книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство вертикальных выработок
.pdf21300 26850 1Ô250 23600
______________________ 49000 |
46500 |
2000 |
I |
|
1 |
38000_____________ |
32000 • _ |
38500 ^ |
>ис. 10.6. Схема размещения проходческих лебедок и другого оборудования / ствола
Применение такой компоновки проходческого оборудования на промышленной площадке позволяет унифицировать техноло гические схемы оснащения шахтной поверхности на весь период строительства стволов.
Для строительства стволов используют проходческие лебед ки разных типов и конструкций. Особенностью проходческих лебедок является то, что они обладают большой (500— 1400 м) канатоемкостью и грузоподъемностью (5—45 т), малой (0,1 м/с) скоростью подъема.
Применяют лебедки одно- и двухбарабанные с электриче ским и пневматическим приводами. Наиболее распространены лебедки с электрическим приводом, пневматические лебедки применяют на шахтах, опасных по газу и пыли. Основными уз лами лебедок являются рама, барабаны, редуктор, электро привод с пусковой аппаратурой, тормоза — предохранительный и маневровый.
Лебедки снабжены двумя тормозами — маневровым (элек тромагнитным) и предохранительным (грузовым или ручным), рассчитанными на двухкратный тормозной момент и имеющими храповые стопоры. ЛебеДки грузоподъемностью до 10 т вклю чительно имеют ленточный предохранительный тормоз с руч ным приводом и червячный редуктор. Лебедки грузоподъем ностью свыше 10 т имеют колодочный предохранительный тор моз с грузовым приводом и пневматическим управлением, ре дуктор с цилиндрическими шестернями и указатель глубины. Двухбарабанные лебедки оборудованы дифференциальными редукторами, обеспечивающими равное натяжение канатов.
Проходческие лебедки с электрическим приводом изготов ляют в стационарном и передвижном исполнении.
С т а ц и о н а р н ы е п р о х о д ч е с к и е л е б е д к и транс портируют к месту установки в разобраннрм виде и монтируют на монолитных фундаментах, требующих выполнения значи тельного объема строительных, монтажных и пусконаладочных работ, а также строительства специального помещения.
П е р е д в и ж н ы е п р о х о д ч е с к и е л е б е д к и имеют то преимущество, что их транспортируют к месту установки в пол ной готовности к эксплуатации и устанавливают на инвентар ные фундаментные блоки многократного использования. Пере движные лебедки выполняют в открытом и закрытом исполне нии, при этом последние имеют помещение контейнерного типа, закрепленное на раме. '
Обозначение проходческих лебедок состоит из буквенной и цифровой частей. Буквенную часть обозначений расшифро вывают так: ЛПЭ — лебедка проходческая однобарабанная с электрическим приводом; ЛПЭР — то же, с резервным ручным приводом; ЛПП и ЛППР — обозначения лебедок с пневмати ческим приводом. Цифровая часть обозначает в числителе зна-
Рис. 10.7. Схема про ходческой лебедки:
1— предохранительный
тормоз |
четырехколодоч- |
||
яого |
типа; |
2 —рама; |
|
3 —*барабан; |
4 — сто |
||
порное |
устройство; |
5 — |
|
маневровый тормоз; |
6— |
редуктор; |
7 — зубчатая |
||
муфта; |
8 |
— упругая муф |
|
та; 9 — зубчатая |
пере |
||
дача ; |
10 —электродви |
||
гатель; |
|
11 — шкаф |
уп |
равления
2-
3
1/11 л--
=
% ( 1
д Й
|
|
|
|
|
± Ü |
дк |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
ж |
|
|
|
ж |
|
г |
н |
з |
и |
г а |
|
||
|
|
||||||
s ----- - |
|
Ш |
|
ш |
' |
||
|
i |
|
3- |
|
|
|
|
, |
|
±__ ±dri |
|
||||
0'500 , |
|
|
|
|
|
||
|
1! |
|
|
|
|
г п |
|
|
^ |
|
|
Ё |
|
|
-// |
|
|
|
|
1^ . J |
|
||
П~1 |
I | |
I } I |
I I I |
• |
|
|
чение статического натяжения каната в тонно-силах, в знаме нателе— канатремкость барабана (м).
