Лекции_ВСЕ. Геотехнология строительная

• Название: Геотехнология строительная
• Анкор: Лекции_ВСЕ.docx
• Дата: 18.10.2017
• Размер: 1.71 Mb.
• Имя файла: Лекции_ВСЕ.docx
• Тип: Лекция; #9531
• страница: 7 из 11

Стволовые погрузочные машины с ручным вождением грейфера

Стволовые погрузочные машины предназначены для погрузки породы в бадьи и должны удовлетворять следующим требованиям: обладать прочностью и надежностью в работе, обеспечивать погрузку со всей площади забоя, иметь небольшие размеры, но достаточную емкость, быть простыми в управлении и маневренными, легко монтироваться и демонтироваться в забое ствола. Кроме этого машины должны легко подниматься на безопасную высоту перед ведением буровзрывных работ и так же опускаться на забой, легко внедряться в горную массу любой крепости и иметь высокий коэффициент заполнения при погрузке.

В отечественной и зарубежной практике более всего удовлетворяющим поставленным требованиям является грейфер. Грейферные машины классифицируются по способу вождения: с ручным и механизированным вождением. Остальные параметры: емкость грейфера, способ подвески (на канате, на манипуляторе, к стенке ствола и т.д.) при выборе стволовой погрузочной машины рассматриваются как дополнительные данные к характеристике для соответствующей схемы оснащения и проходки вертикального ствола. Первой погрузочной машиной, получившей широкое распространение после ручной погрузки породы в бадьи, стал пневматический грузчик БЧ-1у, затем пневмогрузчик ГП-2, разработанный СКБ Кузнецкого машиностроительного завода. В настоящее время эти грузчики серийно не выпускаются как устаревшие. На смену грузчикам БЧ-1у и ГП-2 институтом ЦНИИПодземмаш создан более производительный пневмогрузчик КС-3. Он был внедрен в тресте "Донецкшахтопроходка" комбинатом "Донецкшахтострой" при скоростной проходке вентиляционного ствола шахты "Бутовская-Глубокая", где в 1957 г. за месяц было пройдено 241,1 м готового ствола. С применением грузчиков КС-3 максимальная производительность поднялась на 20%, а площадь забоя, обслуживаемая одним пневмогрузчиком, увеличилась в 1,3-1,6 раза.

Погрузочные машины с механизированным вождением грейфера

Погрузка породы грузчиками с ручным вождением грейфера рассматривается как частичная механизация процесса и не может отвечать современным требованиям, поэтому ставится задача добиться полной механизации. Если для первой фазы погрузки породы эта задача практически решена, то для второй фазы такие отечественные машины предстоит еще создать. В настоящее время применяется целый ряд погрузочных машин с механизированным вождением грейфера: КС2у/40, КС-1, 2КС-2у/40, 2КС-1м, "Погрузчик", ПМС.

Погрузочная машина КС-2у/40. Машина предназначена для погрузки взорванной горной массы в бадьи при проходке вертикальных стволов диаметром от 4 м и выше. Машина нашла широкое применение при оснащении в самых различных схемах проходки стволов не зависимо от глубины ствола. Она рассчитана на средние темпы проходки 60 м в месяц и выше. Машина КС-2у/40 состоит из грейфера 9 емкостью 0,65 м3, подвешенного на канате к тельферу 7, который при помощи лебедки 3 радиально перемещается по раме 6 посредством тележки 4.



Рисунок. Погрузочная машина КС-2у/40

Благодаря радиальному перемещению тельфера на раме и повороту рамы вокруг центральной подвески грейфер может забирать породу из любой точки забоя. Управление грейфера осуществляет машинист из кабины 8, которая перемещается вместе с рамой по окружности, обеспечивая удобство обзора и управления.

Стволовые бурильные машины и перфораторы

При оснащении стволов к проходке очень важным является произвести выбор и поставить соответствующую буровую технику. Ручное бурение при проходке стволов было распространено вплоть до 70-х годов. Его главными недостатками являются низкая производительность труда проходчиков и трудности в комплектовании проходческих бригад, так как на бурение приходится комплектовать отдельное дополнительное и многочисленное звено бурильщиков. В Донбассе по предложению Н.М. Марковича была разработана бурильная установка БУС-1м, но наиболее работоспособной и перспективной является БУКС-1м конструкции ЦНИИПодземмаша, используемая в комплексе с породопогрузочной машиной КС-2у или КС-1м.

В институте КузНИИшахтострой коллективом авторов создана и внедрена стволовая бурильная машина СМБУ. Машины типа БУКС и СМБУ в настоящее время являются основными стволовыми бурильными машинами, которые серийно выпускаются заводами.

