удк 622.142.5:622.211 а. в. стягун статистическое распределение

УД К 622.142.5:622.211
А. В. СТЯГУН
СТАТИСТИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫЕМОЧНЫХ ПОЛЕЙ
ПО ДОНЕЦКО-МАКЕЕВСКОМУ РАЙОНУ ДОНБАССА
В недрение гидроф ицированны х крепей в сочетании с узкозахватны м и
комбайнами на угольны х ш ахтах позволило значительно увеличить н агр у зку
на очистные забои и улучш ить основные технико-эконом ические показатели
работы л ав. Основным условием получения экономического эффекта от внед*рения комплексов я вл я ется вы сокопроизводительное их использование
в течение всего периода эксп л у атац и и , что достигается увеличением длин
Д лина интервала,, м
Число ВПП по участку
38
0—50
51—
100
33
52
101 — 201 — 301— 401 — 501 —
300
200
400
500
600
105
111
113
100
67
выемочных полей по простиранию . По данным исследований, наиболее
оптимальной длиной выемочного поля по простиранию явл яется длина
8 00— 1200 м, что соответствует периоду отработки не менее 12 мес. Однако
наличие геологических наруш ений не всегда п озволяет иметь наиболее
выгодные размеры выемочных полей и на п р акти к е длина поля может соста­
вить 100 м и меньше.
В связи с этим возни кает вопрос определения наименьш ей длины вые­
мочного поля, которое целесообразно отрабаты вать комплексом. Д л я опре­
делен и я экономической эффективности прим енения комплексов в зав и си ­
мости от длины выемочного поля по простиранию автор использовал эконо­
мико-математическую модель оптимизации длины выемочных полей [3],
в которой в качестве основного критерия п рин ят минимум
приведенных
за тр а т Спр, учиты ваю щ ий по вариан там все текущ ие и капи тальны е затраты .
В качестве исходных п риняты дан ­
ные, характерны е д л я больш инства
ш ахт Д онецко-М акеевского района:
тип ком плекса — КМ-87, мощность
п ласта — 1,2 м, объем ная масса у г­
л я — 1,4 т/м3, дли н а лавы — 150 м,
н а гр у зк а на забой в стабильны й пе­
риод — 20 тыс. т/м ес, длина выемоч­
ных полей по простиранию — 100,
200, 300, 400, 500, 600, 700, 800,
Рис. 1. График зависимости приведен­
900, 1000, 1100, 1200 и 1500 м.
ных затрат от длины выемочного поля
Н а рис. 1 представлен график
йо простиранию.
и зменения приведенны х затр а т в за ­
висимости от длины выемочного поля
по простиранию . К ак видно из граф ика, приведенные затраты резко сни­
ж аю тся при длине выемочного поля 500 м и более. Таким образом, наи­
меньшей длиной выемочного поля, которую целесообразно отрабаты вать
комплексами типа КМ-87, я вл яется длина выемочного поля, равн ая 500 м.
Д л я устан овлен ия статистического распределения длин выемочных по­
лей по простиранию (В П П ), а вместе с тем и реш ения вопроса о целесообраз­
ности прим енения комплексной механизации в качестве исходных м атериа­
лов д л я сбора информации служ и ли планы горны х работ. По планам горных
работ отработанны х и действую щ их горизонтов определялись длины ВПП
на у частках, ограниченны х подготовительными вы работками и непереходимыми геологическими наруш ениями.
К геологическим наруш ениям , исклю чаю щ им применение ком плек­
сов в услови ях Д онецко-М акеевского района Д о н басса, относятся следую ­
щие: разры вны е тектонические н аруш ения с амплитудой смещения более
1,2 м, участки с неустойчивыми боковыми породами, зоны интенсивной тре­
щ иноватости, изменения мощности пласта, ф лексуры , локальн ы е ск л адча­
тые структуры . Собранный статистический материал обобщ ался в виде таб­
лиц, на основании которых строились кривые распределения длин выемоч­
ных полей по простиранию по отдельным ш ахтопластам , затем по ш ахтам
и по всему участку, зан ятом у полями исследуемых ш ахт. А нализ кривы х
601 — 701 — 801 — 901 — 1001 — 1100— 1200—
1000
1100 1200 1201
700
800
900
95
69
45
23
30
24
29
1500
Всего
30
946
39
служ и л основой для определения целесообразности прим енения комплекс­
ной м еханизации.
Сбор информации проводился по 10 ш ахтам Д онецко-М акеевского района.
Всего обследовано 946 выемочных полей по 25 ш ахтопластам . Д лины этих
полей колеблю тся от 20 до 2000 м.
