автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Повышение технического уровня, интенсивности и стабильности горного производства при подземной добыче угля

Государственное предприятие — Российская угольная компания «Росуголь»

На правах рукописи

ПОСТНИКОВ Владимир Иванович

УДК 6:22.272.002.237 (043)

ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ, ИНТЕНСИВНОСТИ И СТАБИЛЬНОСТИ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРИ ПОДЗЕМНОЙ ДОБЫЧЕ УГЛЯ

Специальность 05.15.02 — «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»

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

Москва 1995

Научный консультант акад. АГН РФ, докт. техн. наук, проф. КУЗНЕЦОВ Ю. Н. Официальные оппоненты: докт. техн. наук, проф. КАРЕТНИКОВ В. Н„ докт. техн. наук, проф. КРАШК'ИН И. С., докт. техн. наук, проф. ЗЫКОВ В. М.

Ведущая организация — Институт проблем комплексного освоения недр РАН (Москва).

Защита диссертации состоится «дС^. » г.

в .-¿тФ час. на заседании диссертационного совета Д-053.12.02 в Московском государственном горном университете по адресу: 117935, Москва, В-49, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Диссертация в виде научного доклада разослана

« ■ -1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

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

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация в виде научного доклада является научным обобщением исследований в области повышения технического уровня, интенсивности и стабильности добычи угля и результатов внедрения прогрессивных технологических решений и проектно-конструкторских разработок на шахтах Российской Федерации.

Актуальность проблемы. Коренная перестройка управления экономикой выдвигает ряд новых требований к развитию и размещению угольной промышленности России, вызывает необходимость поиска современной формы оценки эффективности отрасли в условиях формирования региональных рынков угля. Специфика современной обстановки, когда основная часть разведанных запасов угля находится в Западной и Восточной Сибири, а затраты на его транспортировку в европейские районы в несколько раз превышают эксплуатационные расходы на добычу, существенно повышает значение угольных бассейнов и месторождений европейской части страны и Урала. Менее эффективно работающие угледобывающие предприятия, но находящиеся в большей близости к потребителю, в настоящее время являются более предпочтительными в плане экономии на транспортных расходах, перекрывающей неэффективность производства. В то же время потребность в углях европейской части России и Урала не может быть полностью удовлетворена за счет собственных углей, отсюда сохраняется необходимость в завозе углей из Сибири и в первую очередь из Кузбасса.

Таким образом, можно констатировать, что для сохранения паритетных начал при формировании рынков угольного топлива следует исходить из рациональных подходов к оценке перспектив развития сложившихся угледобывающих регионов и освоения новых месторождений угля. При этом на первый план выходят вопросы повышения технического уровня производства во всех звеньях технологической системы подземной угледобычи. Естественно, оборудование нового технического уровня должно в максимально возможной мере отвечать специфике горно-гёологических условий отработки запа-

сов угольных пластов. В этой связи особую значимость приобретают исследования, направленные на разработку методологии формирования теологических прогнозов. Имея надежные прогнозы геологических ситуаций, можно адекватно им определить структуры механизации горных работ, объективно выйти на возможный в этих природных условиях уровень интенсивности производства во всех звеньях технологической системы добычи угля.

Безусловно, ритмичность добычи угля является необходимой формой практического воплощения закона пропорционального развития производства, так как нарушение ритма добычи угля только в одном очистном забое приведет к сбою в работе всей шахты. Обеспечение ритмичной работы шахты за счет .стабилизации динамики добычи угля дает возможность увеличить объемы производства, наиболее полно использовать потенциал производственных мощностей, повысить качество угля и снизить уровень потерь его при добыче и транспортировании, повысить производительность труда и снизить эксплуатационные расходы.

■Серьезный вклад в решение проблемы повышения технического уровня горного производства, обоснование направлений интенсификации и стабильности .процесса добычи угля в различных горно-геологических условиях внесли коллективы ученых ИГД им. А. А. Скочинского, МГГУ, С.-Лб. ГИ, ТулГТУ, ЦНИЭИуголь, ГТНИУИ и др. Однако большинство научных разработок и полученных технико-технологических решений приложимо только к определенной группе условий ведения горных работ, ибо они явились следствием локальной постановки исследований с выделением только лишь приоритетных вопросов.

Таким образом, можно утверждать об актуальности комплексных исследований в направлении научного обоснования путей повышения технического уровня, интенсивности и стабильности горного производства 'при подземной добыче угля на (Этапе глубокого реформирования экономики России. ,

Целью диссертации является установление закономерностей функционирования технологических подсистем шахты в различных горно-геологических и горнотехнических условиях для обоснования направлений по повышению технического уровня, интенсивности и стабильности горного производства, адекватных тенденциям развития научно-технического прогресса и экономическим реформам в отрасли.

Основная идея работы заключается в реализации системного подхода к оценке эффективности ведения горных работ на шахтах в определенных прсгнозом условиях отработки запасов участков месторождений при выра'ботке управляющих воздействий по техническому перевооружению производства,

повышению полноты использования .его потенциала и стабилизации процесса угледобычи.

Методы исследований. Выполнение работ, положенных в основу диссертации, осуществлялось с использованием комплекса методов- исследований, включающего научное обобще^ нне и анализ передового производственного опыта, технологическое моделирование, стендовые и производственные эксперименты, методы исследования операций, теории надежности, теории ^вероятностей, методы математической статистики, корреляционно-спектрального и регрессионного анализа.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Достоверные прогнозы условий залегания угольных месторождений предопределяют объективность реализации.технологических решений на всех этапах их освоения и качество выработки стратегии развития шахтного фонда угледобывающего региона [32, 33, 39].

2. Степень совершенства технологии очистных работ в любых горно-геологических условиях определяется в первую очередь конструктивными особенностями базового функционального элемента механизированного комплекса — выемочной машины [29, 36]. В то же время использование выемочных машин даже самого высокого технического уровня дает должный эффект только при синтезе технологической системы угледобычи с адекватными по техническому уровню элементами [15, 27, 28, 31].

3. При разработке угольных пластов под охраняемыми объектами поверхности жесткие экологические требования, в части минимизации отрицательного воздействия на подрабатываемую поверхность' и потерь полезных ископаемых в наибольшей мере удовлетворяют технологические схемы очистных работ на базе бурошнековой выемки угля с закладкой выемочных штреков и скважин породой, отличающиеся высокими значениями коэффициента кратиости подработки [38].

4. Повышение технического уровня работ по проведению и поддержанию горных выработок обеспечивается на базе комплексного учета закономерностей протекания геомеханических процессов в различных горно-геологических условиях п тенденций научно-технического прогресса в отрасли [1, 4, 8, 13,18,31].

5. Концепция развития угледобывающего региона, в условиях действия рыночных отношений должна базироваться на рациональном сочетании мер по повышению . технического уровня горного производства и эффективности его функционирования при объективном управлении инвестиционной программой [33, 34].

- '6. Интенсивность подземной угледобычи находится в функции вероятностных характеристик динамики функционирования очистных механизированных комплексов. Процесс форми-

рования производительности комплексов рассматривается как совокупность дискретной и непрерывной составляющих, численная реализация которых определяется надежностью оборудования, уровнем организации 'производства и изменчивостью горно-геологических условий [2, 9, 10, 12, 16, 22, 25, 32, 35]..

7. Высокая надежность результатов прогнозирования эксплуатационной производительности очистных механизированных комплексов обеспечивается при реализации системы контроля ее, базирующейся на использовании в качестве обобщенной характеристики качества функционирования комплексов потребляемой ими мощности, непрерывно регистрируемой в форме аналогового сигнала [5, б, 10, 21, '35].

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

значительным объемом экспериментальных исследований на шахтах Подмосковного бассейна при испытании и внедрении прогрессивных технологических схем очистных работ, проведения и поддержания горных выработок (более 12000 наблюдений);

удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований (расхождение составило 5—12%);

положительными результатами внедрения на шахтах Подмосковного 'бассейна технико-технологических решений и рекомендаций по повышению технического уровня, интенсивности и стабильности процессов добычи угля с получением фактического экономического эффекта.

Научное значение работы состоит в установлении закономерностей функционирования процессов подземной добычи угля в различных горно-геологических условиях, которые могут быть попользованы для формирования методологической базы обоснования направлений по повышению технического уровня и эффективности горного производства.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны методические принципы прогнозного обоснования эффективности горного производства на различных этапах и технологических уровнях освоения угольных месторождений [32, 33].

2. Предложен комплексный подход к выработке новых технико-технологических решений, направленных на повышение эффективности работ по проведению и поддержанию горных выработок с учетом особенностей поведения углепородно-го массива и структур механизации рабочих процессов [1, 4, 7, ¡13, 14. 18,

3. Установлено влияние горно-геологических условий и специфики формирования структур механизации очистных ра-

бот на-характеристики функциональных элементов механизированных комплексов [!17, 26—29, '31, 36, 38].

4. Разработаны методические основы совершенствования шахтного фонда в направлении повышения его технического уровня и эффективности .горного производства с учетом специфики реформирования отрасли [33, 34, 40].

Г). Разработана теоретическая база синтеза системы оперативного контроля интенсивности и динамики процесса добычи угля механизированными комплексами1^, 6, 10, 35].

6. .Предложена методика структурного моделирования процесса комплексно-механизированной добычи угля, позволяющая объективно оценить как дифференцированный «вклад» каждого элемента технологической системы, так и их совокупное влияние па динамические характеристики процесса [10, 11, 16, 35].

7. Разработана комплексная методика прогнозирования эксплуатационной производительности очистных механизированных комплексов при работе их по различным технологическим схемам в зависимости от показателей динамики процесса добычи угля [3, 6, 11, 12, 16, 22, 35].