Установка БУКС-1м остоит из пульта управления 1 бурильными машинами, центральной телескопической колонны 3, к которой с двух сторон шарнирно крепят выдвижные стрелы 4 с четырьмя (самый распространенный вариант) бурильными машинами типа БУ-1. Установку подвешивают на тельфере погрузочной машины и перемещают по забою механизмом вождения грейфера. В рабочем положении центральную колонну распирают между тельфером и забоем ствола. На направляющих стойках бурильных машин установлены лестницы 2 для обеспечения обслуживания узлов, расположенных в верхней части установки. Шарнирные узлы крепления 5 бурильных машин позволяют устанавливать их в заданное рабочее положение согласно расположению шпуров по паспорту буровзрывных работ и складывать их в транспортное положение, обеспечивая требуемый габарит для пропуска установки через бадейный проем в полке. Установка обеспечивает бурение шпуров вертикально и до 10о к вертикали, а также позволяет смещать сетку бурения, что исключает бурение по возможным отказам в шпурах предыдущей заходки. БУКС-1м в забое при бурении обслуживает 4-5 проходчиков, а перемещение по забою осуществляет машинист КС-2у/40 или КС-1м. Установка снабжена оборудованием для воздушно-водяной промывки шпуров, обеспечивает пылеподавление и вынос буровой мелочи из шпура.

Более поздние машины модернизированы и имеют незначительные расхождения с базовой моделью. Их основным отличием является количество манипуляторов (стрел), а также наличие цепной подачи вместо винтовой, что делает машину более надежной при бурении в вертикальном стволе.

Стволовые бурильные машины типа БУКС имеют простую конструкцию установки и позволяют бурить глубокие шпуры. К числу недостатков таких машин можно отнести: большой вес, необходимость перестановки БУКС при бурении (в стволе диаметром в проходке 7,8 м требуется до 8 перестановок), необходимость ожидания при перестановках окончания работы последней из четырех буровых машин, возможность их использования только при наличии погрузочной машины типа КС, необходимость устройства специального здания для обслуживания БУКС и пути подкатки установки к стволу.

Подвесной проходческий полок

Подвесной проходческий полок предназначен для обслуживания рабочего пространства в забое вертикального ствола. Проходческие полки служат для крепления и натяжения направляющих канатов и предохранения людей, находящихся в забое, от случайного падения сверху каких-либо предметов. Кроме того, на полках устанавливаются лебедки для подвески пневмогрузчиков, шлангов сжатого воздуха, светильников, кабелей и другого забойного оборудования. Конструктивно проходческий двухэтажный полок состоит из нижнего 2 и верхнего 7 этажей, соединенных между собой междуэтажными стойками 6, выполняющими одновременно роль направляющих лыж. На этажах полка расположены бадейные проемы, имеющие ограждения 9. Канаты 10, по которым перемещаются направляющие рамки бадей, одновременно используются для подвески забойной опалубки. Бадейные проемы снабжены направляющими стойками 5 для предотвращения раскачивания бадей при их движении через этажи полка.

Шкивы 3 служат для отклонения направляющих канатов 10. Они располагаются под верхним этажом 7 на направляющих стойках 4 и на периферии нижнего этажа.

Под нижним этажом 2 прикреплен монорельс 1 для установки на нем грейферной породопогрузочной машины. Соединение секций этажей между собой осуществляют с помощью четырех-пяти осей и шести-восьми болтов.

Гидросистема полка предназначена для создания гидрораспора полка и обеспечения его устойчивого положения с целью восприятия реактивных и опрокидывающих моментов, возникающих во время работы породо погрузочной машины.

К конструкции проходческих полков предъявляются следующие технические требования:

− бадейные проемы должны быть ограждены раструбами высотой не менее 1600 мм над этажной площадкой. Раструбы могут быть сплошные,

проходящие через оба этажа, и раздельные – на каждой площадке устанавливается свой раструб.

− независимо от конструкции подвески полка подвесное устройство должно быть расположено так, чтобы в центре полка было обеспечено место для пропуска центрального отвеса;

− бадейные проемы должны быть снабжены 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;

− бадейные проемы ограждаются сеткой с размерами ячеек не более 50×50 мм из проволоки толщиной 3-4 мм, вверху ограждение имеет конусообразные отбойники; высота ограждений должна быть: для двухэтажного полка на верхнем этаже – 2 м, на нижнем – 2,5 м; для трехэтажного полка на нижнем – 2,5 м, на среднем и верхнем – 2 м;

− зазор между полком и возводимой крепью ствола, опалубкой или щитом-оболочкой должен быть не более 120 мм;

− на всех этажах полка должны быть проемы для пропуска труб подачи бетона, сжатого воздуха, водоотлива, при этом проемы под трубы подачи бетона должны иметь размеры, позволяющие разместить две трубы с фланцами; зазоры между фланцами трубопроводов и ободом полка должны быть 100-150 мм;

