автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Повышение стабильности работы шахт (объединений) Донбасса в условиях рыночных отношений

Министерство науки, высшей школы я технической политики Российской Федерации

Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт

На правах рукописи ИЛЬЮШЕНКО Валентин Григорьевич

УДК 622

ПОВЫШЕНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ РАБОТЫ ШАХТ (ОБЪЕДИНЕНИЙ) ДОНБАССА В УСЛОВИЯХ РЫНОЧНЫХ ОТНОШЕНИЙ

Специальность 05.15.02. — «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»

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

Москва 1992

Работа выполнена! в .производственном' объединении по добыче угля «Донецкуголь».

Ведущая организация — Институт геотехнической механики АНУ (г. Днепропетровск).

•в ас. на заседании специализированного совета

Д-053.12.02 при Московском ордена Трудового Красного Знамени горном институте ,по адресу: 117935, г. Москва, ГСП, В-49, Ленинский 'Пр., 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Научный консультант акад. РАЕН, докт. техн. наук, лроф. БУРЧАКОВ А. С.

Официальные оппоненты: докт техн. наук, проф. МАЛКИН А. С., докт. техн. наук, лроф. СА1ШЦК.ИЙ К. Ф., дЬкт. техн. наук, шроф. СТАРИКОВ А. В.

Защита диссертации состоится

Ученый секретарь специализированного совета

докт. техн. наук, проф. КУЗНЕЦОВ Ю. Н.

ВВЕДЕНИЕ

Диссертация о форме научного доклада о, полнена на основе исследований автора, опубликованных в ¡969-1992 гг.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Несмотря на постоянное расширение географии угольной промышленности стран СНГ, освоение п широких масштабах новых угледобывающих регионов, значение Донбасса в общем балансе добычи угля в настоящее впемя и в ближайшей перспективе остается весомый,

Достаточно отметить, что в бассейне добывается почти четвер .> всего объема угля стран СНГ, в том числе 40 .роцентов подземной добычи. Роль его подчеркивается тем, что здесь сосредоточена добыча значительной части особо ценных коксующихся углей и практически всего антрацита.

Динамические процессы, происходящие в России и на Украине, потребовали радикального переосмысления методов хозяйствования, в том числе и в столь сложной отрасли, как угольная. Прежде всего, это заключается в развитии самостоятельности на местах и требует глубокого технологического и экономического обоснования принимаемых решений непосредственно на уровне предприятий. Переход на хозрасчет н самофинансирование обусловливает не только коренное изменение структуры управления отрасльго, но и сам характер управления непосредственно государственным предприятием, п качестве которого выступает производственное объединение или шахта.

Сегодня мало обеспечить план подобычеугля любой ценой, как это имело место в недалеком прошлом. Необходимо добиваться рентабельной работы каждого предприятия, когда в течении длительного времени будет обеспечено превышение доходов нал расходами в размере, достаточном для поступательного улучшения благосостояния трудящихся при неукоснительном выполнении всех обязательств, взятых перед государством и обществом.

Поэтому очень важно на этапе резкого ухудшения горно-геологических условий, экономической и социальной обстановки, характерной для переходного периода, добиться стабилизации* деятельности угледо-

Стабилизация - упрочение, приведение в постоянное устойчиноо состояние или поддержание этого ссктояния, а так;«есамо состояние устойчивости постоянства.

бывающих предприятий и тем самым создать объективные предпосылки для их выживания ь новой системе экономических от 'ошсний.

Улучшение работы шахт в относительно короткий срок невозможно без их технического перевооружения, предполагающего не только внедрение новой техники и технологии, но и соответствующую перестройку горного хозяйства. Это тем более важно, поскольку в последние 15 лет выявилась устойчивая тенденция ухудшения технико-экономических показателей работы шахт, основной причиной которой, наряду с ухудшением горно-геологических условий из-за роста глубины работ, является некомплексное и в недостаточном объеме совершенствование технологии горных работ при относительно высоких темпах внедрения новой техники.

Поэтому необходимы новые подходы к обоснованию, разработке и применению технических решений и научного обеспечения оптимального развития угольных шахт на основе комплексных исследований закономерностей влияния технологии горных работ, ее элементов и параметров на интенсивность добычи угля. /

В условиях действующей шахты, где постоянно происходит изменение горно-геологических и горнотехнических условий эксплуатации, внедрение достижения НТП, стабильная работа по добыче угля может быть обеспечена только путем пропорционального развития всех элементов технологии горных работ.

Таким образом, повышение стабильности работы угольных шахт (объединений) Донбасса на основе реализации научно обоснованных мероприятий по обеспечению надежного воспроизводства фронта горных работ с учетом специфики механихма рыночных отношений в отрасли является актуальной проблеммои, имеющей важное народно-хозяйственное значение.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Установление закономерностей функционирования горного производства в условиях действия механизма рыночных отношений для обоснованной выработки мероприятий по достижению требуемого уровня надежности воспроизводства фронта горных работ, обеспечивающих повышение стабильности рентабельности работы шахт (объединений)."

ИДЕЯ РАБОТЫ заключается в обеспечении стабильности функционирования и рентабельности каждого горного предприятия за счет принятия оптимальных управляющих решений, объективно обусловливающих выбор рациональных мероприятий по' повышению надежности воспроизводства фронта горных работ в увязке с реорганизацией производства на принципа« рыночной системы хозяйствования, позволяющей использовать преимущества новых структур.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Исследования выполнены с использованием методов научного обобщения произзодст-венногоопыта, ниже грногоанализа, аппарата системных решений, методов экоюмико-математичсского и имитационного моделирования производственных процессов, численных методов обработки массивов данных.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Целесообразность использования единого системного подход" к технологическому и экономическом;' обоснованно принимаемых решений по повышению стабильности работы шахт н производственных объединений, обусловлено необходимостью сбалансировать мероприятия технической, экономической и социальной направленности с тем, чтобы в максимальной степени использовать преимущества, присущие рыночным отношениям [16, 17-21, 23, 251.

2. Механизм надежного воспроизводства очистного фронта является научной основой создания локальной динамической имитационной модели, алгоритмов и программного обеспечения процесса комплексной оптимизации параметров горного производства [3, 4, 5, 8, 10, 251.

3. Принятие решений по повышению стабильности работы шахт (объединений) заданной степени точности и разработка рекомендаций по рациональному применению различного рода технических, технологических, социально-экономических и управленческих мероприятий базируется на использовании зависимости критериальных показателей от комплекса горно-геологических факторов [12-14, 22,25, 26 |.

4. Закономерности влияния запасов угля различной степени готовности к выемке на абильность подземной добычи угля являются основой для разработки способов учета их дв1...%ения [251.

5. Реорганизация управления производственным обьединс чем по добыче угля в условиях рыночных отношений должна базироваться на комплексном учете связей с повышением стабильное) .1 работы горных предприятий [19-21,23, 251.

6. Научный подход к определению технического уровня производства и оценка новых технических и технологических решений предусматривает опосредованное использование натурального показателя уровня механизации горных работ [24 ).

ОБОСНОВАННОСТЬ И ДОСТОВЕРНОСТЬ НАУЧНЫХ ПРОЛОЖЕНИЙ. ВЫВОДОВ И РЕКОМЕНДАЦИЙ подтверждаются:

О достаточным объемом и представительностью исходной информации о работе шахт и объединений Донбасса за двадцатипятилетний период;

О удовлетворительной сходимостью результатов экспериментальных исследований с фактическими данными (85-90%);

□ адекватностью разработанных моделей исследуемым технологическим процессам (достоверность 75-85 процентов);

СИ положительными результатами внедрения в производство разработанных технологических схем и средств механизации очистных и подготовительных работ, подземного транспорта, крепления и поддержания подготовительных выработок;

П снижением расходов на проведение подготовительных выработок в 1,2 -1,5 раза на основе использования механизма оптимального резервирования запасов различной степени готовности к выемке;

СЗ снижением издержек производства на" 3-5 процентов за счет максимального использования преимуществ рыночных отношений.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В СЛЕДУЮЩЕМ:

П обоснована возможность принятия оптимальных решений при формировании системы мероприятий, направленных на повышение стабильности работы шахт (объединении) [23,25];

П предложена динамическая имитационная модель развития горных работ на действующей шахте, позволяющая с учетом открываемых рынком возможностей достигать оптимальных результатов [251;

□ разработана система резервирования запасов угля различной степени технологической готовности к выемке [25];

О усыновлены закономерности формирования величии опережения горно-подготовительных работ по отношению к очистным а удельной протяженности горных выработок [1, 13, 25,

_ 261;

1_1 научно обоснованы направления совершенствования технологии и средсть очистной выемки, подземного транспорта и поддержания горных выработок [2, 5, 6, £-14 );

И) сформулированы принципы вхождения в рынок предприятий объединения с максимальной отдачей при условии радикального реформирования содержания управленческих структуре целью наибольшего соответствия их требованием, предъявляемым новым« условиями хозяйствования 119-2.1, 25 ].

. НАУЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ состоит в установлении закономерностей футсциониросанги гордого производства и синтеза системы обоснования уровней стабильности н рентабельности работы шахт (объединений) с условиях действия механизма рыночных отношений.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ заключается:

О в разработке и пнедрешш новых технологий и технических средств, организационных мероприятий, направленных на повышение рентабельности и надежности работы основных производственны;; звеньев ц шахты п целом (1-8, 11-14 ];

О реализации методических положений, позволяющих повысить обоснованность и надежность мероприятий, направленных на стабилизацию работы шахт (объединений) в условиях ры-ночкык отношений [9,10, 15-18, 23, 261;

СП в радикальном реформировании структуры управления объединением по добиче угля "Донецкуголь" и создании корпораций "Днепрометалл" к "Донбасс", межрегиональной ассоциации г;ромишл еиников шести областей Украины и России, способствующих использованию преимуществ механизма рыночных отношений для повышения эффективности работы угольных предприятий [19-21,251;

□ в оценке технического уровня горного производства для выработки иозых технических и технологических решений [24 ];

СП з установлении оптимальной величины резерва запасов различной степени готовности к выемке и объемов горно-подгото-аптелышх работ при разработке перспективных программ развития угледобывающих предприятий [25 ].

РЕАЛИЗАЦИИ РАБОТЫ Рекомендации по совершенст-

. sonaim.j технологии и средств очистной выемки внедрены на шахтах "Октябрьская", им. Заскдько, им. Скочннского, " Буч ¿вка-Донецкая", "Трудовская".

Прогрессивныесхемы подготовки шахтных полей с расположением выработок в разргуженных зонах использованы на шахтах им.Засядько, им. Калинина, пм. Челюскинцев, им.Абакумова, "Октябрьский рудник".

Разработанные с участием автора системы подземного транспорта для крупных шахт, новые модификации ленточных конвейеров внедрены на угольных предприятиях ПО "Донецкуголь".

Методы расчета оптимальных величин запасов различной степени готовности к вцёмкёи их резервы, объемов горноподготовительных работ использованы при составлении перспективных программ развития отрасли на период до 2005 года и программы развития шахт ПО "Донецку'голь" на'1993 гад.

Теоретические основы реорганизации управления в условиях действия рыночных отношений реализованы при реформировании структуры ПО "Донецкуголь", создании корпораций"Днепрометалл" и "Донбасс", ассоциации промышленников шести областей Украины и России.

Прогрессивные преобразования системы взаимодействия углере-монтных предприятий ПО "Донецкуголь" с зарубежными фирмами позволили в течение двух лет создать проходческий комплекс "Буран", по своим качествами параметрам превосходящий уровень мировых стандартов.

Экономический эффект от внедрения результатов исследовании, защищенных авторскими свидетельствами, превысил 1,5 млрд.руб. Доля личного участия автора составляет 280 млн.руб.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты исследо-

ваний докладывались и получили одобрение на Всесоюзном научно-техническом Совещании "Пути улучшения состояния горных выработок" (Донецк, 1989г.); совместном украинско-американском симпозиума "Угольные регионы мира" (Киев, Львов, Донецк, 1992г.); региональной конференции по проблемам по-путнойдобычегаза (Донецк, 1991 г.)¡научно-техническихсеминаров по проблемам глубоких шахт (Донецк, 1980,1987,1990 гг.); на заседаниях коллегии и научно-технических советах Минуглепрома СССР, Минуг-лепрома УССР (Госуглепром Украины), отделении физико-технических проблем ДонФТИ АНУ (Киев, Донецк, 1980- 1992гг.).

ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание диссертации изложено в 33 печатных работах, из которых три монографии и семь авторских свидетельств на изобретения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

1. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОНБАССА. СОСТОЯНИЕ И РАЗВИТИЕ ШАХТНОГО ФОНДА БАССЕЙНА [1-11,24-32]

Впервые подобного рода анализ проведен под углом зрения взаимовлияния надежности принимаемых решений и преимуществ pi шка, предопределяющих новые возможности и требования к качеству геологической разведки, определения промышленных запасов, установлению кондиций разрабатываемых пластов.

1.1. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОНБАССА.

СОСТОЯНИЕ ШАХТНОГО ФОНДА.

Донецкий угольный бассейн один из самых старых и хорошо освоенных в странах СНГ.