Практическое значение диссертации заключается:

в разработке рекомендаций по повышению надежности геологических прогнозов для использования их при проектировании шахт, перспективном планировании и оперативном управлении горными работами [32, 33];

в разработке прогрессивных технологических схем и конструкций технических средств проведения горных выработок в сложных горно-геологических условиях [1, 4, 7, 8, 13, 14, 31];

в разработке технико-технологических решений по поддержанию горных выработок, обеспечивающих повышение их устойчивости и надежности при эксплуатации как вне зоны, так и в зоне влияния очистных работ [17, 18,;27, 28];

в обосновании параметров технологии селективной выемки угля на базе комбайна с корончатым исполнительным, органом [29,36];

в разработке технических решений по механизации концевых операций и креплению сопряжений комплексно-механизированных- лав с примыкающими выработками [15, 17, 26, 27, 28];

в разработке рекомендаций по повышению эффективности работ спарениьгх лав и применения технологии двухкомбайно-воп выемки угля на шахтах Подмосковного бассейна [9, 19, 23,24,25];

в разработке технологических схем отработки запасов участков угольных1 месторождений под охраняемыми объектами поверхности [38];

в совершенствовании технологии вспомогательных работ на шахте [20, 30];

в разработке технической системы контроля динамики про; изводигельносги очистного механизированного комплекса [21, 23, 35];

в разработке рекомендаций'и технико-технологических решений по интенсификации очистных работ за счет стабилизации процесса добычи угля'механизированными комплексами ['12,22,23,35].

Реализация выводов и рекомендаций работы.

, На шахтах «Подмосковная», «Бельковская», «Прогресс» ПО «Тулауголь» получили внедрение технические "решения по механизированному креплению сопряжений лав с выемочными штреками, позволившие повысить интенсивность и ритмичность ведения очистных работ.

'Предложенные принципиальные' конструктивные решения по созданию проходческого комбайна нового технического уровня с корончатым исполнительным органом явились основой для разработки конструкторской документации и изготовления промышленного образца комбайна, прошедшего испытания на шахте «Лю'бовская» ПО «Новомосковскуголь».

Технологическая схема селективной выемки "угля на базе созданного очистного комбайна К1К внедрена на шахтах «Бельковская» и «Донская» ПО «Тулауголь».

Система технического контроля и диагностики качества работы функциональных элементов очистных механизированных комплексов внедрена на шахтах'Подмосковного бассейна," что позволило наиболее полно и обоснованно выявлять резервы горного производства'.

. Рекомендации по интенсификации добычи угля'набазе'ре-ализацпн решений, обеспечивающих снижение динамики функционирования очистных механизированных, комплексов, внедрены в практику проектирования горных работ и технологической полготовки производства на шахтах ПО «Тулауголь».

Суммарный экономический эффект'от внедрения'результатов исследований составил 4,75 млн. руб. '(доля автора"— 1,15 млн. руб.) в ценах '199:Ггода.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и получили одобрение на ¡Межрегиональной научной конференции «'Совершенствование технологий, механизации и автоматизации горных работ» (Тула, 1982—' 1983 гг.), Всесоюзной научной конференции «Актуальные проблемы организации и управления в горном производстве» (Москва, 1985 г.), научно-технических советах ПО «Тулауголь» и «Новомосковскуголь» (Тула, Новомосковск, 1981 —1987 гг.), ученом совете Подмосковного научно-исследовательского и про-ектно-конструкторского угольного института (Новомосковск, '1983—1987 гг.), отраслевом совещании по технологии и технике .обеспечения ведения очистных и проходческих работ

(Люберцы, 1991 г.), научно-техническом совете компании «Росуголь» (-Москва, 1994 г.), научном семинаре кафедры ТПУ Московского" государственного горного университета (Москва, 1994 г.).

Публикация. Основные положения диссертации опубликованы в 66 работах, из которых 4 монографии, 7 авторских свидетельств на изобретения, а также в научно-технических отчетах, депонированных в ВНИТИцентре, технических и рабочих проектах на создание прогрессивных технологических схем горных работ на угольных шахтах.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

- 1. Иследования в направлении повышения надежности геологической базы горного производства.

Сложность условий освоения угольных месторождений во многом обусловливает недостаточные уровни эффективного функционирования шахт и полноты извлечения запасов полезного ископаемого. Так, на предприятиях Подмосковного бассейна балансовые запасы угля извлекаются лишь на 55% [34]. Горно-геологические условия залегания угольных, пластов бассейна оцениваются 60—70 параметрами, однако главными из них являются: мощность пласта и однородность его строения, крепость угля, отжима угля, угол падения пласта, обводненность угл ев мешающего массива, гипсометрия и несущая способность почвы пласта, устойчивость кровли пласта, наличие геологических. нарушений. Исследования, проведенные с участием автора в 32 лавах шахт ¡ПО «Новомосковск-уголь», оборудованных, очистными механизированными комплексами ОКП, показали снижение нагрузки на забой в среднем на 12% при увеличении угла наклона пласта, на Г. Непроизводительные затраты времени, связанные с устранением негативных последствий обрушений породы в призабойное пространство, составляли до ,50% общей продолжительности технологического цикла очистных работ [35].

■В зависимости от типа сложности горно-геологических условий (ГГУ) находятся и показатели эффективности угледобычи на шахтах Кузбасса. Так,, при изменении типа ГГУ от первого до,четвертого'уровня ,(в направлении их ухудшения) производительность труда на шахте в целом падает с 53,5 до 25,3 т/мес [33]. Дифференциация геологического.строения месторождений предопределяет необходимость комплексного подхода к выработке стратегии развития угледобычи для всей геосистемы Кузбасса,. Несмотря на то, что анализ разведанных геологических' участков показывает на наличие в 87% из них пологих мощных и средней мощнотси пластов, в перспективе пригодных для широкого внедрения комплексной механизации горных работ,, все-таки следует более тщательно под-

ходить к оценке технологичности месторождений, давая в итоге взвешенные оценки этапности их освоения.

Анализ опыта применения на шахтах отрасли комплексного метода управления очистными работами на базе технологических карт (картограмм) отработки запасов выемочных участков наглядно показал эффективность его реализации в функции качества геологических прогнозов. Как показывает практика прогнозирования ГГУ угольных шахт Донецкого, Подмосковного и других бассейнов, целесообразно разрабатывать прогнозы в два этапа [32].

На первом этапе выявляется влияние наиболее сильно действующих факторов, к каковым относятся устойчивость и обрушаемость кровли, устойчивость почвы, обводненность уг-левмещающего массива. Как правило, на действующих шахтах вопросы прогнозирования первого этапа решаются относительно успешно. С серьезными трудностями приходится сталкиваться геологическим службам при разработке прогнозов для строящихся шахт. На этом этапе прогнозирования ГГУ осуществляется построение литологических разрезов по простиранию и вкрест простирания пласта, проектирование граничных зон и разрезов на планы, построение зон простирания литотипов на плане с указанием трещиноватости, обводненности и других элементов строения. Осуществляется также горно-геологическая оценка влияния природных факторов на проектируемую технологию работ.

Методикой прогнозирования природных факторов на втором этапе предусматривается выявление степени влияния таких факторов, как изменчивость мощности пласта, устойчивость его почвы, локальные геологические изменения геологического строения и т. п. [32].

При решении вопросов повышения надежности и достоверности геологических прогнозов важное место отводится опережающей сейсморазведке [39]. Сейсморазведочная технология, изучающая строение и состояние горного массива, является составной частью комплексной геолого-геофизической технологии разведки угольных месторождений.

Эта технология предусматривает последовательную реализацию следующих работ: синтезирование сейсмологических моделей дизъюнктивных нарушений и угленосных формаций; моделирование сейсмических полей с целью оценки аномалий над зонами нарушений и решение других геологических задач; формирование методики полевых сейсморазведочных работ; формирование методики комплексирования сейсморазведки с другими геолого-геофизическими методами в процессе полевых работ; обработка на ЭВМ данных сейсморазведки; обработка и интерпретация на ЭВМ данных сейсморазведки в комплексе с геолого-геофизической информацией; ав-

томатизированная визуализация геолого-геофизической информации.

По данным сейсморазведки выявляются зоны концентрации мелкоамплитудных разрывных нарушений, а также одиночные разрывы различной амплитуды. Данные объемной сейсморазведки являют собой основу для прослеживания изменчивости геологических нёоднородностей в пространстве.

Опережающая сейсморазведка в межскважинном пространстве также используется для изучения литологического состава и физико-механических свойств пород кровли и почвы угольных пластов, углов и азимутов падения пластов, выявления зон потенциальной газоносности, водоносности, зон концентрации напряжений, пликативных структур и стратиграфических комплексов, зон стратиграфических несогласий, оценки степени метаморфизма углей.

Использование сейморазведочной технологии в комплексе методов углеразиедки позволяет исключить случаи проектирования и ведения разведочных и эксплуатационных"работ на сильно нарушенных участках шахтных полей, обеспечивает повышение достоверности выявления разрывных нарушений с45% (при буровой разведке) до 70—80% (при комплексиро-вании сейсморазведки, бурения, геофизического исследования скважин), снижение стоимости разведочных работ за счет сокращения их сроков и уменьшения числа скважин. Кроме того, повышается вероятность исключения непредвиденных встреч разрывных нарушений при ведении горных работ.

2. Научное обоснование и реализация решений по повышению технического уровня горного производства на угольных шахтах.

Процесс перехода современной экономики к новы~м условиям предъявляет достаточно высокие требования к эффективности функционирования горных предприятий, во многом определяемой техническим уровнем производства. Естественно, повышение технического уровня дает должный эффект только при системном подходе к анализу, научному обоснованию и реализации техннко-технологичеслих решений применительно ко всему комплексу рабочих процессов и операций подземной угледобычи. Но в то же время определяющими технический образ предприятий по-прежнему остаются подготовительные и очистные работы.

