показателей [1,16,26], учитываются также специфические характеристики состояния тех и других запасов. Так для запасов в потерях по мощности важна нару-шенность, приобретенная при первичной отработке пластов, для запасов в потерях по площади важны геометрические размеры: длина и ширина, объем запасов в единичном целике, возможность использования средств механизации, оконтуренность горными выработками.

Типичной схемой формирования потерь по мощности (касается отработки мощных пластов) является схема, представленная на шахте им. Т. Кузембаева. Пласт К12 мощностью 7,5 - 8,0 м разрабатывался двумя наклонными слоями с потерями 34 % за счет защитных угольных пачек в кровле и почве мощностью 0,3 - 0,5 м и в межслоевой толще 1,2 - 1,8 м. На отработанных участках выявлено свыше 2,4

млн т запасов угля, консолидированных из указанных пачек после обрушения при первоначальной выемке слоев.

Этот консолидированный (составленный) пласт получил общую мощность 2,2 - 3,0 м [1,3, 9, 10]. Для вовлечения этих запасов в разработку были изучены условия их залегания, потребовалось выявить технологические свойства консолидированного пласта и обосновать рациональные параметры технологии, обеспечивающие безопасность и эффективность ведения горных работ, испытать средства комплексной механизации очистных работ. Специально разработанная методика позволила прогнозировать мощность, структуру, плотность и зольность консолидированных угольных пачек, свойства вмещающих пород кровли и почвы, затем практически подтвердить при проведении вскрывающих и подготовительных выработок в пределах выемочных участков. В частности, исследования показали, что зольность угля характеризуется величиной 27 - 38 %, влажность — 4,2%, содержание серы — 0,65%, теплотворная способность — 8700 ккал/кг. Консолидированные угольные пачки оказались дегазированными, имеют удовлетворительную слеживаемость, поверхность груди забоя достаточно устойчива. Вода дренировалась в пространство нижележащих отработанных горизонтов [3, 10, 17, 21 ].

Экспериментальные работы по выемке консолидированных угольных пачек проведены на линейном участке, конфигурация которого предопределила систему разработки длинными (1360 м) столбами по простиранию с обратным ходом отработки.

Инструментальные измерения проявления горного давления и смещений пород кровли в очистных забоях выявили почти полное отсутствие просадок гидростоек крепи в течение времени на выполнение цикла работ. Лишь в отдельных случаях происходила просадка гидростоек до 40 мм за цикл в средней части лавы.

Зафиксировано, что газовыделение в лавах при повторной выемке практически отсутствует. В выемочных выработках смещения пород по высоте сечения не превышали 160 - 170 мм, по ширине 50 -53 мм, что в пределах податливости металлической арочной крепи. Следовательно, отработка выемочного столба не будет сопровождаться трудоемким ремонтом выработок.

В итоге исследований и испытаний разработана технологическая схема выемки ранее обрушенных, а затем консолидированных угольных пачек. За период 1982 - 1989 г. г. на шахте им. Т. Куземба-

ева отработано 9 участков, возвращено к использованию 2,6 млн т угля [1,3, 5,7,8].

Инвентаризация потерь в целиках подтвердила их значительный удельный вес, общий характер распространения на шахтах, наивысшую разведанность и изученность характеристик залегания [11,16]. Это означает, что решения по технологии их выемки, средствам механизации имеют непреходящий характер. При этом особенности технологии выемки целиков и средства механизации коренным образом различны для мощных и тонких пластов. Общие черты сохраняются лишь в порядке отработки целиков (прямой, обратный), так как геометрические параметры (длина, ширина) находятся в одинаковых пределах. Технология отработки целиков мощных пластов разработана на примере шахт Карагандинского бассейна, в частности, ш. им. Т. Кузембаева [11]. Междуэтажные целики по пласту К12 представляют собой вытянутые по простиранию столбы шириной 40 - 60 м и длиной 600 - 800 м (иногда 1000 м и более). Мощность пласта 6,8 - 7,5 м, угол падения 7 - 22°. Природная газоносность 15 -20 м3/т вследствие естественной дегазации в процессе и после отработки основных запасов снизилась до 3 -.5 м3/т. Глубина расположения оставшихся целиков 200 - 300 м, гидрогеология благоприятна. Существующие механизированные комплексы КМ-130,2УКП, "Пи-ома" не обеспечивают выемку на полную семиметровую мощность целика и, следовательно, не позволяют получать наивысшую экономичность их отработки. Поэтому поставлена задача создать технологию на базе опыта выемки мощных пластов на полную мощность очистными забоями по нижнему слою (2,5 -3,2 м) комплексами типа КМ-81В, КМВ-130 с выпуском подкровельной толщи (до 4 м) через специальные окна в перекрытиях секций крепи. Опыт применения такой технологии получен при отработке мощного пологого пласта на шахтах им. Ленина и Казахстанская [20]. Обобщение опыта создания и испытания комплексов КТУ, КМ-81В, КМВ-130, КНК привело к разработке и изготовлению экспериментального механизированного комплекса ОКПВ-70, (рис. 3) принципиальными особенностями которого являются следующие [13, 14]:

• Применена механизированная крепь оградительно-поддерживающего типа.

• Каждая секция крепи с завальной стороны имеет оградительный щит, который присоединен шарнирно, подцержи-

С ХЕМА ПОДГОТОВКИ И СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ

С1ЕМА ОЧИСТНОГО аАБОЯ

40 - 60

Добыча угля, т/сут —1200-1900 Производительность труда на выход, т — 20-40

'I Эксплуатационные потери угля, % — 8-15

Экономический эффект, тыс. руб./год — 250-370

Рис. 3. Технология отработки угольных целиков мощного пласта механизированным комплексом ОКПВ-70

вается и открывается гидродомкратами, обеспечивая выпуск угля из разрушающейся подкровельной толщи.

• В комплекс входят два конвейера: один для транспорта угля у забоя нижнего слоя, другой для доставки угля, выпускаемого из подкровельной толщи.

• Каждая секция снабжена противоотжимным откидным щитком.

• Ширина некоторых секций увеличена до 1,5 м, что облегчает визуальное наблюдение и управление выпуском угля, обслуживание завального (второго) конвейера.

В состав комплекса СЖПВ-70 входят: комбайн КШЗМ, две насосные станции СМУ-5, система пылеподавления при выпуске угля, аппаратура громкоговорящей связи, гидро- и электрооборудование. Предусмотрена специальная крепь сопряжения, позволяющая разместить на штреке приводные головки забойного и завального конвейеров. Промышленные испытания экспериментального комплекса СЖПВ-70 проведены на шахте им. Т. Кузембаева при отработке двух околоштрековых целиков пласта К12 шириной 42 и 44 м. Общая мощность пласта 6,2 - 7,3 м, угол падения 11-21°. Подготовительные выработки сечением 8,5 м проведены комбайном ГПК, крепь металлическая арочная.