Угольные пласты на всей его территории преимущественно весьма тонкие и тонкие (0,50-1,3 м), реже средней мощности (как правило, не более 2,0 метров). Типичная мощность разрабатываемых пластов в бассейне 0,7-1,5 м. К рентабельным для разработки относятся также тонкие пласты каменных углей с нижним пределом мощности 0,5 м при крутом падении и 0,55 м при пологом для особо ценных углей марок Ж, К и ОС. Кроме того, Донецкий бассейн является единственным в странах СНГ, где учитываются запасы каменных углей в весьма тонких пластах (с нижним пределом 0,45 м), которые относятся к забалансовым.

Глубина отработки запасов в бассейне колеблется от 190 до 1350 м, основное промышленное значение имеют пласты пологого и наклонного залегания. Вмещающими породами угольных пластов являются аргиллиты, алевролиты, реже песчанники и известняки.

С ростом глубины залегания пород горно-геологические условия в бассейне усложняются - увеличивается горное давление, повышается температура, более интенсивно проявляются горные удары, выбросы угля, породы и газ::, . •' • , '

Освоение глубоких горизонтов бассейна показало, что уже на глубине 700-900 м температура в рабочих забоях нередко превышает 25 С (верхний предел, допускаемый нормами Правил безопасности), что вызывает необходимость применения усиленной вентиляции искусственного охлаждения воздуха.

В Донецком ' ссейне ряд угольных пластов подвержен явлению самовозгорания. Установлена зависимость склонности углей к самовозгоранию от мощности пластов и степени метаморфизма углей, содержания в них аутигеиного марказита и шгринита В. Угли, склонные к самовозгоранию, относятся к маркам Д, Ж, К, ОС, Т, характеризуются высокой сернистостью с преобладанием аутигенной марказитовой минерализации, слабой карбонатностью, повышенным содержанием вит-ринита В и имеют сравнительно большую мощность пластов.

Почтивсе породы Донецкого карбона, заисключениемн вестняков и углистых сланцев, содержит свыше 10% свободной двуокиси кремния, поэтому они являются силнкозоооасными.

По величине водопритоков гидро-геологические условия шахт изменяются от простых (приток т первые десятки м3/ч) досложных и очень сложных, (водояриток до 500-1000 м3/ч и более). В Донбассе шахты с видопритоками до 200м3/ч составляют49%,, 200-500 м3/ч - 43%, 5001000 м3/ч - 7% и более 1000 м3/ч - I % от их общего количества.

Природная газоностность угольных пластов Донецкого бассейна обусловлена влиянием ряда геологических факторов, основными из которых являются метаморфизм угольного вещества и глубина залегания угольного пласта. Градиент нараЬтания газоносности от глубины 400-

450 м составляют около 2,5 м /т на каждые 100 м. С глубиной темп нарастания газсаостностн замедляется до полной стабилизации на глубинах 1000-1500 *г.

Шахтный фонд Донбасса по своим характеристикам весьма неоднороден. ^

По способу вскрытия шахты Донецкого бассейна распределены следующим образом: наклонными стволами - 73, наклонными и вертикальными стволами - 62, вертикальными стволами - 166.

Анализ, выполненный п диссертации, показывает, что отставание работ по подготовке козых горизонтоз, опережающая отработка более продуктивных пластов (мощностью 1,1-1,2 м и выше) предопределили значительное опережение глубины ведений горных работ от глубины заложения основного рабочего горизонта и, как следствие, ступенчатую схему транспорта угля, породы, материален и людей. Средняя величина опережения работ в 1991 году превысила 300 м пэ вертикали, составляя на отдельных шахтак 500-700 м. Количество шахт, где опережение глубины ведения горных работ превышает 300 мо Донбассе - 102 (33,8%). Следует подчеркнуть, что наиболее неблагоприятны в этом плане шахты, разрабатывающие иласти с углами падения от 6 до 35°.

Несмотря на принимаемые меры, пропускная способность основных технологических звеньев на большинстве действующих шахт остается шпке, чем установленная им производственная мощность. Число шахт с "узкими местами" в Донбассе составляет 258 (63 % фонда), в том числе с тремя и более звеньями, соответственно, - 29 л 30.

Автором установлено, что наиболее часто "узким местом" на шахте является горный фактор к вентиляция. На каждойшестой шахте добыча угля лимитируется пропускной способностью подъема и подземного транспорта, и практически не сдерживает добычу технологический комплекс на поверхности. * ;

В таблице 1 приведено распределение шахт с "узкими местами" по факторам.

Распределение шахт с "узкими местамч" по факторам

Промышленный регион Число шахте "узкими местами" по

горному фактору вентиляции подзено-му транспорту подъему техн. к-су на поверхности

Украинский Донбасс 141 93 48 48 12

Донбасс 172 11! 55 56 13

Низкая эффективность работы очистных забоев во многом связана с их удаленностью от околоствольного двора основного горизонта, т.к. с увеличением расстояния ухудшаются условия проветривания, работы подземного транспорта и т.д. Проведенные нами расчеты показывают, что при увеличении расстояния от очистного забоя до околоствольного двора в интервале 3 - 10 ¡хм нагрузка на очистной забой снижается на 8% на каждый километр. Аналогичная ситуация имеет место и для комплексно-механизированных очистных забоев. Удаленность очистных забоев обусловливает увеличение времени доставки людей к ним. По состоянию на начало года время доставки людей к J08 очистным забоям в Донбассе превышает установленный норматив (40 мин), а к 132 очистным забоям рабочие добираются свыше одного час

Более 50% забоев Донбасса транспортируют грузы с нескольки-'и перегрузками по пути следования.

На показатели работы шахт Донбасса большое негативное влияние оказывает рост глубины разработки, связанной с комплексным проявлением горного давления, гаюносности, динамических явлений, температуры и т.д. Выполненные в диссертации расчеты позволили установить, что на каждые сто метров увеличения глубины на шахтах Донбасса, при прочих равных условиях нагрузки на очистной забой снижается на 4-5% , производительность труда рабочего по добыче - на 6-8%, а себестоимость одной тонны угля повышается на 3-4%.

Таким образом, из анализа вытекает, что п Донбассе объективно заложено снижение надежности и стабильности раб гы угледобывающих предприятий с соответствующим ухудшением основных технико-экономических показателей их деятельности. Следовательно, задача ученых, проектировщиков, конструкторов, производственников заключается в разработке и внедрении технологических, технических, экономических решений, позволяющих частично или полностью локализовать вредное влияниеувеличения глубины разработки и старения шахт.

¡.г НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ, КАК ФАКТОР

СТАБИЛЬНОСТИ ДОБЫЧИ УГЛЯ И ПУТИ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ

Создание нового качества машин, что стало возможным благодаря новой структуризации, возникшей под влиянием рынка (конверсия, совместные предприятия и производства с зарубежными фирмами), позволяет по-новому подойти к проблеме надежности технологии подземной угледобычи и значительно расширяет пути ее повышения.

Угольная шахта относится к числу весьма инерционных промышленных предприятий и любое ее радикальное переустройство, связанное с проведением нового комплекса капитальных выработок (стволов,' околоствольных дворов и т.п.) требует значительных временных 'затрат. Естественным поэтому является стремление, в первую очередь, повышать надежность и стабильность работы шахты через совершенствование техники и технологии угледобычи, т.е. за счет повышения технического уровня производства.

В течение более 30 лет производственной и научной деятельности автором был разработан и внедрен ряд предложений в этой области, семь из которых защищены авторскими свидетельствами.

Исхо, 1 из характера практической деятельности автора, объектами внедрения стали шахты производственного объединения "Донецку-голь", разрабатывающие угольные пласты на больших глубинах: Октябрьская и Октябрьский рудник, им.Скочинского, нм.Засядько, им. газеты "Социалистический Донбасс", им. Абакумова и др. Выбор в качестве объектов именно этих шахт не случаен. Он предопределен двумя факторами. С одной стороны добыча угля на больших глубинах осложнена высокой газоносностыо'угольных пластов, их выбросооппгностью, обводненностью, неустойчивостью боковых пород и рядом других негативных явлений. С другой стороны, эти шахты, как правило, наиболее крупнее в объединении. Их годовая производственная мощность составляет более 900тыс.тн поэтому они являются основой производственного • потенциала любого производственного объединения по добыче угля.

Как известно, главным производственным звеном, отражающим суть функционировании угольной шахты, яатяется добыча угля в очн-стцом забое. Вместе с тем без эффективной работы других взаимосвязан-

пых и взаимозависи ,1ых производственных процессов высокоэффективная р; бита очистного забоя маловероятна. Поэтому п область научных исследовании пошли псе основные процессы и элементы горного производства при комплексном решении таких вопросов, как планировка горных работ, выбор средстп механизации очистных и подготовительных работ, способов охраны и полюржлиш горних выработок, видов н средств транспорта к т.д.

Оснопнме научные исследования по планиропксгоных работ проведены п опробованы п условиях эксплуатации пласта г)| Бутопскин мощностью 1,5-1,9 м шахты Октябрьская. С целью концентрации горных работ отработка пласта осуществлялась четырьмя лапами длиной 180200 м от границ выемочных участков, имеющих лишу по простиранию 1,7-2,2 км.

В пределах панели были опробованы три варианта порядка полготовки и отработки выемочных столбов: через ярус, сдвоенными лавами в нисходящем порядке, одиночными лапами и нисходящем порядке.

Отработка выемочных столбов через ярус возможна при создании достаточного опережения фронта очистных работ вскрывающими и подготовительными выработками. Достоинством этого варианта является то, что проведение штреков п массиве угля обеспечивает минимум затрат на их поддержание, которые в 1,5-2 раза ниже затрат на поддержание штреков, охраняемых целиками угля недостаточных размеров.

Вариант отработки выемочных участков сдвоенными лапами позволяет иметь значительную длину очистной линии забоен при меньших затратах на подготовку за счет применения технологии проведения сдвоенных штреков. Для обеспечения заданной скорости подвигання сдвоенных лав применяются организационные мероприятия, включающие объединение лав в один участок с общим планом добычи и резервом мощности п одну см ну.

При варианте отработки одиночными лавами в нисходящем порядке, когда транспортерный штрек проводится п массиве угля, а вентиляционный - вприссчку к выработанному пространству, проведение вентиляционного штрека осуществляется с двух сторон: с фланговой наклонной выработки вслед за верхней лавой с отстпанием нее на велич ну двухмесячного подвигання и со стороны уклона. Такой порядок отработки позволяет быстро вводить лавы в эксплуатацию, обеспечивает минимум потерь угля в целиках, не требует большого опережения очистных работ вскрывающими выработками.

Все предложенные способы подготовки и отработки выемочных участков обеспечивают высокую степень концентрации работ в пространстве, и, как следствие, увеличение среднесуточной добычи угля в 1,8 раз, снижение удельной протяженности проводимых п поддерживаемых выработок в 1,2 раза, рост суточной добычи угля из лапы на и производительности труда рабочего по добыче на 52%:

В результате изучения и обобщения опыта ведения очистных работ в лавах предложена модернизация различных видов "омплексов, в наибольшей степени отвечающих горно-геологическим условиям отработки пластов на глубоких горизонтах. В процессе эксплуатации комплексов были выявлены некоторые конструктивные недостатки отдельных узлов и необходимость выполнения большого объема ручных работ. Поэтому большое внимание уделялось совершенствованию конструкции механизированных крепей и поиску способов и средств сокращения ручных операций на очистных работах. Трудоемкость немеханизированных работ составляет более 60% общего объема работ в лаве. Конструкция комплекса КМ-87Д предусматривает наличие незакрепленной полосы кровли шириной 445 мм между козырьками перекрытий секций крепи и забоем. При проявлении горного давления в очистном забое происходит отжим угля в рабочее пространство лавы. В месте расположения стоек крепи давление пород кроми достигает 130 т, а рессорная часть консоли перекрытия, которой крепится призабойная полоса крепи, выдерживает нагрузку только 4-6 т. Это вызывает неравномерность опускания пород кровли в призабойном пространстве лавы, что обусловливает и от;;спм угля. Ширина незакрепленной части кровли увеличивается до 10451245 мм. При этом могут деформироваться консольные части перекрытий секций крепи. Для предупреждения вывалов пород кровли предложена специальная конструкция перекрытия, которая может обеспечить крепление этого участка кровли и беспрепятственный проход кобайнд под перекрытиями секций крепи. Удлиненные перекрытия длиной 3,5 м значительно улучшают состояние кровли и обеспечивают удержание призабонной части кровли. Для предотвращения деформаций козырьков перекрытий и повышения мобильности перекрытии всех функций перекрытием, предложено делать козырек легко выдвигающимся и убирающимся г помощью наклонного гидродомкрата, способного повысить несущую способность консольной части перекрытий.

Для снижения трудоемкости работ на вспомогательных операциях необходима их механизация или ликвидация. С этой целью предложено оборудовать комбайны 2К-52 сахлсзарубывающимнся шнеками, что позволило уменьшить объемы работ по выемке ниш на 20%, а также внедрить самозарубывающнйся комбайн ГШ-68 с выносом приводных головок конвейера СПМ-87Д на штрекн. Для ликвидации ручных работ по Зачистке угля за комбайном разработана конструкция погрузочных смонтированных лсмихоз на конвейере.