− по периферии этажей полка необходимо предусматривать решетчатое ограждение высотой не менее 1400 мм, нижняя часть которого зашивается сплошным листом на высоту 300 мм толщиной 2,5-3 мм с открывающимися проемами (4 шт. на этаж) для сброса мусора при очистке этажей;

− зазор между крепью ствола и монорельсом погрузочной машины принимается равным 440-490 мм;

− зазор между крепью ствола и ободом нижнего этажа полка должен перекрываться фартуками из металла и транспортерной ленты в два слоя;

− на верхнем и среднем этажах полка для пропуска центрального отвеса необходимо оставлять проемы размером 350×350 мм, перекрываемые лядами с вырезом под канат отвеса, а у места нахождения рабочего, обслуживающего полок, предусматривать корзину для хранения центрального отвеса;

− шкивы, служащие для отклонения направляющих канатов, необходимо располагать в трехэтажных полках под средним и на нижнем этажах, в двухэтажных полках – в направляющих стойках;

− расположение отклоняющих шкивов в плане должно исключать или максимально уменьшать закручивающий момент от усилий натяжения проводниковых канатов и обеспечивать равномерное расположение точек подвески опалубки;

− зазор между канатами и обечайкой монорельса должен быть не менее 100 мм;

− на нижнем этаже полка с двух сторон от центральной подвески необходимо предусматривать смотровые окна размером 400×400 мм, которые ограждать цилиндром из листового железа высотой 150 мм и перекрывать решеткой с ячейками 40×40 мм из круга диаметром 16 мм;

− все ляды на этажах полка должны иметь конструктивные элементы, обеспечивающие их закрытие под действием собственного веса;

− ляды на нижнем этаже, предназначенные для перехода машиниста в кабину породопогрузочной машины, необходимо располагать у монорельса.

Для машины КС-2у/40 нужно предусматривать одну ляду, а для 2КС-2у/40 – две, расположенные диаметрально противоположно; проем ляды должен иметь ступеньки и поручни, а также крюки для крепления гибкой лестницы к забою ствола, которая входит в комплект полка;

− высота и конструкция раструба для пропуска трубы вентиляции на среднем (в трехэтажном полке) или нижнем (в двухэтажном полке) этаже должна обеспечивать установку на него наращиваемой трубы таким образом, чтобы верхний конец ее выступал над верхним этажом на 900-1100 мм, при этом высота раструба должна быть не менее 1200 мм, а при невозможности осуществления этих требований на верхнем этаже должна предусматриваться монтажная площадка для крепления наращиваемой трубы;

− высота опорных рамок под гидродомкраты, кронштейны для отклоняющих шкивов и стоек должна быть не менее 150 мм;

− маслостанцию гидрораспора полка необходимо располагать на нижнем этаже с учетом последующего переоборудования полка для армирования (в "нейтральной" зоне машины для бурения лунок);

− баки для воды (водоотлива и промывки шпуров) должны располагаться на этажах таким образом, чтобы обеспечивалось устойчивое положение полка при его перемещениях по стволу;

− во избежание попадания взорванной породы на полки балок нижнего этажа они должны обшиваться листом толщиной 3 мм под углом 55-60°;

− междуэтажные стойки необходимо располагать таким образом, чтобы они находились в месте подхода балок подвески полка к ободу этажа. Остальные стойки должны быть расположены так, чтобы исключить касание ободов этажей о крепь ствола;

− на нижнем этаже полка необходимо предусматривать устройство для крепления цепей (канатов) страховки грейфера в процессе ведения взрывных работ;

− разводку кабелей лучше производить под верхним (средним) этажом полка, разводка на нижнем этаже должна выполняться в защитных кожухах.

Так как проходческие полки переоборудуются для армирования, определяющими параметрами для межэтажных расстояний являются шаг армировки и расстояние от осей лунок до этажа полка, которое зависит от типа бурильной установки, используемой для бурения лунок под расстрелы.

Электрооборудование проходческих полков выполняется во взрыво-безопасном исполнении. Разводку кабелей по этажам производят в специальных металлических рукавах, которые крепят к настилу этажей при помощи планок и болтов. Междуэтажную разводку кабелей ведут внутри периферийных стоек.

Система освещения предназначена для освещения рабочих этажей полка и забоя. Щит освещения устанавливается на нижнем этаже полка. Напряжение 220 В должно поступать с поверхности на щит освещения к двум пускателям со штепселем ПРШ-1 через шахтную коробку КШВ-1.

Стволовая сигнализация, расположенная на полке, предназначена для подачи звуковых сигналов от полкового рукоятчику (электрическая), от рабочих забоя полковому (тросовая) и для подачи аварийного сигнала из забоя или полка. При использовании для проходки ствола двух подъемных машин предусматривается два пульта сигнализации, а при использовании одной подъемной машины – один пульт сигнализации.