Измерения констатировали, что выпуск угля на одной секции крепи 4 - 6 т производится за 2 - 3 мин., а по всей лаве — до 2 часов. Установлено, что взаимодействие крепи ОКПВ-70 с породами кровли характеризовалось режимом нарастающего сопротивления, нагрузка на гидростойки в средней части лавы иногда достигала 1800 кН, а просадка за цикл 26-30 мм. Силовые параметры основных (поддерживающих) гидродомкратов, а также гидродомкратов передвижки секций крепи, обоих конвейеров, оградительного щита не превышали конструктивных номинальных значений [11, 15].

За время испытаний извлечено 142тыс.тугля, ранее списанного с баланса шахты.

Нагрузка на очистной забой с длиной лавы 42 - 44 м (ширина целика) достигала 1760 т/сут., производительность труда рабочего по участку 15-18 т на выход. Зольность угля, выпускаемого из подкровельной толщи превысила плановую лишь на 0,8-1,0% [17 ]. Испытания подтвердили работоспособность параметров и конструкции крепи, технологии в целом, ее преимущества в сравнении с последовательной двухслоевой выемкой [15 ].

Более разнообразен выбор технологии выемки предохранительных и охранных целиков на тонких и средней мощности пластах пологого падения [15 ]. Наиболее характерные технологические схемы выемки целиков, применение которых целесообразно на пластах мощностью от 0,7 до 2,5 (3) м, с углами падения до 18° установлены в результате обобщения производственного опыта и аналитической оценки [16 ]:

1. Отработка предохранительных целиков, расположенных между существующими наклонными выработками, между выработкой и выработанным пространством, осуществляется бурошнековы-ми установками, располагаемыми в существующих наклонных выработках. Отработка запасов угля в целиках осуществляется по восстанию (падению) пласта с бурением скважин по простиранию. Угол падения пласта может составлять 0-10°.

Этот вариант требует проведения дополнительной выемочной выработки в тех случаях, когда ширина целиков превышает технически допустимую (60 м) или оптимальную длину буримой скважины [16].

2. Отработка предохранительных целиков, расположенных между существующими наклонными выработками, между выработкой и выработанным пространством, осуществляется комбайном с механизированной или индивидуальной крепью. При подготовке к отработке целиков между наклонной выработкой и выработанным пространством требуется, кроме разрезной печи для монтажа очистного оборудования, проводить дополнительную вентиляционную выработку. Отработка целиков осуществляется по падению (восстанию) пласта длинными столбами. Угол падения пласта допускается от 0 до 15°.

3. Отработка предохранительных целиков, расположенных между выработанным пространством и существующей горизонтальной (капитальной) выработкой, осуществляется бурошнековыми установками из этой выработки. Разработка запасов угля в целиках осуществляется столбами по простиранию пласта с бурением скважин по падению (восстанию). Технологическая схема выемки предполагает проведение дополнительной вентиляционной выработки. Угол падения пласта 0-15°. В тех случаях, когда ширина целика превышает технически возможную длину скважины не менее, чем в 1,5 раза, проводится дополнительная выемочная выработка, из которой бурятся скважины.

4. Отработка предохранительных целиков, расположенных между выработанным пространством и горизонтальной (капитальной) горной выработкой, осуществляется комбайном с механизированной или индивидуальной крепью. Для отработки целика требуется проведение дополнительной вентиляционной выработки и разрезной печи. Отработка запасов целиков осуществляется по простиранию пласта с возможным переходом старых выработок, которые закрепляют усиленной крепью или засыпают углем. Эта схема допускает угол падения пласта 0-18°.

Установление геомеханической и организационно-технической возможности извлечения запасов угля, отнесенных ранее к потерям по мощности (на мощных пластах) и по площади (на пластах любой мощности), позволило поставить задачу оптимизации параметров технологии с позиции экономического критерия. Наиболее рельефно экономическая выгодность извлечения запасов угля, оставленных в потерях, проявляется при рассмотрении добычи из целиков, как дополнительной, попутной. Действительно, на действующих шахтах для обеспечения основной деятельности осуществляются общешахтные процессы (водоотлив, вентиляция, энергоснабжение, транспорт, технологические процессы на поверхности и т. д.) независимо от того, отрабатываются целики или нет. Другими словами, работы по извлечению целиков не требуют дополнительно значительных общешахтных затрат: запасы угля в этих потерях, как правило, вскрыты, подготовлены, вентиляционные и транспортные выработки часто уже имеются.

Просчитаны и проанализированы варианты технологии выемки целиков различной длины, ширины, объема запасов при различных технических средствах (бурошнековые установки, механизированные комплексы, комбайны с идивидуальной крепью), на пологих пластах мощных, средней мощности и тонких, при проведении дополнительных выемочных выработок и при полном оконтуривании запасов ранее проведенными выработками и т. д. Расчетный материал подтвердил экономическую выгодность выемки целиков бурошне-ковыми установками тонких пластов для 90% запасов, если при этом не требуется проводить дополнительные выемочные выработки. В условиях, когда без дополнительных выемочных выработок обойтись нельзя, выгодность сохраняется для 50% запасов в предохранительных и охранных целиках. Этот вывод касается целиков шириной более 40 м и длиной более 300 м [16 ].

Технология извлечения целиков комбайнами технически приемлема для пластов тонких и средней мощности.

Область выгодных экономически вариантов лежит в пределах 40-60 м и более по ширине и 300-400 м и более по длине. Практически 60 % оставленных предохранительных и охранных целиков на действующих шахтах экономически выгодно извлекать с применением комбайнов [16]. Важно подчеркнуть, что из результатов расчетов следует рекомендация оставлять ширину предохранительных целиков не минимально необходимой, а оптимальной, которая соответствует длине лавы, оборудованной аналогичными средствами механизации, в частности, для тонких и средней мощности пластов равной 80-180 м. Целики указанной ширины в большей мере обеспечивают надежность охраны горных выработок и последующую экономичность извлечения угля из целиков с применением традиционного очистного оборудования.

4. Исследования сети поддерживаемых выработок и возможностей использования подземного пространства для размещения отходов производства

Одним из важнейших факторов, определяющих качество технологических схем разработки угольных месторождений подземным способом, является протяженность и объем поддерживаемых горных выработок. Именно этот фактор определяет трудоемкость и материалоемкость поддержания в должном состоянии сети транспортных и вентиляционных коммуникаций, энергораспредсления и водосбора. Вместе с тем, этот технологический фактор меньше всего поддается регламентации: весьма часто наблюдаются случаи, когда шахты, работающие почти в адекватных условиях залегания пластов и с одинаковой производительностью, сохраняют разную протяженность горных выработок, от 50 до 120 км. В связи с этим предложено несколько натуральных показателей, измеряющих количественно качество технологических схем горных выработок, и произведена оценка качества сети выработок [2 ]. Для такой оценки используются: * показатели продуктивности схем вскрытия и подготовки шахтного поля по запасам и по добыче

KZBП

__пр _ у 3

зап — Г-, — „ --V , Т/М

^дск^аск! Ьпод1РпОд1

\1

Ь'ВП- _ Ашг , 3 Кдоб --Г, т/м

2 1-нск|Рвск1 "+" 1-п(отРпод1

)

где Ъпп Пр — вскрытые и подготовленные запасы, т;

Ьвскь ЬПОд1 — длина ¡-ой вскрывающей и подготавливающей выработки, м;

. Рвсю, Рпод! — сечение ¿-той вскрывающей и подготавливающей выработки, м;

Ашг — производственная мощность шахты, т/год;

• показатели удельной протяженности транспортных, вентиляционных и всех поддерживаемых выработок.

