Результаты экспериментальных исследований по оперативному управлению очистным комбайном в высокопроизводительных лавах

Работа высокопроизводительных лав при подземной разработке высокогазоносных угольных пластов сопровождается увеличением метанообильности выемочных участков, газовый фактор становится основным препятствием на пути улучшения эффективности работы шахт и обеспечения безопасных условий труда. Показатели эффективности работы выемочного участка определяется скоростью подачи комбайна и временем его работы за сутки. На интенсивность метановыделения в лаве при отработке высокогазоносных пластов влияет постоянно изменяющийся объем угля при его транспортировке в пределах выемочного участка. Поэтому оптимальные режимы работы будут различны для конкретных горно-геологических и горнотехнических условий. Рассмотрена возможность повышения эффективности использования механизированного выемочного комплекса за счет использования функции оперативного управления. Для реализации функции оперативного управления очистным комбайном была разработана математическая модель, учитывающая особенности формирования потока отбитого угля в пределах выемочного участка. С целью проверки адекватности работы разработанной модели в условиях действующей лавы были проведены замеры параметров работы очистного комплекса при заданных различных скоростях подачи очистного комбайна. Режимы работы очистного комбайна с аналогичными параметрами были реализованы с использованием разработанной модели. Сравнение удовлетворительную сходимость полученных данных, что говорит о возможности практического использования результатов исследования.

Ключевые слова: Эффективность работы угледобывающих предприятий, дегазация и проветривание, промышленная безопасность и эффективность отработки, транспортная система, моделирование процесса отбойки и транспортировки угля, метановыделение, оперативное управление, параметры очистного комбайна, шахтные эксперименты.

Как процитировать:

Копылов К. Н., Закоршменный И. М. Результаты экспериментальных исследований по оперативному управлению очистным комбайном в высокопроизводительных лавах // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 1. – С. 36–46. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-36-46.

Благодарности:

Информация об авторах:

Копылов Константин Николаевич — технический директор, АО «СУЭК»,
Закоршменный Иосиф Михайлович — д-р техн. наук,
ведущий научный сотрудник, ИПКОН РАН,
e-mail: i_zakorshmennyi@mail.ru

Контактное лицо:

Закоршменный И.М., e-mail: i_zakorshmennyi@mail.ru.

Список литературы:

1. Skoczylas N., Dutka B., Sobczyk J. Mechanical and gaseous properties of coal briquettes in terms of outburst risk // Fuel. 2014. Vol. 134, pp. 45—52. DOI: 10.1016/j.fuel.2014.05.037.
2. Zhai C., Xiang X., Xu J., Wu S. The characteristics and main influencing factors affecting coal and gas outbursts in Chinese Pingdingshan mining region // Natural Hazards. 2016, Vol. 82(1), pp. 507—530. DOI: 10.1007/s11069-016-2195-2.
3. Ордин А. А., Тимошенко А. М., Ботвенко Д. В., Никольский А. М. Обоснование оптимальной длины и производительности очистного забоя при отработке мощного угольного пласта шахты «Талдинская-Западная-1» // Уголь. — 2019. — № 3 (1116). — С. 50—54. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-3-50-54.
4. Шевченко Л. А., Зубарева В. А. Влияние режима работы комбайна на газовыделение из отбитого угля при высоких нагрузках на очистной забой // Вестник КузГТУ. — 2018. — № 3 (127). — С. 50—56. DOI: 10.26730/1999-4125-2018-3-50-55.
5. Wang J. Development and prospect on fully mechanized mining in Chinese coal mines // International Journal of Coal Science & Technology. 2014, Vol. 1(3), pp. 253—260.
6. ГОСТ Р 55154-2012 Оборудование горно-шахтное. Системы безопасности угольных шахт многофункциональные. Общие технические требования. Введ. 22.11.2012. — М.: Стандартинформ, 2013.
7. Положение об аэрогазовом контроле в угольных шахтах. Утв. Приказом Ростехнадзора № 678 от 1 декабря 2011 г. (Зарегистрировано в Минюсте России 29.12.2011 № 22812).
8. https://ar2018.suek.com.
9. Козырева Е. Н., Шинкевич М. В., Даньшов М. В. Влияние длины очистного забоя на метанообильность выемочных участков // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2013. — № 2. — С. 65—69.
10. Копылов К. Н., Закоршменный И. М., Кубрин С. С. Вопросы управления очистным комплексом при отработке высокогазоносных пластов на примере шахты «Полысаевская» АО «СУЭК-Кузбасс» // Уголь. — 2016. — № 12. — С. 32—34. DOI: 10.18796/0041-5790-2016-
12-32-34.
11. Маневич А. И., Макаров В. А., Пащенков П. Н. Перспективы математического моделирования как составной части геомеханического мониторинга на шахтах с целью повышения эффективности управления газовыделением // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 6. — С. 91—100.
12. Постановление Правительства Российской Федерации от 25.04.2011 г. № 315.О допустимых нормах содержания взрывоопасных газов (метана) в шахте, угольных пластах и выработанном пространстве, при превышении которых дегазация является обязательной.
13. Красюк Н. Н., Золотых С. С. , Решетов С. Е., Косьминов Е. А. Перспективные технологии дегазации и добычи метана на шахтах центрального Кузбасса // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2001. — № 7. — С. 34—37.
14. Сластунов С. В., Ютяев Е. П. Обоснованный выбор технологии пластовой дегазации для обеспечения безопасности подземных горных работ при интенсивной добыче угля // Записки Горного института. — 2017. — № 223. — С. 125—130.
15. Haijun Guo, Yuanping Cheng, Liang Wang, Shouqing Lu, Кan Jin. Eхperimental study on the effect of moisture on low-rank coal adsorption characteristics // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2015. Vol. 24. Рp. 245—251.
16. Baisheng Nie, Хianfeng Liu, Shaofei Yuan, Boqing Ge, Wenjie Jia, Chunliang Wang, Xihui Chen. Sorption charachteristics of methane among various rank coals: impact of moisture // Adsorption, 2016. Vol. 22. No 3. Рp. 315—325.
17. Копылов К. Н., Кубрин С. С. , Закоршменный И. М. Использование моделирования для управления очистным комбайном в высокопроизводительных лавах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 4. — С. 30—40. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-04-0-30-40.