автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Разработка способов модернизации горного хозяйства шахт при отработке пологих угольных пластов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ ДОНЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукогда и

Пудак Валентин Васильевич

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ МОДЕРНИЗАЦИИ ГОРНОГО ХОЗЯЙСТВА ШАХТ ПРИ ОТРАБОТКЕ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Специальность 03.15.02 — "Подомная разработка месторождений иохез''.их ископаемых"

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени лоюора технических члук

Донецк - 1995

Диссертация представлена в виде монографий.

Работа выполнена ь производственном объединении по добыче угля "Доисцкутолъ"

Офип,| (льиые аааоиеиты докт. техн. паук, профессор Пииьковский Г. С. докт, техн. наук, профессор Сльицкий К. Ф. докт. техн. наук, профессор Зорни А. Н.

Ведущ.м орган и глция — Донецкий наушо— исследовательский утолышй

ННСШТуГ

Защита -состоится часов на заседания

< иец>'ам\з,лровашюго совета Д 06.04.02 при Донецком государственном

|-*'Хпцчмком униьеро.н.тс иг, адресу 340000, г. Донецк, ул. Артема, 50.

С. диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

1 <7 г~

Автореферат разослан ".. 1..." 199^г.

> ч>:тЛ1 секретарь снецсовета, доктор н-хн. наук, профессор

В.И. Чкрияем

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Защищаемая диссертация представлена в форме двух монографий общим объемом 13,7 печатных листов, написанпых автором единолично.

Актуальность проблема. Становление Украинского государства, решение его экономнчесхнх н политических задач существенно зависит от создания мощного топал в не — энергетического комплекса страны. При отсутствии крупных месторождений нефти и газа решающая роль в создании такого комплекса принадлежит угольпой промышленности. Наличие в Донбассе большого числа старых шахт выдвигает на первый план проблему постоянного и ускоренного совершенствования шахтного фонда угольных объединений. Только в Донецком производственном объединении по добыче угля "Донецкуголь", обеспечивающем свыше 10% всей добычи угля в Украине, в течение предстоящих 10—12 лет запланировано.строительство 2 новых и реконструкций 8 действующих шахт, а также техническое перевооружение 8 шахт. При этом большие капитальные вложения будут оправданы только при условии весомого улучшения технике —экономических показателей работы шахт.

Одним из главных направлений решения данной проблемы является изыскание новых и совершенствование существующих технологических решений во всем комплексе горного хозяйства шахты, начиная от вскрытия запасов и закатшвая высокопроизводительной работой очистных забоев. Прогрессивные технологач^ло решения во всех звеньях шахты обеспечивают простор для эффективного использоваиитя механизированных комплексов, безопасные и комфортные условия труда горнорабочих. В настоящее время назрела также острая необходимость рационального использования попутных продуктов добычи угля и особенно метана угольных месторождений в качестве энергетического или моторного топлива.

Работа выполнена в период многолетней производственной деятельности автора на шахтах Донецко — Макеевского угленосного района, отрабатывающих

угольные нласты в сложных горногеологических условиях на глубинах 600 - 800 м н более. Условия ведения горных работ па таких шахтах являются типовыми практически для всех старых углепромышленных районов Донбасса.

модернизации горного хозяйства шахт, обеспечивающих их эффективную работу при отработке пологих угольных пластов на глубоких горизонтах.

Идея работы заключается в использовании научно обоснованных технологических решений в сложном и взаимоувязанном комплексе горного хозяйства шахты.

использован комплексный метод, включающий системный анализ влияния осложняющих факторов на технологию ведения очистных и подготовительных работ и эксплуатацию горного хозяйства шахт в целом; статистическую обработку данных >пыта работы лав при разной их технической оснащенности; технико —экономический анализ способов вскрытия и планировки горних работ; современные достижения горной геомехавикн в области сдвшхенин и давлений йодработашкш толщи пород; натурные замеры дебита газа с пробуренных с поверхности скважии и газообильности отрабатываемых выемочных участков ; промышленные испытания а внедрение технологических решений и способов,, обеспечивающих эффективное ведение горных работ и улучшение технико—экономических показателей работы шахт.

Научные положения_н_ТСХКОЛОГИчдтоге р Ш<ЖШ.-¡ШВИйОШШШ

соискателем, выносимые на защиту, и их новизна.

1. Для прогрессивных и широко применяемых на шахтах механизированных комплексов (типа КМ 67 и КД 80} установлены статистические зависимости нагрузки на лаву и трудоемкости очистных работ, учитывающие вынимаемую мощность пласта, длину лавы и скорость ее подвигания, относительную газообильносгь выемочного участка и прочность пород непосредственной кровли пласта; при этом установлено доминирующее влияние ка\ эти показатели двух взаимовлиякяцих факторов — скорости подвигания в газообильности пласта и вмещающих пород.

2. Обоснована и практически подтверждена эффективность вскрытия н

является разработка и внедрение прогрессивных способов

Для достижения поставленной цели в работе

отрпботки прирезаемых запасов к полю действующей шахты автономно по способу создания модульной шахты, состоящей из основной шахты н шахты — модуль, каждая яэ которых функционирует независимо как в транспортном, так и вентиляционном отношении; при этом подтверждена целесообразность использования ваптиляциониых скважин вместо проходки отдельных стволов.

3. Д\я создания пространственной ^концентрации горных работ геомеханическн и технологически обоснована и практически подтверждена эффективность использования нового способа подготовки и отработки запасов {планировки горных работ) шахтного поля, панели, блока, заключающегося в проведении парных полевых фланговых а промежуточных (секционных) наклейных выработок, поддерживаемых в зонах разгрузки, обеспечивающих падежное проветривание большого числа одновременно отрабатываемых лав (до 6—8) и уменьшающих 'число яеремонтажей выемочных комплексов при переходе лав без перенарезки из одной секции в другую.

4. Впервые промышленными испытаниями доказана возможность и эффективность расположения, проведения и поддержания в обрушенных ?! уплотненных породах кровли пласта вентиляционных штреко! лав, отрабатываемых обратным ходом на пластах средней мощности при возвратяоточной схеме проЕетрипання выемочных участков.

5. Геомехадамески обоснован и экспериментально подтвержден способ выбора места расположения в подрабатываемом углепородном массиве пробуряпаепых с поверхности дегазационных скважин, заключающийся в бурении сквпяши вертикально до верхней границы области полных сдвижений пород над выработанным пространством лавы, а затем с плавным переходом (изгибом) буримую скважип» ориентируют в относительно устойчивый массив вдоль Соковой плоскости области полных сдвижений (в непосредственной близости зоны наибольших изгибов пород с образованием полостей и раскрытых трещии).

6. При применении дегазации углепородного массива пробуренными с поверхности направленными скважинами экспериментально подтверждена возможность и целесообразность управления газопыделением выемочного

участка и устранения газового барьера при ведении очистных работ (отработка лав). 0

7. При наличии в подрабатываемой толще газоносных пластов — спутников и песчаников дебит метана выемочного участка изменяется по мере отхода лавы от разрезной печи и тесно взаимоувязан с закономерностями формирования области, полных сдвижений пород над выработанным пространством лавы (с периодичностью осадок подработанной толщи, особенно пород — мостов).

Изложенные научные положения и практически апробированные ¡■ехиологичеаиш решения определяют основу , пути и способы модернизации сложного и взаимноувязаниого горного хозяйства действующих шахт.

Обоснованность и лостоварность научных и прикладных положений. выеоаор и рекомендаций обеспечивается: представительными статистическим!! данными многолетней практики отработки выемочных участков и шахт и целом в непрерывно усложняющихся условиях по мере роста глубины разработки от 600 до 1300 м; использованием фундаментальных положений горной геомеханики, связанных с протеканием механических процессов в подрабатываемой толще; применением методов конструирования и техннко— экономического анализа с учетом комплекса особенностей горного производства; замерами газовцделения из пробуренных с поверхности скважин и газообильности выемочных участков по мере отработки лав; экспериментальным подтверждением в натурных условиях прикладных технологических решений; успешными результатами промышленного внедрения новых способов модернизации горного хозяйства шахт. .

Научное значение работы заключается в более полном экспериментальном подтверждении существующих представлений о закономерностях протеханая геомеханических процессов в подрабатываемой толще, в раскрытии особенностей поступления газа из подрабатываемой углепородной толщи в пробуренные скважины, а также в исходящую струю воздуха выемочных, участков, в установлении эмпирических зависимостей для определения нагрузки "4 лаву ири выемке угля прогрессивными и наиболее распространенными па шахтах механизированными комплексами {типа КМ 87 и КД 80).

Прчктлучрко? работ заключатся в следующем:

— дани новые подходи и способы вскрмтня ;i отработки прирязаемык запасов к шахтному ïïvko действующих шахт, базирующиеся па принципе создания модульной шахты;

— разработан прсгрессивиый способ плапирсзки горчых раб /г в шахтном поле, блоке пли панели, обеспечивающий высокую про лрачстозня; к> концентрацию работ я нагрузку ira пласт;

— доведен до промышленной реализации способ дегазации подрабатываемого углепородного масснса пробуренными с поперхяоегн направленным;: скважинами (крнволшгеГншнп), располагающимися вдом-Сотовом границы области полным: сдвижений (разгрузки) порэд н?д »иработашшм npocr^vicracM лаян;

— разработана и апробирована технологическая схема перехода гориимч работами створа дегазационной скважины, обеспечивающая исключение затопления горных выработок и возможность дальнейшего интенсивного использования скпа:\нп; 1

— разработана и внедрена технология псяольэоваииа добываемого "evvia п качестве моторного топлг.за (вместо бегшша), ш'-уочшощая дегазгцкэнкую екпажппу, автогазонаполнительную компрессорную станцию и нередтозтомо автогазозаправщнкн.

