У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення актуальної науково-технічної задачі, що має важливе народногосподарське значення і полягає в установленні закономірностей процесу засмічення вугілля в комплексно-механізованих лавах пологих пластів, його взаємозв'язку з природним середовищем, технологією й економікою, розробці методів прогнозу засмічення і управління технологією вуглевидобутку, що забезпечують підвищення її ефективності. Обґрунтованість і достовірність наукових положень, висновків і рекомендацій роботи доведені: вибором методів і методик досліджень, які забезпечують підвищення достовірності початкових даних і зниження просторово-тимчасових коливань досліджуваних показників, що базуються на принципах рандомізації, репрезентативності, пасивного й активного планування експерименту; кількісною оцінкою надійності розроблених методів вибору рішень; задовільною збіжністю прогнозних оцінок з фактичними, установленою за результатами їхньої перевірки на спеціальних контрольних групах об'єктів (розбіжність не більше 15 %); успішним використанням результатів роботи у виробничій і проектній практиці, економічним і соціальним ефектом, досягнутим за результатами їхньої реалізації. Основні наукові й практичні результати проведених досліджень полягають у наступному. 1. Показано, що ріст засмічення і зольності вугілля, що видобувається в Україні, обумовлений насамперед постійно погіршуючими гірничо-геологічними умовами експлуатації серійних механізованих комплексів, приводить до зниження ефективності технології вуглевидобутку, яка, у свою чергу, залежить від її технічного рівня, діючих нормативів зольності, систем обліку видобутку, планування, матеріального стимулювання якості праці, вугільної продукції та управління параметрами технології. Ці складові ефективності були розроблені ще в 70-90 р.р., значно застаріли і потребують уточнення з урахуванням нових тенденцій у технології вуглевидобутку й змін, що відбулися в економіці галузі. 2. Уперше експериментально установлено і теоретично обґрунтовано, що величина засмічення вугілля в комплексно-механізованих лавах пологих пластів підкоряється логнормальному закону розподілу з параметрами = =2,1% і = 0,76%, де і - математичне очікування й дисперсія випадкової величини, логарифм якої розподілений за нормальним законом. 3. Установлені нові кількісні закономірності формування рівня засмічення вугілля в комплексно-механізованих лавах пологих пластів і показано, що при застосуванні комплексів нового й підвищеного технічного рівня, пересуванні мехкріплення з підпором, стовпової системи розробки й човникової схеми роботи комбайна спостерігається закономірна тенденція до зниження засмічення вугілля, а старого технічного рівня, пересуванні мехкріплення з розвантаженням (без підпору), суцільної, комбінованої системи розробки та однобічної схеми роботи комбайна - до його підвищення; зі збільшенням питомого опору кріплення, коефіцієнта перекриття й потужності безпосередньої покрівлі спостерігається тенденція до зниження величин засмічення вугілля; при переході від піщаників, вапняків і алевролітів до алевроліто-аргілітів і далі до аргілітів, що залягають в основній, безпосередній покрівлі й підошві пласта, існує чітка тенденція до зростання засмічення вугілля; категорії стійкості покрівлі по ДонВУГІ Б1, Б2 і Б3, хвиляста й сильнохвиляста гіпсометрія пласта мають тенденцію до підвищення засмічення вугілля, а Б4 і Б5, слабохвиляста і нормальна гіпсометрія – до його зниження. 4. Для кількісної оцінки впливу якісних факторів на рівень засмічення вугілля вперше запропонований узагальнений інформаційний показник – сума їхніх прогностичних коефіцієнтів. Традиційні показники, використовувані для цих цілей, не забезпечують такої оцінки. 5. Розроблено новий метод прогнозу засмічення й зольності вугілля, що відрізняється від відомих підвищеною точністю і надійністю оцінок (стандартна помилка оцінки величин засмічення вугілля не перевищує 5,4%, а надійність – 90%). Сутність методу полягає у формуванні зон з низьким і високим рівнем засмічення, прогнозуванні їх за допомогою розпізнавальної системи та наступною деталізацією прогнозу по багатофакторним регресійним рівнянням. В основу розробленого методу покладені нові принципи, що забезпечують урахування великої різноманітності та мінливості умов експлуатації механізованих комплексів, можливість моделювання рівня засмічення вугілля при реалізації в лаві різної технологічної обстановки й здійснення регулюючих впливів по його зниженню. Стандартна помилка оцінки прогнозованих величин експлуатаційної зольності вугілля складає при цьому 4%, а середня помилка апроксимації – 11%. 