Пульты сигнализации устанавливаются на нижнем этаже полка, они предназначены для подачи звуковых и световых сигналов. Кодовый звуковой сигнал, соответствующий характеру операции, необходимо подавать с помощью тягового сигнального включателя ВСТ. Сигнал должен дублироваться звонком СВ-2.

Система газовой защиты предусматривает непрерывный контроль содержания метана. Датчик ДМТ-4 устанавливают под нижним этажом полка.

Оборудование для крепления стволов монолитным бетоном и железобетоном

Для механизации возведения постоянной монолитной бетонной крепи в вертикальных стволах применяют металлические передвижные опалубки.

Для возведения постоянной крепи применяют различные конструкции металлических опалубок. Секционная опалубка состоит из отдельных секций 1 (листовая сталь толщиной 5-6 мм), которые образуют внешнюю оболочку опалубки. Секции закреплены на двух или трех каркасах жесткости 2 (швеллерные полукольца с ребрами жесткости), которые соединены стяжными винтами (фаркопфами) 3 и вставками 4. При отрыве от крепи вставка вдвигается внутрь ствола, а винтовые стяжки сжимаются. При этом диаметр наружной поверхности уменьшается на 8-10 см. После перемещения опалубки в новое положение винтовые стяжки разжимаются, вставка устанавливается в прежнее положение. Опалубка, как правило, подвешивается на направляющих канатах бадей или, реже, на отдельных канатах, предназначенных специально для этой цели. Высота рабочей части применяемых опалубок зависит от горно-геологических условий сооружения ствола и колеблется от 2 (при проходке стволов в слабоустойчивых породах) до 4,5 м (в крепких, устойчивых породах).

Для сокращения затрат труда на отрыв применяют опалубку с механизированным отрывом типа ОМ. Она состоит из нижнего и верхнего колец 1 и 2, соединенных между собой стойками 3 и секцией 4. Секции закреплены на нижнем кольце при помощи шарниров 5 и образуют наружный контур опалубки. Секции 4 могут поворачиваться вокруг шарнира 5, что дает возможность отклонять их верхнюю часть на 30 мм.



Рисунок. Секционная опалубка
Лекция 9

ПЕРЕХОДНЫЙ ПЕРИОД ОТ ПРОХОДКИ И УГЛУБКИ СТВОЛОВ к ПРОВЕДЕНИЮ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ ВЫРАБОТОК

СОСТАВ РАБОТ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПЕРЕХОДНОГО ПЕРИОДА

К числу работ для организации проведения горизонтальных: и наклонных выработок, проводимых в переходный период, относятся: оборудование подъема с подготовляемого горизонта; переоборудование транспорта породы и подачи к стволу оборудования и материалов на поверхности; организация подземного транспорта, электроснабжения, водоотлива и проветривания; строительство других объектов.

При проектировании горнопроходческого комплекса для проведения горизонтальных и наклонных выработок необходимо учитывать следующее:

обеспечение необходимой производительности подъемов для выдачи породы, спуска подъема людей, материалов и оборудования;

максимальное использование для подготовки новых горизонтов вскрывающих выработок, предусмотренных проектной схемой вскрытия и постоянных комплексов подъемов;

обеспечение надежного электроснабжения, проветривания и водоотлива при проведении горизонтальных и наклонных выработок;

при подготовке нового горизонта действующей шахты возможность независимой работы от эксплуатационной деятельности шахты;

организацию скоростного проведения горизонтальных выработок на основе комплексной механизации горнопроходческих процессов.

Во многих случаях при широком фронте горных работ скорость проведения выработок зависит не столько от организации работ в забоях, сколько от всего горнопроходческого комплекса шахты. При этом неудовлетворительная организация подъема, откатки на поверхности и в шахте, водоотлива и проветривания являются главной причиной низких скоростей проведения выработок и увеличения общей продолжительности строительства и реконструкции шахты.

Переходный период строительства шахты охватывает промежуток времени с момента полного окончания проходки ствола с армировкой и проведения сопряжений и приствольных камер до начала проведения горных выработок на подготовляемых горизонтах.

Продолжительность переходного периода определяется главным образом временем переоборудования подъема в стволе для второго периода строительства шахты, при этом все другие работы горнопроходческого комплекса, как правило, совмещаются во времени с сооружением подъема.

Объем и продолжительность переоборудования ствола для проведения горизонтальных и наклонных выработок зависит от следующих основных факторов: назначения ствола при эксплуатации; продолжительности использования подъема в стволе для проведения горных выработок во втором периоде по проекту организации строительства шахты; принятой схемы оборудования подъема в стволе для второго периода строительства шахты; оснащения ствола подъемно-копровым оборудованием в период проходки.

