Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Методологические основы прогнозирования подземной разработки угольных месторождений с учетом показателей сырьевой базы

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Узким местом в системе горных работ шахт являются горноподготовительные работы. Основная причина — отсутствие новых крупных технических и технологических решений сопоставимых по своей эффективности с комплексной механизацией очистных работ на пластах пологого падения. Для достижения объемов добычи угля, предусмотренных Энергетической стратегией России на период до 2030 года необходимо при… Читать ещё >

Методологические основы прогнозирования подземной разработки угольных месторождений с учетом показателей сырьевой базы (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Методологические аспекты прогнозирования развития угольной промышленности России с учетом ее современного состояния и взаимосвязи факторов, влияющих на добычу угля
    • 1. 1. Прогнозирование как один из основных факторов, определяющих развитие угольной промышленности
    • 1. 2. Характеристика и состояние шахтного и карьерного фондов угольной промышленности РФ
      • 1. 2. 1. Общая характеристика угледобычи в России
      • 1. 2. 2. Сырьевая база угольной промышленности
      • 1. 2. 3. Технико-экономические показатели работы угольной промышленности
      • 1. 2. 4. Состояние шахтного фонда по добыче угля
    • 1. 3. Анализ стратегических программ развития угольной промышленности
    • 1. 4. Система факторов, влияющих на эффективность развития подземной добычи угля
    • 1. 5. Структурная схема взаимодействия факторов, влияющих на формирование прогноза развития подземной добычи угля
  • Выводы по главе 1
  • Глава 2. Показатели сырьевой базы подземной разработки угольных месторождений, как входные параметры, влияющие на формирование прогноза развития подземной добычи угля
    • 2. 1. Методика проведения исследований
    • 2. 2. Горно-геологические условия залегания угольных пластов
    • 2. 3. Типизация угольных пластов по степени пригодности к эффективной разработке
    • 2. 4. Характеристика углевмещающих горных пород по управляемости и устойчивости кровли, прочности почвы
    • 2. 5. Показатели качества угольных пластов
    • 2. 6. Комплексная оценка характеристик угольных пластов
    • 2. 7. Исследование влияния комплексного показателя на производительность и удельные энергозатраты при добыче угля
    • 2. 8. Классификация угольных пластов применительно к прогнозированию объемов добычи угля
    • 2. 9. Характеристика минерально-сырьевой базы перспективных угольных бассейнов и месторождений России
  • Выводы по главе 2
  • Глава 3. Технико-экономическая оценка регулирующих параметров, характеризующих технический уровень развития подземной разработки угольных месторождений
    • 3. 1. Критерии оценки технико-экономического уровня горно-шахтного оборудования
    • 3. 2. Методика стоимостной оценки технико-экономического уровня горно-шахтного оборудования
    • 3. 3. Основные технико-экономические показатели работы угольной промышленности РФ в области механизации добычных работ при подземном способе добычи угля
    • 3. 4. Сравнительная технико-экономическая оценка эффективности применения очистного оборудования
    • 3. 5. Основные технико-экономические показатели работы угольной промышленности РФ в области горно-подготовительных работ
    • 3. 6. Сравнительная технико-экономическая оценка эффективности применения проходческого оборудования
  • Выводы по главе 3
  • Глава 4. Технико-экономическая оценка регулирующих воздействий, характеризующих технологический уровень развития подземной разработки угольных месторождений
    • 4. 1. Методика технико-экономической оценки технологических схем разработки угольных месторождений
    • 4. 2. Схемы подготовки, отработки и выемки угольных пластов с применением механизированных комплексов
    • 4. 3. Экономическая оценка различных вариантов комплектации очистного оборудования
    • 4. 4. Технико-экономическое обоснование прогрессивных параметров очистного забоя и размеров выемочных штреков
  • Выводы по главе 4
  • Глава 5. Разработка математической модели и информационной системы для прогнозирования подземной добычи угля
    • 5. 1. Описание объектов прогнозирования
    • 5. 2. Определение параметров для объектов прогнозирования и ограничений, действующих на модель
    • 5. 3. Разработка математической модели прогнозирования подземной разработки угольных месторождений
    • 5. 4. Разработка базы данных и информационной системы для оперативной и прогнозной оценки угольных пластов и объемов добычи угля с учетом их качественных характеристик
    • 5. 5. Пример расчета
  • Выводы по главе 5
  • Глава 6. Прогноз развития подземной разработки угольных месторождений. Разработка управленческих мероприятий, направленных на инновационное развитие отрасли
    • 6. 1. Прогноз горно-геологических условий разработки угольных месторождений на период до 2030 года
    • 6. 2. Прогноз добычи угля подземным способом на период до 2030 года
    • 6. 3. Концепция разработки единой информационной системы подземной добычи угля
    • 6. 4. Технико-экономическое обоснование инновационного развития угольной отрасли
    • 6. 5. Методические рекомендации и управленческие мероприятия по эффективному инновационному развитию подземной добычи угля
  • Выводы по главе 6

Актуальность исследования. Отличительной особенностью топливно-энергетического комплекса России является то обстоятельство, что в последние три десятилетия производство электроэнергии на электростанциях работающих на угле развивается значительно более низкими темпами, чем на электростанциях работающих на природном газе. Кроме того, топливно-энергетический баланс страны является нерациональным — ориентирован преимущественно на газ. Последнее, в совокупности с взятыми Россией на себя международными обязательствами по поставкам газа, резко снижает энергетическую безопасность государства. Затянувшаяся «газовая пауза» связана с тем, что добываемый в стране уголь неконкурентоспособен по сравнению с природным газом в силу его (угля) высокой себестоимости добычи и больших затрат на транспортировку. В значительной мере это связано с весьма низкой производительностью применяемого на угольных шахтах России отечественного оборудования и технологий добычи угля.

В настоящее время, в условиях сокращения запасов природного газа, назрела необходимость определить политику государства в продвижении к более рациональной энергетике, основанной на использовании угля при выработке электричества и тепла, ресурсы которого достаточны для обеспечения потребностей экономики России более чем на 500 лет. В этой связи Энергетической стратегией России на период до 2030 года предусмотрено наращивание объемов добычи угля и замещение им значительной доли природного газа.