Способы и технологии защищены 7 авторскими свидетельсеамк на изобретения.

Реализация вш'одор ц рекомендаций работ;,;.

Основные прикладные результаты работы з настоящее время широко используются на utaxrrax д-тепия "Доиецкугаль". Вскрытие свиты пластов по способу шахта — модуль используется или заложено п проекты раз вития горных работ шахт им. Абакумова, им. Скочпнского, им. Челюскинцев, "Трудовская", "Буговка—Донецкая" н др. На этих же шахтах используется новый способ планировки горных работ, позволяющий одновременно н эффективно отрабатывать на одном пласте большое количество лав и пределах шахтного поля, блока, панели, горизонта. Способ охраны вентиляционных штреков d обрушенных и уплотненных породах кровли пласта при отработке

лаь обратным ходам в настоящее время широко используется на шахтах многих производственных объединений Донбассе. О

Способ дегазации подрабатываемого углепородного массива иробурешшмк с поверхности направленными скважинами внедрен на шахтах икх. Засядьш, км. Калинина, 60 лет Советской Украины и др. Предварительная дегазация углепородного массива вертикальными скважинами, пробуренными в купольные структуры песчаников, внедрен на горном отводе шахты "Южнсдонбасскад№ 12. На, этик шахтах построены к успешно работают специальный комплексы во использрваишо метана в качестве моторного тошшза. В пересчете па банз.ш обеспечивается высокая экономическая эффективность эксплуатируемых комплексов.

Научные и практические результаты работы, опубликованные в 2 монографиях, используются в научных нсследсиапиях и в учебном процессе при подготовка специалистов горного профиля.

Аирсбаш'я работа. Основные результаты работы обсуждались и получим! одобрение на заседаниях коллегии Госуглепрома Украины, на научно-технических' советах о&ьйдшшшя "Донецкуголь", на научно-технических конференциях по прсЛмкам глубоких шахт (Донецк, 1930, 1987, 1Й90,1, на общеевропейском со:;;парс по вопросам извлечения и использования газа угольных масторо>ед«пкй (Донецк, 1993), на международных симпозиумах по проблемам угольного газа (США, 1993, 1995), на XVI Всемирном горном конгрессе (Болгария, S994).

ЕЬйашшЦЩ, Основной содержание диссертации опубликовано в 2 нанофафнях, написанных соискателем единолично, и 19 научных работах в нернодичгской печати, в тем числа 7 авторских свидетельств на изобретения.

. Автор выражает признательность и благодарность доктору техн. наук, проф. М.П. Зборщику и доктору техн. наук, проф. С.А/ Ярунину за консультативную помощь в процессе обобщения материалов исследований и завершения работы, всем инженерно-техническим работникам шахт н объединения"До1:ецкуголь"за оказаную поддержку 11 помощь при внедрении результатов научно—технических разработок в промышлеиость.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Вопросы улучшения горного хозяйства шахт в течение многих десятилетий находятся в центре внимания научной п инженерно— технической общественности угольной промышленности. Большой оклад в решение этой проблемы внесли отраслевые научно—исследовательские и проектные институты, а также кафедры ведущих горных вузов. В работах Б.Ф. Братченко, А.С. Бурчакова, Ю.К. Батианова, А.Ф. Бахтина, М.И. ■ Верзилова, Г.Я. Оороикопа, Н.К. Гринько, ЕД. Дубсва, В.Е. Жукова, М.П. Зборзцнка, ВН. Зайдеиварга, В.Г. Ильюшенко, О О. Колоколсва, А.В. Козепко, Б.К. Куклпна, Н.Ф Кусова, А.Г. Лепихова, АЛ. Лещнпского, Ф.И. Летхорна, М.А. Моисеева, В.И. Мезникова. С.С. Моляксетова, Л.С. Малкнна, К.Ф. Сапицкого, Н.С. Сургая, Л Л. Селезня, С.А-Яруиина и многих других ученых имеющиеся достижения п этой области изхмя свое достойяоа отражение. Однако все эти исследоззяия относятся в основном к нормальным условиям работы шахт , ксгда осуществляется их систематическая реконструкция и модернизация. Кроме того, в работах недостаточно учитывается усложнение горпогеологнческих н шрио-1 технических условий с увеличением глубякы разработки и ст'сечне технологической цепи шахт в сгяэп с недостаточными и , запоздалыми капитальными вложениями. Поддержание достигнутого урспия техвико-эхопомических показателей работы шахты требует постоянного обновления применяемой техники и тех полот и (особенно а сложных условиях глубоких горизонтов).

В старых угленосных районах Донбасса сложилась весьма трудная обстановка с обеспечение» народного хозяйства Украины требуемым количеством угля. Это «¿;.--еяле1!о тем, что действующие шахты в течение последних 20- 30 лет не подвергались реконструкции и модернизации. Используемые на шахтах новые очистные и проходческие механизированные комплексы не в состояния восполнить потери добыт угля, связанные с увеличением протяженности выработок, ухудшением проветривания, повышением опасности работ н тд. Типичным примером таких условий работы шахт могут служить шахты объединения "Докецкуголь", которые в миниатюре охватывают как бы все особенности угольных предприятий Донбасса.

В объадшежш "Дон£Ц«угаль" сосредоточено 28 шахт (технических единиц). Хотя уровень механизации очистных работ составляв 60,6% и коибаанояой проходки зыргботок. ~ 39%, интенсивность очистной выемки снижается из года в год. Основная пря"«:ца в том, что горное хозяйство шахт паходдася в неудоплетворитышюм состоянии, а имегшо; 80% шахт работают бел реконструкции более 20 лет. Ежегодный рост протяженности выработок составляет 2? к«. Срэдшгя трудоемкость иеддержапия вырабток достигает 90,4 человека —сиен на тысячу топи добываемого угля. На 13 шахтах разраиашяаются 54 шахтопласта ( 03,6% tcex разрабатываемых), на которых вииол;аиотся нроткяовиброскые мероприятия или ведется прогноз выбросооаасаосп;. Отсюда вытекают и всо друтие трудности и проблемы при ведении горных работ. Характерно, что многие шахты объединения превысили гл'бгагу разработки 1000 и, происходит резкий росг газообилыюсти горных выработок. В тыкь.-. условиях иераосталенное значение приобретают вопроси упраплеыш газов! гдйуенпг.м па угольных шахтах. Следует отметить, что традиционные иэтоди подземной дзгазацаи пластов и породной толщи с увелнчекпгм глубины рйзра5о;к!1 становятся псе менее эффективными. С формировании газоЕыдгглеЕия на выемочных участках все большую роль приобретают залегающие во вмещающей" толще газоносные песчаники. Стало быть, на глубоких герааонтах шахт требует коренного пересмотра применяемая стратогии видения дегазецнониих работ. При этом назрела необходимлсть белее широкого применения регионального способа дегазации углепородцой толщи через скважины, пробуренные с осиной поверхности.

UIaxrc.1 объединения одиоьроменно отрабатывают большое количество пластов (2 и более), расстояние между которыми по нормали к напластованию колеблется в широких пределах. Границы горных работ по отрабатываемым шахтопластам находятся в разных вертикальных плоскостях. Это затрудняет ведение горных работ, поскольку при нисходящем порядке отработки свиты пластов это связано с подработкой подготавливающих выработок или оставлением под ними (в нижних пластах) охранных целиков угля. Кроме того, шахты заложены и отрабатывают разные свиты пластов (от поверхности в глуГину массива по'вертикали или нормали). При таком сочетании горных

работ имо:от место случаи подработки горних вырабоге* одной иахты очиепшм!! работами другой. Большая разбросанность горних работ в пределах шахты и па обрабатываемых шаггопластгм дыдрэтмт ..адг'У максимально возможной концентрации горных работ. С каждого пласта необходимо обеспечить махсикдлшую добычу, т.е. одновременно на пен огр.оатыватъ от 1 до 0 л а:; с высокой нагрузкой. Эго уменьшит число однопреметгю отрабатываемых шахтопластоя, а следовательно, упростит пллпкрозху горных работ (в объемном представлении).

Все Ешиесглзггшое сослужило оснопой для формулировки цолв п г<доц работы, а также очортгипя крут? э*дгч, ргссмстренных з диссертация п обеспечипз'гсщнх более аффективную работу выемочных учзстхов и щг-хг !! целом в сложгвшпзгея трудных условиях па глубоких горизонтах.