На рис. 64 приведена классификация оборудования стволов различных назначений и схем оснащения подъемами для второго периода строительства шахт.

В том случае, когда по проекту шахты в стволе предусмотрено оборудование постоянного подъема, а для проведения горных выработок во втором периоде оборудуется временный подъем то перед сдачей шахты в эксплуатацию его останавливают для: выполнения перехода на постоянный комплекс подъема.

Поэтому в проекте организации строительства шахты должно четко определяться время использования подъемов в стволах различного назначения во втором периоде строительства шахты, чтобы не прерывать работы на подготовляемых горизонтах, которые обычно выполняются до последнего момента сдачш шахты в эксплуатацию.

Так, с целью сокращения переходного периода в некоторых случаях при проходке клетевых стволов с временной схемой оснащения (проходческий копер и временная подъемная машина) или с комбинированной схемой (различное сочетание временных и постоянных копров и подъемных машин) для проведения выработок во втором периоде оборудуют временный клетевой подъем. Такое оснащение, кроме снижения производительности по сравнению с постоянным комплексом подъема и ухудшения условий выполнения большого объема горных работ, во многих случаях приводит к увеличению общего срока строительства шахты в связи с необходимостью переключения проведения горных выработок на подъем в другом стволе или сооружения постоянного комплекса подъема после полного окончания горных работ.

Поэтому наиболее целесообразно для проведения выработок во втором периоде строительства и реконструкции шахт для условий Кузнецкого и Карагандинского бассейнов оборудовать- постоянный двухклетевой подъем в клетевом стволе на центральной площадке и постоянный или временный клетовой подъем (при отсутствии в проекте постоянного) на фланговых стволах.

При реконструкции шахт в Прокопьевско-Киселевском районе Кузбасса со вскрытием шахтного поля тремя сближенными стволами, когда в распоряжение шахтостроителей для подготовки нового горизонта передается скипо-клетевой (породоуглу- бочный) ствол, его целесообразно оборудовать двумя постоянными подъемами: одноклетевым для вспомогательных функций и односкиповым для выдачи породы.

В некоторых случаях до оборудования постоянного клетевого подъема в клетевом стволе для ускорения переходного периода и создания широкого фронта горных работ целесообразно использовать скиповой ствол с оборудованием временного двухклетевого подъема с движением клетей по постоянной армиров- ке, как было выполнено на реконструкции шахты «Капитальная» (см. рис. 60).

В скиповых стволах временные скиповые или бадьевые- подъемы, как правило, не оборудуются, так как во всех случаях необходим другой подъем для спуска-подъема людей.

Использование постоянного двухскипового угольного подъема для проведения горных выработок, как было сказано выше,, возможно к концу строительства шахты в связи с большим объемом строительно-монтажных работ по сооружению такого комплекса.

Из изложенного следует, что сокращение общего срока строительства шахты предопределяется максимальным использованием постоянного комплекса подъема в первом и втором периодах строительства шахты.

В то же время объем и продолжительность собственно переходного периода определяется принятой схемой оборудования подъема в стволе, который определен для подготовки горизонта, и оснащением этого ствола подъемно-копровым оборудованием при проходке.

В переходный период при оборудовании постоянного двухклетевого подъема в клетевом стволе, когда проходка ствола осуществляется с использованием постоянных копра и подъемной машины, работы выполняют в следующей последовательности: демонтируют временное проходческое оборудование в стволе и копре; восстанавливают отдельные элементы постоянного металлического копра и его отшивки, нарушенные в связи с его использованием для проходки ствола; выполняют армировку в пределах копра и установку подъемных шкивов; устанавливают посадочные балки, кулаки, ограждения на устье ствола и горизонтах; навешивают подъемные и парашютные канаты, заводят клети в станок копра и испытывают их; выполняют наладку постоянной подъемной машины; организуют откатку вагонеток по постоянной схеме или временной, когда по проекту не предусмотрена выдача породы через клетевой ствол. Продолжительность такого перехода составляет в среднем 1,5-2 мес.

При оборудовании постоянного клетевого подъема в клетевом стволе, когда проходка его осуществлялась с применением проходческого копра и временной подъемной машины, к перечисленным работам в переходный период добавляются: демонтаж проходческого копра и временной подъемной машины; монтаж постоянного металлического копра; строительство здания подъема и монтаж постоянной подъемной машины; строительство надшахтного здания.

Продолжительность такого периода составляет 8-12 мес.

Сокращение продолжительности переходного периода в этом случае возможно за счет предварительного монтажа постоянного металлического копра с армировкой, подъемными шкивами, заведенными в станок клетями и надвижки его на ствол после демонтажа проходческого копра, а также совмещение во времени строительства здания подъемной машины и ее монтажа.