Угольная промышленность России является сложной производственно-экономической системой, поскольку ее функционирование оказывает влияние на электроэнергетику, производство тепловой энергии, металлургию, экологию, социальное развитие угледобывающих регионов и др. Методология прогнозирования такой системы должна учитывать все основные факторы, связанные с ее развитием. Что касается угольной промышленности России, в том числе подземной добычи угля, то к таковым относится сырьевая база с ее показателями. Кроме того, показатели сырьевой базы напрямую влияют на требования к техническому и технологическому оснащению угольного производства, а большие пределы изменения величин этих показателей обусловливают необходимость применения широкого спектра номенклатуры угледобывающей техники. Последнее связано с тем, что использование техники обладающей высокой энерговооруженностью экономически нецелесообразно при работе в относительно благоприятных условиях, и наоборот, применение легкой техники в тяжелых горно-геологических условиях приводит к снижению производительности и увеличению себестоимости добычи угля.

Следовательно, объективный прогноз развития угольной отрасли невозможно осуществить, рассматривая показатели сырьевой базы, уровень технического и технологического оснащения угольного производства в отрыве друг от друга. Осуществить достоверное прогнозирование становится возможным только при комплексном рассмотрении этих показателей.

Разработанные Энергетическая стратегия России на период до 2030 г.'и Долгосрочная программа развития угольной промышленности России на период до 2030 г. не учитывают вышеобозначенных факторов, а прогнозные значения объемов добычи угля носят в этих документах скорее декларативный характер и сформированы исходя из ожидаемого спроса на уголь.

Таким образом, прогнозирование развития угольной промышленности немыслимо без методологии, основанной на системном подходе, с учетом показателей сырьевой базы, а также требований к уровню технического и технологического оснащения подземной добычи угля, а ее разработка позволит решить крупную научную проблему, связанную с прогнозированием подземной добычи угля, имеющую важное хозяйственное значение для экономики России.

В научном плане речь идет об исследовании, имеющим двоякую направленность. С одной стороны необходимо разработать методологию и средства, позволяющие прогнозировать показатели сырьевой базы и добычу угля, а с другой разработать комплекс управленческих мероприятий, направленных на повышение технического и технологического уровня подземной добычи угля, обеспечивающих требуемые объемы добычи в прогнозируемых условиях эксплуатации.

Степень научной разработанности проблемы. Вопросам прогнозирования Российской экономики и, в частности, энергетического комплекса страны посвящены научные труды таких ученых как Р. Н. Андреасяна, A.A. Арбатова, А. Б. Брагинского, Г. Г. Вахитова, А. Н Дмитриевского, В. М. Капустина, A.A. Конопляника, А.Э. Конторо-вича, Н. П. Лаверова, A.M. Мастепанова, В. А. Язева и других не менее известных ученых. Большой вклад в разработку проблем развития ТЭК России внесли известные исследователи: В. Ю. Алекперов, C.B. Алафинов, B.JI. Богданов, П. В. Семенов, Ю. П. Трутнев, H.A. Цветков и другие.

Научные аспекты настоящего диссертационного исследования, помимо трудов вышеобозначенных ученых, формировались на основе изучения, критического анализа и переосмысления методических и практических подходов, изложенных в трудах российских ученых-угольщиков И. В. Гранина, Н. К. Гридина, В.Г., Гринько, В.Е. Зайден-варга, A.B. Корчака, Г. Л. Краснянского, Ю. Н. Малышева, Б. К. Мышляева, A.B. Хар-ченко, А. Б. Яновского и др.

Отмечая большие заслуги вышеперечисленных исследователей в разработке и развитии теории и практики прогнозирования российской угольной промышленности, вместе с тем следует отметить, что в них не учитывались факторы, связанные с показателями сырьевой базы и развитием технического и технологического уровня угольного производства, которые в существенной мере влияют на производительность подземной добычи угля, условия безопасности горных работ и, в конечном счете, на объемы добычи угля.

Таким образом, целью данного диссертационного исследования является теоретическое обоснование методологии прогнозирования развития подземной добычи угля, как подотрасли угольной промышленности, на основе оценки показателей ее сырьевой базы с учетом требований к техническому и технологическому уровню производства и, на этой основе, разработка основных управленческих мероприятий по развитию подземной добычи угля.

Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи исследований:

— исследовать методологические основы отраслевого прогнозирования, как научные подходы к решению важной народно-хозяйственной проблемы, связанной с прогнозированием подземной добычи угля.

— дать общую характеристику угледобычи в России и выполнить анализ ее экономического состояния для оценки резервов отрасли;

— определить систему факторов, влияющих на формирование прогноза развития подземной добычи угля и разработать структурную схему их взаимодействия;

— выявить показатели сырьевой базы подземной разработки угольных месторождений, влияющие на эффективность добычи угля и разработать типизации угольных пластов на их основе;

— оценить технико-экономический уровень горно-шахтного оборудования;

— оценить технологический уровень подземной разработки угольных месторождений;

— разработать методики, математические модели, базы данных и информационную систему для прогнозирования технико-экономических характеристик подземной добычи углей различных марок, с учетом показателей сырьевой базы;

— разработать инструментарий для обоснованного принятия управленческих решений по техническому и технологическому оснащению подземной добычи угля с учетом показателей сырьевой базы.

Объектом исследования является угольная промышленность России, как наиболее важная и сложная производственно-экономическая система в сырьевой базе страны, связанная с подземным способом добычи угля, который по сравнению с открытым способом является более опасным и вместе с тем капиталоемким и где в настоящее время добываются наиболее ценные сорта угля, идущие на энергетику и металлургию.

Предметом исследования являются методологические подходы, используемые при прогнозировании развития различных отраслей промышленности, в том числе угольной, учитывающие систему взаимосвязанных факторов влияющих на развитие объекта исследований (подземная добыча угля), управление которыми позволит обеспечить заданные объемы добычи.

Хронологические рамки исследования включают период от 1985 года прошлого века до конца 2011 года, т. е. охватывают период реструктуризации угольной отрасли, ее кризиса и становления. При этом особое внимание уделялось периоду последнего десятилетия, когда, по сути, завершилась реструктуризация угольной промышленности.