В комплексе с надежным датчиком, автоматически регулирующим положение режущего органа комбайна на контакте угсль-почва пласта, обеспечивается выполнение процесса механизированной зачистки, что позволяет снизить трудоемкость работ л^овысить производительность труда рабочегоподобычена23%.

Обеспечение гойчипостм выработок - одна из основных проблем для упмьных шахт, разрабатывающих платыугля набольших глубинах. Этому вопросу автор уделял большое внимание в теоретическом, экспериментальном и практическом планчх.

Изучение взаимодействия пластов пород с крепью при различной технологии проведения и крепления подготовительных выработок пне зоны н п зоне влияния очистных работ проводилось путем эксперемен-тальных наблюдений в одинаковых горно-геологических условиях эксплуатации двух конвейерных йодного вентиляционного штрека на шахте им. Засядько. Сопоставление результатов эксперимента показало, что увеличение соп| .птшлении крепи значительно уменьшает смешение пород кровли. Для учета сопротивления крепи при определении смещении получены значения соответствующего коэффициента, который указывает, на сколько можно уменьшить смешение кровли, увеличив сопротивление крепи по сравнению с сопротивлением арочной трех-звенной крепи при залегании в кровле крупносложных сланцев.

Теоретическая предпосылка о том, что для предотвращения смещений контура выработок, превышающих их проектные значения необходимо вводить крепь в работу уже п начальный период эксплуатации, подтверждена экспериментом в 9 западном конвейерном штреке шахты нм.Засядько. Сопоставительная оценка смещения контура подготовленной выработки без усиления крепи и с ее усилением с осуществлением распора с помощыс гидростоек показал, что благодаря усилению крепи смешение кровли за первые б суток уменьшилась в 2,3 раза, за 12 суток в 3 раза н на конец наблюдения в 2,2 раза.

Теоретические предпосылки и экспериментальные наблюдения явились основой для разработки и внедрения способов повышения устойчивости выработок в соответствующих горно-геологических условиях шахт объединения "Донецку голь" для улучшения состояния выработок и увеличения сроков их безремонтного поддержания.

Проведенные исследования грузопогокоа угля позволили разработать методику учета изменений, происходящих с грузопотоком угля из комбайна в процессе его тра спортировки.

На основании полученных результатов расчет производительное и ленточных конвейеров и определение их параметров рекомендуется производить не по максимальному минутному грузопотоку комбайна, а по фактически осредненному на скребковых конвейерах. Это способствует более обоснованному выбору типов и параметров ленточных конвейеров, обслуживающих лавн, оборудованные механизированными комплексами.

Выполненный анализ тенденций развития подземного транспорта на крупных шахтах позволил определить направления его развития при высоких нагрузках на очистной забой, л предложенные автором конструктивные изменения серийно выпускамых ленточных конвейеров

с пособствовали полной ликвидации просыпания транспортируемого материала, значителы >му повышению надежности работы конвейерных линий и схем автоматического управления, уменьшению числа занятых на их обслуживании рабочих, повышению безопасности работы конвейерных линий. Наряду с этим определенное внимание уделено повышению производительности скребковых конвейеров в лавах, оборудованных механизированными крепями. Так, за счет совершенствования схем загрузки скребковых конвейеров их производительность в очистных забоях шахты "Октябрьская" превысила производительность конвейера, приведенную в технических характеристиках.

На основе выполненных исследований и опыта работы конвейеров определены направления, в которых должно проихводиться совершенствование конструкций даже серийно вырускаемых конвейеров на заводах-изготовителях.

Новае технические и технологические решения несомненно повышают технический уровень производства и поэтому представляют интерес их абсолютная и относительная оценка с позиций повышения эффективности производства.

Над проблемой количественной оценки технического уровня производства работал и продолжает работать ряд ученых. Достаточную известность получили выполненные в этом направлении работы Трапезникова В.А., Пробста А.Е., Ямпольского С.М., Александровой В.П., Гринчеля Б.М. и др. Оценке технического уровня производства в угольной промышленности много внимания уделили Астахов A.C., Бурчаков A.C., Евдокимов Ф.И., Каренов P.C., Малкин A.C., Митейко А.И., Тучков E.H., Устинов М.И., Чернегов Ю.А. и др.

Для отдельных отраслей, включая угольную промышленность, разработаны и применяются группы показателей технического уровня отдельны^ нтхщессов Vinn производства в целом, в состав которых, как правило, включают уровни применения новой техники и прогрессивной технологии, производительность труда, уровень или трудоемкость ручных работ и др. совместно со специфическими отраслевыми или оригинальными показателями, имеющими отношение к техническому уровню производства.

Многокрнтернальность оценки технического уровня, равно, как и применение рахчичных подходов к разным процессам н производствам, характерные^;ля большинства денсгсующих методик, езодят нет попытки испо/лзовання технического уровня производства в качестве нкпрукс-нта дли управления экономикой.

В связи с невозможностью прямой однокрптериальной н универсальной количественно;] оценки технического уровня производства предлагается косвенным способ его определений, основанный на принципе, широко используемом в теории н практике измерений, когда определение значений параметров, не поддающихся непосредственному нз-

мсрснию, осуществляется на оси пае измерении других параметров, ш-меняемых пол влиянием искомых. Типичный пример: действие большинства термометро]! основано на изменен!' • объема жидкостей иод влиянием гемператч pu, поэтому нообъему жидкостей судят о пелнчние температуры.

Так как ближайшим результатом и самой непосредственной целью повышения технического уровня производства является замена ручного (или относительно слабо механизированного) труда механизированным (более механизированным) или автоматизированным для снижения трудоемкости производства, то представляется логичным по величинам замены одного вилл труда другим и изменению трудоемкости, вызв 'н-HUM изменением технического уропя произв тства, судить о самом техническом \рояле или о пеличннеего изменения.

Практика разработки этого метода показала, что дать полную характеристику замены одного вида другим невозможно с помоин.ю одного показателя, а необходимо воспользоваться, как лннпмум, двумя.

Иозннкает задача - объединить показатели, характеризующие замену одного пнда труда другим, в одни обобщающий показатель технического уровня производства.

'Ото обтедпннеенпе выполнено с соблюдением ряда принципов, ос-• полными из которых являются:

О исключена огульность одинакового подхода к обобщаемым показателям;

□ исключена оценка "весомости" обобщаемых показателен, привносящая в расчеты значительные элементы субъективизма; О значения обобщающего показателя технического уровня производства ограничены двумя пределами 0 и 1 ; при этом показатель получает наименьшее значение 0 при самой высокой трудоемкости (теоретически - при абсолютно немеханнзнроп.ш-ном производстве) и наибольшее значение ! при полностью автоматизированном (теоретически - при безлюдном) производстве.

. Показатель технического уровня - безразмерен. Jh не может быть охарактеризован как простое отношение двух параметров. Он явл-епя функцией трудоемкости производства, уровня механизированного и автоматизированного труда и определяется m формуле

К ='b t. VÇp- b j * +~ïp '("Г- /Г)

где р - относиre;ibHiSe сни.ччНне трудоемкости нрои huuctiu но отношению к базовой;

b - величина, характеризующая участие че.члпшнронанного и автоматизированного тру да и трудоемкости прошно.к гна.

1.5

Многочисленные расчеты, выполненные по указанной формуле, свидетельствуют, что полученные по ней значения ел всей логичностью выражают технический уровень производства, поддаются агрегированию, к ним применимы такие понятия, как расчетные (прогнозные, проектные, плановые, ожидаемые) и фактические значения.

Этот показатель и способ его определения представляются универсальными, то есть пригодным и для многих отраслей, уровней и реп.о-нов.

В качестве параметра, произведем оценку одного из предложений автора в части совершенствования работ по выемке угля в очистном о забое.

Лава на пологом (угол падения 15 град) угольном пласте мощностью 1,2 м в 1991 г. оборудована узкозахватным комбайном 2К52 с индивидуальной крепью. Трудоемкость выемки угля в лаве 320 чел./тыс.т, удельный вес механизированного труда 35 процентов.

В 1992 г. в лаве введен в работу выемочный механизированный комплекс 1КМ103. В новых условиях трудоемкость выемки угля 208 чел./тыс.т, удельный вес механизированного труда 53 процентов.

По результатам специально выполненных расчетов для условий рассматриваемой лавы величина Т0 была определена в размере 990 чел./тыс.т

Для ласы, оборудованной комбайном 2К52:

/> = 1 ~ЛН°'677: » = > -;я(1 -2г) =2,204;

к = ь->1{р-ъу + гр 1\-р\ =0.531.

Для лавы, оборудованной механизированным комплексом 1КМ103:

Р = 1 -Ц =0,790; ¿ = 1-/п(2г -1) = 2,813; К =Ъ +у/{р-ьу + 2р(1-р) =0,836.

Следовательно, в результате переоборудования лавы с узкозахватным комбайном 2К52 и индивидуальной крепью на механизированный комплекс 1 КМ-103 показатель технического уровня производства в лаве повысился с 0,531 до 0,836 или примерно в 1,5 раза.

Выполненные диссертантом расчеты показывают, что внедрение веех перечисленных выше предложений в части совершенствования техники и технологии угледобычи обеспечивают повышение технического уровня производства на шахтах ПО "Донецкуголь" в среднем с 0,37 до 0,45 «ли на 22%.

Вместе с тем практика реализации достижении технического прогресса показала, что сами по себе они недаюг необходимой экономической отдачи, если параллельно не будут проведены меры, направленные на повышение стабильности и надежности работы основных технологических звеньев шахты.

Являясь обшщ юн технологической системой, шахта обладает и достаточно сложной многоуровневой системой обеспечения надежносгн се устойчивой работы. Надежность ее элементов и подсистем на всех структурных уровнях, обеспечиватюся созданием и использованием резервов в этих элементах и подсистемах. В дальнейшем автором утверждается, что все возможные резервы могут быть разделены на два вида: "запасы тех или иных продуктов и наличие незагруженных или недогруженных производственных мощностей по производству соответствующих продуктоп". Такое обобщенное и, вместе с тем, точно отражающее физическую сущность определение резервов, позволяет в любом производстве ср.зу выделить необходимый вид резерва и определить его назначение.

В диссертации в качестве основного показатели стабильной работы шахты в течение длительного периода времени, в том числе и на перспективу, принято наличие достаточных для этого промышленных запасов угля. Характеризуемый остаточным сроком службы шахты до начала се затухания в связи с доработкой запасов, этот показатель положен в основу классификации шахт по перспективности развития.

Перспективной шахте могут быгь выделены значительные капитальные вложения на ее развитие, предусматривающие осуществление крупных мероприятий по развитию технологии, повышению ее технического уровня (вплоть до реконструкции). Вывод об отнесении шахты к числу перспективных или неперспективных обосновывается при разработке предплановых программ перспективного размещении и развития угольной отрасли (Генеральных схем). При этом анализируется возможность прирезки запасов, вовлечение в разработку резервных пластов и др.

Следующим важным фактором обеспечения стабильной работы шахты является своевременный перевод части промышленных запасов в подготовленные и готовые к выемке. Установлено, что перевод этот должен осуществляться я определенных пропорциях и с рациональным резервом во времени. Назначение этом резерва состоит в компенсации отрицательного влияния к», стабильность работы шахты следующих факторов: изменение горно-геологических условий разработки, изменение темпов ведения очистных и подготовительных работ.

Несоответствие величины этого резерва природным и технологическим условиям разработки приводит к дефициту очистного фронта, т.е. к возникновению "узкого места" по горному фактору. Как показал выполненный автором анализ состояния шахтного фонда Донбасса за последние 15 лет, более чем на 50% всех тахт существуют диспропорции в ведении горных работ, вызванные отставанием горно-подготовительных работ от очистных, что обуславливает существенные потери добычи угля.

Среди этих шахт 42% составляют шахты, в которых диспропорции между очитным., и подготовительными работами возникли, главным образом, из-за отсутствия приемлемого для практического применения метода обоснования объемов горно-подготовительных работ, так как наряду с недостатком одних запасов они имеют избыток других.

В настоящее время на большинстве шахт объемы проведения горных выработок устанавливаются без учета имеющегося на шахте к началу рассматриваемого периода дефицита или избытка запасов и не предусметривается создание необходимого их резерва.

По этой причине около 30% лав ежегодно вводится с опозданием на 1-3 месяца.

В то же время автором диссертации доказано, что при соблюде./нн условия устойчивого воспроизводства очистной линии забоев интенсификация отработки запасов является определяющим показателем объемов и темпов работ по вскрытию и подготовке запасов угля. Реализация этого условия на действующей шахте может быть обеспечена пропорциональностью развития технологии горных работ. Достигается это путем проведения рациональных объемов каждого типа горных выработок (выемочных, подготавливающих и вскрывающих), необходимых и достаточных для устойчивого воспроизводства очистного фронта. Требование ритмичности воспроизводства очистного фронта еще более ужесточается при интенсификации производства.