В этом случае продолжительность переходного периода может составить 3-4 мес.

При оборудовании постоянного клетевого подъема, когда проходку ствола выполняют по комбинированной схеме, продолжительность и объем переходного периода зависят от сочетания постоянных копров и подъемных машин.

Так, при проходке ствола с использованием постоянного металлического копра и временной подъемной машины продолжительность перехода на постоянный клетевой подъем может быть осуществлена в то же время (1,5-2 мес.). что и при проходке ствола по постоянной схеме оснащения при условии совмещения строительства здания постоянного подъема и его монтажа с окончанием к моменту завершения работ в стволе.

При проходке ствола по комбинированной схеме оснащения с использованием проходческого копра и постоянной подъемной машины продолжительность перехода увеличивается на время демонтажа проходческого копра и монтажа постоянного копра, примерно так же, как и при проходке ствола по временной схеме оснащения.

Для ускорения обмена вагонеток, в переходный период на поверхности рекомендуется в период проходки ствола выполнить строительство надшахтного здания, что возможно при оснащении ствола с использованием постоянного копра или фундаментов надшахтного здания при применении проходческого копра.

ПРИМЕРЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕХОДНОГО ПЕРИОДА

При строительстве ряда шахт в Кузнецком и Карагандинском бассейнах при проходке клетевых стволов, расположенных на центральной площадке, применялись постоянные копры и подъемные машины, что позволило выполнить переход на постоянные клетевые комплексы для проведения горизонтальных и наклонных выработок в короткие сроки, без остановки работы стволов перед сдачей шахт в эксплуатацию.

Проходку клетевых стволов при строительстве гидрошахт «Байдаевская- Северная» № 1 и № 2, позже объединенных в одну гидрошахту «Юбилейная», выполняли с использованием постоянных металлических копров и подъемных машин. К началу проходки стволов также были сооружены блоки постоянных надшахтных зданий.

После проходки и армирования клетевого ствола гидрошахты «Байдаев- ская-Северная» № 1 были выполнены следующие работы: последующая цементация ствола, герметизация надшахтного здания, демонтаж бадьевого подъема, монтаж постоянного клетевого подъема, оборудование комплекса откатки вагонеток с монтажом временного бокового опрокидывателя (выдача породы в вагонетках не предусматривалась проектом). Продолжительность перехода от окончания армирования ствола до начала проведения горизонтальных выработок составила 5 мес.

Проходку клетевого ствола гидрошахты «Байдаевская-Северная» № 2 выполняли одновременно с армированием, после работ по предварительной цементации горных пород, что позволило выполнить переход на постоянный клетевой комплекс для проведения горизонтальных выработок за 1,5 мес.

При строительстве шахты «Первомайская» клетевой ствол на центральной площадке был пройден с использованием постоянного металлического копра, надшахтного здания и подъемной машины типа 2Ц-5Х2.7. Продолжительность перехода на постоянный клетевой комплекс составила 2 мес.

Поле шахты «Распадская», как было сказано выше (см. рис. 1), вскрыто тремя вертикальными клетевыми стволами: блока № 4 на центральной площадке, блоков № 3 и 5 на флангах.

Проходку клетевого ствола блока № 4 выполняли с использованием проходческого копра и двух временных подъемных машин типа 2БМ-3000/1500.

После окончания проходки ствола до гор. +70 м, разработки пяти сопряжений на пересечении с рабочими пластами и армирования, проходческий копер и временные подъемные машины были демонтированы, чтобы создать

условия для сооружения постоянного клетевого комплекса со значительным объемом подземной части (примыкание вентиляционного канала, сооружение разгрузочного бункера с тоннелем для выдачи породы и др.).

Полная продолжительность от окончания армирования ствола до начала работы постоянного клетевого комплекса составила 26 мес.

В этот период (в течение 20 мес) одновременно со строительством поверхности проводились выработки околостволвного двора гор. —|—70 м с выдачей породы клетевым стволом по бескопровой схеме временным двухклетевым подъемом на двухтонную вагонетку до горизонта пл. 7, 7^а с последующей передачей породы на поверхность конвейером КЛ-150 по уклону, пройденному по пл. 7, 7^а. Ступенчатая схема выдачи породы и особенно спуска материалов и оборудования сдерживала разворот горнопроходческих работ и не обеспечивала высоких темпов.

Проходку клетевого ствола блока № 3, выполняли с использованием постоянного металлического копра, блока надшахтного здания и подъемной машины типа 2Ц-5х2,3. После окончания армирования ствола с монтажом углеспуска были выполнены работы по оборудованию постоянного комплекса подъема — два одноклетевых подъема с противовесами. Для приема породы на поверхности был установлен боковой опрокидыватель, так как проектом не предусматривалась выдача породы через ствол. Общее время перехода составило 2 мес.

