Том 36 Вып. 1

В 1957 году Институт потерял выдающегося преподавателя и науч­ного работника, крупного специалиста по разработке рудных месторож­дений, доцента, кандидата технических наук Николая Николаевича Полякова.

В 1957 г. скончался видный специалист в области горного дела, неутомимый исследователь и талантливый педагог, доцент кафедры буро­взрывных работ Ленинградского горного института, кандидат техниче­ских наук Александр Михайло­вич Алямский. Он родился в 1900 г. в городе Аткарске Са­ратовской губернии. Образование получил в реальном училище, Саратов­ском университете (два курса), Саратовском политехническом институте и, наконец, в 1928 г Александр Михайлович окон­чил Ленинградский горный ин­ститут по специальности — раз­работка рудных месторожде­ний.

Трещиноватость пород — общее свойство горного массива, харак­теризующееся повсеместным распространением и неравномерностью развития, а также выраженной средней ориентировкой систем трещин внутри геологических структур. Интенсивность проявления трещи­новатости определяется, как показывают наблюдения, составом пород и условиями их залегания. Совокупность трещиноватости отдель­ных слоев, пластов и стратиграфических горизонтов дает трещинова­тость горного массива. Являясь важным структурным элементом гор­ного массива, трещиноватость пород, особенно в условиях складчатого залегания угольных месторождений, представляет собой постоянно дей­ствующий фактор на условия разработки.

Современные системы разработки тонких и средней мощности кру­топадающих угольных пластов, несмотря на непрерывное совершенство­вание, имеют крупные недостатки. При них не гарантируется полная безопасность труда, не достигается поточность выемки угля, производи­тельность труда продолжает оставаться недостаточной. Это обуслов­лено тем, что при работе по простиранию и применяемых способах управления кровлей требуются значительные обнажения вмещающих пород, а следовательно, создаются условия, приводящие к завалам лав и большой трудоемкости основных производственных процессов.

В комплексе производственных процессов по добыче угля одно из важнейших мест занимают крепление и управление кровлей в лавах. Работы по креплению и управлению кровлей связаны с большими затра­тами труда и лесоматериалов. Основным средством снижения затрат на крепление и управление кровлей является широкое внедрение меха­низированной крепи и металлических органных стенок. Как показали промышленные испытания, наилучшие технико-эко­номические показатели получены при органных стенках ОК и ОКУ-150. Этот вид крепи и получил наиболее широкое распространение. На июль 1956 г. органными стенками ОК и ОКУ-150 было закреплено 182 лавы в Украинском Донбассе и около 50 лав в комбинате Ростовуголь. К концу 1957 г. на ряде бассейнов Советского Союза запланировано внедрить эту крепь в 600 лавах.

В конце 1955 г. Ленинградский горный институт был привлечен для участия в работе института «Унипромедь» по усовершенствованию си­стем разработки на медных рудниках Урала. В предлагаемой статье рассматривается один из изученных институтом вопросов. Работа выполнялась доц. Н. Н. Поляковым, доц. Е. Я. Махно и автором статьи под руководством проф. П. И. Городецкого. Конструкция передвижной крепи и гибкого перекрытия разработана совместно доц. Е. Я. Махно и автором, все лабораторные опыты, наблюдения на рудниках и расчеты выполнены автором статьи.

Разработка слоевым обрушением во многих случаях является един­ственно приемлемой, поэтому вопросы повышения эффективности ее имеют большое практическое значение для рудной промышленности. Однако для этой системы характерны малая производительность забоев и высокая трудоемкость работ, в частности, крепления очистных забоев. Поэтому весьма заманчивым и перспективным является изучение воз­можности производить отработку слоев с применением только одного гибкого перекрытия. В этом случае рабочее пространство очистного забоя будет находиться между провисающей частью аб гибкого перекрытия и стенкой забоя ав. Успешное решение задачи дало бы возможность отрабатывать слои весьма простым и дешевым способом и тем значительно повысить эффективность си­стемы слоевого обрушения.