6. На основі отриманих математичних моделей розроблені блок-схема, алгоритм і програма його реалізації на ПЕОМ для розрахунку, аналізу й оцінки ефективності технологічних варіантів за фактором засмічення вугілля, за допомогою яких досліджено вплив ступеня сприятливості умов роботи комплексно-механізованих очисних вибоїв на рівень засмічення вугілля й ефективність керуючого технологічного діяння. При цьому вперше встановлено, що при оптимальному сполученні керованих факторів рівень засмічення вугілля в несприятливих гірничо-геологічних умовах може бути знижений на 13,7% у порівнянні з неоптимальним, в усереднених – на 18,7%, а в сприятливих – на 0,8%. Максимальне зниження засмічення вугілля досягається шляхом переходу на комплекси нового й підвищеного технічного рівня та виключення присічки бокових порід (ретельного їх підбору по області застосування і технічним характеристикам). 7. Розроблені, апробовані і впроваджені наступні нові методики: - збирання й узагальнення шахтних матеріалів про умови функціонування комплексно-механізованих очисних вибоїв, яка базується на принципах планування пасивного й активного експерименту і забезпечує зниження невизначеності початкових даних і їх випадкових просторово-тимчасових коливань; - установлення середніх і граничних нормативів зольності, максимально враховуюча особливості природних, технологічних і організаційних умов роботи комплексно-механізованих очисних вибоїв; - складання середньострокових і оперативних планів організаційно-технічних і спеціальних технологічних заходів щодо зниження зольності вугілля, яка забезпечує відбір найбільш ефективних з них, оцінку їх технічної й економічної доцільності, управління технологією вуглевидобутку і процесом збіднення вугілля; - управління технологією і засміченням вугілля на основі розроблених математичних моделей, нормативів зольності, реалізації ефективних технологічних, спеціальних заходів і запропонованої системи матеріального стимулювання підвищення якості праці і вугільної продукції, що базується на комплексі нових оцінних показників, кількісних оцінках якості праці й шкалі преміювання трудящих за дотримання й перевиконання планових техніко-економічних показників. 8. Дано економічну оцінку результатів виконаних досліджень і показано, що вони забезпечують приріст прибутку від реалізації вугілля, зниження витрат виробництва, зростання навантаження на очисний вибій, розширення інформаційної бази проектування й технічного нормування, підвищення оперативності проектування, планування й управління, безпеки робіт і технологічної дисципліни. Результати роботи прийняті до використання й реалізовані на вугільних шахтах, державних підприємствах, у навчальних і проектних інститутах. Фактичний економічний ефект, досягнутий у результаті впровадження окремих положень роботи складає 72449 грн., з яких 28979 грн. - частка автора. Основні положення дисертації опубліковані в наступних роботах: 1. Самкова Э.Р. Анализ факторов, влияющих на уровень засорения угля в комплексно-механизированных очистных забоях // Вестник МАНЭБ. – 2000. - № 2 (26). – С. 50-51. 2. Самкова Э.Р. Вопросы оптимизации качества угольной продукции / Сб. научн. трудов ДГМИ, вып. 11. – Алчевск: ДГМИ, ИПЦ "Ладо", 2000. – С. 28-31. 3. Самкова Э.Р. Оценка качества угольной продукции по геологоразведочным и эксплуатационным данным // Вестник МАНЭБ. – 2001. - № 1 (37). – С. 123-124. 4. Самкова Э.Р. Анализ информативности факторов, влияющих на засорение угля в комплексно-механизированных лавах / Сб. научн. трудов ДГМИ "Перспективы развития угольной промышленности в XXI веке". – Алчевск: ДГМИ, ВПЦ "Ладо", 2002. – С. 117-122. 5. Фрумкин Р.А., Буряков В.Ф., Самкова Э.Р. Система материального стимулирования повышения качества труда и продукции на угольных предприятиях / Сб. научн. трудов ДГМИ, вып. 12. – Алчевск: ДГМИ, ВПЦ "Ладо", 2000. – С. 60-66. 6. Фрумкин Р.А., Окалелов В.Н., Самкова Э.Р. Прогнозирование уровня засорения угля в комплексно-механизированных лавах пологих пластов // Уголь Украины. – 2003. - № 7. – С. 43-45. 7. Фрумкин Р.А., Окалелов В.Н., Самкова Э.Р. Управление засорением и зольностью угля в комплексно-механизированных очистных забоях / Сб. научн. трудов ДГМИ, вып. 17. – Алчевск: ДГМИ, ВПЦ "Ладо", 2003. – С. 4-14. 8. Самкова Э.Р. Основные направления снижения степени засорения добываемого угля // Материалы межд. конф. "Экология и безопасность жизнедеятельности – 2000" (Феодосия, сентябрь 2000 г.). – Алчевск: ВО МАНЭБ, ДГМИ, 2000. – С. 63-65. 9. Фрумкин Р.А., Окалелов В.Н., Самкова Э.Р. Методика оценки эффективности мероприятий по снижению засорения угля в очистных забоях / Сб. научн. трудов ДГМИ "Перспективы развития угольной промышленности в XXI веке". – Алчевск: ДГМИ, ВПЦ "Ладо", 2002. – С. 41-47. Особистий внесок автора в роботи, опубліковані в співавторстві, поля-гає в наступному: [5] – постановка задачі, розробка одиничних і узагальненого показників для оцінки якості праці й добутого вугілля; [6, 7, 9] - збирання й узагальнення даних про умови експлуатації механізованих комплексів, розробка методик досліджень і математичних моделей засмічення вугілля. |