Подмосковный бассейн в течение длительного промежутка времени отличается высоким уровнем механизации горных работ [40]. В основном на шахтах бассейна горные выработки проводятся комбайновым способом. Однако в силу специфики горно-геологических условий залегания угольных пластов вопросы совершенствования технологии проведения.горных выработок остаются актуальными.

Анализ эффективности работы корончатых исполнительных органов проходческих комбайнов и их сравнительные испытания, проведенные с участием автора на полноразмерном стенде и на шахте «Прогресс» ПО «Новомосковскуголь», позволило1 разработать два опытных образца коронок (без окон-турйвающих лопастей и с лопастями). При испытаниях на шахте «Любовская» коронки устанавливались на стреле комбайна'ПК ЗР '[4]. Энергоемкость процесса разрушения и энергозатрат за'цикл'выймки породы с использованием испытываемых коронок была на 20—25% меньше, чем при серийной коронке. Результаты выполненных исследований были рекомендованы к использованию при разработке технически более совершенных корончатых исполнительных органов комбайнов.

Заметное место в техническом перевооружении шахт занимает' вопрос совершенствования технологии крепления горных выработок [1, 7, 8, 13, 18, 31, 40]. При этом шахтные крепи должны иметь надежную конструкцию, оптимальную металлоемкость и обеспечивать сокращение расходов па крепление н поддержание выработок.

В Подмосковном бассейне была испытана и внедрена металлическая инвентарная телескопическая крепь, разработанная Московским горным институтом совместно с ПО «Новомосковскуголь»- при участии автора. Крепь была выполнена из холоднотянутого замкнутого сварного профиля [1]. Применение инвентарной телескопической крепи позволяет сократить расход металла на крепление 1 м выработки в среднем на 32%, обеспечивает повышение-устойчивости и сохранности горных выработок, улучшает условия труда горняков.

Хорошей работоспособностью отличается предложенная для условий шахт Подмосковного бассейна арочная замкнутая крепь [7]. В крепи реализовано оригинальное решение — бёзбол'товое соединение лежня со стойками, что в итоге повышает темпы"проведения подготовительных выработок. Этот же 'принцип заложен и в способе укладки лежней с определенным отставанием от забоя выработки [8].

Эффективность работы крепей во многом зависит от качества их испытаний. Разработанный в ПО «Новомосковск-уголь» при непосредственном участии автора стенд для испы-тания'крепей позволяет испытывать любые геометрически изменяемые крепи, повышает надежность и расширяет диапазон'испытаний [14].

-Для/увеличения скорости проведения подготовительных выработок предложен новый способ крепления и сооружения выработки [13]. Его оригинальность состоит в том, что цикл работ включает в себя сооружение монтажной камеры; установку в пей рабочего оборудования, заделку в боковые пор'о-ды несущих элементов крепления выработки и выемку поро-

ды под /защитой несущих элементов. Заделку несущих эле-мсптоп в породы производят путем установления металлических труб в скважины, пробуренные по контуру забоя параллельно продольной оси выработки. .При этом вслед за выем-кол поро;;ы между несущими элементами в шахматном порядке с образованием окон осуществляют установку распорных элементов. В окнах бурятся и крепятся разгрузочные скважины. Их бурение с последующей заделкой металлических труб совмещается с опережающим осушением породного массива ил монтажной камеры. Таким образом, до момента проходки выработки комбайном углепородный массив уже оказывается осушенным. Данный способ рационально: применить при проведении в обводненных породах профилированных выработок, предназначенных для электровозной откатки.

Повышение устойчивости и надежности подготовительных выработок в эксплуатации достигается при реализации нового способа их поддержания [18]. Проведение подготовительной выработки, попадающей в процессе эксплуатации в зону влияния очистных работ, осуществляют комбайнами. У забоя устанавливают рамную крепь. После установки рамы крепи без фиксирующих элементов она может работать в податливом режиме под воздействием опорного давления. Многочисленные шахтные исследования показывают, что до момента отработки запасов выемочного столба величина горного давления г, подготовительной выработке практически остается стабильной или возрастает весьма незначительно. Это предопределяет необходимость работы крепи в жестком, а не в податливом режиме, так как в условиях стационарного горного давления жесткие крепи более эффективны, нежели податливые, из-за более рационального использования несущей способности.

В зоне опорного давления лавы при интенсивном росте нагрузок рамным крепям создают податливый режим, снимая ранее установленные фиксирующие элементы с выдвижных частей стоек, с помощью которых до начала очистных работ крепи работали в жестком режиме. Снятие фиксирующих элементов производят на границе с зоной опорного давления, размер которой определяется в зависимости от горнотранспортных условий: для легких условий — 3—6 м, для средних—8— 16 м и для тяжелых — до 25 м впереди очистного забоя.

Таким образом, предложенный способ позволяет сохранить практически неизменным сечение подготовительной выработки вне зоны влияния очистных, работ и существенно сократить затраты на перекрепление выработки на участках в зоне влияния очистных работ с заниженным сечением, устранить выемку дополнительного объема породы для потребной ранее компенсации преждевременных посадок крепи. Ко все-

му прочему, появляется возможность облегчить демонтаж крепи по окончании отработки запасов выемочного столба.

В соответствии с проектом «Разработка концепции вхождения в рыночные отношения и оптимизации добычных процессов с учетом экологических и социальных аспектов на примере Кузнецкого бассейна», выполненным в рамках оказания технической помощи из фонда консультативно-технического содействия Европейских сообществ и контракта между корпорацией «Уголь России» и фирмой ДМТ и МК (Германия), были проведены исследования по совершенствованию структуры управления, организации и планирования производства, технологии добычи угля на шахте им. Кирова ассоциации «Ле-нинскуголь» [31]. При этом в качестве рекомендаций по повышению технического уровня подготовительных работ с учетом фактического состояния производства на шахте им. Кирова было предложено при проведении выработок по слабопесчанистым глинам с небольшой долей кварца использовать серийные проходческие комбайны. В полевых выработках рекомендованы к применению более тяжелые проходческие комбайны. Крепление выемочных выработок должно осуществляться рамными крепями, так же, как и полевых, проводимых с сечением порядка 18 кв. м. Для обеспечения высокой несущей способности крепь должна быть оснащена фигурными планками.

Если технический уровень подготовительных работ в первую очередь определяет своевременность и эффективность воспроизводства очистного фронта на угольных шахтах, то от технического уровня очистных работ всецело зависит качество освоения ресурсов месторождений. Небезызвестно, что наилучших показателей достигают добычные бригады, использующие очистное оборудование наиболее высокого технического уровня [2, 9, 19, 24, 25].

Степень совершенства технологии очистных работ в любых горно-геологических условиях во многом зависит от конструктивных особенностей базового функционального элемента механизированного комплекса — выемочной машины. В свою очередь главным звеном конструкции последней является исполнительный орган, схемой работы которого определяются структура, порядок и продолжительность выполнения процессов и операций технологического цикла.

ПНИУИ при участии автора разработан новый корончатый исполнительный орган, который конструктивно был привязан к очистному комбайну КШЩГУ [29, 36]. Корончатый исполнительный орган представляет собой трехгранную лопастную коронку, лопасти которой оснащены тангенциальными резцами типа РКС. Торцевая режущая часть ступицы коронки имеет поворотные самонастраивающиеся резцы и забурник (рис. 1). Исполнительному органу передаются одновре-

■меннб'два вращательных-двнжеяня вокруг своей'оси и парал-• лельно ей. При этом оконтуривающне резцы формируют контур квадрата с округленными углами. Такая траектория движения наружных резцов позволяет оформлять забой без дополнительных технических средств по плоскости.

Испытание исполнительного органа было проведено, на шахтах «Бельковская» и «Донская» ПО «Тулауголь» в лавах длиной соответственно 70 и 60 м, на пластах мощностью 1,3— 2,3 и 1,7—2,2 м с сопротивляемостью резанию 114 и 124 кН/м , (при1 максимальной в процессе испытаний 132 кН/м). Сум-,-марная площадь включений колчедана составила 2—2,4% от

площади очистного забоя [36].- - .....

Для проведения' шахтных - исследовании с комбайна КШ1КГУ были сняты шнеки с поворотными редукторами и . вместо них установлены поворотные редукторы с корончатыми исполнительными органами правого и левого направлений ; вращения. Каждый исполнительный орган с помощью гидро-ломкратов мог разворачиваться на угол более 180 градусов относительно оси; перпендикулярной корпусу комбайна, и ус. тапавливатЬсп в необходимом положении по мощности пласта. , В ходе исследований проверялась работа комбайна по чел-,поковой "и односторонней схемам, а также технологическая схема с раздельной выемкой породного прослойка, верхней угольной пачки и пачки- угля, оставшейся у почвы пласта. . Породный прослоек мощностью 0,25—0,5 м имел волнистый . характер распространения по пласту. Как видно из рис. 1, направления скоростей резания и погрузки совпадают, что . способствует поступлению горной массы на конвейер, снижению энергоемкости разрушения и выходу сортовых классов , угля. Так, суммарный выход классов угля крупностью +25 мм при работе корончатого исполнительного органа в процессе . исследований на шахте «Донская» составил 51,4%. что на ■ 15,3% выше, чем при работе шнекового исполнительного ор-

'ггапа (36,1%)-" "

В процессе исследований была выявлена погрузочная способность исполнительного- органа при различной глубине подрубки почвы относительно опорной поверхности конвейера. Испытания подтвердили правильность предложенной конструкции исполнительного органа и зачистного щитка, которые обеспечили возможность передвижки конвейера без дополнительной зачистки дороги сразу после прохода комбайна. Пол-люта погрузки угля составила практически 100%. Была подтверждена также возможность работы корончатого исполин-отельного органа по односторонней схеме. Технологическая схема работы комбайна с раздельной выемкой средней части пласта оказывается наиболее эффективной и позволяет при необходимости .вести, селективную выемку угля и породного прослойка. - - .-

В силу того-, что при испытаниях.минимальный размер исполнительного органа составлял.0,6 м, а максимальный 0,9 м, выемка породного прослойка, производилась за один проход с поворотом на некоторый угол относительно- направления рабочего хода, что исключало присечку;боковых пород даже при значительных колебаниях мощности.пласта.