Анализ вычисленных значений этих показателей выявил полную ущербность так называемых "временных схем" развития горных работ на большинстве шахт, громоздкость сетей горных выработок, излишние объемы поддерживаемых горных выработок. Достаточно сказать, что на отдельных шахтах (Горняцкая, им. Горького АО "Ростовуголь", Кузнецкая АО "Ленинскуголь" и др.) на 1 м3 вскрывающих и подготавливающих выработок приходится от 5 до 12 т запасов, извлекается от 1 до 5 т годовой добычи угля, а на 1 м поддерживаемых выработок эти цифры вдвое меньше. На передовых в технологическом отношении шахтах величина данных показателей поддерживается в пределах от 15 до 30 т/м (ш. Кирова АО "Ленинскуголь", ш. Юбилейная АО "Ростовуголь"). Учитывая большие трудовые и материальные затраты на поддержание столь громоздких сетей горных выработок, были проведены исследования и реализованы решения по совершенствованию технологии охраны подготовительных выработок [4, 31], особенно в неблагоприятных условиях поддержания.

Установлено, что безремонтность поддержания выемочных выработок с большей вероятностью обеспечивается при обратном порядке отработки столбов. Охрана выработок целиками с размерами близкими к минимальной длине лавы (не минимальных с точки зре-

ния механики) эффективна не только по поддержанию, но и по последующей отработке целиков с обратным ходом очистных работ.

В работе проведены масштабные исследования и осуществлены производственные испытания комплекса специальных мероприятий, направленных на создание благоприятных условий поддержания горных выработок в массиве пород, склонных к пучению и выдавливанию.

Для определения механизма пучения почвы и величины вертикального смещения кровли горных выработок на шахтах Кузбасса осуществлялись инструментальные измерения на заложенных контурных и глубинных реперных станциях. По результатам замеров построены прогнозные карты для конкретных шахтопластов [4 ].

Установлены основные факторы, влияющие на интенсивность и величину пучения: ширина выработки, структура и физико-механические свойства пород в почве выработки, интенсивность опорного давления на соответствующем участке выработки. Показательны результаты исследований на шахте "Нагорная" АО УК "Кузнецкуголь". Здесь инструментальные наблюдения позволили зафиксировать величину смещений кровли и пучения почвы на сопряжении лавы и конвейерного штрека 480 мм, а зона опорного давления проявлялась на расстоянии 140-160 м впереди движущегося очистного забоя. Замеры, выполненные в других выемочных штреках, имели целью зафиксировать величины смещений пород кровли и пучения пород почвы в зоне неустановившегося горного давления при прохождении очистного забоя [4 ]. Суммарная величина конвергенции в вентиляционных штреках составила 1380 - 1750 мм, вследствие чего выработки оказались непригодными для дальнейшей эксплуатации, а очистные забои остановлены.

Получены зависимости величины смещения пород кровли и почвы от мощности непосредственной кровли и почвы, от слоистости пород, от глубины расположения выработки, от прочности пород. Эти зависимости подтверждают высокую вероятность появления условий поддержания выработок, при которых величина смещений будет превосходить допустимые нормы и возможности податливости крепи. Предупредить подобные последствия позволяет разработанная в работе прогрессивная технология охраны и сохранения подготовительных выработок. Промышленные испытания этой технологии на ш. "Нагорная" предусматривали:

• Взрывание камуфлетных зарядов 1,8 кг под центром охранного целика на глубине 3,0 - 3,5 м с шагом по длине 1,5 м;

• Бурение скважин для микроторпедирования пород основной кровли с шагом по длине выработки 1,5 м.

• С целью предотвращения расслоения пород непосредственной кровли над выработкой, повышения ее естественной несущей способности и прочности упаковывать породные слои армировочными винтами или анкерами с химическим закреплением [31 ].

Замеры величин смещений, выполненные с помощью контурных реперных станций, показали, что при прохождении очистного забоя конвергенция пород кровли и почвы составила 480 мм. В течение всего срока эксплуатации штрек находился в хорошем работоспособном состоянии [4 ].

Поддержание сети горных выработок в состоянии, соответствующем эксплуатационным требованиям (паспорту), имеет значение не только для обеспечения основной деятельности шахты — извлечению угля, — но и для последующего использования подземного пространства как места захоронения отходов производства.

Решение этой проблемы имеет особое стратегическое значение для экологии окружающей среды.

Огромные объемы пустой породы, складируемой на поверхности в связи с добычей полезных ископаемых, отходы золы, шлаков теп-лостанций, металлургических и коксохимических заводов, порода обогатительных фабрик характеризуются цифрой в 12 млрд т в год. Только угольная промышленность "поставляет" более 1 млрд т в год породных отходов. Ущерб от пылевого, газового и гидрогеологического воздействия на плодородие почвы, на растительный и животный мир сравним с потерей 15 - 20 % национального дохода. В то же время современная технология добычи полезных ископаемых сопровождается образованием технологического подземного пространства, и его последующее обрушение ведет к существенным деформациям земной поверхности. Заполнение подземного пространства и использование для этого породных и промышленных отходов сулит экономические выгоды от уменьшения деформаций земной поверхности, отказа от оставления в целиках подготовленных запасов полезного ископаемого, снижения давления на крепь горных выработок, в результате освобождения поверхности от отходов и др. Таким образом, технические потребности подземной разработки рудных и угольных

месторождений приводят к идее — использовать технологическое пространство рудников и шахт для размещения и захоронения в нем отходов производства, как направление по оздоровлению окружающей среды.

В работах [2, 22, 25 ] выполнен инженерный анализ основных направлений и форм использования технологического подземного пространства, по которым могут быть приняты важные стратегические решения как в текущее время, так и после необходимых исследований, дополнительных технических проработок. Эти направления и, соответственно, комплексы решений фокусируются вокруг следующих проектов:

• Оставление (размещение) шахтной породы в подземном пространстве, избегая выдачи ее на поверхность;

• Размещение породы, поступающей от обогащения угля и руд ("хвосты") в подземном пространстве.

• Размещение производственно-бытовых отходов городов и рабочих поселков в подземном технологическом пространстве;

• Складирование минеральных отходов в целях последующей переработки и использования в будущем;

• Складирование и захоронение химически и биологически вредных продуктов и отходов промышленности в специально подготавливаемом подземном технологическом пространстве.