В связи с несвоевременной поставкой постоянного копра и подъемной машины проходку клетевого ствола блока № б выполняли с использованием двух проходческих агрегатов ПА-2.

После окончания проходки и армирования ствола демонтировали проходческое оборудование и был выполнен монтаж постоянного металлического копра методом надвижки, строительство надшахтного здания и монтаж noj стоянной подъемной машины. Общее время перехода на постоянный клетевой комплекс составило 9 мес.

При реконструкции шахты «Шушталепская» проходку клетевого ствола на центральной площадке выполняли с применением проходческого копра и временной подъемной машины, которые были использованы для подготовки гор. —|—60 м. После проходки и армирования ствола были выполнены следующие работы: демонтаж бадьевого подъема, породного бункера и другого проходческого оборудования; произведено армирование внутри копра; переоборудована .подшкивная площадка; выполнен монтаж временного двухклетевого подъема на вагонетку 'ВГ-2,5; строительство временного надшахтного здания с оборудованием временного комплекса обмена вагонеток и монтажом башенного опрокидывателя и другого оборудования (см. рис. 62). Продолжительность работы от момента окончания армирования ствола до начала проведения горизонтальных выработок составила 7 мес.

По такой же схеме выполнены работы по оборудованию временного клетевого комплекса на реконструкции шахты «Октябрьская» при подготовке _ГОр. —юо м с нового клетевого ствола, при этом продолжительность перехода составила 8 мес.

Перед окончанием работ по реконструкции шахт такие временные клетевые комплексы подлежат демонтажу и сооружаются постоянные клетевые комплексы, что по времени составляет 10—12 мес.

Как видно, клетевые стволы при строительстве и реконструкции шахт наиболее целесообразно к началу проведения выработок околоствольного двора оборудовать постоянными клетевыми комплексами с максимальным использованием постоянной схемы откатки вагонеток в надшахтном здании, что создает благоприятные условия ведения горнопроходческих работ и исключает длительную остановку ствола перед сдачей в эксплуатацию.

В Прокопьевско-Киселевском районе Кузбасса при выполнении работ по реконструкции и углубке шахт сложилась .практика передачи в распоряжение шахтостроителей для подготовки нижних горизонтов одного из трех углубляемых стволов, породо-углубочного, оборудованного одноклетевым и односкиповым подъемами, или клетевого, оборудованного двухклетевым подъемом.

Так, дважды ори подготовке нижних горизонтов шахты «Тайбинская» в распоряжение шахтостроителей передавался клетевой ствол, а его функции по спуску-подъему людей, материалов и оборудования выполнял породо- углубочный ствол с одноклетевым подъемом.

После окончания работ по углубке ствола по схеме с выдачей породы на поверхность и использованием постоянных копра, подъемной машины и армировки, переход на постоянный клетевой подъем для подготовки нового горизонта составлял до 2 мес.

В случае использования породоуглубочного ствола для подготовки нового горизонта, что является основным вариантом для большинства шахт района, после окончания работ по углубке и армированию переход на постоянные подъемы выполняется в два этапа. Переход на постоянный одноклетевой подъем с противовесом выполняется за 1,5-2 мес, а постоянный одноклетевой подъем для выдачи породы оборудуется после выполнения комплекса выработок по разгрузке вагонеток на подготовляемом горизонте через 8-9 месяцев.
Лекция 10. Углубка стволов.

Организация работ при углубке стволов
Основными видами работ при углубке стволов являются: выемка породы, возведение постоянной крепи и армирование.

Из 50 углубок стволов в Кузнецком бассейне последовательная схема работ применялась на 25 стволах, совмещенная на 24 и параллельная на одном стволе. В настоящее время на углубке стволов применяется исключительно совмещенная схема ведения работ. Выемку породы выполняют с применением буровзрывных работ.

Для бурения шпуров до последнего времени на всех углуб- ках применялись ручные бурильные машины типа ПР-24ЛУ, ПР-ЗОЛУ, ПР-ЗОРУ с одновременной работой в зависимости от диаметра и крепости пород от 6 до 14. Это объясняется тем, что серийно выпускаемые бурильные установки типа БУКС конструкции ЦНИИподземмаша могут применяться в комплекте с погрузочной машиной КС-2у/40, применение которой на углуб- ках стволов нецелесообразно (см. § 10).

С целью механизации бурения шпуров на углубке стволов за последние годы ЦНИИподземмаш разработал и провел промышленные испытания проходческих комплексов КС-7 и КС-12 с бурильными установками БУКС-2м.

Однако промышленные испытания комплекса КС-7 не дали положительных результатов, и дальнейшая разработка его прекращена, а комплекс КС-12 серийно не выпускается.