В таблице приведены данные распределения ВПП по интервалам длин
по всем ш ахтам. К ак видно из таблицы , распределение длин В П П для ш ахт
Д онецко-М акеевского района имеет я р к о вы раж енную асимметрию. А нализ
показы вает, что .число ВПП , имеющих оптимальные размеры , составляет
19,1% общего числа выемочных полей. Ч исло ВПП , годных к отработке
комплексной механизацией, т. е. длиной свыше 500 м, составляет 45,7% ,
а число В П П до 500 м составляет 54,3% общего числа ВПП. Отсюда можно
сделать вывод, что горно-геологические условия Д онецко-М акеевского рай ­
она Д онбасса сущ ественно о гр а ­
ничивают использование сущ ест­
N
вующей комплексной м еханиза­
20
ции, т. е. из каж ды х 10 очистных
забоев примерно в 5 сл у ч аях при­
10
менение комплексов явл яется эко ­
номически нецелесообразны м.
0
101 501 501
701 901
1101 1201’
А нализ показы вает та к ж е ,
100 200 400 600 800 1000 1200 1900
что распределение В П П по ш ах­
там отличается между собой. Н а
Рис. 2. Кривые распределения длин
рис. 2 сплош ной кривой показано
ВПП по шахтам «Куйбышевская*) (сплош­
распределение В П П по ш ахте
ная линия) и «Октябрьская» (штриховая).
«К уйбыш евская»,
ш триховой —
по ш ахте «О ктябрьская». Из ан а­
л и за этих кривы х вы текает, что число ВПП , непригодных д л я отработки
ком плексной м еханизацией, по ш ахте «К уйбыш евская» со ставляет 60% , а по
ш ахте «О ктябрьская» — 51,6% общего числа ВПП. Это расхож дение о бъ яс­
н яется различной степенью наруш енное™ ш ахтны х полей.
К оличественная оценка степени наруш енности угольны х пластов для
условий Д онецко-М акеевского района о п ределялась по методике, описанной
в работе [2]. По ш ахте «К уйбыш евская» коэффициент наруш енности К г со­
ставил 17,2 м /га, по ш ахте «О ктябрьская» — 1,6 м /га.С огласно исследова­
ниям [1], ш ахтопласты с коэффициентом наруш енности более 11 и скл ю ч а­
ются из области прим енения комплексов д л я условий К узбасса. Опыт работы
шахты «К уйбыш евская» подтверж дает это полож ение и д л я условий Д о н ец ­
ко-М акеевского района, что вполне согласуется с данными ан ал и за статис­
тического расп ределен ия длин ВПП.
В еличина коэффициента наруш енности по шахте «О ктябрьская» говорит
о возмож ности полного прим енения комплексов, что не подтверж дается дан ­
ными ан ал и за статистического распределения длин ВПП . Это несоответ­
ствие меж ду п оказателем степени наруш енности
и ан ализом распределе­
ния длин В П П объ ясняется тем, что коэффициент
учиты вает вли яни е
только лиш ь разры вны х тектонических наруш ений. А нализ ж е статистиче­
ского распределения длин В П П учиты вает влияние всех горно-геологических
ф акторов, ослож няю щ их применение комплексной механизации.
И сходя из вы ш еизлож енного, можно сделать вывод, что д л я условий
Д онецко-М акеевского района Д онбасса для оценки степени тектонической
наруш енности наиболее целесообразно использовать данные ан ализа стати­
стического распределения длин ВПП . В качестве коэффициента наруш еннос­
ти Кх можно использовать отношение числа ВПП, пригодных к использованию
комплексной механизации, к общему числу ВПП.
Таким образом, ан ал и з статистических распределений длин ВПП по­
40
<
зволит определить область рационального прим енения сущ ествую щ ей ком­
плексной механизации. Эти исследования возмож но проводить лиш ь на ос­
нове н акоп л ен и я достоверной горногеологической информации, получаемой
геолого-м аркш ейдерской служ бой ш ахт. Кроме того, ан ал и з ставит перед
конструкторам и и заводами горны х машин зад ачу о создании такой механи­
зац и и , применение которой давало бы экономический эффект при разраб отке
выемочных полей длиной 600 —400 м и менее.
Список
литературы
1. Дорофеев А . Н ., Колесникова Л . Г ., П ривалов Ю. А . Горногеологические
ф акторы , определяю щ ие область применения комплексов типа М К в К у з­
б ассе.— «Т ехнология добычи у гл я подземным способом», 1973, № 2,
с. 22—23.
2. Забродин А . С ., Григорьев В . Е ., Гарбер И . С. К оличественная оценка
степени дизъю нктивной наруш енности разрабаты ваем ы х угольны х плас­
т о в .— «Труды ВНИМИ». Л ., 1970, вып. 80, с. 92— 109.
3. Кулаков И . С., Тарасенко В . В . Технический прогресс в угольной промыш­
ленности. Д он ецк, «Донбасс», 1973. 114 с. с ил.
П ост упила в редколлегию 10.12.1976 г.