Каждое из перечисленных основных проектов использования подземного технологического пространства характеризуется своим комплексом научных и инженерных задач, имеющих или не имеющих удовлетворительного решения. Выявлен круг основных программ по реализации сформулированных стратегических решений [2, 22]. Ключевое положение занимает программа обследования, изучения подземного технологического пространства шахт. На базе маркшейдерской и геологической документации определен стационарный объем подземного пространства в виде вертикальных и наклонных стволов, шурфов, околоствольных дворов и камер, квершлагов, уклонов, бремсбергов, ходков, основных штреков и приемных площадок и т. д. Это длительно поддерживаемые выработки, закрепленные, в основном, фундаментальной крепью.

На примере ш. "Юбилейная" АО "Ростовуголь" получена следующая структура объема подземного пространства с точки зрения применения видов крепи:

• Выработки с железобетонной крепью имеют протяженность 16 км, объем 167 тыс. м3, что составляет 15% и 16%, соответственно, от протяженности и общего объема по шахте.

• Выработки, закрепленные бетоном, имеют протяженность 1,4 км, объем 23,5 тыс. м3, что составляет 1,5% и 2,1%.

• Выработки с металлической крепью имеют протяженность 45 км, объем 575,5 тыс. м3, что составляет 47,3% и 52,2%.

• Выработки с деревянной крепью имеют протяженность 4 км, объем 28,8 тыс. м3, что составляет 4,1% и 2,6%.

• Выработки, закрепленные анкерной крепью, имеют протяженность 26,6 км, объем 289 тыс. м3, что составляет 28% и 26,2% соответственно.

Общая протяженность горных выработок составляет 95 км, объем 1 млн 102 тыс. м3. Методикой инвентаризации подземного пространства шахт предусматривается группирование его объемов по удаленности от главных стволов, по глубине расположения, по обводненности, по характеру вмещающих пород, по подготовленности пространства к размещению тех или иных отходов. Отдельно определяется объем оперативного технологического пространства в виде рабочего погашаемого и возобновляемого пространства в очистных забоях. Годовой объем такого пространства пропорционален объему угля, добываемому за год и составляет, в частности, на ш. "Юбилейная" около 1,5 млн м3. Обследование и систематизация различных форм подземного пространства шахт позволило составить реальную картину использования его под размещение отходов: какие отходы, на какую глубину, в какие выработки, в каких объемах, с какой предварительной подготовкой пространства и отхбдов, в какой временной последовательности. Каждая шахта имеет свою структуру подземного пространства. Однако, разработанная методика обследования и систематизации подземного пространства шахт имеет общий характер, ее применение полезно и для анализа технического состояния сетей горных выработок на шахтах в разйых угольных бассейнах и регионах России. :

Следующей важной программой проекта использования подземного пространства для захоронения отходов является их изучение, инвентаризация. Изучение породного материала, извлекаемого

попутно с добычей полезного ископаемого, отходов промышленности и городского хозяйства сводилось к установлению их объемов, географического местоположения их источников, к исследованию их влияния на окружающую среду как на поверхности, так и в подземном пространстве. Важная часть исследований посвящена установлению гранулометрического состава отходов, транспортабельности и соответствия характеристик материала и свойств подземного пространства. В работе утверждается, что в подземном пространстве можно размещать любой материал, любые отходы. Все зависит от степени вредности отходов, характера возможного взаимодействия их с окружающим массивом пород в связи с горным давлением, температурой, водой, химическим составом. В общем случае методика позволяет подобрать соответствующую глубину расположения пространства, обеспечить степень герметизации породного массива в отношении воды, температуры, газа, солей горных пород.

Детальных и конкретных исследований требует задача выбора способов и технологии подготовки технологического подземного пространства к приему и складированию породных материалов, отходов производства. Достаточно большие объемы попутно извлекаемой породы размещаются в горных выработках и в выработанном пространстве лав без каких-либо мер по его подготовке, кроме обеспечения обычными транспортными, воздухоподающими, энергетическими коммуникациями. В отдельных случаях подготовка пространства к размещению отходов заключается в выборе варианта расположения в пространстве: на наибольшей глубине, у границ шахтного поля, под водоносным горизонтом и др.

Анализ видов отходов и форм подземного пространства позволил оценить многовариантность решений. По существу, каждый вид материала, отходов, подлежащих размещению (захоронению, складированию) неизменно требует соответствующего способа и технологии подготовки пространства. В отдельных случаях пространство под землей будет служить в качестве долговременного склада, хранилища резервного сырья, или не экономичного в настоящее время сырья. Способы подготовки подземного пространства для таких целей имеют особый характер, включая точную пространственную регистрацию, сохранение доступа к "складу" в будущем.

Центральной программой в решении всей проблемы целесообразного использования технологического подземного пространства в

работе выделена — разработка безопасной и удобной технологии подготовки материала, его транспортировки и укладки [22, 25 ].

Теоретические и технические аспекты размещения в подземном пространстве шахтной породы решены. Имеется достаточно убедительная практика осуществления гидравлической, пневматической, механической и самотечной закладки выработанного пространства породой. Заполнение выработанного пространства лав производится в большинстве случаев для поддержания кровли и управления горным давлением на крепь очистных забоев и горных выработок. Специфическая роль отводится закладке породы в выработанное пространство лав при выемке угля из охранных целиков. Плотная закладка предотвращает сдвижения массива пород и объектов на поверхности, обеспечивая возможность выемки целиков [2, 16]. Попутно достигается в этих случаях и другая цель — не выдавать породу на поверхность, не занимать площади земли, не нарушать естественные свойства окружающей среды.

Технология подготовки шахтной породы сводится к совокупности различных процессов: от дробления и сортирования при применении пневматического или гидравлического транспорта и укладки до отделения от рядовой (по крупности) породы дерева и крупных "негабаритов" — при механической и самотечной закладке. Отходы обогащения, зола ТЭЦ и шлаки металлургических заводов потребуют простого грохочения и незначительной доли дробления.

Мелкофракционные (0-10 мм) отходы до последнего времени оставались особенно нетехнологичными, неудобными для складирования, захоронения, изоляции.

В работе изучен опыт Германии (ш. "Вальзум", "Монополь") по размещению мелкофракционных (0-5 мм) отходов производства в выработанном пространстве лав гидроспособом в виде малообводнен-ной пасты.

Установлена необходимость дополнения в технологической цепочке гидротранспортной установки дробильного звена с тем, чтобы перерабатывать и размещать в шахте металлургический шлак, отходы теплостанций, строительный мусор наряду с "хвостами" обогащения [25].

Важным преимуществом данной технологии является то, что размещение отходов производится в выработанном пространстве очистных забоев, в результате чего заполняются пустоты, восстанавливается целостность массива пород, нейтрализуются процессы сдви-

жения массива, снижается давление на крепь очистного забоя и горных выработок.