Основной задачей при проведении горных выработок является вскрытие и подготовка запасов угля в объемах, обеспечивающих рациональные соотношения между очистными и подготовительными работами в конкретных горно-технических условиях и заданном уровне интенсивности очистной выемки. Поэтому объемы проведения каждого типа горных выработок должны устанавливагьсяисходя из необходимости созд.'чия запасов угля соответствующей готовности к выемке в оптимальных объемах, т.к. подготовка запасов меньше необходимых приводит к потерям добычи угля из-за дефицита очистного фронта и к существенным экономическим потерям, а увеличение запасов - к замораживанию денежных средств.

2. ЗАПАСЫ УГЛЯ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ГОТОВНОСТИ К" ВЫЕМКЕ, КАК НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ УСТОЙЧИВОГО ВОСПРОИЗВРДСТВА ОЧИСТНОГО ФРОНТА.

2.1 ОЦЕНКА ОЬ ЕС ПЕЧЕНИ OCTJbUJ АХ Т ЗАПАСАМИ УГЛЯ РАЗЛИЧНОЙ стихши ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ГОТОВНОСТИ К ВЫЕМКЕ

Современные мрные предприятия представляют собой сложные систем м, для нормальногофункционнрования которых необходимы определенные запасы полезного ископаемогос различном степенью подготовленности к выемке: вскрытые, подготовленные и готовые к выемке.

По автору вскрытыми запасами при подземном способе разработки является часть подземных запасов, которая вскрыта (подсечена) капитальными горными выработками (шахтными стволами, штольнями, капитальными кнершлагамн, капитальными уклонами, капитальными гезенками, слепыми шахтами и пр.) и для разработки которой не требуется проведение дополнительных капитальных горных выработок.

Подготовленньымн при подземном способе разработки являютс« запасы из числа вскрытых, для разработки которые проведены основные подготовительные этажные или панельные выработки.

К запасам, готовым к выемке, относятся - часть подготовленных запасов пласта и контуре выемочных участков, где проведены все подготовительные и нарезные выработки, необходимые для производства очистных работ в полном соотвсгсяии с требованиями "Правил технической эксплуатации угольных шахт".

Наличие на шахте определенных величин промышленных запасов угля, различной степени готовности к выемке, снижают или полностью устраняют негативное влияние на стабильное и ритмичное развитие горных работ следующих факторов:

П колебаний производительности отдельных добычных единиц при выходе их из строя вследствие аварии;

О изменений скорости выполнения горных работ, а также скорости проведения подготовительных и нарезных выработок;

О преждевременного выхода из строя очистных забоев из-за встречи неизвестных ранее геологических нарушений и др.

Для реализации функции учета и контроля за ходом процесса развития горных работ, по предложению автора, на шахтах используется схема, приведенная на рис.1, из которой видно, что на основании потребностей объединения с учетом по.'можносгей такты формируется ее годовой план добычи. Исходя из этого задания и данных, н^.^ходимых для выполнения расчетов, составляется программа веления очистных ра1 ,>г по шахте на год в месячном разрезе, в соотпетсвии с которым формируется план подготовки промышленных запасов шахты различной степени готовности к выемке, создающий объективные условия для реализации шахтой прогр.| 1мны\ заданий по добыче угля в заданные сроки.

2.2. МЕХАНИЗМ НАЛГЖНОГО ПОСИРОПЗНОЛСТНА ОЧИСТНОГО ФРОНТА

Анализ системы резервов промышленных запасов угля различной степени готовности к выемке, выполненный с цел! разработки теоретических основ оперативной оценки развития горных работ на действующей шахте, основан на динамической имитационной модели, включающей правила управления в формализованном виде, информацию как сырье для выработки решений и фундаментальный принцип управленя информационными системами - обрлтнуюсвязь. Этот подход, независимо от'крнтерня, будет отражать рационыльную динамику развития горных работ, т.е. удовлетворять важнейшему требованию, предъявляемому к рассматриваемому подходу. Данное положение особенно важно в переходном периоде к рынку, характеризующемся неустойчивым абсолютным и относительным масштабом цен.

Для исследования развития горных работ автором использован метод динамического имитационного моделирования сложных систем, основанный на:

□ теории информационных систем с обратной связбю;

СИ исследовании процессов принятия решений;

П экспериментальном моделировании сложных систем;

□ использовании ЭВМ как средства имитации реальных процессов на их математических моделях.

Принципиальная структура имитационной модели изображена на рис.2.

Она состоит из четырех основных элементов:

1. Уровней, характеризующих накопления, возникающие внутри системы. В данном случае - это уровни запасов угля (количество угля) различной степени технологической готовности к выемке. Уровни возникают (накапливаются) как разность в темпах подготовки этих запасов. Если в течение какого-то интервала времени I проходческие работы приводя. л степень, например готовых к выемке запасов плошадь пласта S|, а добычные работы в течение этого же интервала времени отрабатывают площадь S2 (S|>S2>, то возникает определенная величина запасов площади пласта, подготовленной к выемке проходческими работами по отношению к добычным. Зто и есть уровень запасов , величина которой! на конец интервала может быть определена следующим образом

»зпп, , =

Vi

где —-— и —-— темпы ведения соответственно проходческих и 1 ]

добычных работ, м /интервал.

Тогда уровень запасов, подготовлении* проходкой на конец следующего интервала времени 12, будет рльРн уровню запасов, подготовленных проходкой за предыдущий интернат 1,, плюс разность темпа проходки <ТП) и темпа добычи (ТД) за интерват

УЗПП/2 = УЗПМ/, 4-/2(7'Я,2-ГД/2-ГД,>), .ч2

При сохранении указанного соотношения между темпами проходки и добычи, уровни запасов, подготовленных проходкой, будет накапливаться. Однако, это соотношение может бить к противоположным, т.е. темп добычи может бытьболыне темпа проходки. В этом случае, при определенных у словиях образуется "Уровень запасов, не выполненных проходкой". Таким образом, уровни сушесшуюг не только в сети не-иосре;к I пенного производства, но и н сети заказов на производство.

2. Потоков, перемещающих содержимое одной'» уровня к другому. Под термином "ноток" подразумеваются процессы, составляющие технологическую схему ведения горных работ. Важнейшей характеристикой потока является его темп, т.е. скороеI/. ведения,паяного процесса.

3. Функций решении, регулирующих темпы потоков между уровнями. Функции решений представляют собой линию поведения, т.е. правила принятий решений, в соотнетсвин с которыми на основе информации об уровнях регулируется скорость ведения процессов.

4. Каналов информации, соединяющих функции решений с уровнями. Функции решений, на основе которых устанавливаются темпы, связаны только с информацией об уровнях. Таким образом, темпы опре-делеяются только на основе информации о состоянии уровней и не зависят от других темпов в данном интервале.

Последовательность, используемая при вычислениях, показана на рис.3. По оси абсцисс отложено время, которое разделено на интервалы решении принятой величины и обозначаемые Д|. Последовательным моментом времени даны обозначения 1, К, Л. Момент К обозначает "данный момент времени". После определения уровней в момент К и темпов для интервала КЛ время индексируется. Это означает, что положение точек,(, К, Л сдвигается на один Интервал времени вправо. Уровни, только что вычисленные для момента времени К, считаются теперь уровнями в момент .1.

"Настоящий момент времени" К сдвигается таким образом на один интервал времени продолжит льность /V. Для определенчя нового состояния системы в последующий момент времени вычисления повто р я юте я.

23. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ РЕЗЕРВИГОНАНИЯ ЗАПАСОВ У РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ГОТОВНОСТИ К ВЫЕМКЕ.

На рис.4 изображена логическая струкг ура подсистемы "Добычной участок". Прямоугольниками условно обозначены запасы угля, находящиеся и различных степенях готовности к выемке (запасы, подготовленные дегазацией, нагнетанием, проходкой). Верхний прямоугольник ус~

ловно обозначает высшую степень технологической готовности полезного ископаемого - добытый очистными работами > чиь. Сплошными линиями изображен порядок перехода угля из од 11011 степени технологической готовности в друг) ю. Осуществление этих переходов происходит путем выполнения соответствующих технологических процессов.

Для сохранения темпа добычи на требуемом уровне необходимо систематически пополнять запасы угля всех степеней готовности. Например, из технологии работ на добычном участке следует, что для создания фронта работ процессу для расширения бортового ходка необходимо иметь достаточный запас угля, подготовленного процессом по нагнетанию воды в пласт. Процесс по расширению бортового ходка, в сною очередь, должен дать фронт работ процессу по выемке угля путем создания необходимых запасов угля, подготовленных проходческими работами. С этой целью необходимо выдавать заказы на пополнение запасов. Эти запасы на рнс.4 обозначены в виде линий с нанесенными на них кружками.

Выдача заказов и изменение скоростей ведения процессов происходит по указанным выше правилам. Эти правила определяют гот порядок, в соответствии с которым та информация о состоянии процессов, составляющих основу технологической схемы добычного участка, преобразуются в действия. Эта информация является универсальной связующей и служит базой для принятия решений, управляющих действиями. Она позволяет при выборе параметров одного процесса учитывать состояние других процессов, как бы неоднородны они ни были по составу и по производимому продукту.

Заказы, выдаваемые процессами-потребителями процессам-про-нзводителям, представляют собой цепочку обратной связи.

Приведем пример, характеризующий добычной участок как нн-формациогчую систему с обратной связью. Предположим, что запасы угля, подготовленные выемочными выработками непосредственно к добыче, уменьшились но какой-то причине. На основе информации об уменьшении этого запаса, по соответствующим правилам формируется заказ на пополнение запасов угля, подготовленных выемочными выработками. Это приводит к принятию решения об увеличении скоростей проведения выемочных выработок, что в свою очередь, приводит к пополнению запаса до желаемой величины. На основеэтой информации о пополнении запаса угля, подготовленного к добыче выемочными выработками, а также по соответствующему правилу, принимается решение о снижении скорости проведения выемочных выработок во избежание создания избытка этих запасов. Таким образом, подсистему "Добычной участок" можно рассматривать, как информационную систему с обратной связью. ^

С целью установления влияния величин запасов угля различной степс III готовности к выемке на повеление параметров развития горных работ было произведено несколько экспериме' шльных проигрываний модели, при начальном скачкообразном увеличении темпа задания по добыче угля на 17,5%.

Для удобства анализа влияния количественных характеристик правил управления они были разделены на две группы. В первую группу вошли коэффициенты, определяющие величины запасов угля различной степени готовности к выемке. Во вторую группу пошли коэффициенты, определяющие запаздывание усреднения заданий и регулировки запасов, характеризующие величины периодов планирования и корректировки производства.

До ввода скачкообразного возмушенияскстема находилась в равновесном состоянии, т.е. темпы составляющих ее процессов оставались неизменными. В результате увеличения темпа заданий система выходит из состояния равновесия, о чем свидетельствуют колебания величин ее параметров.

Увеличение темпа заданий на 17,5% привело к тому, что колебания темпа добычи достигли 52 % от первоначального значения, а темпа проходки 77%, Темпы нагнетания и дегазации колеблются еще в более коротких пределах. При этом в зависимости от величины соотношения коэффициентов величина периода стабилизации может принимать значения от одного до шести меся цен.

Анализ данных, полученных п результате произволе, нных экспериментальных проигрываний, позволил установить наличие влияния величин запасов угля различной степени готовности к выемке на уровень выполнения плановых заданий по добыче угля, а также количественно оценить направление и степень этого влияния.

Для оптимизации динамической имитационной модели технологической схемы ведения горных работ на добычном участке с целью установления се важнейших параметров, при которых результирующий показатель принимает экстремальное значение, необходим количественный подход.

В качестве результирующего показателя, позволяющего оцс. ить стабильность работы добычного участка по выполнению плановых заданий по добыче угля, принят суммарный уровень невыполнения плановых заданий. При выборе критерия исходили из следующих соображений:

1. Планируемый месячный объем добычи угля длч добычного уча • стка является законом.

2. Ежемесячное выполнение плана - нормальное состояние системы.

3. При невыполнении месячного -плана добычи \гля ироисчч.нп снижение производительности труда и хнедичение ч.м'и.пнг.ич ; н ¡¡.р

Величина суммарного уровня невыполнения плановых заданий по добыче угля определяется но формуле:

н=£//,, %

1

(1»

где Н,- величина невыполнения плана добычи в 1-м расчетном месяце,

/о

У из.к, я, 100, %

"г

(2)

УНЗ.К, - уровень невыполненных заданий в момент времени К. совпадающий с концом 1-го расчетного месяца, т

П, - величина планового месячного задами я в 1-м расчетном месяце,

г

Л

л, = 2/ТЗ.К + УНЗ.К. ,п

1

(3)

ТЗ.К - суточный темп заданий добычному участку, т/сут.

П - Число суток работы участка по добыче угля в месяц, су т.

УНЗ.К, | - уровень невыполненных заданий в момент К, совпадающий с концом предыдущего расчетного месяца, т.

Из приведенных формул видно, что суммарный уровень невыполнения плана зависит от уровня невыполненных заданий. Последний, в свою очередь, зависит от коэффициентов, определяющих запасы угли различной степени технологической готовности к выемке и запаздывании усреднения заданий н регулировки запасов. Указанные коэффициенты як-яются независимыми аргументами. Следовательно,

Н-Н(КП1, КПП, КПШ, ПВУ, ЗРЗ)

Величина Н определена при любых значениях коэффициентов и их сочетаниях. Таким образом, между суммарным уровнем невыполнения алана и указанными коэффициентами существует непрерывная функциональная зависимость. Решение задачи сводится к определению значений этих коэффициентов, при которых значение функции будет минимальным.

