растущая с глубиной разработки запасов склонность угольных пластов к горным ударам и внезапным выбросам угля и газа (особую опасность представляют вмещающие угольные пласты породы, представленные песчаниками, насыщенными метаном);
высокий уровень производственного травматизма, особенно в наиболее тяжелых его формах, в том числе с летальным исходом, как непосредственно на рабочих местах, так и на поверхности, а также и по пути движения к лаве или проходческому забою или на поверхность;
значительная доля, с одной стороны, слабых и неустойчивых, а также пучащих горных пород, а, с другой стороны, трудно обрушающихся горных пород кровли, значительно затрудняющих управление кровлей и осуществлению других горных работ в шахте и способствующих повышенному травматизму;
обязательность осуществления непрерывности производственного процесса в целях управления кровлей при выемке угля из массива угольных пластов для обеспечения оптимальной скорости подвигания добычных забоев (лав) во избежание преждевременной посадки (обвала) кровли.
б) факторы, характеризующие наиболее существенные особенности угольной промышленности, отличающие ее от других отраслей промышленности и народного хозяйства, но имеющие ряд общих черт с отраслями горнодобывающей промышленности (например, горной химией, горнодобывающими предприятиями черной и цветной металлургии, нефтяной и газовой):
постоянное перемещение фронта горных работ по отношению к предмету своего труда (запасам полезных ископаемых), что в значительной степени определят технологию и организацию работ в шахте и на разрезе;
постоянные и, как правило, увеличивающиеся с глубиной притоки подземных, грунтовых, а иногда и поверхностных вод, которые после попадания в шахту (разрез) становятся шахтными водами, не пригодными не только для питья, но даже для технического водоснабжения без трех видов очистки (химической, бактериологической и от механических взвесей);
высокие температуры вмещающих горных пород, доходящие на глубоких горизонтах до 40-50 С и выше и требующие значительных затрат на охлаждение воздуха, подаваемого в забои, до нормативных уровней (в северных и других районах с низкими температурами, напротив, требуется подогрев подаваемого в шахту воздуха);
высокая влажность рудничной (шахтной) атмосферы (до 90-100%);
ограниченность и невоспроизводимость запасов угля в природных условиях нашей планеты, что делает конечным период их отработки;
весьма разнообразные условия залегания запасов угля и многочисленные нарушения пластов угля (тектонические разрывы угольных пластов, сбросы и взбросы пластов угля в границах шахтного поля, утонения и утолщения пластов, появление слабых почв и сыпучей кровли и так далее) требуют дополнительных затрат труда и создания соответствующих специализированных машин и механизмов для их отработки в этих условиях; весьма обширный диапазон качественных характеристик залегаемого в недрах и добываемого угля определяет его потребительские свойства и назначение технологического использования, что довольно ощутимо сказывается на уровне его потребительной стоимости и на рыночной цене.
Значительное разнообразие горно-геологических условий залегания угля в недрах (крутое, наклонное и пологое падение пластов угля, широкий диапазон мощностей пластов и междупластий, большое разнообразие физико-механических свойств угольных пластов и вмещающих пород, тектоника, гипсометрия и ряд других), а также большое разнообразие групп месторождений по количеству запасов угля в них, обусловливают необходимость создания специальной техники для проведения горных выработок и отработки запасов, которая нигде больше практически использована быть не может, что вызывает необходимость строительства специализированных заводов угольного машиностроения и включения их в состав угольной промышленности. Размеры месторождения и количество запасов в нем определяют во многом и мощность горнодобывающего предприятия. Технология отработки запасов угля также требует учета специфических условий залегания запасов угля в недрах, в первую очередь, - это падение пластов, их мощность, мощность междупластий, угленасыщенность месторождения, тектоника, склонность пластов угля и вмещающих пород к горным ударам и внезапным выбросам угля, породы и газа, водопритоки и т.д. Особенно богатым разнообразием условий залегания запасов угля в недрах отличается Кузнецкий угольный бассейн (от пологого до крутого падения пластов, мощность пластов от минимальной 0,6 - 0,7 м до 20 м и более) и месторождения Восточной Сибири и Дальнего Востока.