5. Социально-экономические последствия развития шахтного фонда и эффективность комплексного использования ресурсов

шахт

Шахтный фонд России создавался десятилетиями, исходя из огромных запасов угля и постоянно возрастающих потребностей в энергии, технологическом угольном сырье. Более экономичная природная технологичность добычи, транспорта и потребления газа и нефти не перечеркивает непреходящего стратегического значения угольной промышленности. Экономическая неконкурентность добычи угля в России в сравнении с зарубежными угледобывающими странами также не должна однозначно служить поводом (и оправданием) для запредельного сворачивания потенциала угольной отрасли. В историческом плане не избежать наращивания разработки богатейших месторождений угля с тем, чтобы удовлетворять внутренние потребности России и потребности бедных энергией стран мира. Поэтому стратегический тезис, выражающий социально-экономическое отношение к шахтному фонду целесообразно формулировать следующим образом: в силу сложившегося экономического положения России и, в частности, производственно-технического состояния шахт, необходимо реструктуризировать шахтный фонд на базе избирательной политики закрытия экономически и технически отсталых шахт, форсированного инвестирования реконструкции и перевооружения среднеэффективных и планомерного поддержания перспективных, эффективно работающих шахт [2,18, 30 ]. При этом необходимо возрождать и разрабатывать вновь технологии использования дополнительных (по отношению к добыче угля) ресурсов шахт, расширяя функциональное назначение предприятий. Для этого используются подготовленные людские ресурсы закрываемых шахт, "привязанные" к добывающим регионам не только зарплатой, но и всей жизнью [18 ]. Интегральная оценка технологичности условий залегания угольных пластов, качества технологических схем разработки угольных месторождений, относительной прогрессивности технического оснащения технологии, уровня инвестиций не указывает на отсутствие перспективы развития шахтного фонда [2 ]. Расчет интегральных показателей условий и результатов работы ряда шахт Куз-

нецкого и Донецкого бассейнов показал наличие в шахтном фонде трех групп предприятий, требующих неодинаковых стратегических решений в отношении форм развития шахт.

Исходные данные для девяти малоперспективных и девяти достаточно перспективных шахт Кузбасса отражают состояние их на 1993 год. В части горногеологических и технологических условий, а также производственно-технических результатов, качества схем вскрытия и подготовки, прогрессивности технологии и техники материал отражает реальное состояние по настоящее время.

Вместе с тем, изменяется и достаточно быстро экономическая ситуация;'становятся иными социальные условия. Главной задачей анализа результатов интегральной оценки является выявление степени убыточности девяти шахт, намеченных к консервации и ликвидации. При неустойчивой экономической ситуации особую актуальность приобретают исследования по выявлению перспективности шахт, а затем для шахт явно неперспективных — исследования по разработке мер, обеспечивающих решение социальных проблем трудящихся. Подобными смягчающими мерами на таких шахтах могут служить решения по комплексному использованию созданных фондов и имеющихся ресурсов, включая здания, оборудование, землю, подземное технологическое пространство, попутно извлекаемую породу, метан и др. [2 ].

Исходные данные, сведенные в семь таблиц (приведены в работе [2 ]), не позволяют сформулировать однозначно выводы по каждой шахте в силу противоречивости значений частных показателей по любому из семи комплексов [2 ].

Расчеты, выполненные на ЭВМ, позволили получить достаточно промежуточной информации, которая дала возможность контролировать правильность реализации программы вычислений и объективно формулировать выводы.

В табл. 1 сведены значения интегральных показателей горногеологических условий, в табл. 2 — значения обобщенных интегральных показателей всех условий работы шахт. В табл. 3 приведены значения интегральных показателей экономических результатов работы шахт, в табл. 4 — обобщенных показателей технико-экономической эффективности. В табл. 5 и 6 приведены значения интегральных показателей качества схем вскрытия и подготовки, а также технической прогрессивности шахт. Шахты ранжируются по значениям интегральных показателей, что наглядно выделяет группы шахт раз-

РАНЖИРОВАННЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Таблица 1

__Горногеологические условия__

№ шахты по ран- № шахты по по- Наименование Интегральный по-

гам рядку шахты казатель

1 17 Инская 1.438

2 15 им. Кирова 1.495

3 И им. Ленина 1.720

4 7 Северный Маганак 1.765

5 16 Красный Углекоп 1.774

6 2 Ягуновская 1.828

7 4 Карагайлинская 1.846

8 13 Нагр адская 1.909

9 3 Черкасовская 1.914

10 18 Комсомолец 1.951

11 8 Шахта 5-6 1.955

12 9 Дмитрова 1.980

13 1 Анжерская 2.008

14 12 Капитальная 2.013

15 5 Калинина 2.036

16 6 Зиминка 2.037

17 14 Красногорская 2.149

18 10 Юбилейная 2.156

Таблица 2

Результирующие показатели всех условий

№ шахты по ран- № шахты по по- Наименование Интегральный по-

гам рядку шахты казатель

1 15 им. Кирова 1.974

2 17 Инская 2.221

3 11 им. Ленина 2.265

4 4 Карагайлинская 2.578

5 10 Юбилейная 2.601

6 2 Ягуновская 2.602

7 12 Капитальная 2.665

8 18 Комсомолец 2.724

9 9 Дмитрова 2.747

10 16 Красный Углекоп 2.781

11 13 Нагр адская 2.803

12 3 Черкасовская 2.901

13 14 Красногорская 2.922

14 1 Анжерская 2.962

15 8 Шахта 5-6 2.977

16 6 Зиминка 3.006

17 5 Калинина 3.007

18 7 Северный Маганак 3.141

Таблица 3

Показатели экономической эффективности_

№ шахты по ран- № шахты по по- Наименование Интегральный по-

гам рядку шахты казатель

1 10 Юбилейная 0.677

2 17 Инская 0.741

3 15 им. Кирова 0.783

4 4 Карагайлинская 0.851

5 18 Комсомолец 0.858

6 3 Черкасовская 0.928

7 11 им. Ленина 0.952

8 2 Ягуновская 0.979

9 5 Калинина 1.001

10 16 Красный Углекоп 1.024

11 6 Зиминка 1.031

12 7 Северный Маганак 1.044

13 14 Красногорская 1.126

14 13 Нагр адская 1.184

15 12 Капитальная 1.208

16 8 шахта 5-6 1.296

17 1 Анжерская 1.383

18 9 Дмитрова 1.512

Таблица 4

Обощенные показатели технико-экономической эффективности

№ шахты по ран- № шахты го по- Наименование Интегральный по-

гам рядку . шахты казатель

1 12 Капитальная 1.018

2 15 им. Кирова 1.082

3 И им. Ленина 1.124

4 17 Инская 1.483

5 18 Комсомольская 1.587

6 10 Юбилейная 1.840

7 14 Красногорская 1.946

8 4 Карагайлинская 2.024

9 13 Наградская 2.094

10 2 Ягуновская 2.097

11 5 Калинина 2.109

12 3 Черкасовская 2.146

13 6 Зиминка 2.220

14 16 Красный Углекоп 2.224

15 8 шахта 5-6 2.300

16 7 Северный Маганак 2.356

17 9 Дмитрова 2.377

18 1 Анжерская 2.404

Таблица 5

Показатели качества схем вскрытия и подготовки

№ шахты по ран- Ms шахты по по- Наименование Интегральный по-

гам :, . рядку шахты казатель

1 17 Инская 1.708

2 12 Капитальная 1.826

3 11 им. Ленина 1.936

4 18 Комсомолец 1.936

5 10 Юбилейная 2.050

6 15 им. Кирова 2.131

7 3 Черкасовская 2.357

8 4 Карагайлинская 2.376

9 14 Красногорская 2.393

10 8 шахта 5-6 2.395

11 9 Дмитрова 2.424

12 I Анжерская 2.490

13 5 Калинина 2.534

14 16 Красный Углекоп 2.562

15 2 Ягуновская 2.578

16 6 Зиминка 2.620

17 13 Наград екая 2.717

18 7 Северный Маганак 2.791

Таблица 6

Показатели технического прогресса

>й шахты по ран- № шахты по по- Наименование Интегральный по-

гам " рядку шахты казатель

1 15 им. Кирова 0.738

2 11 им. Ленина 0.822

3 10 Юбилейная 0.897

4 18 Комсомолец 0.925

5 17 Инская 1.059

6 12 Капитальная 1.077

7 2 Ягуновская 1.089

8 4 Карагайлинская 1.108

9 14 Красногорская 1.264

10 13 Нагр адская 1.302

11 9 Дмитрова 1.362

12 3 Черкасовская 1.448

13 1 Анжерская 1.461

14 8 шахта 5-6 1.506

15 5 Калинина 1.640

16 16 Красный Углекоп 1.706

17 6 Зиминка 1.919

18 7 Северный Маганак 2.263

личной перспективности. В частности, установлено, что выделенная группа из девяти экономически неперспективных шахт действительно отличается низкой комплексной прогрессивностью и экономичностью. Это состояние для ряда шахт (Анжерская, ш. 5 - 6, им. Дмитрова, им. Калинина, Зиминка) объясняется малоблагоприятными горногеологическими условиями, для некоторых шахт (Ягуновская, Черкассовская, ш. 5 - 6, им. Калинина, Анжерская, Зиминка, Северный Маганак) устаревшими технологическими схемами, сложными вентиляционными, транспортными системами.

Наиболее явно проявляются позитивные социально-экономические последствия реструктуризации шахтного фонда в тех случаях, когда удается "перевести", состояние шахт из среднеперспективного в состояние эффективной работы. Так техническое и технологическое обновление шахты "Калинина", имеющей более благоприятные горногеологические условия по сравнению с шахтой "Юбилейной" АО "Кузнецкуголь" позволяет при достижении уровня технико-экономических показателей ш. "Юбилейной" получить экономический эффект 200 млн руб. в год. Одновременно за счет повышения производственной мощности шахты на один миллион тонн в год (до проектной мощности), становится возможным закрытие ш. Дмитрова без потери добычи по региону и без потери работы у двух тысяч рабочих. Экономятся значительные средства дотации, которые используются на технологическое обновление среднеперспективной шахты "Кар-гайлинская" и на финансирование закрытия шахты "Ягуновская" и др.

Бесспорна экономическая выгодность селективной выдачи крепких и прочных видов шахтной, попутно извлекаемой породы с использованием в дорожном и промышленном строительстве. Экономический эффект правильно будет измерять стоимостью (ценой) 1 т подобных строительных материалов, добываемых специализированными предприятиями (строительные карьеры, щебеночные заводы и др.). Затраты на извлечение попутной породы и ее выдачу относятся на основную деятельность шахты (проведение выработок, выдача породы на поверхность на терриконники и в отвалы).

Подсчеты показывают, что за счет селективной выдачи и использования строительных видов породы шахта может получить доход 200 - 500 млн руб. в год.

Извлечение угля из оставленных в потерях предохранительных и охранных целиков сопровождается прямой и косвенной выгодой.

Прямой эффект определяется по известным (существенно дополненным) методикам [2, 16, 19]. Повторная отработка пласта К12 на ш. им. Т. Кузембаева в Караганде (оставленные угольные пачки) обеспечила экономический эффект около 2 млрд руб. (в ценах 1995 г.) за 3,5 года работы. Расчетный экономический эффект от выемки предохранительных и охранных целиков на полях отработанных и действующих шахт Промышленного участка Карагандинского бассейна составляет около 244 млрд рублей.

Социально-экономические последствия использования приведенных стратегических решений имеют место на каждой шахте Донбасса, Кузбасса, Воркуты. Трудно выявляется косвенный эффект осуществления подобных стратегических решений. Продление срока службы перспективных шахт, закрытие убыточных шахт, отказ от строительства камнедобывающих предприятий, экологическое оздоровление регионов связаны с экономией крупных вложений в перечисленные области деятельности.

Использование технологического подземного пространства для размещения отходов производства не только освобождает общество от возведения не безопасных хранилищ и могильников на поверхности (рядом с человеком и живой природой), не только устраняет ущерб от потери плодородия почвы вокруг отвалов и свалок, но и приносит прямой доход [2, 22). Дело в том, что стоимость захоронения 1 т отходов в зависимости от их вредности находится в пределах от 100 до 1000 долларов в странах Европейского союза, от 40 до 80 долларов в Африке и от 10 до 50 долларов в России. Использование подземного технологического пространства для захоронения (складирования) отходов может принести доход угольной промышленности до 100 млн долларов за 1 млн м3 подземного пространства.

Рыночная система взаимоотношений производителя отходов и владельца подземного пространства облегчает установление взаимовыгодных расценок. Вместе с тем необходимость комплексного использования шахтных ресурсов, в частности, необходимость размещать попутные материалы и отходы в подземном пространстве должна строго диктоваться законами и нормативами экологии, безопасности, землепользования. У производителя отходов и попутных неполезных материалов не должно быть иллюзий "выгодно", беззатратно складировать их на поверхности.

Что касается мероприятий и проектов, направленных в основном на экологические благоприятные последствия и безопасность, то

их следует финансировать госбюджетно и целенаправленно, как это сделано в ряде стран Европы (Германия - Земля Рейн - Вестфалия).

Проведение в жизнь изложенных стратегических структурных, ресурсных и технологических решений поднимает перспективную конкурентноспособность угольной промышленности и закрывает вопросы о сворачивании ее масштабов и значимости на государственном уровне.

Заключение

В диссертации в виде научного доклада на основании выполненных автором исследований осуществлено решение научной проблемы обеспечения прогрессивного развития шахтного фонда на базе обоснованной рационализации его структуры, повышения полноты использования ресурсного и технологического потенциала, имеющей важное народно-хозяйственное значение для угольной промышленности России.

Наиболее существенные научные и практические результаты проведенных исследований заключаются в следующем:

1. Впервые произведено ранжирование шахт по степени технологичности условий и эффективности их работы, на базе которого выделены группы неперспективных, среднеперспектйвных и эффективных (прогрессивных) шахт, что позволяет осуществлять целенаправленную политику реструктуризации шахтного фонда.

2. Разработана комплексная методика многокритериальной оценки и группирования шахт на основании численного интегрального функционала технологичности горно-геологических условий, состояния технологии, црогрессивности технического оснащения шахт и эффективности их работы.

