Тема 1. Горнопроходческие работы. 1. Общие сведения
 Скачать 0.92 Mb.
|
|
1. Общие сведения Вертикальные горные выработки, имеющие выход на поверхность, называют шахтными стволами. Вертикальные горные выработки, не имеющие выхода на поверхность, называют слепыми стволами. В зависимости от своего назначения стволы подразделяются на эксплуатационные, строительные и разведочные. Эксплуатационные стволы предназначены для обслуживания в период эксплуатации всего шахтного поля или его части: крыла, блока, горизонта. В зависимости от положения относительно шахтного поля их подразделяют на центральные, фланговые и блоковые, а от основного функционального назначения - главные и вспомогательные. Главные стволы служат для выдачи полезного ископаемого. Вспомогательные стволы предназначены для спуска-подъема людей (людские); спуска-подъема людей, материалов и оборудования (грузолюдские); вентиляционные (воздухоподающие и воздуховыдающие) и др. Часто стволы выполняют несколько функций одновременно. В этом случае их называют по главной их них. Строительные стволы используют для ускорения строительства подземного комплекса горных выработок шахты (рудника). В дальнейшем они могут быть переоборудованы для выполнения одной из указанных выше функций. К таким стволам относят и углубочные стволы, служащие для углубки эксплуатационных стволов в процессе разработки шахтного поля. Разведочные стволы используют для разведки или доразведки шахтного поля перед строительством шахты или в период ее эксплуатации. Срок службы стволов устанавливается в зависимости от назначения. Стволы, предназначенные для обслуживания подземного сооружения, имеют срок службы, равный времени эксплуатации подземного сооружения. Каждый ствол состоит из трех частей: устья, основной части и зумпфа. Устьем ствола называют его верхнюю часть, непосредственно примыкающую к земной поверхности, закрепленную усиленной конструкцией крепи, расположенную в основном в наносах и предназначенную для восприятия нагрузок от зданий и сооружений. Основная наиболее протяженная часть ствола располагается между устьевой и зумпфовой частями и служит для соединения поверхности с эксплуатируемым горизонтом. Зумпфом называется самая нижняя, расположенная ниже последнего эксплуатируемого горизонта, часть ствола, служащая в качестве аккумулирующей емкости для воды, стекающей по стволу, и используемая для размещения подъемного сосуда (скипа или многоэтажной клети) в момент загрузки и разгрузки. Известны два основных способа проходки ствола-обычный и специальный. При проектировании способ проходки выбирают на основании анализа горногеологических и гидрогеологических условий шахтного поля в месте заложения ствола и технико-экономического сравнения альтернативных вариантов. Обычный способ проходки стволов применяют в породах I-III категории устойчивости и с притоком воды в забой не более 8 м3/ч. Отличительной особенностью этого способа является ведение проходческих работ без предварительного водоподавления или упрочнение вмещающих пород. Этот способ проходки применяют в основном с помощью буровзрывных работ (БВР) и в отдельных случаях- проходческими комбайнами в породах с крепостью по шкале проф. Протодъяконова f 10. К специальным способам проходки стволов относят проходку способом искусственного замораживания горных пород, с применением тампонажа горных пород, с водопонижением, применением опускных сооружений и др. К специальным способам проходки относят также бурение стволов и скважин большого диаметра. Стволы в породах IV категории устойчивости независимо от величины ожидаемого притока воды проходят специальными способами, обеспечивающими повышение устойчивости и водопронецаемости горных пород. Стволы могут иметь следующие формы поперечного сечения: круглую, прямоугольную, криволикую, эллептическую, прямоугольную с выпуклыми сторонами. Рациональность использования поперечного сечения ствола для размещения подъемных сосудов, лестничного отделения, труб и кабелей характеризуется отношением всей площади сечения ствола к полезной площади. Для указанных форм сечения стволов это соотношение составляет: прямоугольная - 1; криволикая - 1,22; эллептическая - 1,27; круглая - 1,3. Несмотря на то, что прямоугольная форма позволяет наиболее рационально использовать площадь сечения ствола, она имеет ограниченное применение из-за следующих недостатков: низкой несущей способности