Внедрение новых технологий на шахтах Донбасса

Во всех отраслях промышленности, в том числе и в угольной, технология выступает в качестве движущей силы развития предприятия, а также является мощным инструментом для завоевания и сохранения превосходства в конкурентной борьбе. Признание стратегической важности технологии растет.

Сфера применения современных автоматизированных информационных технологий обширна: начиная с обеспечения выполнения рутинных операций по формированию документов, организации служебной переписки и заканчивая системным анализом, поддержкой принятия управленческих решений и др.

Средства компьютерной техники и коммуникации позволяют различным организациям, предприятиям, учреждениям, отдельным специалистам получать достоверную, полную и своевременную информацию, необходимую для выработки и принятия оптимальных управленческих решений. Динамическое развитие информационных технологий позволяет использовать их в системе управления угольными шахтами.

Основными задачами информационного обеспечения системы управления предприятием являются:

выявление и регистрация, обработка и выдача данных, которые характеризуют фактическое состояние процессов производства и управления ;
определение отклонения фактических показателей от плановых;
обработка параметров о состоянии технологических процессов по добыче угля;
распределение информации между руководителями отдельных структурных подразделений в соответствии с выполняемыми функциями;
обеспечение аппарата управления и специалистов научно-технической, финансово-экономической и социальной информацией.

Проведенные исследования позволили выделить два основных направления информатизации и автоматизации на предприятиях по добыче угля: управленческое и технологическое.

Управленческое. Для создания и заполнения управленческой документации на предприятии используется универсальная офисная программа — текстовый редактор Microsoft Word, с помощью которого формируют следующие документы: горно-геологические прогнозы, характеристики выемочных участков, паспорта лав, мероприятия по безопасному ведению горных работ, графики организации труда, технико-экономические показатели, схемы организации производства, организационно-распорядительные документы и т.п.

Для автоматизации расчетов, а также для структурированного представления и обработки данных, формирования баз данных используется программа Microsoft Ехсеl. Главным ее достоинством является наличие множества встроенных функций, позволяющих производить стандартные вычисления. Важная функция Ехсеl — представление результатов вычислений или накопленных данных в виде графиков или диаграмм.

На многих предприятиях функционирует программный продукт «1С: Предприятие», модуль «Управление производством». Он позволяет вести учет добычи рядового угля, материалов, показателей зольности продукции, приобретение и списание запасных частей; управление финансами; начисление заработной платы и отчисления в соответствующие фонды; формирует ведомости движения материалов, складского учета (приходные и расходные документы). Также программный продукт по сведенным показателям формирует себестоимость добытого угля, прибыль и рассчитывает амортизационную стоимость. Результатом деятельности является составление отчетной документации.

В производственной деятельности горнодобывающего предприятия особое место занимает геолого-маркшейдерская служба. Данные этой службы являются источником первичной информации о геометрии горных выработок, темпах и характеристиках проходческих и очистных работ, количественных и качественных показателях добытого полезного ископаемого и т.п. Особенностью функционирования геолого-маркшейдерской службы является необходимость обработки больших объемов разнородной информации.

Поэтому для автоматизации повседневных расчетных и графических работ, накопления и анализа геолого-маркшейдерских данных на отдельных шахтах, в частности на ОП «Шахта Николаевская» началось внедрение отдельных модулей геоинформационной системы «САМАРА» (Система Автоматизации камеральных МАркшейдерско-геологических РАбот).

С ее помощью разрабатывается информационно-геометрическая модель горного отвода предприятия, с текущим ее пополнением и использованием. Встроенный инструментарий системы содержит модули, позволяющие производить обработку данных полевых измерений, документировать их и на основе полученных результатов формировать графическую документацию, а также выполнять проектные расчеты.

Технологическое направление. Основной задачей угольного предприятия в настоящее время является значительное улучшение технико-экономических показателей работы при росте угледобычи. Одним из путей решения этой задачи является внедрение новых технологий в процесс добычи угля.

Шахта (ГХК) "Краснолиманская" является одним из ведущих предприятий угольной отрасли Украины. Ее достоинствами по сравнению с другими угледобывающими предприятиями являются: благоприятные горно-геологические условия залегания пластов, четкая организация производства, научно обоснованная технология ведения горных работ, относительно небольшая протяженность горных выработок, применение новой техники. Руководители предприятия уделяют большое внимание научным разработкам и проектам, направленным на повышение объемов добычи угля и его обогащения, снижение себестоимости и улучшения качества.