3. Установлено, что в группу неперспективных по горногеологическим и технологическим условиям входят в основном убыточные шахты, которые подлежат закрытию на первом этапе реструктуризации. Прибыльные шахты из этой группы рассматриваются как объекты, на которых целесообразно внедрение технологии использования подземного пространства для захоронения отходов, а также технологии извлечения угля из предохранительных и охранных целиков.

4. Показано, что технологическое и экономическое состояние шахтного фонда предопределяет необходимость поиска и использо-

вания всех имеющихся ресурсов шахт с тем, чтобы повысить конкурентноспособность угольной промышленности в рыночных условиях. Существенным резервом в этом отношении является наличие значительного объема детально разведанных, вскрытых и подготовленных запасов, оставленных в предохранительных и охранных целиках; использование попутно извлекаемой шахтной породы с полезными механическими свойствами, а также огромного объема технологического подземного пространства.

5. Осуществлена ревизия потерь угля по мощности и площади мощных пластов шахт Карагандинского бассейна и тонких пластов шахт Донбасса. Запасы угля, отнесенные в потери, только на 11 шахтах Караганды составляют более 190 млн т.

Многокритериальная оценка этих запасов объективно подтвердила высокую технологичность их отработки при современном состоянии технологии угледобычи: уголь дегазирован, водообильность запасов сведена к минимуму, подвижка вмещающих пород прекратилась.

6. Доказано, что для погашения целиков, имеющих переменные мощность пласта и размеры по площади, наиболее эффективно применение технологии выемки с выпуском подкровельной угольной толщи при использовании механизированных комплексов с активным оградительным элементом и открывающимся шибером. Комплекс такого типа был создан и апробирован в шахтных условиях при непосредственном участии автора.

7. Выполнены исследования проявлений горного давления в очистных забоях шахт Караганды. Нагрузка на гидростойки достигала номинального значения 1800 кН, а просадки крепи комплекса гидростоек за цикл не превышали 30 мм.

8. Экономико-математическое расчеты по технологии отработки целиков, примыкающих к выработанному пространству и имеющих малые (исходя из геомеханических требований) размеры, показало, что их выемка, как правило, не эффективна. Увеличение их размеров до 60-100 м приводит при последующей выемке к региональному экономическому эффекту, и отработка всех целиков у наклонных или одного целика у горизонтальных выработок становится экономически оправданной.

9. Показано, что увеличение размеров предохранительных целиков на тонких пологих пластах делает возможной отработку их лавами с оптимальной или близкой к оптимальной длиной, оснаща-

емыми серийными очистными комплексами, что, в свою очередь, приводит к выравниванию себестоимости угля в очистных забоях целиков и обычных выемочных столбов.

10. При подготовке запасов выемочных столбов подготовительные выработки следует располагать по возможности в выработанном пространстве (или под выработанном пространством), что обеспечивает их безремонтное поддержание в течение всего срока отработки запасов обратным ходом. Расположение выемочных выработок в целиках вблизи выработанного пространства приводит к резкому увеличению деформаций кровли и крепи. В этих случаях, а также в условиях труднообрушаемой основной кровли предложено проводить мероприятия по разгрузке массива пород посредством взрывания комуфлетных зарядов в почве и торпедирования основной кровли.

11. Расчеты показали, что увеличение стоимости проведения выработок по крепким устойчивым породам компенсируется снижением затрат на поддержание выработок в течение всего срока службы, а также за счет селективной выдачи и использования породы с ценными технологическими свойствами.

12. Предложены натуральные показатели технологическою качества сети горных выработок. Количественная оценка сети поддерживаемых выработок, произведенная с использованием этих показателей, позволила выявить полную ущербность "временных схем" развития горных работ на большинстве шахт, неоправданную осложненность схем транспорта и вентиляции, излишние объемы поддерживаемых горных выработок.

13. Выдвинута идея и сформулирована концепция использования технологического подземного пространства для размещения отходов производства, реализация которой обеспечивает эффективное решение проблемы заполнения техногенных пустот в массиве пород и освобождения поверхности от бесполезных (вредных) материалов.

14. Разработана и реализована методика инвентаризации технологического подземного пространства. Обследование подземного пространства ш. "Юбилейная" АО "Ростовуголь" позволило выявить реальную "картину" структуры, форм и состояния подземного пространства общим объемом 1 млн 102 тыс. м3 в виде горных выработок и около 1,5 млн м3 в год в виде выработанного пространства очистных забоев. 18% объема представлены выработками, закрепленными капитальной крепью, 52% — металлической. Структура подземного

пространства характеризуется значительным разнообразием параметров, форм и свойств, что обеспечивает надежное захоронение широкой гаммы отходов производства.

15. Показано, что наиболее распространенными и весомыми отходами является порода, выдаваемая при разработке месторождений полезных ископаемых, "хвосты" обогащения, металлургический шлак, зола теплостанций и др. Захоронение этих отходов целесообразно обеспечить на первом этапе решения проблемы, так как при этом не возникает необходимость в специальной подготовке подземного пространства, в специальной технологии транспорта и укладки материала. Плотная закладка породы и других отходов производства в выработанное пространство лав и горных выработок снижает горное давление на крепь, предотвращает сдвижения массива, позволяет извлекать уголь из предохранительных и охранных целиков. Попутно достигается и другая цель — исключается необходимость выдавать шахтную породу на поверхность.

16. Выявлены основные факторы, вызывающие позитивные социально-экономические последствия реструктуризации шахтного фонда и осуществления разработанных автором прогрессивных решений. Перевод одной шахты из группы среднеэффективных в состояние эффективных шахт сопровождается в дальнейшем экономической выгодой в пределах 200 млн руб. в год. Подсчеты показывают, что за счет селективной выдачи и использования строительных видов породы шахта может получить доход в пределах 200-500 млн руб. в год. Повторная отработка пласта К12 на ш. им. Т. Кузембаева обеспечила экономический эффект около 1 млрд руб. (в ценах 1995 г.) за 3,5 года работы. Использование подземного пространства шахт для захоронения отходов производства может принести доход до 100 млн долл. за 1 млн м3 подземного пространства.

17. Доказано, что научно обоснованная реструктуризация шахтного фонда, разработка и внедрение технологий извлечения запасов из предохранительных и охранных целиков, практическое использование в строительстве попутно извлекаемой породы с ценными свойствами, использование технологического подземного пространства для захоронения отходов производства являются основными решениями стратегического характера, позволяющими поднять конкурентноспособность угольной промышленности в перспективе.

Основу диссертации в виде научного доклада составили следующие опубликованные работы автора:

1. Саламатин А. Г. Проблемы использования освоенных запасов в условиях структурной перестройки шахтного фонда. — М.: МГГУ, 1995, 142 с.

2. Малкин А. С., Саламатин А. Г. Оценка шахтного фонда и повышение полноты использования ресурсов. — М.: МГГУ, 1996,95с.