Для р "шення задачи оптимизации с нелинейной целевои фу нкцией исиользо^н метод возможных направлении. Метод основан на построении последовательности точек, каждая из которых получается из предыдущей путем сдвига вдоль направления, не 1>аходящего за пределы допустимой облает», при которой миннмизиру емая функции убывает. Определенному сочетанию коэффициентов в -мерном пространстве ( -5) ич>г*етв\ ет определенное значение функции. Задается начальная (нулевая) точка, которая входит в область допустимых значений.

Последовательно н.>меняя значения аргументов на величину шага (М() определяем новое значение функции.Определяется величина приращения функции относительно первоначального значения и выбирается коэффициент, при изменении которого приращение функции по абсолютной величине будет максимальным. Затем производите!! шаг вдоль оси изменения выбранного коэффициента в сторону минимизации функции. Вновь полученная является нулевой. Пошаговое изменение значений коэффициентов производится до нахождения минимального значения функции. Величина шага приращения каждого коэффициента выбрана исходя из практической целесообразности изменения коэффициента и в зависимости от степени его влияния на результирующ.:н показатель.

/г^-О.Лсу/л. /< с?// - 0,5су.'п. ш=0 5от.

р пву = Seym. fl ЗРЗ - 1 су т. ™

На'рис.5 пр:1ведена укрупненная блок-схема выполнения экспериментальных проигрываний с целью оптимизации количественных характеристик правил управления системой методом возможных направлений.

Ограничения, наложенные на переменные селичнны п модели, определены характером и возможностями технологической сксиы ведения горных работ на добычном участке и имеют следующие значения: Kni™ = Меи. А'Л/т|п ~ Seym.

КЛГГ™ =6 сут. КП1Гп = ley«!.

КПП Г- =--(,cy»i- ' КППГ"' = Icyn.

ПВУтх = бОпта. ПВУ™ = 7 сут.

3P3ms% = 30 сут. ЗРЗтЫ = 1сут.

На основе разработанной динамической имитационной модели была произведена оптимизация системы резервог» запасов технологической схемы добычного участка и величин, определяющих^ запаздывания в системе. Ход выполнения исследований и результаты оптимизации указанных величин методом позможннх направлении применительно к проектной схеме высоконагру;кенного участка шахты "Бутояка-Донец-кая" представлены в таблицах 2,3, 4.

Тий'шца 2

Характерные моменты оптимизации технологической схемы участка при нагрузке 2700 т/сут.

№№ п/п КОЭФФИЦИЕНТЫ Суммарный уровень невыполнения плана н, %

КП1, сут. КПП, сут. КПШ, сут. ПВУ, сут. ЗРЗ, сут.

1 8,0 1,5 2,5 30,0 16,0 15,2

2 8,5 2,0 2,5 30,0 15,0 13,7

3 8,5 2,0 2,5 30,0 14,0 10,9

4 8,0 2,0 2,5 30,0 14,0 4,3

5 8,0 2,5 3,5 30,0 14,0 3,2

6 8,0 3,0 3,5 30,0 14,0 2,0

7 8,0 3,5 4,0 30,0 :) 14,0 1,5

8 8,5 4,0 5,0 20,0 10,0 0,0

Таблица 3

Характерные моменты оптимизации технологической схемы участка при нагрузке 3000 т/сут.

№№ п/п КОЭФФИЦИЕНТЫ Суммарный уровень невыполнения плана Н,%

КП1, сут. КПП, сут. КПШ, сут. ПЗУ, сут. ЗРЗ, сут.

1 8,0 3,0 1,5 30,0 15,0 40,3

2 8,5 2,5 1,5 30,0 15,0 5,7

3 8,5 3,0 1,5 30,0 15,0 3,8

4 9,0 3,0 1,5 30,0 15,0 3,0

5 9,0 3,0 2,0 90,0 16,0 0.2

6 9,0 3,0 2,0 10,0 13,0 0,0

Таблица 4

Хапактерные моменты оптимизации технологической схемы участка при нагрузке 3500 т/сут.

№№ п/п КОЭФФИЦИЕНТЫ Суммарный уровень невыполнения плана Н, %

КП1, сут. КПП, сут. КПШ, сут. ПВУ, сут. ЗРЗ, сут.

1 8,0 2,0 1,5 60,0 30,0 44,9

2 8,5 2,0 2,0 60,0 29,0 35,3

3 13,5 2,0 5,5 45,0 27,0 32,0

4 13,5 3,0 5,5 45,0 27,0 30,0

5 13,э' 4,0 5,5 45,0 27,0 28,6

6 13,5 6,0 6,0 45,0 27,0 27,2

7 13,5 6,0 6,0 45,0 15,0 26,5

8 13,5 6,0 6,0 35,0 7,0 25,9

9 14,0 6,0 6,0 5?0 7,0 25,4

Коэффициенты в начальной точке оптимизации принимались произвольно. Их значения приведены в первых строках каждой таблицы. В остальных строках, кроме последних, приведены коэффициенты и соответствующие им значения результирующего показателя, фискирующие наиболее характерные промежуточные моменты оптимизации. В последних строках таблиц 2 и 3 приведены оптимальные значения коэффициентов, минимизирующих величину результатирующего показателя.

Особого внимания заслуживают результаты оптимизации количественных характеристик правил управления, характеризующих систему резервов запасов и запаздывания технологической схемы развития горных работ на добычном участке при нагрузке 3500 т/сут. В последней строке таблицы 4 приведены значения коэффициентов, полученных в результате оптимизации системы, при указанной плановой нагрузке. Как видно нз таблицы, значения этих коэффициентов достигли границ, определяемых технологией ведения горных работ на добычном участке с принятыми величинами периодов планирования и корректировки. Однако желаемый результат не достигнут, т.е. суммарный уровень невыполнения плана не равен нулю и составляет 25,4 %.

Таким образом, относительно небольшое изменение темпа планового задания приводит лишь к изменению амплитуды и частоты колебаний темпов ведения процессов, составляющих технологическую схему добычного участка. Характер колебаний не изменится. Они останутся затухающими, т.е. темпы процессов будут стремиться к величинам, соответсвующим новому темпу планового задания. Дальнейшее увеличение темпа плановых заданий приводит к изменению характера колебаний. Они становятся незатухающими или нарастающими по амплитуде. Маневрирование системой резервов запасов угля различной степени готозности к выемке и изменение величины периода планирования и кор-ректировки производства не обеспечивает возвращение системы в устойчивое состояние. В этом случае условием возвращения системы в устойчивое состояние будет изменение самой системы.

З.ОЦЕНКА РАЗВИТИЯ ГОРНЫХ РАБОТ НА ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ШАХТЕ [12-14, 22, 25]

Осуществление оценки обеспеченности горных работ промышленными запасами угля, создающими необходимые условия для их стабиль-кзго развития на действующей шахте, предполагает решение двух следующих основных задач:

1. Определение фактических величин промышленных запасов угля различной степени готовности к выемке, которыми шахты располагают а данное время.

2. Определение величин промышленных запасов угля различной степени готовности к выемке, необходимых для стабильного развития горных работ на действующей шахте.

Для подсчета фактических величин промышленных запасов в соответствии с реальным характером изменений запасов при их переходе из одной степени готовности в другие по мере их подготовки и отработки, необходимо, чтобы величина вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов соответствовала объемам проведения вскрывающих, подготавливающих и нарезных выработок за тот же период. С этой целью в методику подсчета фактических величин промышленных запасов угля необходимо ввести коэффициент перевода запасов (Аф,. представляющий собой отношение объема работ, выполненного на 1-ый момент времени по переводу запасов угля в ^ю степень готовности (Г^), к полному объему работ, необходимому для перевода всех запасов в эту степень готовности к выемке

(4)

В результате обработки получевной корреляционной матрицы методами корреляционно-регрессивного анализа автором получены модули расчета необходимых величин подготовленных и готовых к выемке запасов любой шахты, учитывающие изменения условий ведения горных ра-от на ней и имеющие следующий вид:

3^ =0,8156 + 0,00083^ +0,00055 + 0,0384«, + 0,0044 К„ +

+ 0,0001 V,, - 0,0001 К2 + 0,№4ПОН - 0,0028 Ум + 0,0022/о„ + + 0,0024Д„ - 0,0002£„ - 0,0085^ + 0,0007ЯШ , мае. г =0,73; Д =0,53; О =0,071; = 3,17; £=4,6%

3,1, =/2,66 + 2,87р + 7,80/7,, -0,29К„ - 0,01 \'н +

-0,37Яо„ + 1,45 Ут + 0,04/оч -0,003/:, -3,84ДШ --0,(М/11 + 0,35Ьи-0,25Я1(()-/С1.т , мес. г =0,81; Д =0,66; К=3,78; /-=43,16; 2=7,3% где:/? - средняя производительность пластов, т/м2

Пп, Поч - среднедсйствующее количество подготовительных и очнетных забоев в шахте ■ -

Уп, Ун - средняя скорость проведения поддавливающих и нарезных выработок, м/мсс.

Уоч - средняя скорость подвиганин очистных забоев, м/мсс.

' I - среднедействующая длина очистных забоев, м

К2. К[ - коэффициенты подготовленных и готовых к выемке запасов

Дш - добыча шахты, тыс.т/ыес.

Ц,, Ц - относительные объемы проведения подготавливающих и нарезных выработок, м/тыс.т

КП1 - уровень выполнения шахтой планового задания по добыче угля

Кст - коэффициент долевого участия выемочных участков, . отрабатываемых по столбовой системе, взвешенный по добыче. Основой второго направления поиска моделей, пригодных для установления необходимых величин промышленных запасов различной степени готовности к выемке, явилось применение метода группового учета аргументов с ограничениями. Этот метод предназначен для прогнозирования случайных процессов, характеризующихся значительным количеством связанных между собой условно независимых, значимых факторов и сложностью их взаимодействия.

Применение МГУА предусматривает разделение всей совокупности исходных данных на три выборки: обучающую, проверочную и экзаменационную. Обучающая выборка представляет собой данные по всем шахтам производственных объединений "Добропольеуголь", "Кра-сноармейскуголь" и "Селидовуголь" за исключением четырех шахт, вошедших в экзаменационную выборку. Поиск модели на базе обучающей выборки производился при том условии (внешнем дополнении), что расчетные значении величин запасов, необходимых шахте для нормаль-нон работы, получаемых на основе этой модели, должны быть меньше фактических запасов шахт, обеспеченных фронтом горных работ. Таким образом, искомая модель получила ограничение "сверху" (кривая 2 рис. 6). Проверочная выборка представляет собой шахты, объединенные в восемь групп. По каждой группе определялись минимально необходк ■ мое количество запасов и средние значения факторов-аргументов. На этой основе к искомой модели предъявлялось требование, при соблюдении которого расчетные значения величин промышленных запасов, необходимых шахте для нормальной работы, должны быть не меньше минимально необходимого количества запасов каждой из восьми групп проверочной выборки. Это внешнее дополнение накладывает на модель ограничение "снизу" (кривая 3 рис. 6).

Таким обр^зоь. заштрихованная зона, ограниченная крив ми 2 и 3, гвляется областью допустимых значений величин запасов, необходимых шахте для нормальной работы, в соответствии с моделью, построенной по МГУА. Натичнена шахте промышленных запасов, соответствующих точкам, находящимся в заштрихованной зоне, обеспечит стабильное развитие работ без возникновения "узких мест" по фронту горных работ, так как они больше или равны минимально необходимым

запасам. С другой стороны, наличие этих запасов не приведет к ощутимому экономическому ущербу, связанному с избытком запасов, так как избыток запасов, в соответствии с третьим внешним дополнением, не должен превышать 10% (ширина заштрихованной зоны).

Применение МГУА с ограничениями позволило получить модели расчета величин готовых и подготовленных к выемке запасов необходимых шахге для нормальной работы, имеющие следующий вид: при 3,9

3^ = [-0,014/) - 3,18 •10~3Ии +0,1 Лад +0,57 -Ю-2^ +

+ 0,20-10_3/ОЧ -1,56*1 + 0,85• 10~3ДШ — 0,05/э2 - (5)

- 1,02(10~37н)2 +0,0005^ч + 1,57(10~ХЧ)2 +

+ 0,896{10~3/О1()2 - 2,04К\ + 3,19(Ю~Х) ~ °>0131 Кт - * прш10ч <3,9

3*ш = [-0,0^-3,98-10~Х +0,13/го,( +0,42-10—21/0,( +

+ О,20-1О-3/оч -0,83Л', + 0,894• 10_3Д,„ ~°'08Р2 ~ (б)

- 1,31(10~3К„)2 + 0,000 Ь4 + 1,26(10~2УОТ)2 +

+ 1,72(10~3/ОЧ)2 —0,16Х2 + 3,32(10~3Д,и) —0,02] , млн.т припш 3,9

Зпш = -0,0033р —0,25пп — 0,16'10 2К,г +0,11А'2 + 2,06-10~3Д(,г +-+ 1,77-10"% + 4,812^ — З.ббДЗ^ + 0,15яО1( -0,05р2 -0,01/г^ — 0,11(10"2КЯ)2 -0,09А'2 + 4,71(10_3ДШ)2 + + 1,56(1(Г2Ьп)2 + 0,0972~2 - 0,523^ 2 - 0,02 ,млн. тпри (7)

«оч <3'9

•32, = - О.ООЗЗр - 0,24м„ - 0,15 •10~2УИ + 0,10^2 +1,83-10"^ + + 2,01-10^ + 5,022^-4,123^ +0,20ло,( Г0,05р2 — 0,01 п2 -0,04(10~3^)2 — 0,08к| — 2,27(10""3ДШ)2 + + 4ЩЮ~2Ьп)2 + 0,05г^2 - 0,51 АЗ^2 - 0,02 ,млк. т (8)

4. ПОВЫШЕНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ РАБОТЫ УГОЛЬНЫХ ШАХТ НА ОСНОВЕ ПРОВЕДЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ ОБЪЕМОВ УГОЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК 125]

4.1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛИЗАЦИИ РАНОТЫ ШАХТ.