Основными факторами, определяющими результативность данного проекта являются: низкая себестоимость добычи и обогащения угля за счет внедрения нового оборудования и технологии, стабильная деятельность предприятия в течении длительного срока, повышенный и устойчивый спрос на продукцию. Выполненные расчеты свидетельствуют, что использование очистного оборудования нового технического уровня, а также увеличение длины лавы до 260 м позволяет повысить нагрузку на очистной забой на 78-80 % больше по сравнению с традиционной технологией добычи угля на шахте.

На шахтах Донецкого бассейна инновационным направлением является добыча угля из тонких и весьма тонких платов, что требует внедрения новой технологии. Доля пластов мощностью менее одного м в общих балансовых запасах Донецкого бассейна составляет около 70 %, из них в пластах менее 0,7 м - около четверти этих запасов [2].

Поэтому внедрение технологических схем выемки весьма тонких пластов остается на ближайшие годы актуальной задачей.

На некоторых шахтах ГХК «Донецкуголь» были реализованы проекты по внедрению бурошнековой технологии для выемки весьма тонких пластов, которая соответствует критериям "безлюдная выемка", т.е. отсутствует необходимость пребывания рабочих в очистном забое. Управление исполнительным органом осуществляется из прилегающей выработки.

Испытания проводились на семи шахтах с различными горнотехническими условиями на пластах мощностью менее 0,9 м. Диапазон прочности кровли охватывал слабые, средние и прочные породы. Наилучших показателей достигли три шахты. Анализ хронометражных наблюдений показал, что при безаварийной работе среднесуточная нагрузка на одну машину может быть доведена до 130 - 150 т, а производительность труда повысится до 5-10 т на выход [2].

Еще одним новым направлением по созданию технологий выемки весьма тонких пластов является использование скрепероструговых установок. Они отличаются простотой конструкции и надежностью, автоматизацией управления. Разработанные варианты безлюдной выемки с применением скрепероструговых установок прошли шахтные испытания [2].

Наряду с углем в шахтах Донбасса сосредоточены значительные запасы метана. Украина по ресурсам метана занимает четвертое место в мире. Они составляют больше 13 трлн. м3 метана, которые в 3-3,5 раза превышают ресурсы природного газа [1].

Мировой опыт свидетельствует о том, что добыча метана ведется в США, Австралии, Китае, Канаде, Польше, России и других странах. Первый отечественный опыт принадлежит предприятию «Шахта им. А.Ф.Засядько».

В настоящее время на шахтах Донецкой области ведется комплекс работ, направленных на извлечение и утилизацию шахтного метана. Основными направлениями его использования являются:

сжигание в топках котлов. В качестве топлива для котельных шахтный метан используется давно и основную трудность составляет вопрос получения стабильной концентрации метана в газо-воздушной смеси.
использование в качестве моторного топлива для двигателей внутреннего сгорания. Работы по утилизации метана в качестве моторного топлива, получили развитие только в последнее время.
для получения электрической и тепловой энергии в дизельных и турбинных установках. По подсчетам специалистов, годовой энергетический потенциал шахтного метана в Донецкой области составляет 8,8 млрд. кВт-ч. Угольный метан как альтернативный источник может заменить около 40% необходимой Донецкой области электроэнергии [1].

Таким образом, по результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

определено, что использование управленческими работниками информационных технологий способствует повышению качества принимаемых решений и положительно влияет на работу угольного предприятия;
обоснована перспектива внедрения инновационных технологий, в частности "безлюдной выемки" на тонких угольных пластах, что обеспечит повышение уровня безопасности труда шахтеров;
наличие в угольных пластах большого количества метана и его добыча как ценного топлива, позволяет рассматривать угольные пласты, как угле-газовые месторождения, а шахту – как предприятие по добыче угля и метана.

Литература

1. Амоша А.И., Логвиненко В.И., Гринев В.Г. Комплексное освоение угольных месторождений Донецкой области. – Донецк: ИЭП НАНУ, 2007.

2. Технология выемки весьма тонких угольных пластов скреперостругами / К. Ф. Сапицкий, Ю. В. Бондаренко, И. И. Гомаль, Д. Я. Чучко. - Киев: Техника, 2003.