крепи; большой трудоемкости высечки углов, особенно в крепких породах; сложности водонепронецаемости и др. Стволы эллептической, криволикой и прямоугольной с короткими выпуклыми сторонами применяют только при реконструкции стволов с заменой деревянной или металлической крепи на монолитную бетонную или железобетонную, когда необходимо сократить объем выемки породы. Шахтные стволы круглой формы поперечного сечения более удобны для организации механизации проходческих работ, обеспечивают наибольшую устойчивость вмещающего породного массива, лучше противостоят давлению горных пород и хорошо герметизируются. В связи с этим, они получили наибольшее распространение в практике шахтного строительства, несмотря на то, что круглая площадь поперечного сечения используется наиболее не рационально. Размеры поперечного сечения ствола определяют графическим методом с учетом площадей, занимаемых подъемными сосудами, лестничным отделением, трубами, армировкой, с соблюдением зазоров между ними, расстрелами и крепью ствола. Графически найденную площадь поперечного сечения ствола проверяют по условиям проветривания шахты. Диаметры поперечного сечения ствола принимают равными от 4 до 8 м и кратными 0,5 м. В угольной промышленности размеры диаметров стволов от 6 до 8 м, в горно-химической - 6 - 7,5 м. При строительстве транспортных сооружений размеры диаметров стволов - 5-6 м, гидротехнических сооружений от 4,5 до 15 м. Стволы по глубине классифицируют на неглубокие до 300 м, средней глубины - 300 - 700 м и глубокие - более 700 м. В горнодобывающей промышленности б. СССР в 1980-х годах ежегодно проходили в среднем 22 тыс. м стволов, из которых 80-90 % составляла проходка новых стволов и 10-20 % - углубка. Наибольшее распространение получил буровзрывной способ проходки по совмещенной технологической схеме (95-98 %) с последующим армированием. Эта схема является наиболее простой, универсальной и обеспечивает в основном комплексную механизацию проходческих работ на базе имеющегося оборудования. Объемы механизации работ по погрузке породы в стволе с механическим вождением грейфера и бурением шпуров механизированными установками достигли соответственно: в угольной промышленности 93 и 89 % ; в горнорудной промышленности - 87 и 77 %. Подавляющее большинство стволов (более 90 %) крепят монолитным бетоном и железобетоном с помощью передвижных металлических опалубок сверху вниз вслед за подвиганием забоя со спуском бетонной смеси по трубам с поверхности. Комбайновый способ проходки достигал 10-15 % общего объема стволов, проходимых в угольной промышленности. При комбайновом способе средняя техническая скорость проходки ствола достигла 57,7 м/ мес, а производительность труда проходчиков - 5,74 м3/ чел.-смену. Однако стоимость проходки в 2-3 раза превышала среднюю ее стоимость, полученную при буровзрывном способе. Таким образом, можно предположить, что в ближайшие 10-15 лет в России и странах СНГ буровзрывной способ проходки будет основным при строительстве стволов. Анализ динамики изменения технико-экономических показателей проходки стволов на примере угольной промышленности б. СССР свидетельствует, что существенного улучшения их средних показателей за последние 20 лет не наблюдается (1968 г. - средняя скорость проходки 49,6 м/ мес, производительность труда проходчиков 1,55 м3/чел. смену, 1990 г. - соответственно 51,1 м/мес и 2,08 м3/чел. смену). Одновременно возросли стоимость, материалоемкость и продолжительность строительства. Сложившаяся ситуация не может быть объяснена исключительно возросшими средними величинами глубины (на 10 %) и диаметра в свету (на 8 %) проходимых стволов и свидетельствует о необходимости решения ряда организационно-экономических проблем, общих для народного хозяйства страны. 