Среди таких задач осноти.тп ¡шляются следуки",»«

— установить статистические зависимости трудоемкости работ а нагрузки и лапу с целью оценки резервов добыч:! угла в пределах якемочиого участг.а; о

— изыскать и сбоспохать рацяоналмшз способы вскрыт:« и плмшроачя горных работ при отработке действующей шахтой арнрезаеммх завх оз;

— разработать способ олаипрэвкн горпыг. работ, позволяющий в пг.-дг'.«. одного шахтоплгстз отрабатывать максимально возможное по геомехятгч«*схим условиям количество лаз в пзкеля, блоке или на горизонте;

— сбоснозать и внедрить способ дегазации угольных пластов я яодработатюй породной толщи пробур etnibcr.su с земке?! поверхности скважинами с учетом реального ведегня подземных горных работ;

— разработать и -г<ч\ршъ эффективный способ предварительной региональной дегазации газоносных песчаников в пределах развздаккмх шахтных полей, блоков, панелей, горизоптоз и та

За последило 20 лег наращивание объема добычи угля на шахтах объединения осуществлялось в 'основном за счат повышения уровня механизация очистных и подготопчталышх работ. Главное внимание уделяюсь внедрению в лавах механизированных комплексов и комбайновой преюодк«-выработок. Например, о 1992 г. из 68 внедренных комплексов особенно гнироко

аспшизоиалъсь юмйлоксы Ш 87, КМ Ш) и КД СО (соответственно 32, 10 п 1! шт.). По по;из<".гсл!о .•,; -.':1С1!!:!;0С«! работ в лаве, т.е. по средней площади г.^емкп в ед!-пш-у щлл'лгл, эти комплексы тапжв нкели существенные пренмущеегы». го сравнению с ксмпш&сам» КМ ЮЗ, КМТ н др.

Показатели рьботьл очистни:» г»оЗоев закк^гг, как известно, от большого число гфпо —теологических и гориотгмнгчоских факторог. Среди них основными явлькгста плциость пласта, газосбальность, длина лавы, скорость ее педиипшия, система разработки, правятся *.";шлшзацкя очионих работ, устойчьвосп, вмещающих пород. Эта факторы имеют елуча'ншГ: характер и ъгигиякпея э ирострапсете и во времени. .Мощность пласта, например, не осгагтгя г.ос^гянио! как по дляке очистного забоя, так 51 в ¡направлении обработки занесет этажа.или яруса. Аналогичное мокко сказать и в отношении сьойста дород кровли и газсобаль.-тоеги выоизчиато участи. Если рассматривать большую совокупность очпешых ггбесв, то текла факторы, как дыша ллбы, сисгеиа разраСэтхи, принятая механизация, тахже становятся случайными. Отсюда вытехает, что трудоемкость работ, нагрузка на лаву к подрубленная площйдь «аллдагся результатом действия комплекса случайных факторов.

Ддя определения ко.ш«с«геипсго влияния указанных фахтороа на показатели работы лаз. выполнен маогофахтергшй корреляционный а регрессной! анализы. В качестве исходного материала пепользозани сгап1стнчесяпе дглгааа по шахтам к объединению в целом за 1975, 1980, 1925, 1390 и 1991 гадь: {формы 1Ь 25—ТП и № 1 — ТЭК уголь }, планы горных работ и друтяа материалы. Анализ произведен днффереяцнроаашхо по каждому из наиболее прииэшшшх та шахтах объединения типов комплексов. Для комплзкс! КМ $7 0или отсЗраиц лавп шахт им. Засядьжо, км. Скочинскою, "Октябрьский рудник" {всего 140 лаво-месяцев за 1920-1592 г.г.)'. Отработка лав осуществлена обратным >;одом {столбовая система разработки). Установленные многофоктерныа завг.спяостн трудоемкости работ Т и нагрузки па лаву А имеют следующий ¡зад:

Т « 723,4 - 48.2 1пт - 52,3 Ш - 65 1п1 + 1.1 - 7,3 1пО; (1)

Л ° 75 т + 0,1 V + 0,2 1 + 23 1г.С - 2,7 я - 133; (2)

где m — мощность пласта, м; v — скорост!> подпитии;; лавы, м/нес.; 1 -длина лавы, м; q — относительная газообнльность, mVt; G — прочность на одноосное сжатие пород непосредственной кровли, МПа.

Д\я уравнений (1) и (2) коэффициент множественной корреляции равен соответственно O.fil ц 0,63. При применении сплошной системы разработки установлены качественно аналошчные зависимости. В работе приведены ve. кого же т.цда зависимости Т и Л при рзботс в лавах широкозахватных и узкозахгаттнис комбайнов с швдп.чдуалыгой крепью.

Уравнение (2) показывает, что нагрузка на лаву имеет линейную зависимость от скорости подвигами, длины лавы н етноентелмюй газообнльпостн. lía сегодня практически исчерпаны резервы повышения нагрузки на лаву за счет увеличения ее длины. Отрабатываемые лавы па пллстах мпощвостыо 1,1 —1,0 м ужЬ кммот длину 170—270 м, дальнейшее их увеличение связано с целым рядом трудностей технологического и социального характера. Решающими факторами повьшецня нагрузки на лаву при прочих рат'чх условиях являются скорость подвиганпя лапы и газообильност?. пласт-i о вмещающих пород. Мея;ду этими факторами имеется тесная взаимозависимость. Газозык фактор становится доминирующим в дости-хенни высоких скоростей подвягакгя очистных забоев. Поэтому вопросы сияжгния газообнлыгости выемочных участков приобретают весьма важное значение. Кроме того, многие резервы повишгшш нагрузки на лаву и производительности труда D целом скрыты в технологической схема шахты за пределами добычного участка.

Укрупненный анализ показывает, что существенный рост производительности труд, -м действующих шахтах не может быть достигнут только за счет переоснащения лаз высокопроизводительной выемочной техникой. Даже при полной автоматизации очистных забоев и при условии внедрения безлюдной выемки производите и.яисть труда по шахте возрастает всего лишь па 20—40%. Следовательно, для ныне действующих шахт основные резервы повышения технике—экономических показателен заключаются в первую очередь в совершенствовании способов зскрьгпш и подготовки, систем разработки, способов дегазации отрабатываемых пластов к вмещающей толщн и

т.д. Составляющие горного хозяйства шахт должны непрерывно адаптироваться (приспосабливаться) к изменяющимся горно — геологисвскнм и горнотехническим условиям при постоянном переходе горных работ на более глубоки1! горизонты. При этом очень важно иметь высокий уровень пространственной концентрации горних работ в пределах отрабатываемых горизонтов.

С связи с изложенным автором обоснованы и частично апробированы ирнменительно к условиям шахт объединения "Донецкуголь" новые способы н подходы к развитию горных работ. В основном оии относятся к планировке горных работ как с точки зрения вскрытия, так и подготовки запасов.

Схемы подготовки действующих шахт в связи с запаздыванием юс реконструкции характеризуются многоступенчатым транспортом, сложной системой проветрисигтя и большой удельной протяженностью выработок. Условия отработка пластов при этом самые неблагоприятные (большая газообилыгесть выемочных участков, выбросоопасность пластов, сложность поддержания подготавливающих и участковых выработок и т.д.). Чтобы продлить жизнь таких шахт, используется, как правило, прирезка запасов но падению по разрабатываемым пластам. Для таких случаев автором предлох;ен и обоснован новый способ вскрытия сайты выбросоопасных пологих угольных пластоа (а.с. Ма 1768756). Взяты наиболее сложные условия отработки запасов, поскольку для невыбросоопасиых пластов применение способа тем более не встречает трудностей. .

Сущность нового способа вскрытия' заключается в том, что прирезаемые запасы к шахтному полю действующей шахты отрабатываются автономно от остальной его части, т.е. независимо как в транспортном, так и в вентиляционном отношении. Образуется, образно говоря, модульная шахта состоящая из основной шахты и шахты - модуля. С основной инистой последнюю связывает только общая промплощадка (рис.1). Прирезаемый участок, прилегающий к нижней технической границе шахтного поля действующей шахты, вскрывается грузовым и вспомогательным стволами, которые размещаются в верхней его часта с образованием уклонного поля. Для обоих ств.-'лп шахты — модуля не предусматривается оставление околоствольиых

Рнс. 1. Схема вскрытия прирезаемых запасов по способу тиста —модуль:

1 11 2 стеолц оспотюй шахты и шахты— модуль; 3 — кпершлаг, пройденный вблизи земной поверхности; 4 - слепой ствол ; 5 -общий шахтный погрузочный пункт.

целиков на всех пластах. Эти запасы по пластан (в местах расположения стволов ) заранее отрабатываются основной шахтой. Общий СХля пластов омолостволъный двор сооружают на самом нижнем защитном пласте. При отработке в восходящем порядке свиты пластов производится их группирование на общий горизонт при помощи слепых стволов вместо капитальных и погоризонтных квершлагсв.Это позволяет обеспечивать »ертихалыгую раскройку свиты пластов, что совпадает с углами разгрузки горного массива в процессе его подработки. Верхняя и нижняя технические границы шахты — модуля устанавливаются в иертнкалыюй плоскости. Добываемый уголь передается на общую промплощадку конвейером по квершлагу, пройденному, например, у поверхности. Люди, оборудование и другие материалы к стволам шахты—модуля доставляются по поверхностен автомобг.лышм или локомотивным транспортом. Определит примерные параметры такого вскрытия прирезанных запасов:

х

нагрузка на шахту-модуль 1,5—1,8 млн, т/год; размер шахтного поля по проетирацшо и падению соответственно 4—6 и 1,8 км; срок службы 25 лет; минимально необходимая суммарная мощность пластов 3,5 м; при средней нагрузке на лаву 700 т/сут. необходимое количество действующих лав 0—10. Срок службы шахты—модуля 25 лет обусловлен тем, что по его истечении требуется капитальная реконструкция шахты или повое строительство. Кроме того, такой срок хорошо согласуется с периодами крупных технологических изменений {примерно 20 лет) и созданием новых технологических средств (но менее 10 — 15 лет). ■ •

Новый способ вскрытия свиты пластов имеет крупные преимущества по сравнению с традиционно применяемыми способами. На строительство шахты -. модуля существенно сокращаются капитальные затраты, а именно: используется общая с основной шахтой промалощадка, уменьшаете» первоначальный объем горных выработок. Вместе с тем имеем весомые эксплуатационные преимущества: обеспечивается высокая концентрация горных работ, безопасная отработка вибросооиасиих пластов, хорошее проветривание очистных и подготовительных работ, упрощается планировка юряых работ в смежных

пластах свиты, обеспечивается хорошая устойчивость наклонных и горизонтальных выработок благодаря их проведению и поддержанию я подработанной (разгруженной) толще пород.