3. Саламатин А. Г. Опыт и проблемы вторичной разработки подработанных защитных пачек пласта К12 на шахте им. Т. Кузем-баева. Оптимизация технологических схем разработки полезных ископаемых: Караганда: КарПТИ, 1984. — с. 155-162.

4. Саламатин А. Г., Никишичев Б. Г., Кайдо И. И., Соловьев А. С. Совершенствование технологии охраны подготовительных выработок на шахтах Кузбасса в условиях интенсивного пучения пород почвы. — М.: МГГУ, 1995, 145 с.

5. Саламатин А. Г., Евдунов М. М. Опыт работы шахты им. Т. Кузембаева ПО "Карагандауголь": Брошюра. Экспресс-информация.

— М.: ЦНИЭИушль, 1985, 24 с.

6. Саламатин А. Г. Аналитические исследования смещений боковых пород при повторной выемки пласта К12 /Технологические схемы разработки полезных ископаемых: Караганда: КарПТИ, 1986

— с. 24-27.

7. Саламатин А. Г. Выемка оставленных запасов мощных пологих пластов в Карагандинском бассейне./ Интенсивная и безотходная технология разработки угольных и сланцевых месторождений: Тез. доклад Всесоюз. научной конфер. — М.: МГИ, 1989 — с. 89-90.

8. Повторная отработка мощных пологих угольных пластов Карагандинского бассейна с целью сокращения потерь угля: Информ. листок/ С. К. Баймухаметов, Н. С. Гульницкий, А. Г. Саламатин и др. — Караганда: ДНТИ, 1987 — с. 4.

9. Опыт безопасной выемки угля из межслоевой пачки на шахте им. Т. Кузембаева: Экспресс-информация./ А. Г. Саламатин и др. М.: ЦНИЭИуголь, 1985,24 с.

10. Саганов А. С., Саламатин А. Г. Опыт повторной разработки угольных пластов/ Народное хозяйство Казахстана. — 1986, №7 — с. 42-43.

11. Отработка околоштрековых целиков мощного пологого пласта К12 с выпуском угля подкровельной толщи /А. Г. Саламатин и

др./ Вопросы повышения технического уровня на шахтах Карагандинского бассейна и Средней Азии: Караганда: КНИУИ. — 1989 — с. 5-14.

12. Поддержание выработок при повторной отработке мощного пласта/ А. Г. Саламатин и др./ Технология и организация работ при выемке полезных ископаемых: Караганда: КарПТИ. — 1985, с. 4446.

13. А. С. 1070318 (СССР). Секция механизированной крепи/ Саламатин А. Г. и др. — Опубл. 30.01.1984 — Б.И. №4.

14. A.C.1273591 (СССР) Агрегат для выемки мощных угольных пластов/ Саламатин А. Г. и др. — Опубл. 30.11.1986- Б.И. №44.

15. Саламатин А. Г., Савченко П. Ф., Лацков В. И. Отработка оставленных запасов угля в Карагандинском бассейне. — М: ЦНИЭ-И уголь, 1991,87 с.

16. Саламатин А. Г., Шумкин А. Д. Разработка технологических схем выемки запасов в целиках. — М.: МГИ, 1991, 136 с.

17. Определение средней зольности угля при повторной выемке пласта К12 "Верхняя Мариана" / Саламатин А. Г. и др./ Проблемы повышения эффективности и безопасности разработки полезных ископаемых: Караганда: Кар. ПТИ, 1987, с. 9-12.

18. Albert Salamatin "Rosugol" and E. С. Look into the New world" Mag. Aeroflot, September, 1995, p. 64 - 65.

19. Определение рациональной технологии выемки охранных целиков мощного пласта К12 в условиях шахты им. Т. Кузембаева/ А. Г. Саламатин и др./ /Вопросы повышения технического уровня на шахтах Карагандинского бассейна и Средней Азии: Караганда: КНИУИ, 1989-е. 14-17.

20. Баймухаметов С. К., Саламатин А. Г., Абдикаримов Н. А. Опыт извлечения запасов мощного пологого пласта на раннее отработанных участках// Уголь. — 1986, № 2 с. 30-32.

21. Особенности технологии разработки потерь по мощности, оставленных при двухслоевой выемке пласта К12. А. Г. Саламатин и др.// Технологические схемы разработки полезных ископаемых: Караганда: КарПТИ, 1986 — с. 22-24.

22. Малкин А. С., Саламатин А. Г. Нетрадиционные направления использования ресурсов шахт. М., МГГУ, 1995, с. 5-7.

23. Михеев О. В., Атрушкевич В. А., Саламатин А. Г. Разработка угольных месторождений с использованием открытых техногенных выемок М: Изд. МГГУ, 1995, 44 с.

24. Малкин А. С., Саламатин А. Г. Инструмент стратегических решений в развитии шахтного фонда России./ Сб. докладов 5-го Международного симпозиума по планированию горных работ и выбору оборудования. — Сан-Пауло, 1996, 8 с.

25. Малкин А. С., Кузьмин Е. В., Саламатин А. Г. Размещение отходов производства в технологическом подземном пространстве шахт./ Сб. докладов 4-го Международного симпозиума по охране окружающей среды и управлению отходами в энергетике и производстве минерального сырья. — Кальяри, 1996, 9 с.

26. Саламатин А. Г. Воспроизводство запасов угля на шахтах, разрабатывающих мощные пологие пласты угля. — Уголь № 1, 1996,

— с. 9-11.

27. Саламатин А. Г. Программа реструктуризации угольного машиностроения с учетом конверсионных процессов, НИОКРа и проектного дела. — Уголь №4, 1996, — с. 14-17.

28. Саламатин А. Г., Геллер Г. М. Анализ создания и перспективы развития очистных комбайнов для мощных пластов. — Уголь №5, 1996, —с. 25-30.

29. Саламатин А. Г., Петров А. И., Разин Н. К. Горноподготовительные работы: проблемы и направления развития. — Уголь №6, 1996, —с. 6-9.

30. Саламатин А. Г., Михеев О. В. Опыт перестройки угольной промышленности. М: Изд. МГГУ, 1996, 104 с.

31. Саламатин А. Г. , Мышляев Б.К. Анкерование выработок в шахтах. М.: ИГД, 1996, 160 с.

32. Малкин А. С., Саламатин А. Г. Корж А. С. Моделирование технологических схем шахт. Сб. "Инженерные проблемы разработки недр". — М: "Нива России", 1996, — с. 59-78.

33. Малкин А. С., Саламатин А. Г., Занин Н. Т. Определение мощности шахты в условиях неопределенности горногеологической и технологической инфомрации. Сб. "Инженерные проблемы разработки недр". — М: "Нива России", 1996, — с. 79-89.

34. Саламатин А. Г., ЗабурдяевВ. С. Проблемы дегазации угольных пластов. — Безопасность труда в промышленности. №4,1996, — с. 41-46.

35. Саламатин А. Г., Забурдяев В. С. Исследование пылеобразу-ющей способности горных пород основных угольных бассейнов СНГ.

— Безопасность труда в промышленности. №5, 1996, — с. 17-20.