Теоретической и методологической основой диссертационной работы явились фундаментальные и теоретические исследования отечественных ученых в области прогнозирования экономики страны и отдельных подсистем топливно-энергетического комплекса, стратегического планирования и управления, информатики и инструментариев, используемых при составлении баз данных для оперативного и долгосрочного прогнозирования, а также методы сравнительного, факторного, экономического анализов и прогнозирования. При обработке и анализе статистических и экспериментальных данных использовались методы математической статистики и регрессионного анализа.

Информационной базой исследований являются: Энергетические стратегии России на период до 2020 и на период до 2030 годаДолгосрочная программа развития угольной промышленности на период до 2030 годаежегодно издаваемые ООО «Росинформуголь» аналитические таблицы о работе угольной промышленности Россиипланы и паспорта горных работ, программы развития угольных шахтнаучные отчеты институтов (ННЦГП ИГД им. A.A. Скочинского, КузНИУИ, НИИОГР, ПечорНИИПроект) — экспериментальные данные, полученные автором в ходе выполнения настоящей диссертационной работы.

При подготовке данной диссертации были использованы материалы научных отчетов по теме НИР «Разработка направлений развития угольной промышленности в условиях реализации энергетической стратегии России на период до 2030 года», выполняемой в государственном университете управления по контракту с Министерством образования и науки в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры для инновационной России» на 2009;2013 годы, в которых автор являлся ответственным исполнителем.

Научной новизной проведенного исследования является обоснование и разработка методологических основ и методических подходов к прогнозированию развития подотрасли подземной добычи угля в топливно-энергетическом комплексе России на среднесрочную и долгосрочную перспективу, учитывающих:

— показатели сырьевой базы угольной промышленности, характеризующие горно-геологические условия залегания угольных пластов, их марки и качественный состав, условия безопасности ведения горных работ;

— состояние и перспективы развития подземной угледобычи с точки зрения обеспеченности ее ресурсной базы на среднесрочную и долгосрочную перспективу;

— математические модели и методики для оперативной и прогнозной оценки показателей подземной добычи углей различных марок на основе характеристик сырьевой базы и требований к техническому и технологическому обеспечению угольной отрасли.

В рамках проведения исследования получены следующие наиболее значимые научные результаты:

1. Определен теоретический смысл и значение методологии прогнозирования развития подземной добычи угля, как подотрасли угольной промышленности России.

2. Установлены взаимосвязи технико-экономических показателей работы угольных шахт.

3. Разработана структурная схема взаимодействующих между собой систем факторов, влияющих на эффективность подземной добычи угля.

4. Уточнена классификация угольных пластов по степени их технологической и экономической пригодности для разработки.

5. Разработана экономико-математическая модель для определения стоимостных затрат, связанных с уменьшением производительности добычных машин и увеличением энергоемкости добычи угля из-за отказов забойного оборудования, которая легла в основу отраслевой инструкции по определению области рационального применения различных типов исполнительных органов угледобывающих машин.

6. Разработаны технико-экономические критерии оценки горных машин, позволяющие давать сравнительную оценку эффективности применения различных вариантов комплектации добычных комплексов.

7. С помощью разработанных технико-экономических критериев впервые выполнена сравнительная оценка технико-экономического уровня отечественного и зарубежного горно-шахтного оборудования и сделаны важные в экономическом отношении выводы о целесообразности их применения на шахтах России.

8. Установлены корреляционные зависимости показателей эффективности применения угледобывающих комбайнов от характеристик, определяющих горногеологические условия их эксплуатации.

9. Уточнена методика технико-экономической оценки, позволяющая рассчитывать стоимостные показатели различных вариантов технологических схем разработки угольных пластов и обосновывать прогрессивные параметры добычного забоя.

10. Разработана математическая модель, информационная система и база данных для оперативной и прогнозной оценки объемов добычи углей различных марок, с учетом показателей сырьевой базы.

11. На базе предложенного инструментария разработаны методические рекомендации и управленческие мероприятия, направленные на эффективное инновационное развитие угольной отрасли России.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в:

— разработке базы данных показателей сырьевой базы подземной добычи углей для оперативной и прогнозной оценки условий безопасности ведения подземных горных работ, горно-геологических условий залегания угольных пластов, их характеристик разрушаемости, объемов добычи угля различных марок с учетом их качественных характеристик, на которую Роспатентом выдано Свидетельство об официальной регистрации базы данных для ЭВМ 2012;620−451 от 21.05.2012.

— создании программы для ЭВМ «Выбор средств выемки угольного пласта на основе установления характеристик его разрушаемости», на которую Роспатентом выдано свидетельство об официальной регистрации № 990 896 от 10.12.1999 г.;

— разработке направлений развития подземной добычи угля, обеспечивающих объемы его добычи, определенные Энергетической стратегией России на период до 2030 года.

Внедрение и апробация результатов исследования. Научные и практические результаты выполненных исследований нашли свое отражение при выполнении в Государственном университете управления шести этапов научно-исследовательской работы «Разработка направлений развития угольной промышленности в условиях реализации энергетической стратегии России на период до 2030 года», выполняемой по контракту с Министерством образования и науки в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры для инновационной России» на 2009;2013 годы.

Результаты исследований легли в основу разработанной и внедренной на шахтах России отраслевой инструкции по выбору исполнительных органов очистных комбайнов, которая была утверждена Генеральным директором компании «Росу-голь».

Материалы выполненных исследований используются Министерством образования и науки Российской Федерации для определения приоритетных направлений при финансировании научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ, а также ООО «Управляющая компания «Шахтострой» для стратегического планирования работ по строительству шахт в России.

Результаты исследований, полученные при выполнении данной работы, использованы в Государственном университете управления при корректировке учебных программ для студентов, обучающихся по специальности «Международный топливно-энергетический бизнес» и чтении лекций по дисциплинам «Технологические основы топливно-энергетического комплекса» и «Разведка и использование топливных ресурсов», а также при разработке новой образовательной программы «Менеджмент организации топливно-энергетического комплекса» для подготовки бакалавров по учебному курсу «Основы добычи, транспорта и использования угля».