Разработан н второй вариант вскрытия свиты пластов, когда стволы двух шахт —модулей располагаются па одной иромилощадке. Если в шах гном поле имеется, например, пять пластов, то они делятся на две группы по условию их отработки в точение 20 — 25 лет. Каждая группа пластов вскрывается своими стволами. В шахтном поле при центральном расположении стволов создают бремсбсрговую и уклонную его части. Для проветривания бремсбергового ноля дополнительно проводятся вентиляционные стволы (скважины) д\я каждой группы пластов, чтобы избежать нисходящего движения исходящей струи по бремсбергам при отработке газообильных пластов. В каждой группе пласты вскрываются апалоппщо' первому варианту, т.е. слепым стволом, что обеспечивает установление верхней а нижней технических границ шахтного поля в вертикальной плоскости. Каждая группа пластов отрабатывается изолированно друг от друга на свои стволы, т.е. шахтой —модуль № 1 п шахтой —модуль № 2. Если разрабатывается только уклонная часть шахтного поля, то в этом случае параметры каждой шахты —модуль остаются такими же, как и а рассмотренном выше перпом варианте.

В крупном плане техяико—экономическая эффективность добычи угля при работе шахты—модуль заключаются в том, что решаются четыре главные задачи. В частности, на основной шахте интенсифицируется добыча угля за счет отсечения сет« выработок пластов, отрабатываемых с большим опережением, п сосредоточения работ на зависших запасах. Наращивается общая производственная мощно!.; • '"ахти. Улучшаются условия подземного труда не только на шахте—модуль, но и на основной шахте (сокращается путь доставки людей к местам работы, улучшаются саннтарно — гигиенические и на глубоких шахтах климатические условия труда)- Расширенное воспроизводство мощностей является менее капиталоемким, чем новое строительство шахт.

В последние десятилетия па крупных глубоких шахтах стали сравнительно широко применять блоковую схему подготовки шахтных полей. Вскрытие, подготовка и отработка запасов блоков встечает ряд трудностей. В первую

очередь это обусловлено тем, что необходимо в шахтном поле проходить баишое количество стволов и через эти стволы подавать в шахтрдостаточное количество воздуха (скорость движения воздуха но стволам ограпичена Правилами безопасности). Для таких шахт вместо отдельных стволов предложен и обоснован способ использования ьентиляциошшх скважин. Сущность его достаточно наглядно видиа на примере отработки в шахтном поле трех блоков, отработка запасов в каждом из которых ведется в брамсберговой и уклонной частях (рис, 2). Главные стволы (вспомогательный и скиповый) пройдены в центральном блоке 2, а в блоке три имеется два блоковых, которые располагаются на верхней технической границе и в средней части блока. Для ускорения подготовки бремсберговой части блоке], рядом с каждг;»! блоковым стволом бурят сеитнляциониые скважины, являющиеся »торы;2 запасным выходом в период подготовки блока, Расположенные в центре блока стволы соединены магистральными штреками с главными стсолами. Ееа'шляцня каждою блока является секционной, т.е. независимой от остальных блоков.

При отработке блско.в (например, первого) проветривание может осуществляться путем подачи свежей струи по скважине, оборудованной нагнетательным вентилятором, н выдачи исходящей струп ио блоковому стзолу со всасывающим вс-атплятором. Наличие нагнетательного вентилятора позволяет пр.* диаметре скьажииы 3-4 м увеличивать пропуск воздуха до 300— 500 ма/с (повышенна в 3 раза) с расположенном кулевой точки на выходе из скважины. При этом согласуются параметры этого пашетательчого вентилятора с всасывающими вертиляторами стволов и других схсажин. Основные вентиляционные параметры такой схемы определшогся по следующий формулам:

Ь, = (К, + Н^О/;

(3)

(4)

(5)

Рис. 2. Схема применения вентиляционных скважин при блоковой подготовке шахтного поля:

1 и 2 центральные и блоковые стволы; 3 — воздухоподающая скважина; 4— магистральные дтреки; 5 — бремсберга; 6 — уклоны; -— свежая струя; —с исходящая; •«—• транспорт угля.

го

где 0| — расход воздух ,<№ скважине со свежей струей, м'/с; Ог — расход воздуха по блоковому сгволу с всходящей струен, м3/с; Ь (У- депрессия всасывающего вентилятора блокового ствола, даПа; И] и Иг — сопротивление сети выработок и блокового ствола с исходящей струей, кц; — компрессия нагнетательного вентилятора скважины со свежей струей, д&Па; сопротивление скважины со свежей струей, кц.

При расчете 1»( и расходы воздуха О] и 02 должны быть равны. При этом депрессия вентиляционной ветви 2—4 (112-4) должна удовлетворять требованию Ь2_4 й 450 даПа. Конкретное определение параметров по формулам (3) — (5) базируется на нормативном, документе "Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт" (МакНИИ, 1939. — 137 е.). Выполненными исследованиями установлена область применения воздухоподающей скважины по глубине, л именно: при <1 = 3 м до Н £ 600 м, при (1 = 4« имеем Н = 600 — 1200 м, где с! — диаметр скважины, Н — глубина проветривания. Если использовать наиболее производительный вентилятчр ВЦД—47,5 с компрессией 500 даПа, можно обеспечить при этих параметрах воздухоподающей скважины расход воздуха 300 и 500 ма/с. При этом скорость воздуха по скважиие достигает 35 м/с.

В целом при использовании вентиляционных скважин достигаются следующие преимущества: возможность снятия ограничения вентиляции по увеличению нагрузка на шахту; снижение капитальных затрат «а бурение ьеитиляцпоииых скважин для улучшения проветривания шахты; более эффективное использование, по сравнению со стволами, возможности значительного снижения аэродинамического . сопротивления (отсутствие подъемных сосудов, армировкв, лесгаичкых отделений), снятия ограничения по скорости воздушной струи; мобильность и гибкость использования скважин для ' улучшения проветривания шахты (обновление шахты по фактору вентиляции); приближение содачн свежей струи к выемочнш' участкам путем размещения скважины со свежей струей в крыльях шахтного поля, па горизонте, в панели, особенно при разработка пластов на глубоких Шахтах, улучшение температурных условий; при совместном расположении скважин со свежей и исходящей струями обеспечивается автономность, проветрииавия выемочных

полей н п случае Опарин (пожар, выброс угля н газа, взрыв газа и угольной киля) подвергается опасности сеть выработок меньшей протяженности.

Для создания пространственной концентрации горных работ разработан и обоснован новый способ подготовки и отработки длинными очистными забоями запасов шахтного поля, блока или панели. Он обеспечивает высокую нагрузку на пласт, панель, блок и т.д. за счет одновременной отработки на главные наклонные выработки до 6-8 лав. Сущность способа проиллюстрируем на примере отработки уклонной части шахтного поля размером 4 — 6 км по простиранию и применении столбовой системы разработки (отработки лав обратным ходом). В центре поля осуществляется проходка трех главных (центральных) уклонов (рис. 3). Запасы крыла шахтного поля или блока делят на секции. В рассматриваемом случае каждое крыло поля имеет три секции. На границе каждой секции проходятся секционные воздухоподающнй и вентиляционный уклоны. Основные подготавливающие выработки (штреки главного направления, т.е. магистральные, и уклоны) пройдены полевыми в почве разрабатываемого пласта. Уклоны фланговых секций (у границы поля м простиранию) используются для подготовки лав к отработке обратным ходом, т.е. обеспечивается подготовка выемочных столбов встречными забоями. При отработке лав выемочные штреки погашаются вслед за их подвиганием. Вентиляционные штреки лав проходятся вприсечку к выработанному пространству. Для их проведения используются фланговые и секционные наклонные выработки. Фланговые уклоны испытывают влияние последующей падработчи, а промежуточные уклоны проходятся в предварительной зоне разгрузки (используется способ предварительной надработки). Лаву в каждой секции проветривают по ^01'вратноточной схеме: свежая струя воздуха подводится ко одному из центр алмщх уклонов, а исходящая струя направляется на передний секционный или центральный вентиляционный уклон. Уголь из каждой лавы доставляется по выемочному штреку на центральный конвейерный уклон.

Предложенный способ планировки горных работ в шахтном поле, б.\оке или панели включает в себя все последние достижения и преимущества в области горной геомеханики, технологии выемкн угля и проведения выработок

Рис. 3. Схема подготовки {планировки работ) при отработке запасов кзггпого поля, блока или панели оджюременио большим числом лав; I - стволы; 2 - магистральные штреки; 3, 4, 5 - центральные, промежуточные (секционные) и фланговые уклоны: 6 и 7 - конвейерный штрек и вентиляционный, пройденный впрасечяу к выработанмому пространству левы.