Экономическое значение качественных и количественных потерь полезного ископаемого при разработке общеизвестно, а поэтому важ­ность вопроса их регулирования очевидна. Хотя потери и разубоживание полезного ископаемого при разра­ботке неизбежны, их размер может быть различным, причем возмож­ность (и степень технической сложности) снижения зависит, с одной стороны, от естественных условий, а с другой — от системы разработки, качества выполнения горных работ и качества их контроля и учета.

Предусмотренное пятилетним планом увеличение добычи угля открытым способом (122 млн. т в I960 г. против 66 млн. т в 1955 г.) по темпам намного превосходит общий рост добычи угля по Советскому Союзу, и особенно из подземных работ: добыча угля открытым спо­собом увеличивается на 88%, суммарная добыча на 52%, подземная — примерно на 40%. Такой повышенный темп развития открытых работ связан с обще­известными их преимуществами, заключающимися, кроме повышения производительности труда и снижения себестоимости, в значительном улучшении условий труда, повышении безопасности работ и резком сокращении потерь в недрах, особенно при разработке мощных круто­падающих пластов и жил. Травматизм на угольных карьерах примерно в пять раз меньше, чем в подземных (сокращение тяжелых и смертель­ных случаев еще больше).

Установлению стоимости ремонта штреков в горнотехнической ли­тературе всегда уделялось и уделяется большое внимание, так как под­держание штреков является одной из основных статей расхода уголь­ных шахт как по стоимости, так и по трудоемкости. Одни устанавливают математическую зависимость стоимости ре­монта штреков, проходимых (или погашаемых) параллельно очистным работам, в виде функции их длины, а другие — в виде функции условий, поддержания: сечение выработки, характеристика пород, близость очистных работ и др.

Значение подготовительных выработок в повышении производительности труда в угольной промышленности велико. Опережая очистные работы, подготовительные выработки создают запасы угля, готовые к выемке, чем обеспечивают нормальную и бесперебойную эксплуата­цию месторождения, рациональное использование механизмов и высо­кую производительность труда при очистных работах.

Для обеспечения очистных и подготовительных забоев достаточным количеством воздуха необходимо правильно определить потери воздуха как на действующих шахтах, так и при их проектировании. Во многих шахтах Донбасса, как и других угольных бассейнах страны, значительный удельный вес (нередко достигающий 50—70%) в общешахтных подземных утечках приходится на потери воздуха в па­раллельных выработках.

В настоящее время остро стоят вопрос о создании проходческих комбайнов для проведения горных выработок в породах средней кре­пости и крепких. Одним из возможных решений этого вопроса является создание комбайна, осуществляющего разрушение породы ударным спо­собом. Разработка конструкции рабочего органа такой машины затруд­нена недостаточной изученностью разрушения горных пород при удар­ном приложении нагрузки и отсутствием необходимых для проектиро­вания параметров. По этой причине до сих пор нет удовлетворительных конструкций горных машин ударного действия, несмотря на то, что пер­вые изобретения в этой области появились более ста лет назад (напри­мер, проходческая машина Пенрайса 1856 г.).

Дальнейшее осуществление грандиозных задач мирного развития народного хозяйства СССР требует еще более широкого использования энергии взрывчатых веществ при разработке месторождений полезных ископаемых в области промышленного, железнодорожного и гидротех­нического строительства и в других отраслях хозяйства. Между тем вопрос определения величины зарядов ВВ до сих пор разработан далеко не достаточно, а существующие способы расчета за­частую дают неверные результаты.

Из всех известных в настоящее время способов проведения шахт­ных стволов только способ бурения механизирует все основные звенья проходческого цикла и допускает автоматизацию производства. Способ бурения, как и другие специальные способы проведения выработок, применим в сложных горпогеологических условиях (напри­мер, больших притоков воды в выработку). Однако по сравнению со способами замораживания и цементации он имеет ряд преимуществ. По этому способу разрушение породы, ее уборка и временное крепление осуществляются параллельно и с помощью механизмов, управляемых с земной поверхности, т. е. ликвидируется наиболее трудоемкая и опасная профессия проходчика вертикальных выработок.