Впервые механизированное бурение шпуров бурильной установки СМБУ-Зм конструкции КузНИИшахтостроя выполнено Прокопьевским ШПУ на углубке скипового ствола шахты «Тай- бинская» п/о Прокопьевскуголь. В этом же управлении в 1978 г. проводили промышленные испытания усовершенствованной модели бурильной установки СМБУ-4м на углубке клетевого ствола шахты им. Калинина п/о Прокопьевскуголь.

По хронометражным данным на углубке скипового ствола шахты «Тайбинская» при бурении на заходку 80 шпуров глубиной 2,6 м среднее время бурения с подготовительно-заключительными операциями составило около 3 ч и в отдельные циклы 2 ч 30 мин. Производительность труда проходчиков по сравнению с ручным бурением повысилась на 175%.

Схемы расположения шпуров в забое ствола при углубке полным сечением аналогичным схемам, применяемым при проходке стволов.

При углубке стволов с предварительной проходкой гезенка или бурения скважины большого диаметра паспорт буровзрывных работ должен обеспечить необходимую кусковатость отбитой породы, чтобы не допустить забучивание гезенка или скважины.

Для бурения восстающих шпуров в гезенках при углубке стволов снизу вверх рекомендуется применение телескопных бурильных машин.

В связи с тем что углубку стволов выполняют в условиях

эксплуатационных шахт, большинство из которых относится к опасным по газу или пыли, запрещается применение сильных взрывчатых веществ — динамитов и скальных аммонитов.

Погрузку породы при углубке стволов в настоящее время выполняют пневмопогрузчиками типа КС-3.

Наибольшая производительность погрузки породы возможна при углубке с выдачей породы на поверхность, что обеспечивает независимость от работы эксплуатационной шахты, позволяет применять мощные подъемные машины постоянного типа, бадьи вместимостью до 2 м³ и транспортирование породы автосамосвалами.

Над созданием погрузочных машин для проходки неглубоких стволов и углубок работают ЦНИИподземмаш, ВНИИОМШС и КузНИИшахтострой.

Наиболее перспективной погрузочной машиной для углубки стволов является облегченный стволовой комплекс (ОСК) конструкции КузНИИшахтостроя,

При углубке ствола по схеме IV порода после взрывных работ попадает в гезенк или скважину большого диаметра и спускается на подготовляемый горизонт, где она загружается в вагонетки. Спуск породы в гезенк по сравнению с погрузкой породы в бадьи значительно ускоряет выгрузку породы из забоя, однако проходка самого гезенка обычным способом является весьма трудоемкой. С началом широкого применения проходческих комплексов типа КПВ-1 для проходки гезенков возможно увеличение объемов углубки стволов по этой схеме. Однако более перспективным при углубке является бурение скважин большого диаметра в направлении снизу вверх специальными бурильными установками и комбайнами.

Способы предотвращения забучивания породой буровых скважин при углубке стволов по этой схеме аналогичны используемым при проходке стволов с применением скважины большого диаметра.

Для возведения постоянной крепи при углубке стволов применяется монолитный бетон.

В зависимости от принятой схемы углубки и конкретных условий приготовление бетонной смеси выполняется на поверхности или в шахте.

На подавляющем большинстве углубок стволов в бассейне бетонная смесь доставляется автосамосвалами с централизованных бетоносмесительных установок.

С широким использованием подвижных металлических опалубок преимущественное применение на углубке стволов получил спуск бетонной смеси по трубам.

Независимо от схемы и шага углубки в углубляемой части ствола необходимо монтировать подвесной проходческий полок. При углубке стволов в Кузбассе наиболее распространена подвеска полков на двух лебедках и четырех ветвях каната, два из которых обычно крепят к опорам под предохранительной пробкой (рис. 50, а).

Учитывая стесненные условия размещения оборудования, Сибгипрооргшахтострой разработал конструкцию подвески полка на одной лебедке (рис. 50, б).

Полок подвешен на четырех ветвях одного каната. Одна ветвь закрепляется к мертвой опоре на уровне предохранительной пробки, две ветви каната соединены системой двух шкивов, смонтированных под предохранительной пробкой, и последняя ветвь каната крепится к лебедке, установленной на поверхности или в шахте.

Тем же институтом разработана подвеска полка на направляющих канатах бадьевого подъема с помощью трех лебедок (рис. 50, в).

Две ветви крайних направляющих канатов проходят через систему шкивов, установленных под верхним этажом полка, и крепятся к мертвым опорам под предохранительной пробкой. Средние направляющие являются двумя ветвями одного каната, один конец которого закрепляется на лебедке, а другой пройдя через систему шкивов, крепится к подшкивной площадке.


Рисунок. Схемы подвески подвесного полка при углубке стволов:

/ — лебедка; 2 — подвесной полок; .3 — предохранительное устройство; 4 — опора