2Э

применительно к условиям глубоких шахт. Все подготавливающие выработки располагаются п относительно прочных породах почвы пласта и померживаются о региональных зонах предварительной и последующей разгрузки. -Подготовительные Еир-.ботги, примыкающие к очистным забоям, поддерживаются в массиве утля и п зоне локальной разгрузки (проходка впрнсечку). Исключено поддержание участковых выработок яозадк лавы в зоне неустановившеюся горного давления. За счет хорошего состояния выработок и наличия секционных уклонов "обеспечивается лучшее и устойчивое проветривание выемочных участков, что снижает нагрев воздуха и создает более благоприятные условия труда горнорабочих. Уменьшается количество трудоемких перемонтазкей выемочного комплекса благодаря переходу лавы из одной секции в другую без перенареэки. Обеспечивается разгрузка горного массива подработкой в ншшмалышг сроки путем возможного сосредоточения па первом (пионерном) пласта до б—0 лав.

Для такой планировки горных работ расчетами установлены уроне?!!. ' концентрации очистных работ и вентиляционные параметры. В расчетах принято: в действующих лав, скорость подангания лавы 60 м/мес, скорость проведения подготавливающих к участковых выработок соответственно 60 и 100 м/мес, длина панели но простиранию 5 км и по падению 1,8 км. При таких исходных данных время отработка выеиочяого участка составит 42 мес, время

г* •

' воспроизводства очистных работ 26 мес, срок отработки запасов — 12 лет. Это значит, что обеспечивается достаточный запас временя как д\я воспроизводства фронта очистных работ в панели (25 мес}, так и для подгогоэкн очередной панели или блока на другом пласте ила повои горизонте (12 лет);Усгановленный расчетом расход воздуха для отрабатываемой панели (блока) вполне можно пропустить по сети основных и выемочных выработок при типовых их сечениях и при скорости воздуха в пределах нормативных величин (6—8 м/с). В данном случае депрессия по шахте не превысит 450 даПа (допустимой для газовых шахт).

В работе рассмотрены варианты аналогичных планировок горных работ а шахтном поле, панели или блоке, но при отработке запасов комбинированной и сплошной системами разработки.

t

На дости пг/тых глуС.тах разработки была и остается более арогрессизиой отработка лав обратным ходом, особенно при разработке пластов мощностью более одного м<ирг и эалегога:щк в породах средней и 'нижа средней устойчивости. Ддя таких ус Лллигй модернизация столбовой системы разработки осуществлена в част;: выбора нового способа охраны вентиляционных штреков яри отработке пластов мощностью 1,2— 1,3 м п более (а.с. 693012). На пластах средней мощности и залегающих в неустойчивых ыоррдпх практичнее;; очень трудно пли ш.соэможпо поддерживать в надлежащем эксплуатационном состоянии вентиляционные штреки, которые при «озвратпоточкон схема прааетриваиия выемочных участков пройдены ипрпсечку к «ыработанпоиу пространству. В связи с этим использован способ рйсиоложення вентиляционных штреков в зонах, раз/рузкн, формирующихся вблизи границ массива угля по падению (восстанию) н простиранию в обрушенных а уилотнеипых породах" кровли пласт- Это значит, что при стгработке лавы по простнршшю обратным ходом вентиляционный штрек ее пройден по обрушенным и уплотненным породам кроплн пласта ранее отработанной верхней лавы (яо восстанию). Расстояние в плоскости пласта от кромки массива угля ко падению до штрека принимается не менее 8—10 м. Расположение штрека в обрушенных породах позволяет полностью избавиться от вре&ного влияния на него опорного даалеиия. При наличии неустойчивых пород такой способ охраны штрека наиболее рационален, так как у стенок помешиваемой выработки иля иблизи ваг отсутствуют искусственные опоряы& элементы ¡целики угля или бутовые полосы). По мера отработки лавы от границ панели «ли Олока вслед за ней проходится пластовын вектнляциояный штрек (ашь.с.пгчяо сплошной системе) вприсечку к выработанному пространству. Периодически через 50—70 м этот штрек сбивается печами со штрахом, ранее пройденным по обрушенным и уплотненный породам кровли пласта. Наличие возвратноточной схемы проветривания позволяет систематически погашать выработки вентиляцнооиого горизонта отрабатываемой лавы.

Использование нового способа охраны вентиляционных штреков в обрушенной н уплотненной толще пород открывает широкие возможности д*я

обеспечения прямоточного проветривания выемочных участков и подсвсжения исходящей струи воздуха при высоких нагрузках на очистные забои. При прямоточной схема проветривания изменяются параметры расноложсшп штрека а обрушенных породах относительно верхней границы отрабатываемой лавы. Эго обеспечивает поддержание штрека по ссей длине за пределами зоны вредного влияния активизации сдвижений ранее подработанной толщи.

При модернизации отдельных крупных звеньев шахтп и достигнутой интенсификации очистных работ * эффективность работы шахты в целом существенно зависит от газообнльности разрабатываемых пластоя и вмещающей ТОЛ1ЦН. Следует еще раз отметить, что традиционный метод подземной дегазации с ростом глубины разработки снижает свою эффективность. Автор не отвергает необходимость применения и совершенствования метода подземной дегазация. В работе основное внимание уделено совершенствованию и внедрению метода дегазации углепородной толщн через скяажины, пробурешгые с земной поверхности, в том числе и на больших глубинах. Только сочетание методов подземной дегазации ti дегазации сквзгсшмми с' поверхности в ряде случаев может обеспечить безопасность работ я достижение желаакнх технике экономических показателей работы предприятия. Кроме того, дсбмар.-'мчЯ метан сегодня уже недопустимо выбрасывать в атмосферу н глгрлзветь окружающую среду, его целесообразно использовать г качестве э икр re п пе-о: го или моторного топлива.

В первую очередь был исследован вопрос увеличения продолжительности функционирования нахлопав—направленных дегазацйониых сквал...н за счет удлннеиня их, продуктивной части и более глубокого учета гакоиомэрносте;"! формирования областей сдвижения массива яря ею подработке. Чтоб-л достичь зтого использованы современные представления 6 формировании области полных сдипжений пород над выработанным пространством ляпы. Если одиночная лава движется по простиранию, у ее верхней и ппжпей границ (по восстанию и падению) образуются зоны наибольших naít-séoa пород с ' образованием полостей и раскрытых трещин, т.е. имеет место разлом подработанной толщи на высоту сводообразной зоны полных сдрнгхенкй. Зона наибольших изгибов и разломов пород респростраяястся в водработашгую

толщу сод углом примерно 60-70™ к плоскости напластования пород (наклон зоиы в сторону выработанного пространства лавы). В вершине сводообразной области полных сдя::жспнй пород (включая и краевые зоны разломов) располагается породная плита с устойчивым пролетом. Плита и вышележащая подработанная толща пород находятся в зона плавного прогиба без нарушения силсшностя слоев. Эт.! зона характеризуется плавным последовательным прогибом отдельных слоев. Внутри зоны имеются очень малые расслоения пород.

С учетом этого механизма сдвижений автором предложено бурить дегазационную сквадшну с Переменным исправлением (а.с. 1754906). С поверхности до верхней границы зоны полных сдвижений (шарнирно-блз.чоаого перемещение пород) скважина бурится вертикально, а затем с плавным переходом ее ориентируют вдоль Соковой плоскости области полных сдвижений (точнее в нецосредЛвгннзй близости зоны наибольших изгибов породных слоев с возможным образованием полостей и раскрытых трещин, смотри рис.4). При таком расположение скважины ее активная газопринимающая часть находится в относительно устойчивом массиве и вместе с тем в области наибольшего трещинообразования подработанной толщи. Это в конечном итоге способствует повышенному притоку метана к газопршшмающей части скважины.

Направленные схважниы устраняют целый ряд существенных недостатков, которые присущи вертикальным дегазационным скважинам. В часгиости, исключается деформирование нижней части скважины, расположенной с зоне активных сдвнжеиий подработанной толщи (в пределах области полных сдвижений ш род). Такое деформирование сопряжено с выводом из строя основной (транспортной) части вертикальной скважины. Вертикальная часть ствола направленной скважины

бурится только до верхней границы области полных сдвижений толщи. Еслн не добуривать вертикальную скважину до области полных сдвижений пород, тогда эффективность ее резко снижается, поскольку она не связана трещинами с подлежащими дегазации коллекторами. При размещении нижней части вертикальной скважины в пределах области

Рис. 4. Схематический ирофиь направленно*) сепажины.

АС—длина очистного забоя; АВ, ВС —боковые границы области ::олио)о сдвижения горных пород; « — угол падения упш.-чего пласта; <(ч, 0.5 — у/а: полных сдвижений горных пород; 3 — расстояние па поверхности кежду проекцией точчк В и С; Б) — расстояние на погерохноста ме;кду цроакцней точки С к точкой залоясекня скважины; И —глубппа залегапггя угольного пласта (но оси лавы); П.—радиус кривизны схвэжшш; у(, у2-угЧм отклонении скважины; О, Е, К, М, N. О, 8, о, Ь', Ь", — точки, угль; н размеры для расчета конструктивных элементов скважины; 5т — мощность зоны обрушения кровли пласта.

полных сдпнжений пород обычна происходит разрыв обсадной" холошш и ее поперечное смещение относительно осн.

В конкретных условиях место расположения направленной скваяшпы, ее полную длину и длину отдельных ее участхоз (вертикальной, криволинейной и наклонной частей) определяют методом геометрического построения с использованием надежно определяемых «сходных данных: глубины разработки, длины отрабатываемой лавы, утла падения пласта, углов полных сдвижений (разломов) пород у граииц лавы по падению (. осстанию) или простиранию, высоты зоны беспорядочного обрушения или дробления пород, высоты области полных сдвижений или шарннрсо — блокового перемещения пород На параметры криволинейной часта ствола направленной скважины существенное влияние оказывает жесткость применяемых обсадных труб. В диссертации даны зависимости для расчета параметров направленных скважин и выбора места ее рационального заложешш относительно грдпнцы очистного забоя (в силу громоздкости эти зависимости и« приводятся).