Таким образом, шахтные испытания корончатого исполнительного органа подтвердили: его работоспособность по выемке, высокую погрузочную способность, возможность при необходимости селективного извлечения, угля и породы, лучшую сортность полезного ископаемого по сравнению со шнековым исполнительным органом. Он конструктивно и кинематически более прост, нежели- другие буровые исполнительные органы, «тяичается плавной регулировкой-по мощности, пласта в широких пределах. Естественно, при.установке исполнительного органа на очистном комбайне, на изобретение которого выдан патент Российской Федерации; ряд показателей, мог бы быть значительно лучше.

Эффективность очистных работ: даже при применении вы емочных машин нового технического уровня в значительной мере «теряется» на концевых участках лав и ее сопряжении с выемочными выработками. Если-на концевых участках лавы, из бортового (рельсового) штрека при применении современных механизированных комплексов вопрос механизации концевых операций решается относительно.успешно, то на сопряжениях с конвейерными выработками, дело обстоит иначе. В этой связи предложено техническое решение по механизации концевых, операций в лавах, оборудованных комплексами 1МКМ и 2МКЭ [15]. Его.суть сводится к замене привода лав-ного конвейера на привод-перегружателя ЛТК, применяющийся в сочетании с ленточным конвейером 1ЛТ80 и имеющий более пологую раму, чем привод конвейера СПб. Отсюда и появляется возможность выхода комбайна на привод конвейера при полной выемке угля на концевом участке лавы и-конвейерного штрека.

Для механизации крепления-сопряжений лав с выемочными штреками в условиях неустойчивых боковых пород предложена механизированная крепь, включающая связанные между собой гидродомкратами передвижения секции крепи, содержащие перекрытия с выдвижными скалывателями, объединенные в группы и связанные с гидроцилиндрами [27]. Это позволяет сделать крепь более адаптивной к.изменению сечений выработок в зоне влияния очистных работ.

Определенной спецификой отличаются компоновка и характер взаимодействия с боковыми породами'механизирован-' ной крепи сопряжения спаренных лав.с выемочными выработками. Предложенный с участием автора вариант крепления сопряжений предусматривает наличие в составе комплекса

секций, состоящих из забойного и завального оснований, на которых устанавливаются под ограждением, перекрытием и верхняком гидростойки, постели привода лавного конвейера, расположенной между.гидростойками перекрытия и верхняка, става штрекового перегружателя и домкратов передвижения. При этом полагается, что работа в лавах ведется параллельно с определенным опережением одним-очистным забоем другого .[28].

Для эффективного поддержания сопряжения комплексно-механизированных спаренных лав с центральным конвейерным штреком предназначена и усовершенствованная крепь Т6К [Т7]. Она состоит из перекрытия, двух верхняков, трех оснований :(лереднего, промежуточного и заднего). Верхня-ки, основания ¡и перекрытия соединяются между собой шар-нирно. Каждая секция имеет три.гидростойки и два гидродомкрата передвижения. В усовершенствованной крепи Т6К предусмотрено ограждение выработанного пространства со стороны лавы двумя металлическими щитами, прикрепленными к верхнякам и основаниям крепи. В отличие от заводской крепи Т6К две секции ее в усовершенствованном варианте длиной 9 м ^каждая связаны между собой четырьмя гидродомкратами через рештачный став скребкового конвейера. Благодаря свободному перемещению привода .лавных конвейеров по отношению к крепи две лавы могут работать в автономном режиме, что'Обеспечивает стабильную работу добычного участка при возникновении аварийных ситуаций в одной из лав.

На базе модернизированных линейных секций механизированного комплекса МК75 выполнен предложенный узел сопряжения лавы с выемочными штреками [26]. Основания и козырьки стандартных секций крепи удлиняются до 500 мм и усиливаются дополнительными листами. Несущая способность крепи повышается за счет двух гидросгоек, устанавливаемых в передней части секций на дополнительных опорах, привариваемых к металлоконструкции основания и верхняка. Таким образом, секция крепи становится трехстоечной. Секции крепи, устанавливаемые на выемочных штреках, оснащаНотся опорно-направляющим механизмом. В узле сопряжения предусмотрено автономное управление гидросистемой линейных секций крепи, что обеспечивает в первую очередь безопасность работ при опускании, передвижке секций в процессе эксплуатации.

'В результате исследований, выполненных в направлении реализации совместного проекта корпорации «Уголь России» н германской фирмы ДМТ, был выработан ряд рекомендаций по повышению технического уровня очистных работ на шахте им.'Кирова АО «Ленинскуголь» [31]. В частности, было предложено использовать комбайны с барабанным исполнительным органом типа .EDW340r21 мощностью 2X'J70 кВт при

увеличений saxBata шнека с 630 "до 850 мм: Перемещение комбайна должно осуществляться за счет использования гидравлические лебедок в сочетании с системой подачи «Эйкотрак» или «Динатрак». Для высокопроизводительных лав длиной 250 м рекомендовано использование тяжелых машинных рам под приводом забойного конвейера мощностью до 500 кВт, планетарной цилиндрической зубчатой передачи для привода мощностью до 3125 кВт, соответствующих турбомуфт в сочетании с высокоскоростным двигателем до 315 кВт и гибких муфт с PU-двигателем одинаковой мощности. На сопряжении лавы с конвейерным штреком следует устанавливать перегружатели типа «Halbah & Braun», которые имеют малые габариты,обеспечивают надежную перегрузку, малую высоту падения угля как важного фактора предотвращения его измельчения, полную механизацию выемки угля комбайном на сопряжении штрека с лавой.

При ведении горных работ под охраняемыми объектами поверхности вопрос повышения технического уровня производства является весьма актуальным. В этих случаях приходится принимать технологические решения с учетом жестких-ограничений в плане минимизации отрицательного воздействия на подрабатываемую поверхность и потерь полезного ископаемого. Так, поля многих шахт Подмосковного бассейна находятся под лесными массивами. Всего на шахтах бассейна под лесными массивами, подработка которых запрещена, залегает 58 млн. т угля, в том числе 9 млн. т на шахте «Бельков-ская» [38]. На шахте эти запасы вскрыты панельными штреками и относятся к категории подготовленных к выемке.

В результате проведенных, исследований выявлены главные факторы, определяющие последствия подработки лесор в Подмосковном бассейне при применении традиционных технологий очистных работ. К.ним относятся: глубина и кратность подработки, гидрогеология подрабатываемых участков и рельеф местности, уровень грунтовых вод, возраст и состояние подрабатываемых лесонасаждений. Дополнительной в этой группе факторов следует считать кратность подработки, под которой понимается отношение глубины залегания пласта к его вынимаемой мощности.

Анализ результатов исследований показывает, что наибольшие отрицательные последствия подработки лесов имеют место при коэффициенте кратности менее 25.:'При коэффициенте кратности более 25 явно выражённых последствий не наблюдалось. При коэффициенте более 30 не имелосьдаже признаков отрицательных последствий подработки лесонасаждений, Исследования позволили сформулировать основные требования к новым технологиям отработки - запасов угольных пластов, расположенных под лесными массивами: . ..

обеспечение возможно большего коэффициента кратности подработки (более 30);

исключение в пределах выемочного поля образования «горбов» и впадин на дневной поверхности;

создание условий, при которых достигается плавное опускание надугольной толщи пород;

обеспечение возможности устранения опасности затопления и заболачивания подработанных участков.

Как показал анализ, этим требованиям удовлетворяют три технологические схемы: послойная отработка пласта, буро-шнековая выемка угля с оставлением межскважинных целиков без закладки скважин породой, но с закладкой выемочных штреков и бурошнековая выемка в сочетании с закладкой породой выбуренных скважин и выемочных штреков.

Сущность первой технологической схемы состоит в том, что вначале вынимается верхняя часть пласта мощностью 1,0—1,2 м, затем после осадки кровли отрабатывается нижний слой такой же мощностью. Основное достоинство данной схемы состоит в обеспечении большого значения коэффициента кратности подработки. Так, например, при глубине залегания пласта на шахте «Бельковская» 52,9 и 20,5 м (по различным разведочным скважинам) коэффициент подработки соответственно составит 52,9 и 50,5.

Высокие значения коэффициентов кратности подработки характеризуют технологическую схему послойного извлечения пласта как вполне реализуемую. Но технический уровень очистных работ будет явно недостаточен из-за отсутствия работоспособных средств комплексной механизации для выемки пластов месторождений Подмосковного бассейна мощностью порядка 1,0 м.

По второй технологической схеме выемка угля производится путем выбуривания скважин исполнительным органом бу-розакладочпой машины, устанавливаемой в выемочном штреке на расстоянии 20—40 м от панельного штрека. С одной установки машины выбуривают четыре скважины: сначала две у кровли пласта, две скважины у его почвы. После этого бу-розакладочная машина перемещается по штреку в направлении к границе выемочного столба. Между скважинами диаметром 0,5—0,7 м остается целик шириной 0,45 м. Сохранность выемочного штрека в эксплуатационном состоянии обеспечивается посредством возведения органного ряда из деревянных стоек на всю длину выемочного столба.