Основные технологические требования для повышения стабилизации работы угольных шахт заключаются в следующем:

1) технологические решения дожны быть устойчивы к внутренним воздействиям, устранять или снижать степень вредного влияния этих воздействий;

2) удельная протяженность горных выработок должна оставаться практически постоянной, при этом не должно допускаться усложнения схем вентиляции и транспорта;

3) с целью концентрации горных работ необходимо применять минимальное количество действующих лав;

4) объем (сумма) проводимых и погашаемых выработок должны быть по возможности однозначными;

5) порядок отработки пластов, находящихся в одновременной отработке - один. Два пласта могут одновременно отрабатываться при мощности их менее 1,3 м или при переходе горных работе одного пласта на другой;

6) в зависимости от размеров шахтного поля, его конфигурации и выдержанности элементов залегания пластов шахтное поле может делиться на блоки;

7) техническая целесообразность и экономическая эффективность схем и способов вскрытия достигается за счет взаимного сочетания вертикальных, наклонных и горизонтальных выработок и соответствующего расположения их в толще горных пород, обеспечивающих:

П простую планировку горных работ при одногорнзонтной отработке пластов;

□ минимально возможную и технически необходимую удельную протяженность проводимых горных выработок, выработка с длительным сроком службы проводятся полевыми;

СП минимально возможную удельную протяженность поддерживаемых горных выработок с различными способам их охраны;

П непрерывность транспортирования горной массы от забоя до земной поверхности, при этом транспортирование угля из лавы в пределах выемочного участка желательно осуществлять по выработке, непостредственно примыкающей к очистному забою; 1

СП отсутствие перегрузочных операций на вспомогательном транспорте;

СИ прямоточную схему проветривания, предусматривающую обособленную подачу воздуха в местах выделения метана;

О возможность максимальной индустриализации строительства;

П возможность замены в период эксплуатации шахты схемы и способа подготовки и системы разработки другими, более прогрессивными;

В качестве основных вскрывающих выработок используются вертикальные и наклонные стволы и их комбинации, в последнем случае наклонные стволы используются для выдачи горной массы и оборудуются конвейерами гоответствуюжей производительности. Все вспомогательные операции осуществляются через вертикальные стволы;

9) для проветривания горных выработок предусматривается проведение специальных вентиляционных стволов;

10) расположение стволов как главных, так и вентиляционных в пределах шахтного поля проектируется исходя из конкретных условий месторождения, при этом желательносгволы располагать в безугольной зоне;

11) технологические схемы должны предусматривать вскрытие запасов, размер которых достаточен для отработки шахты не более чем за 15-20 лет, что определяется следующим:

О практическая значимость удельных капитальных затрат за пределами указанного периода оказывается весьма небольшой;

□ через каждые, примерно 15-20 лет обычно необходима модернизация шахты, связанная с изменениями техники и технологии выемки угля, котораясопровождается совершенствованием горного хозяйства шахты и заменой оборудования;

С конкретные перспективы развития техники н технологии за пределами 15-20 лет являются весьма неопределенными и трудно прогнозируемыми в силу убыстряющегося технического прогресса во всех областях знаний;

СП недостаточная надежность стоимостных параметров, особенно по новым техническим решениям, которые закладываются в экономико-математической модели;

12) общие запасы шахтного поля должны обеспечивать срок службы шахты не более 30-50 лет, т.к. после 2-3 кратной модернизации шахты требуется, как правило, переход на новую площадку и строительство новой шахты;

13) схема подготовки и система разработки должны отвечать требованиям безопасности ведения горных работ, обеспечивать минимальные, но экономически обоснованные, потери полезного ископаемого, экономичность и условия для достижения устойчивой и высокой нагрузки на очистной забой путем:

О исключения взаимного влияния очистных и подготовительных работ;

П обеспечения эффективных способовохраны выработок при безремонтном их поддержании;

П устройства необходимых аккумулирующих емкостей;

О соблюдения оптимальных стабильных параметров лав;

О наличия необходимых резервов во всех технологических звеньях шахты;

О исключения влияния на работу лав газовыделения из пласта, боковых пород и спутников с помощью применения комплекса мероприятий подеызации и разжижению газа подачей воздуха изолированно к источникам его выделения;

П прогнозированние геологических нарушений для исключения непредвиденных остановок лав;

14) в качестве основной должна применяться система разработки длинными столбами. Отработка столбов может осуществляться по простиранию или по восстанию (падению) с фиксированной длиной очистного забоя прямым или обратным ходом. Более целесообразен обратный порядок отработки столбов. Учитывая геологические нарушения, местные изменения в мощности пласта, безугольные зоны, переменный угол падения пласта, для некоторых месторождений необходимо пред-ус-матривать два-три альтернативных варианта системы разработки и соответствующие схемы механизации очистных работ. К таким вариантам могут быть отнесены системы разработки с короткими забоями, оборудованные механическими средствами выемки или механическим транспортом и системы разработки без предварительного прохождения выемочных выработок;

15) поддержание подготовительных выработо в течении всего срока их службы должно быть безремонтным (за исключением профилактического ремонта), для чего необходимо:

□ соответсвующее расположение горных выработок в толще пород и пласта, исключающее влияние стационарного опорного давления;

□ проведение выработок, имеющих длительный срок службы, полевыми;

О проведение выработок повышенного сечения с тем, чтобы после деформаций оно было не меньше допустимого по условиям эксплуатации, общая величина заданных деформаций пород около выработки не должна превышать допустимую податливость крепи этой выработки;

□ размер выемочного поля принимать с учетом физико-механн-ческих свойств пород, темпов проведения выработок, скврости подвигания очистного забоя и допустимой податливости крепи выработок;

16) схемы и способы вскрытия, подготовки и системы разработки должны быть комплексно технологически увязаны с механизацией и автоматизацией производсвенных процессов и условиями проветривания шахт;

17) количественные оптимальные значения основных параметров определяются после анализа результатов решения на ЭВМ экономической модели шахты;

18) высокопроизводительные технологические схемы угольных шахт должны быть максимально унифицированы с существующими технологическими схемами.

4.2.0ПРВДЕЛЕНИЕ0БЪЕМ0В ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ УСТОЙЧИВОЕ ВОСПРОИЗВОДСТВО ОЧИСТНОГО ФРОНТА

Годовой объем запасов, который необходимо восполнить, равен сумме запасов угля, извлекаемых в результате ведения очистных работ за период (Дш) и запасов угля, необходимых для ликвидации дефицита

сЖ^Дп+ШЬ, -™с.т

(9) здесь

(10)

где З'ш , количество запасок угля, находящихся в ^н степени технологической готовности к выемке, соответственно, необходимое для устойчивого воспроизводства очистного фронта и фактически имеющееся на шахте на данный момент времени, тыс.т. Определение годового обьма проведения горных выработок, необходимого для обеспечения устойчивого воспроизводства фронта очистных работ, производится по формуле:

<и)

где: П1 - годовой объем проведения соответствующих типов горных выработок, переводящих запасы угля в ¿-ю степень технологической готовности к выемке, м

X' - удельный объем проведения соответствующих типов горных выработок, переводящих запасы угля н ]-ю степень технологической готовности к выемке, м/тыс.т.

Величина удельного объема проведения соответствующих типов горных выработок зависит от типа применяемых схем подготовки и систем разработки, их конструктивных параметров и горно-геологических условий работы. Для каждого конкретного набора этих характеристик величина удельного объема проведения горных выработок на тысячу тонн промышленных запасов является фиксированной величиной.

Однако, как показывает практика, этих запасов угля как подготовленных, так и готовых к выемке, на современном этапе развития отрасли явно недостаточно. Автором установленно, что несовременных шахтах, оснащенных высокопроизводительными очистными комплексами и агрегатами необходимо создать фронт очистных работ, обеспечивающий резерв готовых к выемке запасов угля не менее, чем на 6 месяцев при погоризонтной и на год при этажной и панельной подготовке. Эти цифры, в большей мере, соответсвуют потребностям производства на современном уровне развития , но представляют собой средние значения. Для получения значений этих величин, пригодных для практического использования, они должны быть дифференцированы по горно-геологическим, горно-техническим и организационным условиям ведения горных работ. Так, например, для условий работы отдельных шахт величины необходимых опережений работ по пересоду запасов в готовые к вемке и под готовленные по отношению к очисным работам, соответсвен-но, составляют 13-15 и 70-80 месяцев.

Практическое применен« рациональных объемов опережения горно-подготовительных работ по отношению к очистным нашло применение при внедрении схем планировки горных работ в конкретных гоно-геологнческих, горно-технических и организационных условиях работы 17 действующих шахт, а также при оценке пропорциональности развития горных работ '60забоев).

Следует подчеркнуть, что поддержание во время рациональною соотношения запасов различной категории готовности к выемке, при прочих равных условиях, в значительной мере способствует сохранению на одном уровне протяженности горных выработок и препятствует усложнению вентиляционной и транспортной сети шахты. Вероятность равенства протяженности проводимых и погашаемых выработок в этом случае близка к единице.

5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕДИНЕНИЕМ ПО ДОБЫЧЕ УГЛЯ -ВАЖНЫЙ ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ РАБОТ УГОЛЬНЫХ ШАХТ [15-21, 23, 25]

Совершенствование управления объединением возможно только путем интенсификации процесса обновления основных фондов угольной промышленности с одновременным совершенствованием всей инфраструктуры, включая социальные и экономические преобразования.

В этой связи автором выполнен комплекс исследований по обеспечению стабильности работы шахт путем совсршенствованияупрдвления объединения по добыче угля "Донецкуголь" в условиях рыночных отношений.

Объединение по добыче угля "Донецкуголь" представляет собой многоотраслевой производственный комплекс с большими объемами производства и услуг, многогранным характером деятельности, сложными внутренними и внешними связями, специфическими условиями работы трудящихся, численность которых составляет более 120 тыс. человек.

В составе объединения находятся 21 шахта (лдминистративни я единица) с суммарной годовой производственной мощностью 20,1 млн.т, 3 обогатительные фабрики, 4 завода по ремонту горношахтного оборудования, углестроительный трест, автобаза, проектная контора и др.

На основе анализа политической и экономической ситуации в республике автор пришел к выводу о необходимости серьезного изменения взглядов на развитие угольной промышленности в условиях рынка, с тем, чтобы на смену опеке, иждивенчеству и уравниловке, апатии и бесхозяйственности пришли максимальная свобода хозяйственной деятельности, ответственность трудовых коллективов и каждого трудящегося за рациональное использование трудовых, материальных и финансовых ресурсов, напряженный и хорошо организованный труд.

Необходимость налаживания горизонтальных связей, переход к прямым договорам с потребителями и поставщиками в условиях дефицита материальных ресурсов, формирование собственных средств для развития производства и осуществление самостоятельных шагов в социальной сфере и экологии, снабжение трудящихся товарами народного потребления повышенного спроса требуют от руководства предприятиями и объединениями принятия неординарных решений, создания новых ..оммерческих структур, предназначенных для решения возникающих проблем.

Изучение всех аспектов возможных путей вхождения в рынок предприятий объединения показало, что решить эту проблему с максимальной отдачей можно только основательно реформировав содержание управленческой структуры с тем, чтобы она в наибольшей степени удовлетворяла требованиям, предъявляемым полыми условиями хозяйствования.

В основу построения новой структуры управления производственным объединении по добыче угля были положены следующие принципы:

1. Формирование новых структур осуществляется с позиции их полезности, прежде всего, для основной деятельности объединения.

При атом мы не стесняемся признавать, что добыча угля - не самоцель, а средство достижения максимальной прибыли, как за счет роста объемов добычи угля, улучшения его качества, снижения издержек производства, установления разумной цены на уголь, соответствующей вкладу шахтеров в развитие общественного производства, так и за счет создания и развития новых коммерческих структур, предприятий, производящих предметы потребления, кооперативов и малых предприятий.

2. Структура у правления совершенствуется и изменяется эволюционным путем, который подразумевает максимальное использование потенциала действовавших на момент начала перестройки структурных подразделений, минимальную их ломку, сохранение кадрового состава.