При развитии очистных работ (отработке лав) в крыле шахтного поля, панели или блока направленные скважины испытывают влияние подработки. Для сохранения работоспособности тахих скважин при подработке их лавами разработана специальная технологии установки заглушек в скважинах на период прохода лавы (а.с. 1687799). Сущность способа заключается в том, что в интервале примерно сорока мощностей от кровля отрабатываемого угольного пласта в обсадной колонке скважины устанавливается муфта—седло, которая представляет собой проходной пакер со сквозным отверстием. На муфту—седло при помощи штанг или бурильных труб малого сечения, (можно использовать трос) посылается заглушка, перекрывающая проходное сечеиие обсадных труб. Заглушка изготавливается нэ любого материала (металл, пластмасса, дерево и др.). Работы по перекрытию проходного сечения скважины выполняются в период, когда линия забоя движущейся лазы находится на расстоянии от створа скважины ( 0,8—1,0 )1 ,где 1 - длина зоны проявлений спорного давления впереди забоя подрабатывающей лавы, м. После пересечения створа скважины очистным забоем (лавой) и отхода его от створа на расстояние 1| заглушка извлекается и осуществляется извлечение газа из углепородного массива.

Оби ato расстояние lt находится в ннтенрвалв 20 — 40 м , т.е. за пределами имга посадки осиозной кровли (да то трудиообрушаемой).

Зкспершгштальшлз исследования газовыдслегшя из шпрачлешшх и вертикальных скважин выполнены и условиях пласта m3 и ¡ахти т. Заседко ири отработке 11—й западной лавы обратным ходом. Глубина разработки 1030-1160 м. Замеры дебита метат ао зргкепи осуществлялись при подработки трех направленных схвз.'хкн (№ 229, 241, 249} я дзух. чисто вертикальных (№ 2Í3 и 211). Все сква.кипы буршигсь до пласта ш4, залегающего выше п vic-ra mj нч расстоднии по нормали к. напластованию 25—30 м . Устакизлчпч, 'по направленные дегаэ.-щисшшз сказ;к;:;т по сраииеншо с в^ршкальиы.чп зффехтивией по максимальному дебиту в начальный период и 4,5 — 5,2 реза, но интенсивности газовыделення в период интенсивного фук?!! юяпроаапия в 2,л — 3 раза, по среднему дебиту за яесь период эксплуатации в 2-3,8 раза я по общему объему газа за период кэолюдекий в сравнимых условиях в 2,4 — 5,!.'. раза. Характерно, что длительность газогкггечеипя из напра»га::ных сквзяг.ш исчисляется годами (а то время как вертикальньм скважины прослужили примерно 4 — 6 мсс.). При этом есть все основания полагать, 'tro нэклояние скважины будут успешно функционировать и при отработка смежной ¡2 -й западной лавы пласта т3. Во всех скважипах концентрация метана в газетой смеси достигает 96 — 97%. По своей характеристике нст«каемыо яз еккажгш газа

г* '

идецтпчяы природному газу. В небольших количествах а газе яз скважин, кром-; предельных углеводородов, содержатся гелий, азот, кислород к углвкнелзгй газ.

Эффективность - дегазации направленными «влжинакя (снижение газоаыдвления и горииа выработки при эедення очистпых работ) определялась путем анализа газообилыюстн участка 11 — ft' западной лавы пласта п»з шахты им. Засядько в сравнения с аналогичным участками ври отработке столбов одинаковой длины 10—й и 11—ñ восточных и 10—й западной лав. Eco лавы проветривались по одинаковой схеме. Путем замеров к корректировок были ■ определны средние величины газосб-.!лы:остн отрабатываемых участков указанными лавами. Следует оговорится, что при отработке 11 —й восточной лавы применялась дегазация подработанного массива вертикальной оиажкяон № 213, а при отработхй 11 ~ft ззпадпой— направленной екпа.т.нно.ч № 229 н 241.

Па участка». 10 —х лев дггазац^ы скьажинами с поверхности не применялась. Ефи срашгеьни яа номинал принято газовыделення участков 10 —х лап. Усыновлено, что ва сч»т дегазации иодрабогапиого массива вертикальными скважинами гаэообяльиость нг. рассматриваемом участке столба снизилась на 5,2% . Примечание дегазации папраилгшшмн скважппами свшйрт «,г.с-оСыльпсст;- на такой же ддипе участка столба на 26%. Если сравнивать м-зэгду собой гагооСммюстп I! — ;с лив, то газпобшъкость 11 — й западной лапы {направленные скважшш) ка 25% маыша средней величины газообильпости П—н поеггочной (мргикглыше скважины). Применение дегазации направленными сяпажкзгамп пласта и выработанного пространства позволило сЛйгпечить ш грузку па отлетной забои ;5 — й западной лавн около ¡500 т/сут.

НаЯлодениямн усгаяоьлено, что фактический дебит метана выгмочного участка нзпгплетсп в широких предел;«.. Так, в период работы И —й западной /шы (мина 250 м) ерн стхедо ее от монтажного ходка ('разрезной печи) иа 100 м дебит метаь'а на этом участка не превышал 16—17 м3/мии, на участке 210350 м максимум составил 32,3 к'/шш, а на учостке 350 — 410 м — до 45,3 м'/мин. Затем газов'ыделта.чг начало сян>г.лг«,с*г и на рассто.тшш 670 м от монтажной камер« составило 1С,б м3/мии. Т<.коо колебание обусловлено подвижками пород подработашюй толщи л периодичностью еэ посадок. Суть в том, что выше пласта т3 на расстоянии 30—-10 м по нормали залргает мощный слой газоносных песча.чикой (¿.о 50 м). Наличие мощных песчаников (пород -мостов) в подрабатываамей толще вносит соси особенности в формирование сблыш: полных одгпжышй (области разгрузки) над выработанным пространством лавы. Область полных сдвижений достигает своей полной высоты пр.; большем отходе лава от р..зрезной печа, чем ее длина, что косвенно и подтверждается данным!! шахтных злг;ероь дебита метана.

Автором обоснован саособ предварительной дегазации разведанных шахтных полей или отдельных нх участков (еще до начала ведения очистных работ). Такой способ возможно использовать при наличии геологических структур, вмещающих купольные и флексурпые системы, которые включают газоносные песчаники, покрытие слоем герметизирующих пород (образовались так называемые газовые "ловушки"). Сущность способа заключается в бурении

дегазационной скаажнны в наиболее продуктивную точку "ловушки" с тзеребуром продуктивных но газу горизонтов, определяемых np:i ксипысгсриоя обработке разведочных материалов. Скважина крепится обсаднгК халспиия, которая рассчитана на ддитслпшй срок эксялуатаднн. Колонна перф^ргтровама по мощности продуктивных гсрнзоптсв.

Разработанного поэме к усовгргкенстаовашше способы модернизации горного хозяйства- аахт апробироанго :: внедрены на предприятиях объединения "Дрпеикуголь".

Новый вариант зскрптгм смиш пластоз по способу пахта —модуль реально может быть нсполмссгм на 0 шахтах объединения. Прах-яггссхи он уже реализуется па трах снежных шахтах: им. Абакумова, mi. Челюскинцев. "Трудовская". На этих :ua::ras, раэрабатыпающих свиту из 4 — 5 нла'.-тоЕ. .сложилясь наиболее благоприятная горнотехническая стугщчя п в коротки:: срок можно это осуществить за счет нрокедпиня сянпозого ствола »ядом с ваздухоподающим. При атом существенно улучшается состсяяие гормон; хозяйства шахт п с максимальной эффективностью включаются в офобег»} прирезаемые згяа«i угля иажо по падению. На' шахте "Бутовха—Донецкая" шахта —модуль используется для отработки нового прирезаемо» участк* "Октябрьский глубокий". Ужо пройден есяомсгятелышп ствол и в пасго?шсе время рядом с ним проводится новый скияоаый ствол. Проектом дзльнвйгшггп развития шзхты им. Абакумова шлхгз—модуль создается на блзв даух певь.л стволов (скипового и ялетедого) ка одной п\с!вд\«е, прогод-ivux до нижней технической границы (кзогнпса 700 м) с учетом прНреэхи запасов по всрм четырем рабочим пластам m5l m3, t4 Размер шахтного поля' составляет по простиранию 6 км, по падению — 1,8 км. Уголь передается от скипового ствола шахты —модуль на промплощадку основной шахты по квершлагу, пройденному вблизи поверхности, длиной 2,5 кн.

Способ использования вентиляционных скважин прп вскрытая шахтных полей, блоков, панелей, горизонтов возкожпо реализовать на 8 шахтах объединения. Пректом развития шахпх я::. Абакумова предусмотрено (n;ï основной шахте) при вскрытия пластов 1ч a !ie па горизонтах 715 п ООО ?« рядом с вентиляционным стволом бурение воздукоподагощеа сэ^жнны на новый

оспояпой горизонт GOO м . Скеажпиа оборудуется гашетателышм вентилятором, псзьоляклцим при ее диаметре 3-4 м уваличевагь пропуск воздуха до ¿00-509 mVc (яоппаи-пае я 3 раза) с р^гволожсиисм пулевой точки перехода компрессия а деярссгаю баз ыгхола vz ехкажшш. На шахте—модуль для ¡vn> ":;о!т ¡: 5С0 м заплмшромио буренк;» трех вентиляционных скп.л;кин: £A?ot;nше CKBïwirni.i {вогдухоаода ощая а лыгтмлецкоипая) в восточном крыле и одшю ¡¡¡a:; ¿vu: исдачи воздуха) — с аагэд;юм.