Выбуренный в скважине уголь доставляется шнеком бу-розакладочной машины до изгибающегося скребкового конвейера, и затем транспортируется до состава вагонеток, вывозящего уголь к месту разгрузки на панельном штреке.

У границы выемочного столба устанавливается метательная машина, и над нею — породоразгрузочный конвейер эле-

2

17

ааторного типа. После завершения подготовки к закладочным работам переходят к бурению скважин по углю с другой стороны выемочного штрека. Бурение скважины чередуется во времени с закладкой породой выемочного штрека. Поступающий из; скважины уголь доставляется до панельного штрека по той же транспортной схеме, что и при перемещении фронта бурения скважины в направлении к границе выемочного столба.

Условием высокого качества закладочных работ является равенство коэффициентов кратности подработки дневной поверхности над штреками и в местах расположения скважин. Выполнение этого условия позволяет избежать образования «горбов» и впадин на поверхности.

После закладки породой участка штрека длиной, равной трем-четырем расстояниям между скважинами, возобновляется процесс бурения скважин.

Эффективность промышленного применения технологии бурошнековой выемки угля без закладки выбуренных скважин, но с закладкой породой выемочного штрека, подтверждается высоким значением коэффициентов кратности подработки. Так. для условий шахты «Бельковская» они более чем в 1,5 раза превышают граничное значение коэффициента, при котором осадка пород надугольной толщи происходит без отрицательных последствий для подрабатываемого лесного массива.

Третьей технологической схемой предусматривается бурение скважин по односторонней схеме: при подаче бурозакла-дочной машины от панельного штрека к границе выемочного столба и от нее обратным ходом к панельному штреку. Скважины бурятся между рамами арочной металлической крепи, устанавливаемыми ,с шагом, равным расстоянию между скважинами. Предельная глубина скважин составляет 50 м, по достижению которой приступают к выполнению процесса закладки породой выбуренной скважины. С этой целью изменяется .направление вращения шнека, элеваторным породораз-грузочным конвейером порода выгружается из вагонетки и затем с помощью ленточного конвейера доставляется до перегрузочного лотка, из которого порода забирается лопастями шнека и транспортируется вдоль скважины. В конце шне-кового става порода выгружается через буровые коронки и заполняет, скважины.

После закладки породой скважины и выдачи из нее всех секций и буровых коронок бурозакладочная машина передвигается на следующий шаг. Таким образом, процесс при данной технологии бурения скважин чередуется с процессом ее закладки породой.

Как только бурозакладочная мащииа приблизится к границе выемочного столба, впереди нее устанавливается мета-

тельная машина, с помощью которой производится закладка породой выемочного штрека. Возрастанием коэффициента кратности подработки по сравнению с аналогичным показателем при бурошпековой выемке угля без закладки породой скважин как раз и обеспечивается должная полнота закладки. Так, при тех же данных, характеризующих отработку запасов угля на шахте «Бельковская», и коэффициенте полноты закладки, равном 0,7, коэффициент кратности подработки составит 67—69, и величина опускания дневной поверхности не превышает 0,7 м.

■Признавая первостепенную значимость повышения технического уровня очистных и подготовительных работ, тем не менее системный анализ формирования этого показателя применительно ко всей технологической цепи подземной добычи угля показывает несомненную остроту вопроса совершенствования технологии так называемых вспомогательных работ. В этой связи при непосредственном участии автора обоснован и реализован целый ряд технико-технологических решений в этом направлении.

В частности, разработано устройство для производства по-грузочно-разгрузочных работ в горных выработках [20]. Оно позволяет механизировать трудоемкую операцию по погрузке и разгрузке секций крепи при монтаже и демонтаже очистных механизированных комплексов.

Известно, с какими трудностями приходится сталкиваться в Подмосковном бассейне при извлечении обсадных труб скважин, буримых для осушения запасов шахтных полей. Для повышения эффективности этих работ предложен способ извлечения труб при помощи энергии взрыва [30]. Сущность его состоит в том, что в скважине в нижней части обсадной колонны устанавливают нижний изолирующий мост. Над последним размещают верхний изолирующий мост. На поверхности нижнего моста размещают заряд взрывчатых веществ метательного действия. Верхний изолирующий мост устанавливают на расстоянии, определяемом в зависимости от диаметра труб и давления, создаваемого в ограниченном интервале трубы при горении метательного ВВ. Причем скважина остается полностью или частично заполненной водой. Большое давление как результат взрывчатого горения, действуя на внутреннюю поверхность трубы, .производит упругую деформацию ее, отжатие контура горной породы, уплотнение нижнего изолирующего моста и образование кольцевого канала по затрубному пространству. В кольцевой канал залавливается газожидкостная смесь, которая значительно снижает сцепление трубы с горной породой. Основная часть энергии, воздействуя на верхний изолирующий мост, начинает выдавливать обсадную трубу из скважины. По мере выдавливания трубы вверх г^зожидкостпая смесь по затрубному простран-

2*

19

ству подобно клину проникает в более удаленные участки и способствует эффективному извлечению трубы. В дальнейшем процесс извлечения обсадной трубы реализуется с использованием традиционных способов и технических средств, применяемых для этих целей.

В современных условиях, когда меняется стереотип мышления о безусловной максимизации объемов добычи угля в ущерб экономической деятельности, идеология развития угольного бассейна должна исходить из рационального сочетания мер по повышению технического уровня производства и эффективности его функционирования. Так, итогом обоснования направлений реформирования Подмосковного бассейна должны быть [34]:

объединение низкорентабельных шахт с небольшими запасами угля;

остановка шахт с низкой нагрузкой;

повышение эффективности использования капитальных вложений;

диверсификация производства путем глубокой переработки углей, в частности, за счет производства жидких синтетических видов топлива;

расширение круга потребителей угольной продукции, породы и продуктов сгорания углей;

использование имеющихся производственных мощностей для производства гипса;

использование выработанного пространства на закрываемых шахтах для складирования отходов промышленного производства.

Естественно, глубокое научное обоснование направлений диверсификации горного производства обеспечивает эффективное комплексное использование ресурсов предприятий при высоком техническом уровне их [40].

'Новая технологическая концепция создания шахт высокого технического уровня позволяет объективно реализовать этап-но-эталонную стратегию освоения перспективных угольных районов Кузбасса, например, Ерунаковского [33]. При этом предлагается управление инвестиционной программой осуществлять по экономическим, экологическим и техническим критериям с помощью четырех типов эталонов шахты нового технического уровня.

Для затухающих шахт и в целом геосистем со сложными горно-геологическими условиями, не обеспечивающими необходимого уровня конкурентоспособности в условиях рынка, предпочтительна стратегия их горно-экономической рационализации, а также упорядоченного технического перепрофилирования. В этой связи предусматривается объединение инфраструктур отдельных шахт, районов и участков. Шахты, подлежащие закрытию, дифференцируются по результатам эксперт-

ной оценки состояния их геосистем. При этом принимаются оптимальный вариант технологического перепрофилирования конкретного предприятия и его технико-экономическая стратегия на период закрытия.

Для действующих шахт Кузбасса уровень капитальных затрат по поддержанию производственных мощностей зависит от коэффициента реконструкции шахт:

К, 15,6 + 134,(>Л"р1 (1)

По состоянию действующего шахтного фонда Кузбасса /Ср=0,61, К, =70,5. Следовательно, по сравнению с действующими шахтами, при новом строительстве с учетом развития инфраструктуры района' коэффициент удорожания достигает значения 3,6—3,8, а без освоения инфраструктуры — значения 2,3—2,7. Эффект удорожания стимулирует поиск новых эффективных технологических решений, обеспечивающих существенное снижение капиталоемкости горного производства.

При общем периоде эволюции шахт Кузбасса Тэ —14,5 с учетом времени их реконструкции от 10 до 20 лет, распределенном экспоненциально (7р = 12,6 лет), суммарная производительность «старых» шахт должна быть не менее

1\ (П --е-"], (2)

где р == 0,011 (1/лет) — параметр потребности роста угольного потенциала мирового сообщества;

<7 = 1/Гр=0,79 — интенсивность реконструкции шахт Кузбасса (1/лет);

в* = 100,0 млн. т.

Установлено, что компенсирующий прирост угольного потенциала «новых» шахт Кузбасса должен составлять не менее 7,4% и определяться как

Онов(0 = О* еР [ 1 —

[С-}

(3)

где г(/) = 1+ехр (—<?/).

3. Исследование интенсивности и стабильности процессов подземной добычи угля.

В Мосбассе флагманом среди угледобывающих предприятий является шахта «Подмосковная», отличающаяся высоким уровнем комплексной механизации и автоматизации основных производственных процессов, а также внедрением современных форм и методов, организации производства и труда. Отсюда достижение требуемых уровней интенсивности и стабильности функционирования горного производства. Шахта уже в 1980 г. освоила проектную мощность — 2,3 млн. т угля в год [2]. Естественно, объектом исследований автора как раз н была в основном выбрана шахта «Подмосковная».

Высокопроизвбдительная работа добычных 'бригад в довольно сложных горно-геологических условиях достигается на шахте прежде всего за счет внедрения прогрессивных технологических схем очистных работ, научной организации труда, предусматривающей четкую взаимную увязку всех процессов и операций в лаве, освоение рабочими смежных профессий, постоянного контроля за выполнением каждого наряда по ремонту и добыче угля. Показательным в этом отношении является опыт работы передового участка № 4 [9]. Ежегодно в течение восьми лет этот коллектив добывал более полумиллиона тонн угля. Среднесуточная добыча уже в начале восьмидесятых годов составила 1820 т, производительность труда рабочего— 560 т в месяц. На участке достигнуты рекорды бассейна по суточной (7062 т) и месячной (100,3 тыс. т) добыче угля.