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на совещаниях, круглых столах, конференциях и семинарах, посвященных проблемам ТЭК, а также опубликованы в сборниках статей международных и всероссийских научно-практических конференций, в том числе: международной конференции «22nd World Mining congress and expo», 26-й Всероссийской конференции молодых ученых «Реформы в России и проблемы управления — 2011, 16-й Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы управления», Всероссийская научно-практическая конференция «Неделя горняка».

Публикации. Результаты диссертационной работы и основные ее положения изложены автором в 32 публикациях, в том числе в трех монографиях, общим объемом 34 п.л. и в 24 научных статьях в рецензируемых журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией (ВАК), общим объемом 21 п.л.

Структура работы определяется целью и поставленными задачами исследований. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников, приложений. Работа общим объемом 385 страниц включает 7 приложений, 92 таблицы, 36 рисунков, 107 формул, список литературы из 115 наименований использованных источников.

Выводы по главе 6.

1. Прогнозирование горно-геологических условий разработки угольных месторождений подземным способом следует осуществлять с помощью разработанной модели и базы данных с учетом ввода и выбытия мощностей (шахт). Установлено, что к 2030 году условия отработки угольных пластов будут в основном (60%) высокотехнологичными. Однако в Кузнецком и Печорском бассейнах из-за увеличения количества шахтопластов с природной газоносностью более 15 м3/т, необходимо будет уделять особое внимание вопросам дегазации пластов для борьбы с внезапными выбросами и горными ударами, а также безопасной отработке самовозгорающихся углей.

2. Прогноз динамики развития подземной добычи угля, выполненный с использованием предложенной в работе модели и базы данных, а также проработка изменения баланса производственных мощностей, показал, что удовлетворение потребности экономики страны в углях для энергетики и коксования будет связано, прежде всего, с развитием добычи угля в Кузнецком угольном бассейне. Некоторое увеличение добычи угля будет на шахтах Восточной Сибири и антрацитов в Донецком бассейне. Добыча угля на месторождениях Урала уже в ближайшей перспективе будет прекращена.

3. Обеспечение спрогнозированных объемов добычи угля не возможно без кардинального обновления технической базы подземной разработки угольных месторождений. С этой целью в работе предложены мероприятия и управленческие решения, направленные на эффективное инновационное развитие угольной отрасли России и обеспечивающие прогнозные значения объемов добычи угля подземным способом. Их реализация позволит значительно повысить технический и технологический уровень горного производства на шахтах России.

Заключение

.

1. Разработаны методологические основы прогнозирования угольной промышленности России как сложной производственно-экономической системы, учитывающие все основные факторы, связанные с развитием подземной добычи угля. Объективный прогноз развития угольной отрасли невозможно осуществить без учета показателей сырьевой базы и зависящих от них уровня технического и технологического оснащения угольного производства. При этом необходимо учитывать систему факторов, отражающую группы: входных параметров, характеризующих показатели сырьевой базы (горно-геологические условия залегания пластов и характеристики их разрушаемости, условия, характеризующие безопасность ведения горных работ и качественные характеристики угля) — регулирующих параметров, описывающих технический уровень оборудования для добычи углярегулирующих воздействий, описывающих технологический уровень ведения добычных и подготовительных работвыходных параметров, формирующих прогнозные данные по объемам добычи углей различных марок в типовых условиях эксплуатации. Выходные параметры, определяющие объемы добычи угля различных марок, должны-быть функционально увязаны с соответствующими показателями, характеризующими сырьевую базу и показателями, характеризующими технический и технологический уровень горного производства, последние из которых в свою очередь, должны рассматриваться в функции от горно-геологических условий разработки пластов (входные параметры).

2. За последнее десятилетие отмечается стабильный рост добычи угля в России с темпами, превышающими добычу нефти и газа. Темпы роста угледобычи на шахтах и разрезах зависят от состояния экономики страны и угольной отрасли в частности, от уровня их комплексной механизации. С ростом производительности шахт и разрезов увеличивается уровень заработной платы, при этом себестоимости добычи угля и цены на уголь возрастают. Основными регионами добычи угля являются Западная и Восточная Сибирь, которые и в перспективе будут обеспечивать экономику России угольным топливом.

3. Сырьевая база России характеризуются чрезвычайным разнообразием показателей, характеризующим как горно-геологические условия залегания пластов и характеристики их разрушаемости, так и условия безопасности ведения горных работ и качество угля. Установлено, что большинство пластов (69,6%) приходится на пологонаклонные, из которых вынимается 95,4% всего объема добываемого подземным способом угля. На пологонаклонных пластах, доля пластов средней мощности (1,8−3,5 м) составляет 40,6%, 38,2% мощных (более 3,5 м) и лишь 4,3% тонких пластов. Доля крутопадающих (более 45 град.) и крутонаклонных (36−45 град.) пластов в общем объеме разрабатываемых подземным способом составляет 30,4% и на них приходится всего 4,6% добываемого угля. Максимальная глубина разработки пластов на шахтах России колеблется от 45−70 метров в Дальневосточном районе до 1200 метров в Восточном Донбассе.

4. В целом по России угольные шахты представлены всеми 6-ю категориями по газовой опасности: негазовые, I, II и III категории, сверхкатегорные и опасные по внезапным выбросам угля и газа. Негазовыми являются 13,3% шахт, 17,8% отнесены к I категории, и 12,2% - ко П-й. Суммарная доля шахт, отличающихся высокой степенью метаноопасности (III категория и сверхкатегорийные) составляет 56,7%. Очень высоким уровнем газовой опасности характеризуются шахты Кузбасса, на территории которого действуют 19 из 25 в целом по России шахт, опасных по выбросам угля и газа (76,0%), 15 из 19 сверхкатегорных шахт (79,0%). Большинство удароопасных пластов (75,8%) также разрабатывается в Кузбассе. При этом абсолютно все шахты опасны по газу.

5. Оценку угольных пластов по степени их пригодности к эффективной отработке следует производить по предложенной в работе уточненной типизации.

6. Выбор угледобывающих машин необходимо осуществлять применительно к работе в типовых условиях на основе предложенной классификации угольных пластов, которая базируется на типизациях пластов по особенностям их геологического строения и разрушаемости. При этом оценка эффективности их применения и их конкурентоспособность должна производиться с использованием предложенного в работе обобщенного стоимостного показателя, который позволяет обоснованно.