На&ый способ планировка гор.плл работ ь шахтном голе, блохе, панели (так позьшг.емиЗ вариант секционной панели с большем числом одновременно сгрл6атывает,:.х мокзт усяопшо ¡;сиолмои;:гься на U шахтах объединения. Тек, п услоптза; шахт 'Бутовка—Дснэдетя" одна из гаршттов такой примшшегся npii* отрьбегпм пласта nt мощностью 1,8 — 2,2 м, угол .юдктая пласта 8—12°. По Еиделетно метанл шахта относится к сдер ¿категорией. В хохлом крыле uUxïuoto нам лавк работают обратным ходом ко столбовой системе разработал с переходом кз одной ссхщш г. другую без перспарезкя лав. По мер о отработки ярусов v зонах разгрузки осуществляется проведение секционных уклонос. Столбы подготавливают проходхой выемочных штреков встречными забоями. Позади лавы выемочные ггсрекн погашают, а вентиляционный штрек проходят впрнсечку к гтра£с?апнзму пространству с сскщкилшх уклонов.

При отработке лаг обратным ходом в а пластах средней мощности способ расположения к проведения сстиляцнсгшых штреков а обрушенной н уплотненной толще пород смежных ранее отработанных лав автором . был •„u :\w.i;: эледрйи lia пласте Ц шахты им. Абакумова (15 —я западная лава, 1972 г.), В последующем этот способ : ¿лучил широкое признание и распространение на шахтах других объединений {например шахты им. Бажаноаа, им. Поченкова и др. объединения "Макеовутоль"). Со временем оп вошел как один пз типовых и нормативный документ Мннуглепрома СССР "Указания по рациональному расположению, охране н поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР" (Л.: ВНИМИ, 1935).

В процессе выполнения работы по совершенствованию горного хозяйства шахт объединения в тесном творческом сотрудничестве с Донути разработаны и

созданы для практического пользования двд пособия: "Альбом новых плаиировочных решений для действующих и строящихся шахт" (Донугн, 1903) и альбом "Новый способ использования вентиляционных скважин как злемснт новых планировочных решений" (Донуш, 1993). Кроме того, разработаны технические задаипя на реконструкцию шахт ни. Абакумова и "Трудовская".

Технология дегазации угленородного массива с использованием пробуренных с поверхности направленных скпалиш успешно испытана и внедрена па шахтах им. Засядъко, им. Калинина, им. СО —летня Советской Украины. Пробурено 14 направленных скважин, которые обеспечивают шеохие нагрузки па очистной забой при отработке гысохогазоносных пластов т^ , ¡1|0. Достигнутой коэффициент дегазации горных выработок составляет 53%. Во везх случаях добыча газа с концентрацией метана 02—93% составила от 1,2 до 4 млн. и3 из одной скважины. Продолжительность активной эксплуатации всех скважин составляет боле г двух лет.

Ссособ прэдварнтелЬЕой дегазации углепородного массива- внедрен на горнем отводе будущей шахты Кг 12 "Южнйдоибасская", где разведано несколько скоплений свободного газа. На одно из таких скоплений "Аевреитневское" с запасами 26 мли. мэ свободного газа пробурена эксплуатационная скважина глубиной 1250 м. Ею вскрыты 2 газоносных ^песчаника на глубинах 700 а 900 м. Эксплуатации скважины осуществляется под давлением 7 Мпа ц использованием газа Ю тыс. м5/сутки. В настоящее зремя подготавлнзагатся к эксплуатации ещо два скопления свободных газов на шахтах "Ют сдонб.» сская" № 4 и N2 12.

Внедрением ргзработашш« саогоСов и технологий одновременно достигаются елсдугаарт« цела: оЗаса-гчкгается .безопасность труда з -врацессе добычи угля; ' уменьшается загрязнение окружающей среда; используется дополнительно метан как дешевый энергоноситель; повышается эффективность угольного производства за счет аовутаого кспользоэайЕя метана. В сложившихся в Украико экономических условиях (на современном этапе) наиболее эффективным способом' использования полученного при дегазации метана является использование его а качестве моторного топлива (вместо нефти) и производства злзктроэпершя. Для осуществления такого экономического

решения в объединении "Донедкугсль" разработана специальная технология, внедрение которой провэден» в два этапе.

На первом этапе бил создай экспериментальный комплекс, включающий дегазационную направленную скважшгу, автогазонаполнитедьную кеч .-^рессорную станцию (АГНКС) и передвижные автогазозанравщикн (ПЛГЗ). АГНКС блочной конструкции производительностью 1000 км3 в сутки метана под давлением 20 МПа смонтирована в 50 м от дегазационной направленной скважины. Такая станция на шахте им. Засядько /стойчнво работает с 1932 г., получено 525 тыс. м3 сжатого газа, что позволило сэкономить 525 т бензина. На основании имеющегося опыта эксплуатации в 1994 г. был осуществлен второй этап создания промышленной АГНКС на шахте "Южнодоабасская" № 12 производительностью 10 тыс. км3 метана в сутки сжатого до давления 25 МПа. АГНКС рассчитана на заправку 120—150 автомобилей в сутки. За период эксплуатации станция произвела около' 1 млн. км3 газа. Опыт промышленного использования разработанных технологий дегазации углегазовых месторождений убедительно подтвердил правильность и целесообразность избранного направления.

В настоящее время д\я шахты им. Засядько выполнено проектирование и создана новая АГНКС, рассчитанная па 45 заправок автомобилей в сутки. Ведутся работы по использованию метана для получешш электроэнергии с целью перевода АГНКС на автономное энергопотребление н производства товарной электроэнергии. В объединении "Доисцкуголь" создано специализированное научно—производственное предприятие "Донуглегаз" и разработана широкая программа использования газового потенциала углегаэовых месторождений. Эти структуры являются прототипом широкомасштабной программы использования ресурсов метана Донецкого бассейна.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации дано научно — техническое обобщение н новое решение крупной отраслевой проблемы, заключающейся в разработке, научном обосновании и внедрении новых и прогрессивных способов и технологий

модернизации горного хозяйства действующих шахт, обеспечивающих безопасность работ, высокий технологический и экономический уровень отработки подготовленных запасов при разработке по\огнх уголишх пластов на глубоких горизонтах. Основные научно-технические н практические результаты работы заключаются в следующем.

1. Действующие шахты объединения "Донецкуголь" имеют сложную систему горного хозяйства, характеризующуюся разбросанностью горных работ, многоступенчатоегко подземного транспорта, высокой трудоемкостью поддержания горных выработок, большой газоносностью плг,стон-спутников м мощных песчанихоэ в подрабатываемой толще, выбросоопасностыо обрабатыаемых пластов п сложностью климатических условий в подземных выработках. Они в мшшатюре охватывают все ссобениостн разработки пологих пластов п старых углепромышленных районах Донецкого бассейна.

2. Установленные для наиболее прогрессивных механизированных комплексов (типа КМ 87 я КД СО) эмпирические зависимости нагрузки на лаву н трудоемкости очистных работ от основных влияющих факторов показывают, что имеющиеся резервы улучшения этих показателей связаны главным-образом с увеличением скорости подвпгания лав и уменьшением газооб!1лыгости выемочных участков. Такой взаимоувязанный газовый и технологический

^'простор" для высокопроизводительных комплексов во многом определяется конструктивно простой технологической схемой шахты за пределами выемочного участка.

3. Разработан и доведен до промышленной реализации прогрессивный и перспективный способ вскрытая прирезаемых дейстпующим шахтам запасов путем образования модульной шахты, -включающей основную шахту и, шахту— модуль. Эти шахты имеют общую промплощадку, но в' транспортном и вентиляционном отношениях работают независимо друг от друга.

4. Разработана схема подготовки (планировки горных работ) шахтных полей, панелей, блоков или горизонтов, обеспечивающая высокую концентрацию горных работ за счет одновременной отработки до б-8 лав. Такая схема подготовки включает проведение и подержание в зонах разгрузки парных полевых фланговых н промежуточных (секционных) наклонных

выработок, благодаря которым осуществляется надежное проветривание выемочных участков и уменьшается число перемонтаже» механизированных комплексов.

5. Промышленными испытаниями н внедрением положено начало широкого признания целесообразности " проведения и поддержания вентиляционных штреков в обрушенных и уплотненных породах кровли пласта при отработке лав обратным ходом на пологах пластах средней мощности, залегающих в неустойчивых вмещающих породах.

6. Доказано, что разрабатываемые угольные месторождения следует рассматривать как утлегазовые с попутным извлечением и использованием метана а промышленных и бытовых целях.

Разработан и внедрен способ дегазации подрабатываемой толщи, включающей газоносные пласты—спутники и песчаники, пробуренными с поверхности направленными (криволинейными) скад;. инамп. Установлено, что наклонная . часть скважины должна располагаться вдоль боковой границы области полных сдвяжеинй пород, формирующейся над выработанным пространством движущейся лавы. При этом обоснована и реализована технологическая схема перехода горными работами створа дегазационной скважины, обеспечивающая сохранность скважины н исключающая затопление выработок выемочного участка. ,

7. Применение дегазации подрабатываемой толщи с помощью пробуренных с поверхности направленных скважин открывает возможности управления газовыделением выемочных участков, устранения газового барьера при обработке лав и о целом резкого повышения безопасности ведения подземных горных работ в сложных условиях глубоких шахт.