2. Подготовительный период строительства. Оснащение стволов к проходке Процесс строительства шахты можно подразделить на три периода: подготовительный, первый основной, второй основной. Каждый из этих периодов характеризуется сложными и трудоемкими горнопроходческими и строительно-монтажными работами (СМР), однако одним из наиболее важных и ответственных является подготовительный период строительства, так как от рациональной организации этого периода во многом зависит успех строительства шахты в целом. Подготовительным периодом считается промежуток времени между началом СМР и началом проходки стволов. В подготовительный период выполняются работы как непосредственно на промышленной площадке шахты (внутриплощадочные работы), так и вне ее (внеплощадочные работы). До начала подготовительного периода осуществляют организационно-технические мероприятия: - проводят инженерно-геологические изыскания; - оформляют финансирование; - заключают договора на строительство с подрядными и субподрядными организациями; - решают вопросы, связанные с обеспечением строительства материалами, конструкциями и деталями и др. После выполнения указанных мероприятий приступают к выполнению СМР и планировочных работ подготовительного периода. В состав внеплощадочных работ входят строительство магистральных линий, протяженность которых превышает 3 км. К ним относятся внешние подъездные железнодорожные пути, автомобильные дороги, линии электропередач с трансформаторными и распределительными подстанциями, линии связи, водопроводные магистрали с заборными сооружениями и др. Железнодорожные пути прокладывают от ближайшей железной дороги или эксплуатационной шахты до промышленной площадки горного предприятия. Автомобильную дорогу строят от ближайшей автодороги республиканского или областного значения до промышленной площадки шириной не менее 6 м с асфальтовым покрытием. Электроснабжение строящейся шахты должно осуществляться по двум независимым линиям электропередач. При строительстве шахт, удаленных на значительное расстояние от источников электроэнергии, работы подготовительного периода обеспечивают электроэнергией от передвижных электростанций с двигателями внутреннего сгорания. Линию телефонной связи строят от ближайшего телефонного узла. Воду целесообразно подавать из действующих систем водоснабжения. Потребность воды определяют в соответствии с нормативами. Для сброса шахтных и бытовых вод строят канализационный трубопровод с очистными сооружениями. Схемы электроснабжения, связи, водо- и теплоснабжения должны быть увязаны между собой на всех этапах выполнения СМР с учетом последующего развития строительства в данном районе. В состав внутриплощадочных работ входят: - создание геодезической сети - работы нулевого цикла, включающие рубку и корчевание леса, разбивку осей зданий и сооружений, рытье траншей и прокладку сетей энерго- и водоснабжения, канализации с сооружением для них коллекторов, устройство постоянных и временных внутриплощадочных дорог, строительство резервуаров для хранения запаса воды на противопожарные нужды и др. - создают общеплощадочное складское хозяйство; - строят административно-бытовой комбинат с помещениями для нарядной, раздевалки, душа и др.; - строят механические мастерские, компрессорную, котельную, трансформаторную подстанцию. Продолжительность подготовительного периода исчисляется от начала СМР на шахтной площадке до начала работ по проходке ствола и зависит от мощности шахты, числа, диаметра и глубины сооружаемых стволов, степени освоенности района строительства, расстояния шахтной площадки от линии железной и автомобильной дороги и др. Таблица 2.1 - Нормы продолжительности подготовительного периода в зависимости от мощности шахты
Фактически продолжительность подготовительного периода составляет 20-24 месяца. Оснащение - это комплекс стволового проходческого оборудования, зданий и сооружений производственно-технического, вспомогательного и санитарно-бытового назначения, инженерных коммуникаций и горнопроходческого оборудования на поверхности. В состав работ по оснащению входят планировка промышленной площадки, сооружение устья ствола, подготовка к сооружению технологического отхода и его проходка, строительство зданий и сооружений, монтаж проходческого оборудования и копрового комплекса на поверхности и др. Технические решения по оснащению проходки вертикальных стволов должны обеспечивать минимальную продолжительность сооружения ствола, минимальную стоимость и трудоемкость СМР по оснащению, высокую производительность подъемных установок по выдаче горной массы как при проходке ствола, так и при проведении горизонтальных горных выработок, минимальную продолжительность переоснащения ствола для проведения горизонтальных выработок, высокий уровень индустриализации СМР за счет широкого использования комплексноблочных и мобильных зданий, строительных конструкций повышенной заводской готовности. Схемы оснащения, применяемые в практике шахтного строительства, систематизированы для стволов, которые на период эксплуатации