279 выбрать состав очистного оборудования из условия обеспечения намечаемых технико-экономических показателей и минимизации удельных затрат при добыче угля.

7. Из-за низкого технического уровня угледобывающего оборудования, выпускаемого российскими заводами большинство забоев на угольных шахтах России оборудованы техникой импортного производства. Установлено, что при практически равных удельных затратах на добычу угля по крепям и сопоставимых затратах по комбайнам, из-за высоких удельных затрат при применении отечественных конвейеров суммарные удельные затраты по всему комплексу российского угледобывающего оборудования существенно выше по сравнению с оборудованием ведущих зарубежных производителей и ниже по сравнению с украинским.

8 Узким местом в системе горных работ шахт являются горноподготовительные работы. Основная причина — отсутствие новых крупных технических и технологических решений сопоставимых по своей эффективности с комплексной механизацией очистных работ на пластах пологого падения. Для достижения объемов добычи угля, предусмотренных Энергетической стратегией России на период до 2030 года необходимо при мощности пласта 1 м и 4 м и нагрузке на лаву 1,0 и 3,0 млн. т./год обеспечить темпы проведения горных выработок не менее 300 м/мес., а выемочных штреков — 70−80 м/сут. Достижение таких показателей возможно лишь путем создания новых технологий комбайновой проходки выработок, темпы которой в 2,5−3,0 раза превышают темпы при буровзрывной технологии и обеспечивают увеличение в 1,5−2 раза производительности труда рабочих.

9. Технологический уровень подземной угледобычи существенно отстает от уровня передовых угледобывающих стран, где в отличие от шахт России, наметился переход на лавы длиной более 400 м и выемочных столбов длиной до 5500 м при их почти 13-ти кратном соотношении. На Российских шахтах увеличение кратности длин столбов до 10-ти и более раз ограничивается горно-геологическими условиями эксплуатации.

Установлено, что коэффициент машинного времени (КМВ) в комплексномеханизированных лавах России в зависимости от их длины в среднем составляет всего 0,41−0,44. Основными причинами низких КМВ на шахтах России являются за.

280 траты на прием-сдачу смены (до 5% рабочего времени) и на концевые операции в лаве (13−15% времени), а также простои комплекса составляющие 56−59% рабочего времени. Для снижения удельных затрат при добыче угля из лав длиной 200−250 м необходимо повысить КМВ до 0,52 — 0,65.

10. Прогнозирование подземной добычи угля необходимо осуществлять на основе предложенных в работе базы данных и модели, где в качестве входных параметров приняты показатели сырьевой базы, а выходных — объем добычи угля на заданную перспективу с учетом действующих ограничений по глубине прогноза. На базу данных и информационную систему Роспатентом выданы свидетельства об официальной регистрации № 2012;620−451 и № 990 896.

11. Установлено, что удовлетворение потребности экономики страны в углях для энергетики и коксования будет связано, прежде всего, с наращиванием объемов добычи угля в Кузнецком угольном бассейне и в меньшей мере на шахтах Восточной Сибири и в Донецком бассейне.

12. Выполненный с помощью разработанной базы данных прогноз показателей сырьевой базы подземной разработки угольных месторождений показал, что на период до 2030 г. не следует ожидать улучшения горно-геологических условий с точки зрения эффективности выемки угольных пластов традиционным способом. В Кузнецком и Печорском бассейнах из-за увеличения количества шахтопластов с природной газоносностью более 15 м3/т, необходимо будет уделять особое внимание вопросам дегазации пластов для борьбы с внезапными выбросами и горными ударами, а также безопасной отработке самовозгорающихся углей.

13. Разработана информационная система, которая позволит управлять информацией о показателях сырьевой базы и тем самым своевременно принимать управленческие решения, связанные с комплектацией очистных и подготовительных забоев оборудованием, технические характеристики которого в максимальной степени соответствуют характеристикам угольного пласта, а также своевременно принимать соответствующие меры для обеспечения безопасных условий ведения горных работ на шахтах.