Впервые на шахте участок начал эксплуатировать комбайн К.Ш1К.Г с бесцепной системой подачи, что позволило перевести на качественно новый уровень процесс выемки угля и улучшить его сортность, увеличить производительность комбайна, снизить простои, уменьшить пылеобразование и повысить безопасность труда. Способствовал росту интенсивности добычи угля и переход на отработку запасов с помощью спаренных лав.

Исследования процесса угледобычи комплексами ОКП по различным технологическим схемам, приведенные автором на; ' шахте «Подмосковная», подтвердили высокую эффективность работы двухкомбайновых лав ['19]. Так, в одинаковых горногеологических условиях (мощность пласта 2,4—2,5 м) рассматривались три схемы: две лавы № 105, 107, работавшие на -общий конвейерный штрек, перекрытый специальной ¡крепью сопряжения; лава № 22, оборудованная комплексом с двумя комбайнами; лава № 24, оборудованная комплексом с одним комбайном. Все комбайны были снабжены бесцепной системой подачи.

Анализ результатов исследований показал, что самой производительной является технологическая схема с двумя комбайнами (лава № 22). Двухкомбайновая выемка обеспечивает возможность производить концевые операции и ремонт одного комбайна во время,работы другого. В результате сокращается среднее время простоя комплекса и увеличивается время производительной работы. Чередование во времени процессов добычи угля одним комбайном и подготовительно-заключительных операций второго комбайна как бы исключает время концевых операций из времени цикла добычи, что, естественно, выражается в увеличении коэффициента машинного времени комплекса и, как следствие, нагрузки на забой [25].

'Переход на бесцепную систему подачи обеспечивает надежную работу двухкомбайновых лав в самых сложных тор-

но-геологических условиях, а также обеспечивает безопасные условия труда для обслуживающего персонала, снижает динамические нагрузки на привод [24].

Интенсивность ведения очистных работ во многом зависит от качества контроля производительности машин и механизмов, входящих в состав механизированного комплекса [21]. Автоматизированная система технического контроля, впервые примененная в Подмосковном бассейне, позволяла осуществлять непрерывную регистрацию мощности, потребляемой двигателями очистного комплекса или двигателем любой из машин, входящих в комплекс. Естественно, все это 'было направлено на сокращение простоев комплексно-механизированных лав. Тем более что их уровень до сего времени еще высок, причем не только в Подмосковном бассейне. Так, анализ простоев в действующих лавах на шахте им. Кирова ассоциации «Ленинскутоль» показал, что они составляют 41,2% рабочего времени, к тому же большая часть простоев приходится на комбайн (31,7%) и забойный конвейер (22,8%). Эти цифры предопределяют необходимость организации системы контроля процессов добычи угля путем их визуализации с помощью персональных компьютеров [31].

На инженерное обеспечение высокопроизводительной и безаварийной работы очистных забоев, оборудованных современными механизированными комплексами, в течение всего периода отработки запасов выемочного участка на основе оценки и учета изменчивости горно-геологических условий и надежности оборудования направлена технологическая карта [32]. Она является руководящим документом комплексного управления очистными работами, в котором заложены принципы рационального сочетания обоснованного варианта структуры механизации очистных работ, режимов эксплуатации оборудования, формирования комплекса технологических и ремонтно-профилактических мероприятий, установления «плавающих» значений нагрузки на лаву в соответствии с характерными проявлениями горно-геологических факторов в зонах аномалий, выявленных прогнозом. Формирование комплекса технологических и ремонтно-профилактических мероприятий, реализуемых в технологических картах отработки запасов выемочных участков, основывается на применении имитационного моделирования процесса функционирования очистного забоя, позволяющего в автоматизированном режиме определять характеристики необходимых мероприятий.

При формировании нагрузки на очистной забой за основу методического обеспечения принимается вероятностно-статистическая модель работы очистного забоя, достаточно адекватно описывающая процесс добычи угля в сочетании с простотой подготовки и ограниченным объемом исходных данных, позволяющих устанавливать нагрузку на очистной забой в

функции определяющих ее уровень управляемых и неуправляемых факторов.

Разумеется, интенсификация добычи угля как основа дальнейшего повышения эффективности применения прогрессивных технологических схем очистных работ дает требуемый результат только при стабилизации динамики функционирования механизированного комплекса. Ритмичность добычи угля является необходимой формой практического воплощения закона пропорциональности развития .производства, так как нарушение ритма добычи угля только в одном забое приводит к сбою п работе всей шахты [35].

Уже па ранних стадиях исследований динамики нагрузки на очистные забои ПО «Новомосковскуголь» автором с использованием мстота корреляционно-спектрального анализа было выявлено тождество частот процессов формирования нагрузок па лавы и шахту в целом, что позволило сделать вывод о существовании закономерности формирования нагрузок [31. Результаты более поздних исследований подтвердили справедливость этого вывода.

Учитывая, что процесс формирования производительности очистного оборудования обусловлен характеристиками функционирования всех машин, входящих в комплекс, а потребляемая мощность машин линейно определяет их производительность, пои исследованиях за обобщенный контролируемый по-, казатель была принята потребляемая мощность. Представление реализации процессов горных работ в виде диаграмм потребляемой мощности (тока) позволяет обеспечить поступление непрерывной информации при помощи специальной измерительной аппаратуры, а отсюда и возможность оперативного контроля процессов, связанных с добычей угля, что в свое время в виде системы контроля было реализовано в ПО «Новомосковскуголь» [5,6].

Для оценки взаимосвязи плановых и фактических значений добычи угля исследовались их динамические характеристики. Одной из таких характеристик, по которой можно оценить влияние динамики плановых заданий по добыче угля на динамику фактической добычи, является взаимная корреляционная функция [32]:

КавлАМ = •<

X (*,)]}, (4)

где /! (/,) — текущее значение планового задания на смену;

тл„,(Л) — среднее значение планового задания на смену;

— текущее значение фактической сменной добычи;

тАф (^г) — среднее значение фактической добычи за смену.

В то же время наиболее удобной для оценки взаимосвязей показателей добычи представляется нормированная взаимная корреляционная функция:

КХ л. Ср = —— ф = —---, (5)

где Да„л (Л) — соответственно дисперсия и средне-

квадратическое отклонение величины плановой сменной добычи; ^¿ф^а). — соответственно дисперсия и среднс-

квадратическое отклонение величины фактической сменной добычи.

При исследованиях динамики процесса добычи угля очистным .механизированным комплексом ОКП последний было предложено описывать структурной моделью, в основу разработки которой был положен функциональный принцип как наиболее объективный и достаточно общий. Для разработки структурной модели комплекса ОКП обоснована целесообразность использования неориентированного графа й = (Е, ¿7), у которого множеством вершин Е служат функциональные элементы, а множеством ребер и — связи между элементами [10]. Такое представление структурной модели позволяет показать как сами элементы, так и существующие между ними связи.

Так как взаимодействие между структурными элементами определяет характер процесса функционирования механизированного комплекса, возникает необходимость определения структуры процесса. С учетом функциональных перемещений структурных элементов описание структуры функционирования механизированного комплекса представляется в виде:

\Па-Г[В] — /7, — Пк),

где'Я — перемещение на забой; Г — горизонтальное перемещение; В — вертикальное перемещение (индексы в, д, к означают соответственно «при выемке», «при доставке», «при креплении»).

При исследованиях процесс функционирования комплекса • ОКП рассматривался как случайный [10]. Случайный характер его обусловлен влиянием многих факторов, основными из которых являются изменяющиеся случайным образом параметры и характеристики горно-геологических условий эксплу-

з.тз.ции, горнотехнически с и организационные факторы, а также стохастическое взаимодействие между структурными элементами комплекса, в которое они вступают со своими параметрами и характеристиками.' Для анализа и получения достоверных характеристик динамики процесса функционирования комплекса в его модель вводились характеристики привода выемочной машины,- характеристики и параметры средств транспорта угля по участковым выработкам.

Для контроля динамики процесса функционирования механизированного комплекса была разработана специальная система, основанная на контроле мощности, потребляемой двигателями машин и механизмов комплекса [10, 35]. Обработка результатов экспериментальных исследований с использованием ЭВМ позволила получить качественные и количественные характеристики динамики процесса функционирования механизированного комплекса ОКП в условиях Подмосковного бассейна. Показателем качества использования оборудования по мощности (производительности) является распределение его производительности в течение машинного времени. Анализ показал, что оно достаточно близко к нормальному закону. Другим показателем качества использования оборудования во времени было принято считать закон распределения времени работы /, и времени простоев /,,г. Анализ результатов исследований показал, что он является экспоненциальным (рис. 2).

Результаты проведенных исследований были положены в основу разработки автономной системы диагностики процесса функционирования комплексов оборудования, основанной на контроле потребляемой мощности и обеспечивающей оперативный контроль и управление комплексом, стабилизацию и оптимальность режимных параметров, улучшение использования оборудования по мощности и во времени. Внедрение этой системы на шахте «Прогресс» ПО «Новомосковскуголь» позволило получить еще в начале восьмидесятых годов экономический эффект в размере 270 тыс. руб.