3. Реорганизационные мероприятия осуществляются в самые сжатые сроки, чтобы свести к минимуму потери, обусловленные спадом производства в этот период.

4. Намеченная реорганизация управления производится без потери контактов как с высшим органом управления угольной промышленности в лице Госуглепрома Украины, так и с предприятиями смежных отраслей. Но при этом имеется в виду качественное изменение этих контактов, соответствующее требованиям рыночной экономики, когда каждая сторона занимается споим делом, а не пытается подменять функции партнеров, или, что еще более опасно, диктовать им свои условия. Деловое партнерство - важнейший элемент в новой структуре управления.

5. Новая структура управления способствует улучшению взаимоотношений с местными властями, профсоюзами, народившимися политическими и общественными движениями. Отсутствие противостояния в этом плане обеспечивает быстрейшее решение социальных и экономических проблем в регионе. •

6. Полная сомостоительность предприятий и организаций, входящих в состав объединения, во всех вопросах хозяйственной деятельности, подкрепляемая отсутствием какого-либо диктата со стороны аппарата объединения и полным равенством всехсаностоятел! 'ых подразделений, независимо от их численности, состава и объема выполняемых работ. Все взаимоотношения между объединением и его структурными подразделениями строятся на договорной основе.

7. Независимость материально-технического снабжения предприятий за счет организации прямых связей в этой области.

Осуществление реорганизации управления объединением с максимальным учетом изложенных выше требований и принципов привело к созданию достаточно гибкой структуры управления производственным объединением "Донецкуголь", приведенной на рис. 7 и 8.

Коротко охарактеризуем важнейшие структуры и их влияние на основную деятельность объединения.

Известно, что спецификой переходного периода является разрушение системы централизованного материально-технического снабжения, когда перестают действовать вертикальные связи, не выдерживаются (срываются) сроки поставки материалов, машин и оборудования, особенно из-за пределов Украины.

Исчезновение в условиях рынка системы государственного материально-технического снабжения, осложненное политической неустойчивостью в СНГ, поставило перед нами очень сложную задачу - в кратчайшие сроки наладить прямые связи с огромным числом поставщиков, решение которой было найдено за счет серьезной перестройки управления материально-технического снабжения в объединении, создание новых структур и предприятий по различным направлениям материал ьно-технического обеспечения.

Фирма материально-технического обеспечения и сбыта продукции (ФМТОиСП) являтеся юридическим лицом, осуществляющим снабжение материально-техническими ресурсами 83 предприятий и организаций объединения "Донецкуголь". В состав фирмы входят четыре базы, базисный склад ВМ, ремонтно-строительный участок, три цеха и другие подразделения. Основной задачей деятельности фирмы является организация своевременного и в полном объеме обеспечения материально-техническими ресурсами предприятий объединения, необходимые для выполнения намеченных объемов производства, ремонт-но-эксплуатационных нужд, строительство жилья и объектов соцкулть-быта хозяйственным способом, внедрения новой техники, а также производство товаров народного потребления и оказания платных услуг населению.

Выход на прямые связи с поставщиками позволил улучшить снабжение горнодобывающей и проходческой техникой. Увеличился объем поставок горно-шахтного оборудования по сравнению с прошлым годом по таким заводам, как Дружковскиймашзавод (механизированные комплексы, электровозы, вагонетки), Горловский машзавод (комбайны угольные), Копейский машзавод (комбайны проходческие, породопогрузочные машины), Ясиноватский машзавод (проходческая техника), Харьковский завод "Свет шахтера" (скребковые конвейеры) и другие.

Сегодня ФМТОиСП объединения имеет прочные связи более чем с 900 поставщиками стран СНГ и устанавливает контакты с Болгарией, Турцией, Германией.

Необходимые предпрятиям объединения материальные ресурсы, продукция производственно-технического назначения, а также товары народного потребления ФМТОиСП может сейчас приобретать не только за рубли, но и в обмен на уголь и другие материалы и изделия, пронз-во-димые в объединении или ранее приобретенные им.

Объем поставок по бартеру и прямым договорам в 1992 году составил около 4 млрд.руб.

Постоянно расширяется и совершенствуется коммерческая деятельность фирм, увеличивается ассортимент платных услуг населению, товарооборот открытых ею магазинов.

Наряду с двадцатью одной шахтой в объединении функционируют шестьдесят два предгтри ятия, решающие широкий круг гопросов обеспечения производственной деятельности шахт и развития их социальной сферы. Связи между шахтами и остальными предприятиями довольно прочные, а за последние годы, благодаря отказу от проведения административно-командной политики, эти связи еще более укрепились. Немалую роль играет то, что названные шестьдесят два предприятия являются не вспомогательными, а равными парнерами, способными вести самостоятельную хозяйственную и экономическую политику и свободно распоряжаться своей продукцией.

Сеть этих предприятий и организаций еще находится в состоянии развития и совершенствования. Однако, уже сегодня она характеризуется достаточно стройной организацией, В ее составе находятся следующие группы предприятий и организаций: углестроительные, машиностроительные, ремонтно-механические, коммунально-бытовые, ремонтно-строительные, транспорта и связи, проектно-конструкторские и учебные, по производству н переработке сельскохозяйственной продукции, товаров народного потребления, а также новые коммерческие структуры..

Каждый из этих коллективов в финансовом отношении является самостоятельным и потому стремится принять участие в создании наибольшего числа кооперативов и малых предприг тй для обеспечения непосредственных нужд шахтерских коллективов, удовлетворения потребности трудящихс1 и их семей в товарах народного потребления. При предприятиях и организациях объединения создано 70 кооперативов, 52 малых и два совместных предприятия. При этом, в значительной мере эти потребности удовлетворяются и самими предприятиями-учредителями.

На базе ремоитно-механических заводов объединения намечается создать современное собственное машиностроение высокого класса.Машиностроение должно обеспечить нетолько внутренние потребности, но и производить товары на продажу. В этом направлении ведется активная работа. 0

1 За последние 5 лет на 80% заменено устаревшее оборудование, введено более 70 станков с числовым программным управлением.

На Петровском РМЗ ведется строительство цеха офланцованных труб, который оснащается новыми технологическими линиями антикоррозийного покрытия труб методом локального контактного оплавления. На этом же заводе осваивается производство насосов ЦНС.

Рутченковский РМЗ к текущем голу начал произвольно новых бурильных установок УБШ-255 и "Буран", разработанных ЦНИИПод-земмашем и находящихся на уровне мировых стандартов.

На строящемся в объединении новом машиностроительном заводе намечается производство новых конструкции профилелоддирочных, погрузочных машин и проходческих комбайнов.

Создание собстгенного машиностроения обеспечит повышение качества оборудования и улучшение на этой основе технико-экономических показателей работы объединения.

Весьма важным, с позиции прибыльности для объединения, является определение конечного продукта продажи. В существующих условиях реализация конечных продуктов как шахт, так и оюъединения в виде рядового угля не является рациональной, гак как эта продукция, по существу, является сырьем для дальнейшей переработки. Практика показывает, что значительно выгоднее в качестве конечного иметь товар, который является уже продуктом переработки сырья, то-есть не рядовой уголь или даже не концентрат, а электроэнергию , металл и многое другое.

В этих условиях наиболее целесообразной представляется ассоциация, включающая добычу угля и производство металла. Поэтому объединение "Донецкуголь" участвует в корпорациях "Донметалл" и "Днепрометалл". Сотрудничество с металлургическими заводами не только обеспечивает более выгодные условия реализации конечной продукции, но и наиболее высокий уровень совершенствования угольного производства. Поставляя металлургам коксующийся уголь, кроме назначенной платы, объединение получает 10% стали, проката, произведенных заводом с применением угля. При этом, металл не только используется для нужд шахт, но и становится средством платежа для приобретения леса, канатов, других материалов и оборудования.

Второе направление - объединение заключает договоры с энергетиками на поставку угля, а взамен получаст лимиты мощности, которые позволяют не только полностью удовлетворять собственные потребности в электроэнергии, но и продавать ее излишки другим предприятиям на взаимовыгодной основе, чтобы получить взамен выпускаемую ими продукцию.

Совершенствование структуры управления начинает приносии> свои стратегические для основной деятельности плоды. Впервые за последние годы объединение не только справилось с добычей угля, но и имеет за 9 месяцев '.992 г. дополнительно к программе около 0,5 млн.т угля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• В диссертации в форме научного доклада осуществлено решение научной проблемы повышения стабилизации работы угольных шахт (объединений) Донбасса в условиях рыночных отношений, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Основные выводы и практические результаты выполненных исследовании сводятся к следующему:

1. На основе анализа, с учетом рыночных отношений и современных теоретико-методологических предпосылок, установлена возрас-та-ющая роль единого системного подхода к технологическому и экономическому обоснованию принимаемых решений по повышению стабильности работы шахт (объединений), позволяющего сбалансировать мероприятия технической, экономической и социальной направленности с преимуществами, присущими рыночным отношениям.

2. Выполнен анализ состояния шахтного фонда Донбасса (горно-геологических условий разработки, техники и технологии подземной угледобычи, горного хозяйства шахт) как объекта исследований, позволивший установить динамику развития элементов (составляющих) угольной промышленности в 1970-1992 гг. и причину ухудшения ее работы. Дана техническая оценка состояния отрасли н ее промышленного потенциала. Определены возможности использования преимуществ рыночных отношений для стабилизации работы угольных предприятий.

3. Разработан научно обоснованный метод повышения стабильности работы угольных шахт (объединений) Донбасса, базирующийся на принятии оптимальных управляющих решений, объективно обусловливающий выбор рациональных мероприятий по повышению устойчивости и качества воспроизводства фронта горных работ в увязке со структурной реорганизацией производства на основе требований и принципов рыночной системы хозяйствования, позволяющий использовать преимущества новых структур (банков, бирж, приватизируимых маль предприятий, коммерческих фирм, межотраслевых корпораций, ассоциаций и т.д.).

4. Предложен механизм установления влияния запасо" угля различной степани готовности к выемке на стабильность добычи угля на основе построения и исследования динамической имитационной модели развития горных работ и локальных экономико-математических моделей.

Установлены следующие закономерности влияния запасен угля различной степени готовности к выемке на стабильность добычи угля:

4.1. Недостаток запасов, готовых к выемке, снижает надежность выполнения программы по добыче угля на выемочном участке.

Для стабильной работы необходимо, чтобы резерв запасов этой категории устанавливался пропорционально росту интенсивности очистной выемки. В частности, при работе высокопроизводительных .забоен

на процент повышения шп енсивности выемки в интервале 60-

120 тые.т в месяц величина готовых к выемке запасов должна увеличиваться на 3%.

Увеличение производительности пласта на 0,1 т/м2 позволяет уменьшить необходимое количество готовых запасов п среднем на 18 тыс.т, а увеличение числа очистных забоев на один с одновременным ростом суммарной длины очистных забоев на 200м требует увеличения этих запасов в среднем на 300-400 тыс.т.

4.2. Недостаток запасов, подготовленных к выемке, снижает надежность выполнения программы по добыче угля в целом по шахте. Для стабильно!! добычи угля по шахте в интервале 300-600 тыс.т в год резерв подготовленных к выемке запасов должен составлять 15-35% от этой добычи, в интервале 601-1200 тыс.т соответственно 35-80%.

Недостаток вскрытых запасов приводит к необратимой к течение длительного времени потере производственной мощности шахты.

При мощности шахты 300-600 тыс.т величина вскрытых запасов должна быть неменее 2-4 млн.т, при мощности шахты 601-1200 тыс.т не менее 4-12 млн.т.

5. Определены удельные значения проведения подготовительных выработок, необходимые для устойчивой работы шахты по добыче угля. При этом установлено, что при прочих равных условиях их величины:

П уменьшаются на 0,7% при увеличении длины выемочного столба на 1,0;

□ уменьшаются на 1,0% пои увеличении мощности пласта на 1,0%;

О уменьшаются на 0,8% при увеличении длины лавы на 1,0.

Объемы проведения наклонных выработок прямо пропорциональны интенсивности очистной пыемки в интервале скорости подпигания лав 40-80 м/мсс. Независимо от способа подготовки и системы разработки шахтного поля.

6. Впервые установлено, что важнейшим фактором повышения стабильности работы объединений по добыче угля в условиях рыночных отношений, является совершенствование структуры их управления:

П проанализированны экономические и социально-политические сдвиги в отрасли в переходном периоде;

П созданы новые элементы управления и оценена их деятельность;

П сформированы новые внутренние и внешние (по отношению к производственным объединениям по добыче угля) структуры (малые предприятия, банк, биржа, ассоциация, корпорация и

др.;)

7. Предложен и внедрен на шахтах "Донецкуголь" ряд новых технических и технологических решений, из которых основными являются:

' □ способ создания породной крепи;

О способ возведения рамной крепи;

СЗ способ дегазации угленосной толщи;

О способ предотвращения выброса угля;

СП способ борьбы с внезапными выбросами при проведении подготовительной выработки по простиранию пород; ,

□ раствор для литой охранной полосы горных выработок;

□ торкрет-бетон.

8. Подготовлены и использованы в деятельности угольных предприятий и при обучении слушателей ИПК следующие учебно-методические документы;

8.1. Тесты: входного и выходного контроля по курсу "Кадровый менеджмент".