14. Обеспечение требуемых объемов подземной добычи угля в условиях изменяющихся в перспективе показателей сырьевой базы не возможно без кардинального обновления технической и технологической базы угольной промышленности. С этой целью в работе разработаны мероприятия и управленческие решения, направленные на эффективное инновационное развитие угольной отрасли России и обеспечивающие прогнозные значения объемов добычи угля подземным способом. Их реализация позволит значительно повысить технический и технологический уровень горного производства на шахтах России.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Н.В., Поздеева О. Г. Прогнозирование национальной экономики: Учебно-методическое пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. экон. ун-та, 2007.-с. 138.
  2. В.В. Ивантер. Прикладное прогнозирование национальной экономики. М.: Экономиста, 2007. 894 с.
  3. Красс М. С, Чупрынов Б. П. Математика для экономистов. —СПб.: Питер, 2005,—464 с.
  4. Аналитические таблицы о работе угольной промышленности России в 2008 году. Москва, «ЗАО Росинформуголь», 2009.
  5. В.Я., Линник Ю. Н. Линник В.Ю. Состояние шахтного и карьерного фондов угольной промышленности России и их прогнозная оценка на период до 2030 г. В ж-ле: Вестник университета. М.: Издательский дом ГУУ, 2010. -№ 14. с. 30−38.
  6. Афанасьев В. Я, Линник Ю. Н., Линник В. Ю. Уголь России: состояние и перспективы. В ж-ле: Нефтегазовая вертикаль. -М., 2010. № 21. С 48−54
  7. Угольная промышленность Российской Федерации в 2001 году. Москва, «Росинформуголь», 2002.
  8. Угольная промышленность Российской Федерации в 2002 году. Москва, «Росинформуголь», 2003.
  9. Угольная промышленность Российской Федерации в 2003 году. Москва, «Росинформуголь», 2004.
  10. Угольная промышленность Российской Федерации в 2004 году. Москва, «Росинформуголь», 2005.
  11. Угольная промышленность Российской Федерации в 2005 году. Москва, «Росинформуголь», 2006.
  12. Угольная промышленность Российской Федерации в 2006 году. Москва, «Росинформуголь», 2007
  13. Аналитические таблицы о работе угольной промышленности России в2007 году. Москва, «Росинформуголь», 2008.283
  14. Аналитические таблицы о работе угольной промышленности России в2008 году. Москва, «ЗАО Росинформуголь», 2009.
  15. Аналитические таблицы о работе угольной промышленности России в2009 году. Москва, «ЗАО Росинформуголь», 2010.
  16. Аналитические таблицы о работе угольной промышленности России в2010 году. Москва, «ЗАО Росинформуголь», 2011.
  17. Анализ данных о горно-геологических условиях добычи угля подземным способом и их прогнозная оценка на период до 2030. Отчет о НИР / ГУУ. Научн. рук. В. Я. Афанасьев 02.740.11.0724: № ГР 1 201 057 072. — Москва, 2010 — 148 с.
  18. Анализ состояния открытого способа добычи угля в России и разработка стратегических направлений его развития на период до 2030 г. Отчет о НИР / ГУУ. Научн. рук. В. Я. Афанасьев 02.740.11.0724: № ГР 1 201 057 072. — Москва, 2012 -143 с.
  19. Долгосрочная программа развития угольной промышленности России на период до 2030 года.
  20. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года.
  21. Бушу ев В., Крюков В., Саенко В., Томин С. Развитие нефтяной промышленности России: взгляд с позиций ЭС-2030. В ж-ле: Нефтегазовая вертикаль.-М., 2010.-№ 13. С. 4−11.
  22. А.И. Комментарии к ЭС-2030. 2009. 16 декабря. Электронный ресурс. URL: http://www.energystrategy.rU/press-c/source/ES-2030-utv-G.htm#press (дата обращения 11.10.2012)
  23. В.Г., Корчак A.B. Особенности развития ресурсного потенциала угольной промышленности России. Сб. научных работ. М., МГГУ, 2008.
  24. В.Г. Обоснование эффективного уровня развития угольного производства // Экономика и экология. Сб. науч. тр. М., МГО АГН, 2007 г.
  25. В.Г. Влияние сценариев социально- экономического развития России на уровень формирования угольного производства / Сб. научн. работ. М., МГГУ, 2008.
  26. В.Г. Методология экономического обоснования эффективного уровня развития угледобывающего производства России с учетом ресурсной базы регионов. Дисс. докт. техн. наук. М.: Московский государственный горный университет, 2008
  27. Е.П. Системный анализ в управлении народным хозяйством. Учебное пособие-М.: Печатник, 1975. 121 с.
  28. П. Практика менеджмента. — М.: «Вильяме», 2003. — С. 397.
  29. Анализ данных об особенностях геологического строения и прочностных характеристиках угольных пластов и их прогнозная оценка на период до 2030 года. Отчет о НИР / ГУУ. Научн. рук. В. Я. Афанасьев 02.740.11.0724: № ГР 1 201 057 072. — Москва, 2010 — 110 с
  30. Ю.Н. Линник, В. Г. Мерзляков, В. Ю. Линник. Типизации угольных пластов применительно выбору очистного и проходческого оборудования и степени их пригодности к эффективной разработке. В ж-ле: Маркшейдерский вестник. М., 2010. — № 4. С. 38−44.
  31. М.Ф., Баронская Э. И. Методы оценки свойств угольных пластов сложного строения. М.: Наука, 1980.
  32. А. Д., Линник В. Ю. Описание свойств и геологии шахтопластов на основе электронного банка данных / Уголь, М.: 2000. № 9, с. 56−58.
  33. Отраслевая инструкция по выбору шнековых исполнительных органов очистных комбайнов / Е. З. Позин, Ю. Н. Линник, Меламед В. З. и др. М.: Ин-т горн, дела им. А. А. Скочинского, 1986. — 33 с
  34. В.Ю. Формирование базы данных для прогнозирования развития сырьевой базы угольной промышленности. Монография. М.: ГУУ, 2011. -103 с.
  35. М.Ф. Характеристика прочности и деформируемости типичных твердых включений угольных пластов. В кн.: Научн. сообщ. ИГД им. А. А. Скочинского, вып. 133. -М.: 1975, с. 51−55.
  36. Е.З., Кунтыш М. Ф. К методике комплексной оценки разрушаемости угольных пластов инструментами. В кн.: Проблемы горного дела. -М.: Недра, 1974, с. 279−286.
  37. М.Ф., Баронская Э. И. Методы оценки свойств угольных пластов сложного строения. М.: Наука., 1980. 142 с.
  38. Э.И. Исследование и разработка методов расчета расхода резцов выемочных комбайнов на основе оценки характеристик строения и свойств угольных пластов. Автореф. дисс.. канд.техн.наук. М.: Ин-т горн, дела им. А. А. Скочинского, 1981.