оборудуются башенными копрами и многоканатными подъемными машинами, и стволов, оборудуемых металлическими копрами и машинами наземной установки. Схема оснащения с использованием временного проходческого копра и временных подъемных машин. На промышленной площадке сооружают проходческий копер, монтируют временные подъемные машины (передвижные или стационарные), возводят комплекс зданий, сооружений, устанавливают проходческое оборудование. После проходки ствола временный копер демонтируют, возводят постоянный башенный копер и монтируют многоканатные подъемные машины. Армирование ствола по этой схеме целесообразно вести во время монтажа многоканатных подъемных машин с использованием временных подъемных машин и проходческих лебедок. После этого навешивают подъемные сосуды, монтируют обменные и загрузочные устройства, проводят горизонтальные и наклонные горные выработки. Схема оснащения с использованием постоянного башенного копра и временных подъемных машин. После выполнения первоочередных работ на промышленной площадке по подготовке к строительству возводят постоянный башенный копер (железобетонный или металлический), монтируют в нем проходческое оборудование, на поверхности сооружают здания и монтируют оборудование для проходки ствола. В период проходки и армирования ствола заканчивают строительные работы в башенном копре и монтируют многоканатные подъемные машины. Схема оснащения с использованием временного проходческого копра с последующей надвижкой постоянного металлического башенного копра. Технологическая последовательность работ по оснащению и проходке ствола соответствует последовательности первой схемы, за исключением армирования, которое выполняют с временного копра. Во время проходки и армирования ствола в стороне от ствола на монтажной площадке сооружают постоянный башенный копер, который после проходки ствола по накаточным путям надвигают в проектное положение. По фактору “продолжительность строительства ствола” эта схема является наиболее эффективной. Схема оснащения с использованием постоянного металлического копра. После подготовки промышленной площадки к строительству над стволом сооружают постоянный металлический копер, монтируют проходческие металлоконструкции (подшкивную площадку, разгрузочный станок, нулевую раму). При этом, если при проектировании копра не были учтены нагрузки от проходческого оборудования, усиливают отдельные элементы копра. Вокруг ствола возводят здания и монтируют проходческое оборудование для сооружения ствола. В качестве подъемных машин используют как постоянные, так и временные. Постоянные подъемные машины эффективны в том случае. когда они по своей производительности обеспечивают высокие скорости проходки ствола и проведения горизонтальных и наклонных горных выработок. После проходки и армирования ствола производят его переоснащение для работы по постоянной схеме. По этой схеме к началу работ по оснащению требуется изготовить металлоконструкции постоянного копра и заказать и получить от завода-изготовителя подъемных машин и комплектующее электрооборудование. Это сопряжено с определенными трудностями, начало проходки ствола может задерживаться, поэтому эта схема имеет ограниченное применение. Схема оснащения с использованием проходческого копра и временных подъемных машин. В подготовительном периоде над стволом сооружают временный проходческий копер, возводят здания, сооружения и монтируют проходческое оборудование, используемое при проходке ствола. Во время проходки ствола в стороне от него монтируют постоянный металлический копер. который после проходки и армирования ствола надвигают в проектное положение. К этому моменту должны быть смонтированы постоянные подъемные машины. Горизонтальные и наклонные выработки проводят с использованием постоянных подъемных машин. Если по производительности постоянные подъемные машины не могут обеспечить проведение горных выработок в установленные сроки, то их сооружают с использованием временного копра и временных подъемных машин. Переход на постоянные подъемные машины в этом случае перед сдачей шахты в эксплуатацию. При массовом применении проходческих копров из крупноразмерных элементов, передвижного проходческого оборудования и мобильных зданий эта схема по факторам “продолжительность строительства ствола”, “стоимость и трудоемкость СМР по оснащению” будет в ближайшие годы основной. Размещение проходческого