Теоретические исследования показали, что при постоянном значении планового задания по объему добычи угля взаимная дисперсия плановой и фактической добычи, характеризующая стабильность работы очистного забоя, равна дисперсии фактической добычи, то есть процесс будет наиболее нестабильным. Это положение полностью было подтверждено экспериментальными исследованиями на шахтах Подмосковного бассейна. Результаты показали, что при постоянном плановом задании дисперсия, а следовательно, нестабильность процесса добычи в 2—3 раза больше, чем при регулировании плана. Обработка результатов исследований на ЭВМ позволила получить спектральную плотность сменной добычи в различных очистных забоях, которые характеризуют плотность распреде-

ления дисперсии объема добычи по частотам [11]. Анализ показал, что существует тенденция концентрации дисперсии сменной добычи в области частот, соответствующих двухнедельным периодам времени. Таким образом, можно утверждать, что фактический объем добычи в течение недели изменяется значительно и добиться его постоянства практически невозможно. Поэтому стабильность работы очистного забоя может быть обеспечена достоверным определением планового задания по добыче угля, а его регулирование реализуется на основе учета закономерностей процесса формирования фактической добычи угля.

При исследовании влияния динамики эксплуатационной производительности механизированного комплекса была выдвинута методическая посылка, что она характеризуется коэффициентом вариации, который определяет такие параметры технологического процесса, как среднее время непрерывной работы и простоя комплекса, величины технической производительности машин и механизмов и др. Для оценки влияния па динамику эксплуатационной производительности взаимного изменения параметров было рекомендовано использовать коэффициент эффективности функционирования, представляющий собой отношение среднего времени непрерывной работы к среднему времени простоев комплекса [12]. На основании теоретических и экспериментальных исследований на шахтах Подмосковного бассейна была установлена зависимость, позволяющая оценить влияние динамики эксплуатационной производительности очистных механизированных комплексов на объем сменной добычи угля. Эта зависимость для условий Подмосковного бассейна представляется в виде [35]:

Лсм =------____, (6)

^ О О з О 0 Ч/

1,() 7,7Уд - 0,19V,1 + С,9Уд' +• 4,Ь/ — 9,5%>д6

о

где >д —дискретная составляющая процесса;

Приведенная зависимость к тому же позволяет определить экономическую эффективность мероприятий по снижению динамики эксплуатационной производительности комплекса, а также вследствие увеличения объема добываемого угля и стабилизации процесса добычи.

Исследовалась также динамика часовой производительности комплекса ОКП, работавшего с'комбайном КШ1КХ. Анализ корреляционной функции производительности комплекса показал явную периодичность в значениях часовой производительности [16]. Характерный вид функции с ярко выраженной производительностью объясняется изменением производи-

тельности комплекса в течение смены. Так, в лаве № 24 шахты «Подмосковная» на первый час работы приходилось 7,4% сменной добычи, на последующие 6 часов—11,3; 13,4; 15,1; 15,4; 16,5 и 21%. Отсюда можно заключить, что для повышения производительности труда в первые часы рабочей смены следует сосредоточить внимание на выполнении ремонтно-про-филактических работ, своевременной доставке материалов.

Анализ работы комплекса ОКП в лаве № 105—107 той же шахты (спаренные лавы, работавшие, на один общий конвейерный штрек) показал наличие общих тенденций с лавой № 24. Качественное отличие от лав № 24 и № 105—107 показал анализ данных, полученных в лаве № 22, где работало два комбайна. Эти данные еще раз подтвердили более высокую стабильность работы двухкомбайновых лав.

Схема работы спаренных лав наряду с недостатками (снижением удельной добычи, уменьшением коэффициента машинного времени) обеспечивает сокращение затрат на проведение подготовительных выработок из-за отсутствия второго конвейерного штрека, снижение коэффициента неравномерности грузопотока участкового транспорта, исключает необходимость иметь второй ленточный конвейер.

Таким образом, проведенные экспериментальные исследования позволяют сделать вывод о том, что изменение структуры очистного механизированного комплекса и применение двухкомбайновон выемки угля с бесцепной системой подачи являются эффективным стабилизирующим фактором процесса добычи угля на шахтах Подмосковного бассейна. Тем более, что в этом бассейне имеются широкие возможности для применения двухкомбайновой технологии выемки угля, в то время как в Донецком угольном бассейне применение этой технологии ограничено по условиям эксплуатации и безопасности работ. Перспективна по фактору стабильности добычи и технологическая схема очистных работ спаренными лавами [23].

Разумеется, это не исключает использование таких способов стабилизации процесса добычи, как изменение режимов работы оборудования исполнительных органов выемочных машин, оптимизация параметров оборудования комплексов и др.

Автором была также установлена зависимость эксплуатационной Производительности комплекса от средней эксплуатационной производительности выемочной машины, определенной без учета простоев комплекса, и коэффициента вариации дискретной составляющей [22, 35]. Показано, что эксплуатационная производительность комплекса возрастает с ростом математического ожидания производительности и достигает максимального значения при 3,5—4,0 т/мин. При дальнейшем увеличении математического ожидания эксплуатационная производительность комплекса снижается из-за возра-

стающего влияния динамики процесса добычи угля. Расчеты показали, что если перейти на рекомендованные автором режимы работы механизированных комплексов в условиях Подмосковного бассейна, то можно интенсифицировать добычу угля и добиться устойчивой нагрузки на очистной забой до 1100—1800 т в сутки [22].

В результате проведения широкого спектра экспериментальных исследований автор пришел к утверждению, что одним из доминирующих факторов сдерживания производительности механизированного комплекса является скорость передвижения линейных секций крепи [35]. Увеличение скорости крепления может быть обеспечено изменением технологии крепления и использованием насосно-аккумуляторных станций крепи. В этой связи были предложены новые схемы и гра-' фики организации работы по передвижению линейных секций механизироваш'юй крепи, позволяющие увеличить скорость крепления в 1,6—1,8 раза.

Испытание опытного образца насосно-аккумуляторной станции в составе комплекса 10КП были проведены на шахте «Сокольническая» ПО «Новомосковскуголь». Анализ результатов испытаний показал, что применение насосно-аккумуляторной станции позволяет повысить скорость крепления очистной выработки не менее чем в 1,5 раза. В итоге повышается надежность функционирования всего комплекса, выравнивается динамика процесса угледобычи из-за уменьшения простоев по причине отказов крешг и, естественно, растет нагрузка на лаву.

-При выполнении комплексных исследований, направленных на научное обоснование направлений повышения технического уровня горного производства, интенсивности и стабильности функционирования технологических процессов, в' основу был положен системный подход к анализу производственных ситуаций [37]. При этом полагалось, что решение любой задачи связано с рассмотрением многовариантности действий. Отсюда и высокая надежность получения оптимального решения. Рассмотрение технологических схем с использованием аппарата исследования операций как совокупности элементарных систем, каковыми являются операции, позволяет учесть все существующие взаимосвязи и взаимодействия в системе более общего типа.

Рациональное сочетание теоретических и экспериментальных исследований позволило автору просмотреть и апробировать в производственных условиях многоаспектные технико-технологические решения. При выработке рекомендаций по повышению эффективности ведения горных работ автор исходил из ориентации как на закономерности развития научно-технического прогресса в угольной промышленности, так и на специфику ее функционирования в новых экономических условиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации в виде научного доклада изложены научно обоснованные технологические решения по повышению технического уровня, интенсивности и стабильности горного производства при подземной добыче угля, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в угольной промышленности.

Основные научные и практические результаты исследований, определивших содержание диссертации, заключаются в следующем:

|1. Разработаны и реализованы методические принципы прогнозной оценки угольных месторождений и эффективности их освоения с учетом тенденции развития научно-технического прогресса и экономического реформирования отрасли.

2. Реализован комплексный подход к разработке прогрессивных технико-технологических решений по повышению технического уровня и эффективности работ по проведению и поддержанию горных выработок, учитывающий .особенности поведения углепородного массива и специфики структур механизации рабочих -процессов.

(Предложенные варианты технологических схем проведения горных выработок отличаются существенным снижением энергоемкости процесса разрушения массива,; высоким уровнем механизации работ, и адаптивности к сложным условиям залегания угольных месторождений Подмосковного бассейна.

3. Разработана конструкция и обоснованы параметры очистного комбайна с корончатым исполнительным, органом, обеспечивающим ■ селективную выемку угольного пласта средней мощности. Шахтные испытания комбайна подтвердили его работоспособность по. выемке угля, высокую погрузочную способность, лучшую сортность полезного ископаемого по сравнению с комбайнами,, оснащенными шнековыми исполнительными органами.

4. .Предложены эффективные технологические схемы выполнения концевых операций в лаве, крепления сопряжений последней с выемочными выработками; При этом, выявлена специфика взаимодействия с боковыми .породами механизированной крепи сопряжений спаренных лав,. определяющая конструктивное ее отличие от крепи сопряжений одиночных лав.

5. Разработаны прогрессивные варианты технологии отработки запасов шахтных полей под охраняемыми объектами поверхности. Применительно к условиям Подмосковного бассейна по критерию максимума коэффициента кратности подработки -наиболее- эффективными являются технологические схемы на,базе бурошнековой выемки угля с оставлением.меж-скважинных целиков без закладки скважин породой, но с за-

кладкой выемочных штреков, и в варианте сочетания буро-шнековой выемки с закладкой породой выбуренных скважин и выемочных штреков.

6. Разработаны и внедрены на шахтах Подмосковного бассейна эффективные технологические схемы вспомогательных работ, обеспечивающие повышение- технического уровня горного производства в целом.

7. Разработаны научные основы концепции освоения и развития перспективных угольных районов, реализующие системный подход к выработке стратегий повышения технического уровня производства и эффективности его функционирования. Практической реализацией концепции определен потенциал угледобычи на «старых» и «новых» шахтах Кузбасса. Установлено, что компенсирующий прирост угольного потенциала «новых» шахт этого бассейна должен составлять не менее 7,4%.

8. Разработаны и реализованы научно-методические принципы синтеза системы управления очистными работами на базе автоматизации контроля производительности механизированных комплексов и технологических карт отработки запасов выемочных -участков.