  39. Методика оценки и классификации угольных пластов основных бассейнов СССР. М.: Ин-т горн, дела им. А. А. Скочинского, 1978, ч1. -47 е.: ч. 2. -113 с.
  40. Е.З., Меламед В. З., Тон В.В. Разрушение углей выемочными машинами. М.: Недра, 1984.-288с.
  41. А.И., Позин Е. З., Кунтыш М. Ф. Методика определения содержания и свойств твердых включений в угольных пластах. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1971 — 19 с.
  42. Ю.Н. Основы расчета надежности и эффективности функционирования шнековых исполнительных органов угледобывающих комбайнов в различных условиях эксплуатации: Дисс. докг. техн. наук. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1991.
  43. В.Ю. Повышение эффективности функционирования шнековых исполнительных органов очистных комбайнов в различных условиях применения: Дисс.канд. техн. наук. М.: Московский горный институт, 2003.
  44. С.Н. Исследование и выбор параметров шнековых исполнительных органов очистных комбайнов для конкретных условийэксплуатации. Дисс.каид. техн. наук. Люберцы.:Институт горного дела им. A.A. Скочинского, 2004.
  45. Разработка концепции развития очистного, проходческого, конвейерного и бурового оборудования на период до 2020 г. Отчет о НИР /ИГД им. A.A. Скочинского. Научн. рук. Ю. Н. Линник 109 078 002: № ГР 1 200 412 600. -Люберцы, 2005 — 166 с.
  46. Ю.Н., Крашкин И. С. и др. Концепция развития очистного, проходческого, конвейерного и бурового оборудования на период до 2020 г. ч. 1, ж-л «Горные машины и автоматика». Москва, 2006 — с 3−10.
  47. Ю.Н., Крашкин И. С. и др. Концепция развития очистного, проходческого, конвейерного и бурового оборудования на период до 2020 г. ч. 2, ж-л «Горные машины и автоматика». Москва, 2006 — с 6−12.
  48. Ю.Н., Крашкин И. С., Брайцев A.B. Перспективы развития технологии и техники горных работ на пологих и наклонных пластах щахт РФ. В кн.: Научные сообщения ННЦ ГП ИГД им. A.A. Скочинского. — М., 2005. -Вып. 331. с. 94−106
  49. Прогнозный каталог шахтопластов Кузнецкого угольного бассейна с характеристикой горно-геологических и горнотехнических факторов на 1995 и 2000 г. г. / М.: Ин -т горн, дела им. А. А. Скочинского, 1991. — 172 с.
  50. Прогнозный каталог шахтопластов Печерского угольного бассейна и месторождений Урала с характеристикой горно-геологических и горнотехнических факторов на 1995 и 2000 г. г. / М.: Ин -т горн, дела им. А. А. Скочинского, 1999.-75 с.
  51. Прогнозный каталог шахтопластов Донецкого угольного бассейна с характеристикой горно-геологических и горнотехнических факторов на 1995 и 2000 г. г. /- М.: Ин -т горн, дела им. А. А. Скочинского, 1991. -437 с.
  52. Прогнозный каталог шахтопластов Подмосковного, Львовско-Волынского и Днепровского угольных бассейнов с характеристикой горногеологических и горнотехнических факторов на 1995 и 2000 г. г. / М.: Ин -т горн, дела им. А. А. Скочинского, 1991. -38 с.
  53. Прогнозный каталог шахтопластов месторождений Восточной Сибири, Приморья и острова Сахалин на 1995 и 2000 г. г. / М.: Ин-т горн, дела им. А. А. Скочинского, 1991. — 24 с.
  54. Свидетельство об официальной регистрации базы данных для ЭВМ. N 2012−620−451 РФ., М.: РОСПАТЕНТ, 1999
  55. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. N 990 896 РФ., М.: РОСПАТЕНТ, 2012
  56. Горная энциклопедия: в 5-ти т М.: Ид-во «Советская энциклопедия», 1987.
  57. Ю. Н. Мерзляков В.Г., Линник В. Ю. Прогнозная оценка условий безопасности ведения горных работ на шахтах в период до 2030 года. В ж-ле: Маркшейдерский вестник. -М., 2010. № 4. С. 38−44.
  58. Л.И., Глатман Л. Б. Износ инструмента при резании горных пород. -М.: Недра, 1969. 169 с.
  59. Разработать классификацию по сопротивляемости разрушению пластов содержащих твердые включения. Отчет о НИР/КузНИУИ. Научн. рук. П. И. Болдырев 516 020 000: N ГР 75 032 115. — Прокопьевск, 1975 — 60 с.
  60. Провести определение абразивности угольных пластов Печорского бассейна. Отчет о НИР / ПечорНИИПроект. Ответственный исполнитель Лобанов Н. А. 0105: № ГР 76 028 808 — Воркута, 1977. — 218 с.
  61. В.Я., Линник В. Ю. Методологические основы прогнозирования разработки подземных угольных месторождений с учетом показателей сырьевой базы. Монография. М.: ГУУ, 2012. 307 с.
  62. Разработать инструкцию по области применения шнековых исполнительных органов разных типов. Отчет НИИОГР, №ГР. 1 850 027 838. Челябинск, 1985, 138 с.
  63. Разработать предложения для классификации по содержанию твердыхвключений, абразивности и сопротивляемости резанию угольных пластов, подлежащих струговой выемке: Отчет/ ШахтНИУИ- Научн. руководитель темы Н.
  64. Ф. Ренжиглов- Шифр работы 602 000 203. — Шахты, 1975. -255 с.288
  65. М.И. Аксененко, П. И. Болдырев, В. Ф. Будяк, П. Ф. Журиков. Влияние петрографического состава и строения угольных пластов на их абразивность. В сб. Совершенствование подземной разработки угольных пластов Кузбасса. № 26, Прокопьевск, 1975, стр. 105−117.
  66. Ю. Н., Рязанцев С. Н., Линник В. Ю. Методика расчета основных параметров шнеков очистных комбайнов на основе интегральной оценки характеристик разрушаемости угольных пластов / Горные машины и автоматика, М.: 2003. N7, с.20−27.
  67. Е.З. Инструкция по определению показателей сопротивляемости углей разрушению при помощи динамометрического сверла СДМ-1. М.: Изд-во ИГД им. A.A. Скочинского, 1964. — 35 с.
  68. М.М. Резание угля. Дис.. докт.техн.наук / М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1950.
  69. М.М., Тедер Р. И. Исследование процесса разрушения угля методом крупного скола. М.: Госгортехиздат, 1960. 1338 с.
  70. С.М. О классификации углей по разрушаемости с учетом их хрупкости. В кн.: Методы разрушения горных пород и их горно-технические свойства. — М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1981, с. 28−33.
  71. Л.И. Горнотехническое породоведение. М.: Наука, 1977. — 323 с.
  72. Резание угля. А. И. Берон, A.C. Казанский, Б. М. Лейбов, Е. З. Позин. -М.: Госгортехиздат, 1962. 469 с.