Очистка забоя от выбуренной породы и вынос ее на поверхность при бурении стволов и скважин является одной из основных функций, выполняемых промывочным раствором. В процессе бурения промывоч­ный раствор загрязняется разбуренной породой и процентное содержа­ние ее в растворе возрастает. Большое содержание выбуренной породы в промывочном растворе ухудшает его качество, влечет за собой обвалы стенок ствола (вследствие ухудшения глинизации его стенок) и пред­ставляет опасность прихвата бурового инструмента во время прекраще­ния промывки. Кроме того, увеличение процентного содержания породы в промывочном растворе требует больших затрат энергии на промывку, увеличивает износ деталей бурового оборудования, значительно умень­шает скорость бурения.

В 1955 г. бригада ВНИМИ, в работе которой автор принимал не­посредственное участие, произвела обследование 70 наиболее нарушен­ных шахтных стволов Донбасса. По остальным стволам были собраны анкеты о состоянии стволов с приложением соответствующих графи­ческих материалов. Обследованием были охвачены почти все естествен­ные условие в которых находятся шахтные стволы Донбасса глубиной свыше 300 м.

В практике проектирования армировки шахтных стволов до настоя­щего времени расчет элементов армировки производится по нормам, в основу которых положены «Прусские правила подъема и спуска лю­дей» от 6/IV 1925 г., несмотря на то, что недостатки этой методики не­однократно отмечались в нашей литературе. Так, в 1934 г. С. Л. Лазовский обратил внимание на то, что вслед­ствие упругости проводников нагрузка распределяется между расстре­лами неравномерно и дал решение задачи о распределении нагрузки между расстрелами с учетом упругости проводников.

Колонковое бурение нашло широкое применение в геологоразве­дочном деле и горной промышленности. Парк станков колонкового буре­ния пополняется новыми марками. Имеются агрегаты для бурения в са­мых различных геологических условиях и самых различных глубин сква­жин (от 50—100 до 1000—1500 м и выше). Однако, несмотря на большой объем буровых работ и их длитель­ное применение, вопросам привода буровых установок уделялось очень мало внимания. В предлагаемой статье рассматривается часть общего вопроса о мощности, необходимой для ведения процесса бурения скважин.

Настоящая работа выполнена на основе хронометражных материа­лов, проведенных сотрудниками Всесоюзного научно-исследовательского института методики и техники разведки (ВИТРа) в Карагандинском угольном бассейне и Кустанайском железорудном месторождении. В строении месторождения Долинского участка Карагандинского бассейна участвуют четвертичные, третичные и палеозойские отложения. Четвертичные отложения представлены современной континентальной фацией — в основном аллювием, делювием, пролювием. Верхняя часть четвертичных отложений состоит из супесей, суглинков и разнозернистых песков с включением гальки. Мощность отложений от 7 до 15 л.

До сих пор основным средством бурения скважин для взрывных работ на открытых разработках являются ударноканатные станки. На рудниках и карьерах работает более 1500 станков, общий объем буре­ния которыми превышает 3 млн. пог. м скважин в год. Повышению производительности станков и совершенствованию бу­ровых работ в последние годы уделялось много внимания, однако про­изводительность бурения растет все же крайне медленно. На рудниках с хорошей организацией буровых работ, где простои станков сведены к минимуму, производительность бурения в последние годы практи­чески не увеличивается, т. е. резервы повышения производительности за счет организационных мероприятий в значительной мере использованы. Для дальнейшего повышения производительности необходимо модернизировать станки.

Разрешение проблемы транспортирования больших объемов горной массы на открытых горных разработках в значительной степени зависит от увеличения производительности и удешевления эксплуатации рель­сового транспорта. Важная роль при этом должна быть отведена вопро­сам совершенствования конструкций вагонов, на долю которых прихо­дится 65% расхода металла и до 40% затрат на обслуживание, ремонт и амортизацию по отношению к общим расходам по подвижному составу. Как показывает анализ эксплуатации транспортного оборудования на карьерах, существующее положение с оснащением открытых горных работ думпкарами нельзя считать удовлетворительным: а) мала номен­клатура выпускаемых думпкаров; б) низка прочность основных узлов вагона вообще и особенно при применении на погрузке экскаваторов с большой емкостью ковша; в) высоки значения коэффициента тары и длины вагона; г) значительны затраты на эксплуатацию вагонного парка. Поэтому для открытых горных работ необходимо сконструиро­вать и изготовить новые типы думпкаров.