оборудования в стволе должно обеспечивать удобство и устойчивость подвесного полка и опалубки, а также рациональное размещение вокруг ствола подъемных машин, проходческих лебедок, необходимых зданий и сооружений. При размещении в поперечном сечении ствола выбранного оборудования следует соблюдать следующие условия: это оборудование должно обеспечивать максимальные темпы проходки ствола; бадьи подъемных установок располагать как можно ближе к центру ствола, обеспечивая возможности перемещения проходчиков по периметру ствола; проходческие бадьи, трубопроводы и другое оборудование располагать так, чтобы они могли быть использованы и не мешали армированию ствола; трубы всех назначений подвешивать к стенкам ствола при последовательном армировании или к расстрелам при одновременном армировании; по оси ствола оставлять свободное пространство диаметром 200-300 мм, огражденное раструбом для пропуска центрального отвеса. При расположении оборудования, зданий и сооружений необходимо руководствоваться следующими требованиями: временное оборудование, здания и сооружения не должны размещаться в местах, отведенных по генеральному плану под постоянные здания и инженерные коммуникации; временные АБК размещать в стороне от дороги, ведущий на отвал породы, но поблизости от ствола. соединяя их утепленными галереями с копрами; электростанции располагать вблизи от основных потребителей электроэнергии - подъемных машин, компрессорной станции; временные здания и сооружения располагать так, чтобы оставались проезды вокруг копра (шириной не менее 15 м) для большегрузных автомобилей; передвижные подъемные машины для проходки верхней части ствола размещать впереди стационарных подъемных машин. 3. Стволовое проходческое оборудование Проходческий полок - металлическая многоэтажная конструкция, подвешенная на канатах и служит для предохранения людей в забое от случайно упавших предметов, для крепления направляющих канатов, пропуска проходческого оборудования, материалов, размещения специального оборудования и места для человека (полкового), для координации работ рукоятчика и рабочих забоя (Рис.3.1)  Рис. 3.1 Проходческий двухэтажный полок 1- монорельс для установки на нем погрузочной машины; 2- нижний этаж полка; 3- отклоняющие шкивы; 4 – направляющие стойки; 5- направляющие бадейные стойки; 6 – межэтажные соединительные стойки; 7- верхний этаж; 8 – распорные гидродомкраты; 9 – сетчатое ограждение бадейных проемов; 10 – канаты; 11- водоотделитель пневмосистемы; 12- защитные щитки. Подвесной полок после проходки ствола используют после соответствующего переоборудования в качестве армировочного полка. К конструкции проходческих полков предъявляют следующие технические требования. Полок должен поставляться на промышленную площадку укрупненными блоками (секциями), максимальные габариты секции полка при сборке его в забое ствола должны позволять спуск и выдачу через проемы нулевой рамы. По условиям размещения оборудования на полках для стволов диаметром 6,5 м предусматривать три этажа, а для стволов диаметром более 6,5 м - два этажа. Верхний этаж проходческого полка должен предназначаться для складирования гибких трубопроводов, кабелей и наращивания всех трубопроводов, поэтому он должен быть свободным от всего оборудования за исключением бака для воды и масловодоотделителя. Баки для воды (водоотлива и промывки шпуров) должны располагаться на этажах таким образом, чтобы обеспечивать устойчивое положение полка при его перемещениях по стволу. Зазор между крепью ствола и монорельсом погрузочной машины должен составлять 440-490 мм. Зазор между крепью ствола и ободом нижнего этажа полка необходимо перекрывать щитками из транспортерной ленты в два слоя. По периферии этажей полка необходимо предусматривать решетчатые ограждения высотой не менее 1400 мм, нижняя часть которого зашивается стальными листами на высоту 300 мм толщиной 2,5-3 мм с открывающимися проемами (4 шт. на этаж) для сброса мусора при очистке этажей. На всех этажах полка должны быть проемы для пропуска труб подачи бетона, сжатого воздуха, водоотлива. Зазоры между фланцами трубопроводов и ободом полка должны быть 100-150 мм. Проходческие полки должны иметь бадейные проемы размерами не менее 1600 мм. Бадейные проемы следует снабжать четырьмя жесткими направляющими стойками, равномерно расположенными по окружности и установленными таким образом, чтобы между стойками