  73. Отраслевая инструкция по выбору шнековых исполнительных органов очистных комбайнов / Ю. Н. Линник, Е. З. Позин, С. И. Мультанов, В. Ю. Линник и.др. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1997. — 33 с.
  74. А.А.Скочинского. Научн. рук. Е. З. Позин 113 006 000: N ГР 1 828 042 884. -Люберцы, 1989.-37 с.
  75. С.В.Титов. Обоснование и выбор критериев оценки параметров угледобывающих комплексов с целью повышения эффективности их применения. Дисс.. канд. техн. наук / М.: ФГУП ННЦ-ГП ИГД им. A.A. Скочинского, 2006.
  76. С.В.Титов, Б. К. Мышляев. Эксплуатационные характеристики забойных скребковых конвейеров механизированных комплексов. «Горные машины и автоматика». № 7. 2003, с.2−5.
  77. ОСТ 12.44.258—84. Комбайны очистные. Выбор параметров и расчет сил резания и подачи на исполнительных органах. Методика / Минуглепром СССР.—М., 1984, — 107 с.
  78. Методика определения показателя способности угля к измельчению при резании / Е. З. Позин, В. З. Меламед, С. М. Азовцева. М.: Ин-т горн, дела им. А. А. Скочинского, 1974. 17 с.
  79. Е.З. Позин, В. З. Меламед, С. М. Азовцева. Измельчение углей при резании. М.: Наука, 1977. — 138 с.
  80. В.З. Исследование и разработка метода расчета гранулометрического состава угля, разрушаемого угледобывающими машинами. Дисс.. канд. техн. наук / М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1973.
  81. С.М. Исследование и совершенствование метода оценки разрушаемое&trade- углей при резании. Дисс.. канд.техн.наук / М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1980.
  82. В.Я., Линник В. Ю. Экономико-математическая модель выбора исполнительных органов угледобывающих машин. В ж-ле: Вестник университета. М.: Издательский дом ГУУ, 2010. — № 16. С64−68.
  83. В.Ю. Сравнительный анализ технико-экономических показателей работы отечественных и зарубежных очистных комплексов. В ж-ле: Горное оборудование и электромеханика. М.: Изд-во Новые технологии, 2012. -№ 1. С 2−8.
  84. В.Ю. Сравнительный анализ эффективности применения очистного оборудования угольных шахт. В ж-ле: Уголь. М., 2011. — № 7. С. 16−20
  85. Афанасьев В. Я, Линник Ю. Н., Линник В. Ю. Показатели работы угольной промышленности России в области механизации очистных работ. В ж-ле Уголь. М., 2011. — № 6. С. 44−47.
  86. В.Ю. Показатели работы угольной промышленности в области механизации горно-подготовительных работ. В ж-ле: Маркшейдерский вестник. -М., 2011. № 2. С. 5−9.
  87. В.Ю. Анализ эффективности применения проходческих комбайнов. В ж-ле: Маркшейдерский вестник. М., 2011. — № 3. С. 15−18.
  88. В.Ю. Показатели работы угольной промышленности в области механизации горно-подготовительных работ. В ж-ле: Маркшейдерский вестник. -М., 2011. № 3. С. 15−18.
  89. Б.В. Бокий. Основы горного дела. Ленинград.: ГОНТИ, 1939. — 408 с.
  90. A.C. Бокий, A.C. Малкин, М. И. Устинов. Проектирование шахт. М.: Недра, 1985.-399 с.
  91. В.Ю. Методика технико-экономического анализатехнологических схем разработки угольных пластов. В ж-ле: Вестник университета.- М.: Издательский дом ГУУ, 2010. № 14. С. 308−314 291
  92. Анализ состояния технологического уровня подземного способа добычи угля в России. Отчет о НИР / ГУУ. Научн. рук. В .Я. Афанасьев 02.740.11.0724: № ГР 1 201 057 072.-Москва, 2011 — 108 с.
  93. П. Гринхок. Применение регулируемых приводов с индукторными бесколлекторными электродвигателями. «Майнинг Технолоджи». 1996, апрель, с.107−110.
  94. Журнал «Коул Эдж».2002, февраль, с. 2.
  95. В.Е., Навитный А. М., Твердохлебов В. Р. Угольная сырьевая база России: состояние и перспективы развития/ Уголь, М.: 1999. № 9, с. 10−13.
  96. Б.К. Мышляев. О направлениях развития техники и технологии очистных работ на шахтах РФ. «Уголь». 1999. № 4, с. 39−43.
  97. П. Гринхок. Применение регулируемых приводов с индукторными бесколлекторными электродвигателями. «Майнинг Технолоджи». 1996, апрель, с.107−110.
  98. К.Х. Штенмапс. Техническое оснащение и достигнутая производительность 430 метровой лавы. «Глюкауф». 2000. Сентябрь. № 2 (3), с. 7−14.
  99. Журнал «Коул Интернешнл». 2001, март-апрель, с.62−68.
  100. Ю.Д. Красников. Моделирование разрушения углей режущими инструментами.
  101. С.Е., Геоинформационная база данных по угольной промышленности Кузбасса // Тезисы докладов международной конференции «Геоинформатика: технологии, научные проекты». Иркутск. — 2008.- С.210−211 .
  102. Afanasiev Valentin, Linnik Vladimir. Information system development for the development forecasting of the raw-material base of coal industry. Special Russian ugol (Coal) magazine for world mining congress. Istanbul, 2011.
  103. В.Ю. Формирование базы данных и разработка программного интерфейса для прогнозирования развития сырьевой базы угольной промышленности. В ж-ле: Маркшейдерский вестник. М., 2012. — № 1. С. 11−13.
  104. Шек В.М., Линник В. Ю. Расчет параметров шнеков очистных комбайнов применительно к конкретным условиям эксплуатации на основе электронного банка данных / Горные машины и средства автоматизации, М.: 2000. N3, с 36−41
  105. C.B., Линник В. Ю. Повышение эффективности применения очистных комбайнов при эксплуатации в типовых условиях. В ж-ле: Горные машины и автоматика. М.: Изд-во Новые технологии, 2004. — № 6. с 5−10.
  106. В. Я. Линник В.Ю. Прогноз горно-геологических условий залегания угольных пластов и безопасности их отработки на период до 2030 года. В ж-ле: Уголь. М., 2011. — № 1. С. 61 -64.
  107. Основные направления развития подземного и открытого способов добычи угля на период до 2030 г. Отчет о НИР / ГУУ. Научн. рук. В. Я. Афанасьев -02.740.11.0724: № ГР 1 201 057 072. Москва, 2011 — 108 с.
  108. Афанасьев В. Я, Линник Ю. Н., Линник В. Ю., Потемкин P.C. Прогноз качества угля на период до 2030 года. В ж-ле: Вестник университета. М.: Издательский дом ГУУ, 2010. -№ 16. с. 64−68.
  109. М.И. Разработка прогноза перспективного развития угольной промышленности России на период до 2030 года. ЗАО «Горный конгресс», Москва, 2008.
Заполнить форму текущей работой