Научный задел. Исследования выполнялись сотрудниками горного университета в 2019-2022 гг. в рамках научно-исследовательской работы по теме «Исследование и разработка комплекса организационно-технических рекомендаций по оптимизации организационных структур и производственных процессов для обеспечения устойчивого развития угледобывающей компании» по заказу Акционерного общества «СУЭК-Кузбасс».

Текущее состояние. Усиление конкуренции на мировых и региональных топливных рынках, значительные колебания цен на уголь, постоянное усложнение горно-геологических условий (по мере увеличения глубины ведения горных работ), а также ужесточение экологических требований обуславливают необходимость поиска эффективных организационно-технических решений по совершенствованию технологий подземной угледобычи и обеспечению устойчивой конкурентоспособности угледобывающих производств. Организационно-технологическое развитие современной подземной угледобычи основывается на повышении ее эффективности за счет применения и наиболее полной реализации производственного потенциала современного высокопроизводительного оборудования и, как следствие,  роста производительности труда, повышения уровней производственной и экологической безопасности, расширения спектра и повышения качества выпускаемой продукции, достигаемых за счет повышения эффективности управления качеством и совершенствования технологий переработки и обогащения угля, а также комплексного освоения ресурсов недр.

Решаемая проблема. Целью данной работы является выбор и обоснование перспективных направлений развития технологической структуры российских угольных шахт для обеспечения конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках угля за счет повышения производительности труда, роста экологичности и безопасности подземной угледобычи.

Методы исследования. Выполнен анализ особенностей изменения технологической структуры угольных шахт России на различных этапах их эволюции и особенностей реализации современных концепций «Intelligent mine» и «Invisible mine» при добыче угля подземным способом.

Результаты исследования. Определены перспективные направления развития технологической структуры современных угольных шахт, обеспечивающие повышение эффективности реализации потенциала современного высокопроизводительного оборудования и повышение конкурентоспособности подземного способа добычи угля.

Детали исследования. Рассмотрены этапы эволюции технологической структуры российских шахт, результаты преобразования ее технологических подсистем и элементов. Показаны основные проблемы и пути совершенствования технологических подсистем шахт. Рассмотрены особенности реализации современных концепций «Intelligent mine» и «Invisible mine» при добыче угля подземным способом.

Заключение. Совершенствование технологической структуры угольных шахт и их основных элементов (добычных участков) должны обеспечивать создание условий для достижения целей устойчивого развития посредством реализации производственного потенциала современного очистного оборудования, а также снижения воздействия производства на окружающую среду. В качестве направлений развития могут быть выделены:

- внедрение подготовки выемочных участков с использованием многоштрековой подготовки выемочных участков (в варианте три штрека) для повышения эффективности управления газовыделением и создания условий для реализации современных схем участкового транспорта;

- исключение влияния ранее отработанных сближенных пластов за счет взаимоувязки горных работ по пластам;

- обеспечение заблаговременной дегазационной подготовки выемочных участков с использованием эффекта разгрузки массива при разработке свит газоносных угольных пластов;

- обеспечение резерва времени на подготовку новых выемочных столбов;

- повышение эффективности монтажно-демонтажных работ за счет применения пневмоколесного транспорта;

- сокращение простоев оборудования, повышение уровня безопасности горных работ за счет внедрения информационных технологий (Intelligent Mine);

- снижение воздействия на окружающую среду, комплексное использование ресурсов угольных месторождений (Invisible Mine).