Підвищення ефективності технології вуглевидобутку в комплексно-механізованих очисних вибоях пологих пластів на основі мінімізації засмічення вугілля вміщуючими породами і управління її параметрами. Розробка методів управління технологією вуглевидобутку.
Аннотация к работе
Проблема підвищення ефективності технології вуглевидобутку в комплексно-механізованих очисних вибоях (КМВ), питома вага якого у 2002 р. досягла 81%, є дуже гострою у звязку з гірничо-геологічними умовами, що постійно погіршуються: збільшується кількість тонких і надто тонких пластів, пластів і ділянок з коливаннями потужності більше 10%, тектонічними порушеннями, з хибною та нестійкою безпосередньою покрівлями, важкообвальною основною покрівлею, нестійкою та випираючою підошвою, зі складною гіпсометрією й будовою, високим віджиманням вугілля та ін. Таке становище приводить до різкого зростання засмічення вугілля й зниження ефективності технології вуглевидобутку. Дослідження виконувалися з залученням комплексної методики, що включає як складові частини, взаємно доповнюючі елементи, матеріали шахтних обстежень умов роботи комплексно-механізованих лав, стандартні методи визначення пластової й експлуатаційної зольності вугілля, методи теорій ймовірностей, інформації, розпізнавання, прогнозування, послідовного, техніко-економічного аналізів і алгоритмізації з реалізацією задач на ПЕОМ. з залученням методів теорії інформації і розпізнавання уперше одержані кількісні оцінки інформативності багатьох факторів і одержані нові закономірності формування та зміни рівня засмічення вугілля в комплексно-механізованих лавах, головні з яких полягають у закономірному його зниженні при переході на комплекси нового та підвищеного технічного рівня, човникову схему роботи комбайна, пересування механізованого кріплення із залишковим підпором, стовпову систему розробки, збільшення питомого опору кріплення, потужності безпосередньої покрівлі, коефіцієнта її перекриття та ін., які є науковим підгрунттям побудови математичної моделі засмічення вугілля; Практична цінність отриманих результатів полягає в обґрунтуванні, розробці та впровадженні методів управління засміченням вугілля і технологією вуглевидобутку, що забезпечують зростання навантаження на очисний вибій, приріст прибутку від реалізації вугілля, економію по собівартості, розширення інформаційної бази проектування й технічного нормування, підвищення оперативності проектування й технічного нормування, планування й управління, безпеки робіт і технологічної дисципліни.У першому розділі виконаний короткий огляд і критичний аналіз робіт, присвячених дослідженням ефективності роботи механізованих комплексів з точки зору засмічення видобутого вугілля; надана оцінка ступеню вивчення факторів, що впливають на рівень засмічення вугілля в очисних вибоях; проаналізовані переваги й недоліки існуючих методів його прогнозної оцінки; сформульовані мета, задачі досліджень і визначені методи їх вирішення. За результатами виконаного аналіза встановлено, що проблемі підвищення ефективності технології вуглевидобутку в КМВ приділяється велика увага як з боку науково-дослідних і навчальних інститутів, так і окремих учених і фахівців у нашій країні й за рубежем. Значний внесок у вивчення закономірностей функціонування мехкомплексів, засмічення вугілля, розробку методів його прогнозної оцінки, нормування, планування, управління зольністю і технологією вуглевидобутку внесли ДОНВУГІ, УКРНДІВУГЛЕ-збагачення, ІГТМ НАН України, ІГС ім. Сучасні уявлення з цих питань сформувалися в результаті чисельних досліджень, виконаних С.Ф.Андреюком, В.І. Всебічний аналіз виконаних досліджень показує, що, незважаючи на досягнутий прогрес у досліджуваній області, питання підвищення ефективності технології вуглевидобутку в КМВ є дуже гострими, а створення нових методів прогнозної оцінки засмічення вугілля, управління його зольністю і технологією вуглевидобутку є перспективним напрямком на шляху зниження витрат виробництва й поліпшення їхніх техніко-економічних показників.Узагальнення отриманих шахтних матеріалів здійснювалося за розробленою автором методикою, що передбачає залучення методів одномірного, двомірного й багатомірного статистичного аналізу, методології прогнозування багатофакторних гірничих процесів і явищ, розробленої в ДГМІ, що базується на неоднорідному послідовному статистичному аналізі і має низку значних переваг у порівнянні з існуючими методами. Подальші дослідження передбачали: оцінку інформативності та взаємозвязків більше 50-и якісних і кількісних факторів, що гіпотетично впливають на рівень засмічення вугілля; відбір факторів, придатних для розпізнавання; виділення інформативних ознак; розрахунок їх прогностичних коефіцієнтів; побудову розпізнавальної системи й оцінку її ефективності. Для чисельної оцінки засмічення вугілля у межах прогнозованих зон і доведення процедури прогнозу до логічного завершення в роботі отримані багатофакторні регресійні моделі, розробці яких передували ретельні дослідження впливаючих факторів та їхньої значимості. Узагальнені показники надійності прогнозів експлуатаційної зольності, що враховують помилки розпізнавальної системи і регресійних моделей, оцінені за наведеною в роботі методикою, характеризуються величиною стандартної помилки оцінки = 4% і середньою помилкою ап