и бадьей был зазор 40-50 мм; две из них должны иметь посадочные площадки для направляющей рамки. Конструктивно проходческий двухэтажный полок состоит из нижнего и верхнего этажей, соединенных между собой междуэтажными стойками, выполняющими одновременно роль направляющих лыж. На этажах полка расположены бадейные проемы. имеющие ограждения. Расстояние между этажами определяют с учетом шага установки расстрелов в стволе. Канаты, по которым перемещаются направляющие рамки бадей, одновременно используются для подвески забойной опалубки. Бадейные проемы снабжены направляющими стойками для предотвращения раскачивания бадей при их движении через этажи полка. Шкивы служат для отклонения направляющих канатов. Они располагаются под верхним этажем на направляющих стойках и на периферии нижнего этажа. Под нижне этажем прикреплен монорельс для установки на нем грейферной породопогрузочной машины. Соединение секций этажей между собой осуществляют с помощью четырех-пяти осей и шести-восьми болтов. Гидросистема полка служит для создания гидрораспора полка и обеспечивает его устойчивое положение с целью восприятия реактивных и опрокидывающих моментов, возникающих во время работы породопогрузочной машины. Пневмосистема полка служит для подачи сжатого воздуха от става труб, подвешенного в стволе, к механизмам породопогрузочной машины, бурильной установки, молоткам и насосам. Независимо от типа подвесного устройства этажные площадки состоят из стальных балок, наружного кольца из швеллера, окаймляющего площадку, и настила. Балки изготавливают из двутавров и швеллеров не менее N20, окаймляющее кольцо - из швеллеров N16 до N30, настил из рифленой стали не менее 5 мм. Стволовые погрузочные машины. Загроможденность ствола подвесным оборудованием, наличие воды и отстутствие естественного освещения чрезвычайно усложняют погрузку горной массы в забое вертикального ствола. Конструкции машин для погрузки породы при проходке вертикальных стволов должны отвечать ряду требований. 1. Легко обеспечивать обслуживание всей площади забоя и позволять хорошо просматривать забой ствола. 2. Обеспечивать простоту управления и возможность применения в стволах различного диаметра. Кроме того, при проведении погрузочных работ в стволе узлы машины должны быть защищены от ударов о стенки ствола и различного оборудования, обеспечивать возможность ее подъема перед взрыванием породы на безопасную высоту и быстрого спуска после взрыва, возможность спуска и подъема в процессе погрузки породы. В стволах в основном работают погрузочные машины с грейферным органом черпания. В зависимости от емкости грейфера машины подразделяются на машины малой емкости - до 0,4 м3 включительно, средней емкости - до 0,65 м3, большой емкости - 1м3 и более. Кроме того грузчики подразделяются на грузчики с ручным вождением грейфера и механическим вождением грейфера. К погрузочным машинам с ручным вождением грейфера относятся КС-3, КС-3М, КС-4. В стволах небольшой глубины (до 300 м) пр углубках и погрузке горной массы в бадьи вместимостью до 2 м3 применяют погрузчики КС-3. Пневмопогрузчик КС-3 (Рис.3.2.) состоит из пневмоподъемника, грейфера с пневмозатвором, водила и пневмосистемы. Погрузчик КС-3 подвешивается к канату (диаметром 17,5 мм) пневматических лебедок ЛППГ- или ПЛП-1,5,  Рис. 3.2 Пневмопогрузчик КС-3 1- пневмоподъемник; 2- пневмозатвор; 3- пневмокоммуникация; 4- водило (ручка); 5- грейфер. которые устанавливаются на проходческом полке или натяжной раме. Цикл погрузки КС-3 состоит из следующих операций. 1. Перемещение машины от бадьи к месту захвата породы, опускание с раскрытыми челюстями грейфера, закрывание челюстей грейфера с захватом породы, подъем грейфера на высоту бадьи и перемещение его к бадье, разгрузка породы из грейфера в бадью, Продолжительность цикла черпания - 30-40 с. Усилие Р перемещения погрузчика по забою зависит от высоты его подвески  (3.1)где Q - вес погрузочной машины. кН; R - расстояние от вертикальной оси подвески до черпания породы, м; h - высота подвески грейфера (h= 15-20 м). К погрузочным машинам с механизированным вождением грейфера относятся КС-2у/40 (Рис.