8.2. Деловая игра "Поиск резервов повышения эффективности угольного производства".

8.3. Методические рекомендации по организации экономической работы на участке шахтного транспорта.

3.4. Учебное псссбне по курсу "Основы рыночной экономики и менеджмента".

8.5. Методические рекомендации по оценке экономической эффективности позышення надежности основных технологических процессов угольных шахт.

9. Результаты исследований автора внедрены на 27 шахтах Донбасса, 4 машиностроительных заводах по ремонту горношахтного оборудования, в углестроительных организациях, проектных институтах и конторах. Организованы новые коммерческие структуры в ПО "Донецку-голь", созданы корпорации "Днепрометалл" и "Донбзсс", межрегиональная ассоциация промышленннков б областей Украины и России.

Экономический эффект от внедрения результатов исследований защищенных авторскими свидетельствами, превысил 1,5 млрд.руб. Доля личного участия автора составила 280млн.руб.

Основное содержание диссертации опубликований в следующих , работах:

1. Дзигора И.С., Шамрай Д.И., Фридман А.И., Ильюшенко О.Г. Опыт работы шахты "Октябрьская" комбината "Донецкуголь" по техническому перевооружению. Уголь 1969, №9, с. 1-3.

2. ЦГамрай Д.И., Ильюшенко В.Г. Совершенствовать конструкцию ленточных конвейеров. Уголь Украины 1969, №¡2 с.32-33.

3. Шамрай Д.И., Ильюшенко В.Г. Рост производительности труда в очистных забоях, оборудованных комплексами КМ-87 - Москва, ЦНИ-ЭИуголь, Сб. "Технология добычи угля подземнш1 способом ", J969, №10,с.3-6.

4. Шамрай Д.И., Ильюшенко В.Г. Мовчан В.К. Специализацию - в комплексные бригады - Москва, ЦНИЭИуголь, PK, 1969, 0,2 п.л.

5. Дзигора И.С., Шамрай Д.И., Шевцов В.И., Ильюшенко В.Г. Некоторые тенденции развития подземного транспорта на крупных шахтах. Уголь Украины, 1970, №9, с.29-30.

6. Дзигора С.И., Шамрай Д.И., Ильюшенко В.Г., Тасиц Ю.П., Эксплуатация комплексов КМ-87Д и ОМКТ при неустойчипой кровле. Москва, ЦНИЭИугсль, Сб. "Технология добычи угля подземным способом", ¡971, №7, с.8-10.

7. Дзигора С.И., Шамрай Д.И., Ильюшенко В.Г. Опыт концентрации горных работ на шахте "Октябрьская". Уголь - 1971, №11, с. 44-47.

8. Дзигора С.И., Ильюшенко В.Г. Опыт комплексной механизации производственных процессоз на шахте "Октябрьская". Уголь - 1972, №9, с. 15-19.

9. Ильюшенко В.Г., Бандура В.Н. Расчет производительности скребковых конвейеров в условиях реальных схем загрузки. Москва, ЦНИЭИуголь, Сб. "Технология добычи угля подземным способом ",

1982, с. 17-18.

10. Воробьев Б.М., Ильюшенко В.Г. Исследование процесса формирования грузопотоков в очистных забоях, оборудованных механизированными комплексами. Москва, ЦНИЭИуголь, Сб. "Технология добычи угля подземным способом ", 1973, №1, с.32-36.

11. Гапоненко Ф.Т., Дзигора С.И., Чубарев В.И., Смоляннцкий Д.Л., Ильюшенко В.Г. Рациональные схемы шахтного транспорта. Киев,Техника, 1973, 111с.

12. Крылов И.В., Ильюшенко В.Г. Влияние усиления крепи на деформацию кровли в подготовительных выработках. Уголь Украины,

1983, №8, с. 23-24.

13. Ильюшенко В.Г., Чупика А.И. Пути улучшения состояния выработок на шахтах объединения "Донецкуголь". Уголь Украины, 1987, №1, с. 5-8.

14. Черняк "ИЛ., Ильюшенко В.Г., Звягилвький Е.Л. Влияние сопротивления крепи на устойчивость подготовительных выработок. У г >ль Украины - /980, №8, с.27-28.

15. Ильюшенко В.Г. Тесты входного и выходного контроля слушателей ИП К по курсу "Кадровый менеджмент". -Дон ецк, Сборник трудов ИНК, 1990, 16с.

16 Ильюшенко В.Г. Учебно-тематический план повышения квалификации директоров и главных инженеров шах;т по курсу "Основы рыночной экономики и менеджмента", - Донецк.^ССюрник трудоч ИПК 1991, 12с.

17 Ильюшенко В.Г. Жидченко В.Д., Деловая игра "Полек резервов повышения эффективности угольного производства" (методологическая разработка) - Донецк; Сборник трудов ИПК 1991, 24с.

18. Ильюшенко В.Г., Жидченко В.Д., Рева К.Г., Свечкаренко В.П., Дубоделов В.А. Методические рекомендации по организации экономической рабогы на участке шахтного транспорта (учебные пособия) -Донецк, ЦБНТИ, 1992, 32с.

19. Ильюшенко В.Г. Совершенствование управления объединением по добыче угля в условиях перехода к рыночным отношениям -Донецк, ИЭП АН Украины, ¡992, 40с.

20. Ильюшенко В.Г. Концепция управления угольными объединениями в условиях перехода к рынку - Донецк, ИЭП АН Украины, 1992, 27 с.

21. Ильюшенко В.Г. Управление объединением по добыче угля в условиях перехода к рыночным отношениям - Донецк, ИЭП АН Украины, 1992, №8, с.5-15.

22: Алексеев А.Д., Ильюшенко В. Г. Прогноз управления состоянием горного массива - Донецк, ИЭП АН Украины, 1992, Зс.

23. Ильюшенко В.Г., Салыга С.Я., Кучер А.Т. Методические реко-ендации пооценкеэкономическойэффективности повышения надежности основных технологических процессов угольных шахт - Донецк ЦБНТИ, 1992,16с.

24. Ильюшенко В.Г, Показатель технического уровня производства. ДоиецкИЭП АН Украины. Сб научных трудов"Социально-экономические проблемы развития производства", 1992, с. 100-112.

25. Ильюшенко В.Г., Лев Е.И., Манжула С.А. Повышение стабильности работы угольных шахт (объединений) Донбасса в условиях рыночных отношений. Москва, Информационно-аналитический центр горных наук МГИ, 1992, 241с.

26. Черняк И.Л., Бурчаков Ю.И., Ильюшенко В.Г. и др. Управление горным давлением в подготовительных выработках глубоких шахт. М„ Недра, 1984, 303с.

27. A.C. №968426 Способ создания породной крепи. 19Л2, в соавторстве.

28. A.C. №1270350 Способ возведения рамной крепи подготовительных выработок. 1986, в соавторстве.

29. A.C. №1298391 Раствор для литой охранной полосы горных выработок. 1985, в соавторстве.

30. A.C. №1298404 Способ дегазации угленосной толщи. 1986, в соавторстве.

31. A.C. №14443419 Торкрет-бетон. 1988, в соавторстве.

32. A.C. №1553719 Способ предотвращения выбросов угля пород и газов. 1989, в соавторстве.

33. A.C. №1709115 Способ борьбы с внезапными'выбросами при проведении подготовительной выработки по простиранию пород. 1991,

в соавторстве.

Vх л

Подписано в печать 24.10.92 Формат 60*90/16

Объем 2 п.л, + 8 вклеек. Тираж 100 экз. Заказ № 1235

Типография Московского горного института. Ленинский проспект, 6

-Г*--5!)

Г

ГТ"»**1'.?

. ... 1 -----

Сзргг^ос^ао адспо ргэ-

П'лзл гзрвд рсбг?

с тгтх'стгг.стэ сзе-

тэсап

Рис. 1. Реализация функции учета и контроля за ходом процесса развития горных работ иа шахте

Рис.2. Принципиальная структура имитационной модели

Рне. 3. Последовательность вычислении.

О - Известные уровни в предыдущий момент времени О " Уровни в момент времени К, которые предстоит расчитать ■- Известные постоянные темпы в течение интервала К

---- - Темпы в последующий период времени Ю1,

которые будут рассчитаны в момент времени К

о

Рис. 4. Логическая структура доЗычцого участка

КвэКзт^яи

Рис. 5. Укрупненная блок-схема выполнения экспериментальных проигрываний модели.

Факторы - аргументы

Рис. 6. Характеристика моделей, получаемых при применении метода регрессионного анализа и МГУА. & . - запасы, фактически имеющиеся на шахтах, вошедших о обучающую выборку

о - запасы шахт, вс едших в проверочную выборку * - запасы шахт, имеющие узкое место по фронту очистных работ, вошедших в обучающую и экзаменационную выборку

вит*

ай.Негшся1ниед(600 гъс. т) •Петровсиая'(4С5 пс.?) •Тру«ж*а*,,Ш50 гыс.т)

*С1*Ю»Ьасс*аяЧ1 I

11150 Т1С.Т) •Р»м»е»»аЧ300 тас.т) »*, Абаку иом (750 тус.Т) 'К«ровская* <350 г«, т) *».Сночя»*с*ого (750 т^с.т) «'у 'Куйбиевс*.;*' (ЕоО

. зрдо

Рутчвюовсм! РЮ ХуМш&см! Р¥0 Петрове»! РКЗ Будаммовси! РМЗ

Нсвогсраоэски! м|»аод

юхш

•Яссг»»скаа'(г50 тис.т) аи.БО-гет СовЛ*рзя«и (625 -пел)

ЧТраеда* 1370 пс.г)

'Красна* 1№!дзЧ7С0 тус.т) ж/у •ЛоибассЧШ ТМС.Т» м.Кдлвхям (750 тыс. т! 'Нуметодоая* (70 гис.т) •Бутовкл-Ломечлм^КО тыс.т) м.Засяяьмо Я7СОтысл> в/у •Огтябрьсков'(750 тыс.т^ м. И. Г&рькогс <650 тис.т)

1-2*

преягияткя

1-»|*сриац.-8ычясл»тельм»4 цемтр;

Э-узм ррсмоводтз^-техкэ-

погичгско* свял; З-явреиуия строэа«*ся предприятие; ♦-проеитмо-койструиторско* Йвро;

3-предпр» че по прокэеодс-теу ТГГ *>лаямяго*{

6-сельхс?зпредпр*ят»8 •Агрария*"!

7-ия»ср»1а"твно-|»сспедоэа-тельсиая стаииая;

а-тешвну» лрояавтолзт**«! Э-СКЦС "Вахтер* «г

16-у'сЬю-«урсоврА ноя£|нгт;

И-Гс^.твхнякук Аи.Й$а*уяо-

ва;

12-С8Як*о»предпрвят»в по тяг рэдаама oect.eS;

13-Ку8&а.чезсш|1 «¿«од СЖ;

14-среяпрмт*г а«е*трссйт?15

15-отям Е0ХР; глецяалиэврозаикя

лармвЛдерскм работ;

17-яреягр»:т»г г« грояэвея-сгву СЕЯ;

1Р-1»х»Апр»«т»в "Тспгосгп"} 1Э-аето(а«а;

20-иреяпр**т#е иктисЛ крепи;

21-^*>ро$оватеяы1ы6 пункт}

г2-*редпр**т»е пряяяеиихт Ш)

23-проект>мя контора,' гФ-угпехниическая пабораторк*.

Л

Рис. 7. Состав (Объединения "Донецкуголь"

ВклсикЗ8

ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР ОБЪЕДИНЕНИЯ

—> Техмическая дирекция

С л уж 6 а по перспективному развитии производстве» Служба по темнике безопасности и промсанитарии Служб по научно—техническому развитию производства Служба изобретательства и патентио-пиценэионной работы

Служба по технолог и и и мехами зац им подгот оям грмьиых

раЬот и подготовки очистного »роит? Маркшейдерская служба

Служба по те к но лог и и и механизации n рои э номсп и Геологическая служба ^

Спецотдел ~> Дирекция пр производству

Служба по горным работам

Служба по горный работам и подоенному трансnr.pi у .Служба руководящих кадров Служба рабочих кадров Диспетчерская служба —) Дирекция по капитальному строитемьству Служба главного инженера Производственная служба

Служба по стройиндустрии * поверхностному строительству Дирекция по экономике

Планово—экономический отдел

□тдеп организации труда и заработной ппяты Финансовый отдел Главная бухгалтерия» Отдеп организации управления Юридический отдел J- > Знергонеканическая служба

Служба главного энергетика Служба по океппуатации и техническому обслуживанию забойного оборудования Служба по онсп ^атации и техническому обслужиеани стационарного оборудования Служба по ремонту РШО

Служба по автоматизации и теинологическои спя эи

-> Аире»мня по социальному рааоитию

Служба по социальным вопросам Служба ло ЖКХ

Слу*6«\ по нозяйственным попросаи Отдел по контопн) исполнения и «опопроиаоодс;т ру' -> Дирекция по М"ТО и "транспорту

Центр по изучению омцест пенного мнении Типография

Рис. 8. Структура укрепления объединением "Донецкупачь"