Постоянное совершенствование технологии отработки запасов угля привело к созданию новых прогрессивных технологических схем и систем разработки промышленных запасов угля, в том числе систем разработки по падению и восстанию пластов с погоризонтной подготовкой запасов, к созданию схем и методов безцеликовой выемки запасов и сохранением конвейерного штрека для отработки следующего яруса (лавы) в качестве вентиляционного, к разработке схем по отработке запасов с закладкой выработанного пространства, по оставлению породы в выработанном пространстве в шахтах и на разрезах и ряд других технических и технологических решений. Разработка новых и дальнейшее совершенствование существующих технологий и типов горно-шахтного оборудования продолжаются и в настоящее время. Создание новых высокомеханизированных комплексов нового поколения позволили в ряде случаев не только противостоять ухудшающимся горно-геологическим условиям залегания пластов и горнотехническим условиям их отработки, но и значительно, в несколько раз, поднять нагрузки на очистной забой (рабочий горизонт и шахту в целом).
Влияние этих факторов на величину экономической эффективности капитальных затрат, связанных с приобретением оборудования нового технического уровня и внедрением прогрессивных технологий, достаточно велико и трудно переоценить. Правда, негативное влияние инфляции и здесь постоянно вносит соответствующие коррективы. Поэтому при выполнении расчетов по определению конкретной величины эффективности затрат в условиях неуклонного роста технического прогресса в угольной отрасли и еще более быстрого роста объемов и нередко темпов инфляции необходимо учитывать весь комплекс факторов, активно и заметно влияющих на уровень экономической эффективности капитальных вложений.
Технологические, в основном, и технические, в меньшей мере, особенности производства на шахтах и разрезах оказывают значительное влияние, а в ряде случаев, определяют порядок и последовательность организации работы на угледобывающих предприятиях. Условия управления кровлей в очистных (добычных) забоях не допускают отставания груди забоя от опережающего горного давления более, чем на определенную (в каждом случае различную) величину. Поэтому необходимость обеспечения непрерывности работ в очистном забое и постоянного движения его в направлении отработки пласта не менее минимальной величины (в среднем не менее 3 м в сутки при длине лавы 150-250 м) является технологически обусловленной.
В связи с этим, организация работ в очистных забоях должна исходить из этого требования. Темпы проведения горных выработок должны, в свою очередь, обеспечивать своевременную подготовку и оснащение подготовленной линии очистных забоев необходимым горно-шахтным оборудованием с тем, чтобы ввод в действие новых забоев не отставал бы от естественного выбытия лав, закачивающих отработку своего столба. Оба эти условия требуют организации непрерывной работы как в шахтах, так и на разрезах.
Отработка сближенных угольных пластов подземным способом также требует определенного порядка и организации работ при их разработке в целях недопущения подработки вышележащего пласта опережающей отработкой нижележащего или иногда, напротив, требуется не допустить надработки нижележащего пласта вышележащим (особенно на больших углах падения и при большой тектонической нарушенности пластов и междупластий).
Необходимого технологического и организационного порядка выполнения работ требует и разработка защитных и защищаемых пластов, склонных к горным ударам и (или) внезапным выбросам угля, породы и газа (особенно при наличии и реальной возможности проявления обоих указанных факторов). Отработка таких пластов шахтным способом требует соблюдения особого режима работы.
Для организации и осуществления добычных и горнопроходческих работ требуется выделение специальной рабочей смены, нередко общей для всей шахты, в целях выполнения работ, связанных с осуществлением локальных (сотрясательного взрывания, дегазации и т.д.) или региональных профилактических мероприятий, что, наряду с необходимостью осуществления ремонтно-подготовительных работ, которые могут на различных участках шахты выполняться в различные смены, требует выделения двух смен из четырех или 50% общего рабочего времени для выполнения непрофильных вспомогательных работ.
Кроме того, проходка горных выработок в режиме сотрясательного взрывания (уже при подходе к пластам, склонным к внезапным выбросам угля, породы и газа и горным ударам) требует вывода людей из шахты или удаления их от места производства взрывных работ не менее, чем на 1000 метров, что также весьма существенно осложняет производство горных работ в шахте и снижает эффективность как капитальных, так и текущих затрат.
Никакая другая отрасль промышленности не имеет такого многообразия специфических, присущих только угольной отрасли, свойств, весьма затрудняющих выполнение необходимых технологических процессов, связанных с добычей угля, и не гарантирующих на все 100% безопасность выполнения этих работ.