№.3), ОСК, КС-1МА, КСМ-2у и др. Эти погрузочные машины имеют аналогичную конструкцию и отличаются друг от друга вместимостью грейфера, производительностью и конструкцией отдельных узлов. Эти машины монтируются под нижнем перекрытием проходческого полка на центральной опоре и круговом монорельсе. КС-2у/40 состоит из грейфера, подвешенного на канате к тельферу грузоподъемностью 5 тонн. Тельфер при помощи лебедки перемещается по раме, которая одним концом шарнирно соединена с центральной опорой, а другая - с тележкой поворота. Тележка имеет пневмопривод для перемещения по кольцевому монорельсу. Управление машиной сосредоточено в будке машиниста. В настоящее время разработаны электрогидравлические погрузчики МПГС и МПС.  Рис. 3.3 Погрузчик КС-2у/40 1- кольцевой монорельс; 2- тележка поворота; 3- лебедка; 4- тележка тельфера; 5- двухъярусная центральная подвеска; 6- рама; 7- тельфер; 8- кабина машиниста; 9 – пневмогрейфер. Стволовые бурильные установки. Для сокращения продолжительности бурения шпуров, а также для облегчения тяжелого труда и уменьшения числа проходчиков, занятых на бурении шпуров при проходке вертикальных шахтных стволов, применяются механизированные бурильные установки, делящиеся на две большие группы: подвешиваемые к тельферу стволовой погрузочной машины и передвигающиеся независимо от погрузочной машины. По своим конструктивным особенностям стволовые бурильные установки должны удовлетворять следующим основным требованиям: - полностью обуривать забой ствола; - проходить при подъеме и спуске в бадьевые проемы полков и легко транспортироваться на поверхности под копром. Этим требованиям в наибольшей степени соответствуют бурильные установки типа БУКС. Установка БУКС-1м (Рис.3.4) состоит из раздвижной колонки, к которой прикреплены четыре стойки с бурильными молотками, и пневмосистемы с пультом управления. Вспомогательное оборудование установки состоит из насоса для подачи воды к бурильным машинам, бака для промывочной воды и фиксатора кругового перемещения, который располагается на подвесном проходческом полке. Установки БУКС-1м, БУКС-1мц и БУКС-2м оснащены бурильными машинами БГА-1м, что позволяет бурить шпуры в породе с f=14-16. В установках БУКС-1у2 и БУКС-1у5 применены машины типа ПК-75, что дает возможность бурить породы с f=20. С учетом эксплуатации бурильных установок типа БУКС и СМБУ в ЦНИИподземмаше разрабатывается новая электрогидравлическая установка типа БУС, которая предназначена для совместной работы с установкой МПГС. Техническая производительность установки БУС в 2 раза выше, чем установок типа БУКС.  Рис. 3.4 Бурильная установка БУКС-1М 1- пульт управления бурильными машинами; 2- лестницы; 3- центральная раздвижная колонна; 4- четыре бурильные машины; 5- шарнирные узлы крепления бурильных машин. Металлическая забойная опалубка. Для крепления стволов монолитным бетоном применяются различные виды металлических опалубок. К призабойным опалубкам предъявляются следующие требования: - опалубка должна иметь цилиндрическую форму с гладкой наружной поверхностью; - диаметр окружности по внешней поверхности в ее рабочем положении (при укладке бетона) должен быть равен диаметру ствола в свету. После отрыва опалубки от бетона при ее перемещении диаметр наружной поверхности опалубки должен быть на 7 – 12 см меньше диаметра ствола в свету; - опалубка должна быть простой конструкции с минимальной затратой времени на ее перемещение и установку в забое; - масса опалубки должна быть тоже минимальной. Конструктивное качество опалубки определяется критерием металлоемкости опалубки Ру (кг/м2)  (3.2)где Ро - масса опалубки, кг; ho -рабочая высота опалубки, м; Dсв - диаметр ствола в свету, м. Первоначально применялись створчатые опалубки типа ОС. В настоящее время в основном применяются опалубки, которые по сравнению со створчатыми опалубками имеют меньшую металлоемкость (Ру= 0,7– 0,8 т/м2) и трудоемкость по их перемещению. Широко используют секционные самоцентрирующиеся опалубки (Рис.3.5), которые подвешиваются на направляющих канатах бадей или на специально для этой цели предусмотренных трех канатах. Высоту опалубки принимают от 2 до 4,5 м. При пересечении стволом горных пород с f 4 высоту опалубки принимают не более 2-2,2 м, при пересечении горных пород с f=6-8 - не более 3 м, а при пересечении пород с f 8-13 - не более 4,5 м.  Рис. 3.5 Секционная самоцентрирующаяся опалубка 1- горизонтальное кольцо; 2- соединительные вертикальные стойки; 3- секции, формирующие оболочку опалубки; 4- горизонтальное кольцо; 5- косынки; 6- карманы для бетоновода; 7- пальцы (ролики); 8- винтовые стяжки; 9- канатные подвески опалубки; 10- продольно-наклонные пазы; |