8. На разведанных участках шахтных полей обоснована и подтверждена целесообразность предварительной дегазация углепороднон толщи путем бурения с поверхности вертикальных скважин в купольные структуры газоносных песчаников.

9. Разработана технология использования добываемого метана в качестве моторного топлива. Сеть такой технологии состоит из направленной или вертикальной дегазационной скважины, автогазонаполяительной компрессорной

станции и передвижных автогазоэаправщнков.

10. Новые способы и технологии модернизации горного хозяйства действующих шахт в полной мере или их элементы внедрены на шахтах им. Абакумова," им. Скочннского, им. Челюскинцев, "Трудовская", "Бутопка — Донецкая" и др. Технология использования метана как моторного топлива внедрена на шахтах им. Засядько и "Южнодонбасская" № 12. В пересчете на жидкое топливо (бензин) otra обеспечивает высокую аффективиость работы автотранспорта.

Основные тучно — прикладные результаты работы пзлох<.е:ш и следующих публикациях.

1. Пуда к В.В. Совершенствование техники угледобычи на шахтах по. "Допецкуголь". - К.: Техника, 1993. ~ 128 с.

2. Пудак В.В. Дегазация углепородного массива направленными скважинами, .пробуренными с поверхности. — М.: ИАЦ ГН, 1993. — 111 с.

3. Пудак В.В.,Батманов Ю.К., Моисеев MA. Развитие шахт.Донбасса на основе совершенствования горного хозяйства/1/ Уголь Украины. — 1092. -№ 9. - С. 15-19.

4. Пудак В.В. Основные направления повышения социально-экономической эффективности объединения "Допецкуголь"// Уголь Украины, -1993,- № 4. - С. 2-6.

5. Зборщнк М.П.. Ворона« В.А., Шупёнко В.И., Пудак В.В. Охрана вентиляционных штреков при отработке лав обратным ходом на пластах сродней мощности//Уголь Украины. — 1973. — № 12. — С. 7—10.

S. Батманов Ю.К., Пудак В.В., Мартынов A.A. Улучшение теплового режима шахт на основе пространственно —планировочных решений// Труды 16—го всемирного горного конгресса. Горная промышленность на пороге XXI века. - Болгария, София, i 994. - Т. 4. - С. 75-82.

7. Пудак В В., Конарев В.В., Лухаш A.C. Изучение фильтрационных характеристик песчачика, отобранного с больших глубин.// Перспективы развития технологии разработки угольных месторождений. — M.: MIT1, 1990. С. 03 - 86.

0. Пудак В.В. Влияние подработки угольного массиве на газовый баланс участка.// Интенсивная подготовка к отработка шахтного поля. — М: МГИ, 1990. - С. 56-58.

9. Пудак В.В.. Конарев В.В. Извлечение метана при ведении горных работ и использование его как энершносетеля в ' производственном объединении "Донецкутоль" // Эколог;;;: и ресурсосбережение. — 1993. — № 12. — С. 1 — 12

10. Пудак ВВ., Конареп В.В. Дегазация подрабатываемого газоносного массива направленными скважинами с поверхности. // В сб. Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда п угол],пых шахтах. — Макеевка, Макшш, 1902. - С. 42-49.

11. Пудак В.В. "Донецкутоль" — многоотраслевое цредирия-пю. // В сб. Известия Донецкого горного института. — Донецк, ДонГТУ, 1995. — № 1. — С. 3- 12.

12. Пудак В.В. Комплексное использование энергетических ресурсоз недр // Уголь Украины. - 1S95. - № 8.

13. Pudak V. Methane extraction during mining operations and its utilization.// International coaibed methane opportunities in russia fnd Ukraine. — Birmingham 1S93. - P. 73-81.

14. Pudak V. Degassing oi Methane Boating Geologic Structures in the Donbass Coal Basin by the Donetsk Coal Association / Intergas ' 95 . Proceedings. - Tuscaloosa.- 1995. - P. 517 - 530.

15. A.c. № 693012 СССР, M. Кл.2 E 21 С 41/04. Система разработки пологих и наклонных пластов, / М.П. Зборщнк, В.А. Воронин, В.И. Шупенко, В.В. Пудак, В.В. Назнмко. - Опубл. в Б.И., 1S79, № 39.

16. А.с. № 1687799 СССР, К\. Е 21 F 7/00. Способ дегазации углепородной толщи. / С.А. Ярушш, А.С. Аукай, В.В. Конарев, В.В. Ильюшенко, В.В. Пудак, Р.А. Галазов. - Опубл. в Б.И., 1991, № 40.

17. Ас. № 1754906 СССР, Кл. Е 21 F 7/00. Способ дегазации подрабатываемой углепородной толщи. / А.С. Бурчакоз, С.А, Ярунин, АС, Лукаш, В.В. Конарев, В.В. Пудак, РА. Галазов. - Опубл. в Б.И., 1S92, № 30.

18. А.с. № 1448078 СССР, Кл. Е 21 F 5/00, 7/00. Способ дегазации участка углепородного массива. / Ас. Бурчаков, С.А. Ярунин, В.В. Пудак, В.В. Конарев,

А.И. Гайнутдннов, H.A. Балабанов, С.Г. Ирисов. — Опубл в Б.И., 1988, № 48.

19. A.c. № 1448049 СССР, Кл. Е 21 С 41/04. Способ разработки уклонных шахтных полей тонких пологих угольных пластов. / Б.К. Куклин, А.Г. Лепихов, М.А. Патрушев, Е.Я. Самойленко, В.В. Пудак, С.Ю. Кравчинский, АН. Пугаченко, D.E. Жуков. - Опубл. в Б.И., 1983, № 48.

20. A.c. Na 1677314 СССР, Кл. Е 21 С 41/04. Способ разработки пологих угольных атетоз. / Г.М. Золотарев, Н.К. Гринько, В.А. Забродский, В.В. Пудак. - Опубл в Б.И., 1991. N2 34.

21. A.c. № 17637Í-0 СССР, Кл. Е 21 С 41/40. Сиособ вскрытия св.па выбросоопасных пологих угольник пластов. / Ю.К. Батманов, В.В. Пудах, Л.Г. Лспнхов, И.М. Андреев, М.А Moneaos, АЛ. Селезень, И.М. Петухов, 1! П Кузнецов, И.М. Есдмедвв, В.Н. Недолужко. — Опубл. в Б.И., 1932, № 38.

АНОТАЦ I Я

Пудак В.В. Розробха спссоб).ч" модсрн1з8Ц11 прннчего господарствн щ±хт п!д час в1дпрац1оваШ1я похнлих вугтышх пласт!в.

Днсертадш на эдобуггя мухозого ступеня доктора техшчш' - наук спец1альн!стю 05.15.02 — ftiдземна розробка родовищ корисних копалш;, Донецькпй державипй технНний утнгерситвт, Доиецьк, 1995.

Проведений анал1з багатор1чного досв!ду об'едщння "Донецькву1глля" по в!дпрацюпапшо похнлих вугиьинх пласт1а на глпбннах 600—1300 м. Цен досв)д узагалыное ус i складн( умови розробки у траднцШнпх стари» вугледобушшх районах Донбасу. Головна увага придДляеться розробд! та обгрунтуванню новях та прогреенвних способ!в 1 технологий в1дкрвтгя, п!дгатавкн та в1дпр'ацюваиня пол1в по пад)нню, що додаються до /цючих шахт. Ц1 способа п|двищуюгь просторову коицентрац1ю та безпеку г1риичих робпг, сутгево покращують TexiiiKo — економ1чн1 показннки шахт.

Прпведене наукове обгрунтуванвя способам дегаэацН вуглепородно! tobuií, *

що охоплюе газоносп! пласта —суп угнихн та потужи: qíckobukh. Це

реа\»зуеться шляхом буршйя з замцо! Boaepxni opieirroBauiix та вор-шкальных свсрдловин.

Розрсблеиа технолог!« використшшя метану, що добувають як палнво для ABirryitiB.

В робот! зпачна увагс, прндКяетъсн промпсловнм вкпробувапням та широкому запроваджеплю lïa шахтах об'едиашкя способîb i технологи модершзацН пршгчого господарства.

Ключоя] слова: вуггльш шахта, модсрн1зац1я, технолог!», детэацш, opieHTOnani сверд\осанн.

Puciak V. V. Development of metltods for mine structure modernization during fiat cofcl seams extraction.

Doctor of Science (Engineering) Dissertation Nomenclature 05.15.02 "Underground niina exploitation". Donetsk State Technical University. Donetsk, 1S95.

"Donelskugol" association has been made for depth 600— 1300m. The experience is typical lor complex condition of coal extraction in Donbass. Main attention has been paid concerning development of new coal field at dip side of properties. New technology has been developed for increasing of concentration and safety of underground works.

New method of degasification of coal—bearing strata has been developed. This method makes use vertical and oriented lo*eholcs being drilled from the surface to thfi coal seams.

A technology of methane uti'izalion his been developed for trucks' motors filling. The technologies developed have been widely utilized in practice for enhancing and increasing efficiency of coal mine structures.

Key words: coal mine; modernization; technology; degasification; oriented gas well.

А135ТЙАСТ

Analysis of long period experience of coal extraction in the mines of