9. Сформирована теоретическая база исследования динамики функционирования комплексно-механизированных очистных забоев, определяющая уровень интенсивности и стабильности горного производства на шахте в целом.

10. Определены по фактору стабильности производства рациональные технологические схемы очистных работ для шахт Подмосковного бассейна.

11. Разработаны технологические рекомендации по стабилизации процесса добычи угля за счет перехода на прогрессивные режимы работы очистных забоев, реализации технических решений по резервированию производительности функциональных элементов очистных механизированных комплексов.

12. Экономический эффект от внедрения результатов исследования на шахтах Подмосковного бассейна составил 4,75 млн. руб. (доля автора 1,15 млн. руб.) в ценах до 1991 года.

Основу диссертации составляют материалы следующих опубликованных работ автора:

|1. Субботин В. А., Тихомиров К. Л., Постников В. И. Шахтная крепь "повышенной несущей способности. — Строительство предприятий угольной промышленности, 1982, № ¡1, с. 24—26:

,2. Потапенко Г. Д., Мигунов Б. И., Постников В. И. Опыт работы шахты «Подмосковная» по повышеиию эффективности добычи угля. — В нн.: Совершенствование технологии, механизации и автоматизации горных работ. — Тула: ТулПИ, 1982, с/ 4— 5.

3. Постников В. И. Исследование динамики нагрузки- на очистные забои шахт ПО «Новомосковскуголь». — В кн.: Совершенствование технологии, механизации и автоматизации горных работ. — Тула: ТулПИ, 1982, с. 20—24.

4. Локтионов А. В., Губин Н. И., Бусаров Ю. Ф., Постников В. И. Рабочий орган проходческого комбайна с-тангенциальными резцами/Шахтное строительство, 1983, № 2, с. 14—46.

5. Постников В. И. Оценка динамики производительности очистного оборудования угольной шахты. —В кн.: Совершенствование технологии, механизации и автоматизации горных работ. — Тула: ТулПИ, 1983, с. 17— 18.

6. Постников В. И. Определение фактических параметров и характеристик технологических процессов добычи угля. — В кн.: Совершенствование технологии, механизации ,и. автоматизации горных работ. — Тулд: ТулПИ, 1983, с. 18.

7. Арочная замкнутая крепь/Цыплаков Б. В., Горельцев В. Г., Давыдов В. С., Постников В. И. ИЛ № 528-83. — Тульский ЦНТИ, 1983, 4 с.

8. Постников В. И., Горельцев В. Г., Давыдов В. С. Способ возведения лежней металлической крепи/ИЛ № 84-15. — Тульский ЦНТИ, 1984, 4 с.

9. Постников В. И., Мигунов Б. И., Антипова Л. П. Опыт работы коллектива участка № 4 шахты «Подмосковная» ПО «Новомосковскуголь»/ Опыт работы передовых коллективов угольной промышленности, подписавших обращение по досрочному выполнению третьего года 11-й пятилетки. — М.: ЦНИЭИуголь, 1983, вып. 6, с. 9 — 16.

16. Красников Ю. Д., Солод С. В., Постников В. И. Основы методики и результаты экспериментальных исследований динамики процесса функционирования механизированного комплекса ОКП/Создание. и повышение надежности гор.но-шахтного оборудования. — Науч. сообщение. ИГД им. А. А. Сочинского, 1Й83, вып. 3, с. 20—28.

11. Солод С. В., Постников В. И. Оценка стабильности процесса добычи угля на шахтах Подмосковного бассейна. Горные машины и автоматика: Рефераты на картах/ЦНИЭИуголь, ЦБНТИ Минуглспрома УССР, вып. 4, 11984.

<12. Солод С. В., Постников В. И. Оценка влияния динамики эксплуатационной производительности на объем добычи. — Горные машины и автоматика: Рефераты на картах/ЦНИЭИуголь, ЦБН'ТИ Мннуглелрома •УССР, вып. 6, 1984.

13. А. с. 1139856 СССР Е 21 О И/14. Способ крепления и проходки подготовительных выработок/Горельцев В. Г., Миронов В. В., Цыпла-ков Б. В., Казанский Ю. В., Буса'ров Ю. Ф., Постников 'В. И. и др. (СССР).

|14. А. с. 1.1,39857 СССР Е 21 Б 1700. Стенд для испытания крепей/ Давыдов В. С., Горельцев В. Г., Постников В. И. и др. (СССР).

Т5. Чендев Ф. С., Постников В. И. Механизация концевых операций в очистных забоях, оборудованных комплексами 1 МКМ и 2 МКЭ/ИЛ № 491-84, — Тульский ЦНТИ, 1984, 2 с.

46. Постников В. П., Солод В. В., Андронов В. А. Корреляционный анат лиз угледобычи комплексами ОКП.—Горные машины и автоматика: Рефераты на картах/ЦНИЭИуголь, ЦБНТИ Минуглспрома УССР, вып. 5, 1985.

17. Постников В. И., Антипова Л. П. Усовершенствованная крепь Т-6 при 'работе спаренных лав/ИЛ № 103.85. — Тульский ЦНТИ, 1985, 2 с.

И8. А. с. И 77496 СССР Е 21. Б Ы./00. Способ поддержания подготовительных выработок, подвергающихся при эксплуатации влиянию очистных работ/Горельцев В. Г., Давыдов В. С., Цыплаков Б. В., Суровский Б М, Постников В. И. (СОСР).

19. Постников В. И., Мигунов Б. И. Высокопроизводительные технологические схемы. — Горные машины и автоматика: Рефераты на картах/ ЦНИЭИуголь, ЦБНТИ Ми-нуглепрома УССР, вып. 7, 1985.

20. А. -с. 1216357 Е 21 D 13/04 СССР. Устройство для погрузочно-раз-грузочных работ в горных выработках/Чендев Ф. С., Дубовский Ю. Л., Беззубов В. И., Постников В. И., Петров И. С. (СССР).

21. Постников В. И., Антипова J1. П. Применение системы технического контроля производительности очистного механизированного комплекса на шахте/ИЛ № 487-85. — Тульский ЦНТИ, 1985, 2 с.

22. Постников В. И. Интенсификация .процесса добычи угля в комплексно-механизированных очистных забоях.— В кн.: Актуальные проблемы организации и управления в горном производстве. — М.: МГИ, 1086, с. 34. '

23. Солод С. В., Маслов М. Е., Постников В. И. Улучшение использования горных машин и комплексов. — Уголь, 1986, № 3, с. 25—26.

24. Постников В. И., Антипова Л. П. Опыт 'применения на шахте двух-комбайновой выемки/ИЛ № 109-86. — Тульский ЦНТИ, 3 с.

25. Постников В. И., Антипова Л. П. На шахте «Подмосковная»/Безо-иаспость труда в промышленности, 1986, № 10, с. 9—10.

26. Постников В. И., Антипова Л. П. Узел сопряжения лавы с выемочными штреками/ИЛ № 472-86. — Тульский ЦНТИ, 3 е.

27. А. с. 1,298388 Е 21 D 11/36. СССР. Механизированная крепь со-пряженпя/Дубовский Ю. П., Потапенко В. А. Ковалев В. Г., Чендев В. С., Сухов В. В., Постников В. И. (СССР).

28. А. с. 1295000 Е 21 D 11/36 СССР. Механизированная крепь со-пряжения/Дубовский IO. П., Мигунов Б. И., Потапенко В. А., Чендев Ф. С., Зельцер 10. Г., Постников В. И., Бакиров И. М (СССР).

29. А. с. 1472668 Е 21 D С 27/02 СССР. Очистной комбайн/Федоровский 10. Д., Потапенко В. А., Дубовский Ю. П., Потапов В. Д., Чендев Ф. С., Постников В. И. (СССР).

30. А. с. 1506977 Е 21 В 31/100, Е 02 D 5/38 СССР.Способ извлечения обсадной трубы из скважины/Дриго Л. Н., Момчилов В. С., Газизов М. С, Чендев Ф. С., Постников В. И. и др. (СССР).

31. Постников В. И., Вихерс К. П. Опыт реализации совместного проекта корпорации «Уголь России» и фи'рмы ДМТ (АО «Рурколе») на шахте их. Кирова/Научно-технические достижения ц экономические преобразования в угольной промышленности. — Д1.: ЦНИЭИуголь, 1993, вып. 2—3, с. 35—37.

'32. Кузнецов Ю. Н., Некрасов В. В., Постников В. И. Технологическое картографирование отработки запасов выемочных участков. — М.: МГГУ, 1993,61с.

33. Брагин В. Е., Вылегжанина И. И., Постников В. И. Альтернативы развития геосистем угольных шахт Кузбасса/Совершенствование технологических процессов при 'разработке месторождений полезных ископаемых: Сб. науч. тр. № 7. Аосоициация «Кузбассуглетехпология». — Кемерово,

1993, с. 4—1.0.

34. Постников В. И. Укрупненная оценка перспектив функционирования предприятий Подмосковного угольного бассейна до 2000 года. — ГИАБ МАЦ, вып. 9—12, 1993, с. 32—35.

35. Постников В. И. Повышение стабильности функционирования комплексно-механизированных очистных забоев шахт Мосбасса. — М.: МГГУ

1994, 140 с.

36. Посткиков В. И., Федоровский Ю. Д. Комбайн с корончатым исполнительным органом/Уголь России, 1994, № l,ic. 27—28.

37. Исследование операций при механизации горных работ/Красников Ю. Д., Топорков А. А., Постников В. И., Хайкин М. Я. — М.: МГОУ 1994, 208 с.

38. Бренер В. А., Куракин А. И., Постников В. И. Технологические схемы выемки угля под, охраняемыми объектами поверхности. М: — ГИАБ ИАЦ, вып. '3, 1994, с. 11—12.