Основными узлами лебедок, являются рама, барабаны, ре
дуктор, природ с пусковой аппаратурой и тормоза |
(маневровый |
и предохранительный) (рис. 10.7).( Маневровый |
(электромаг |
нитный) и предохранительный (грузовой или ручной) тормоза рассчитаны на двухкратный тормозной момент и имеют хра повые .стопоры. Лебедки со статическим натяжением каната 100 кН и менее имеют ленточный предохранительный тормоз с ручным приводом и червячный редуктор, свыше 100 кН — ко лодочный предохранительный тормоз с грузовым приводом .и пневматическим управлением, редуктор с цилиндрическими ше стернями и указатель глубины. Двухбарабанные лебедки обо рудованы дифференциальными редукторами, обеспечивающими равномерное натяжение канатов. Лебедки ЛПЭП-45/1500 и ус
тановки ЛПП-45/1500 предназначены для подвески, подъема и спуска проходческих агрегатов, многоэтажных полков, трубо проводов при проходке стволов глубиной до 1300— 1500 м. .Ле бедки ЛПЭ-18/1400, ЛПЭП-16/1500, 2ЛПЭ-18/1400 предназна чены для натяжения направляющих канатов, подвески проход ческих полков, опалубок, трубопроводов.
Проходческая лебедка ЛПЭРП-6,3/1500 и установка ЛППР-6,3/1500 применяются для подвески спасательной лест ницы при проходке стволов глубиной 1000— 1500 м.
Лебедки ЛПЭ-5/500, 2ЛПЭ-5/500, ЛПЭ-5/1000 предназначе ны для подвески кабелей, оборудования, натяжения направля ющих канатов, подвески люлек для армирования в стволах не большой глубины.
Для подвески пневмогрузчиком КС-3, а также для, навески тюбингов применяют проходческие лебедки ЛПП-5/300 и ЛПП-
6,3/300; для |
подвески |
спасательной лестницы, клетей-люлек |
при глубине |
стволов до |
300 м.— лебедку ЛППР-2/300. |
Передвижные проходческие лебедки с электрическим приво дом ЛПЭП выпускают пяти типоразмеров со стаатическим на тяжением каната 63, 100, 160, 250 и 450 кН. Применение пере движных лебедок позволяет сократить трудоемкость и время работ по их установке в 15—20 раз.
Выбор проходческих лебедок осуществляют в такой после довательности: определяют величину наибольшего статического натяжения каната, действующего на барабан лебедки; выби рают канат по концевой нагрузке; определяют массу 1 м кана та и подбирают необходимый диаметр стандартного каната.
По значению наибольшего статического натяжения каната, его длине и диаметру выбирают соответствующий типоразмер лебедки.
Вес (H) 1 м каната определяют по концевой нагрузке на канат QK:
Уфт ' |
|
|
|
|
где ов — удельное |
расчетное временное сопротивление разрыву |
|||
проволок, Н/м2; |
— фиктивный |
удельный |
вес каната, Н/м3 |
|
(для расчета |
можно принять чф= |
100000 |
Н/м3); т — запас |
|
прочности каната |
(дляподвески полков, насосов, спасательных; |
|||
лестниц, труб |
водоотлива т = 6; для подвесных опалубок, ка |
белей, труб вентиляции, подачи бетонной смеси т— 5); Н —к о нечная глубина ствола, м.
В зависимости от расчетного веса 1 м каната по ГОСТу под бирают диаметр каната и определяют его действительный за пас прочнорти:
^____ Qz___
А QLC+ A C« ’
где Qz — суммарное разрывное усилие всех проволок каната, Н; QK,-\-PKH — наибольшее статическое натяжение каната проход ческой лебедки, Н.
10.3. СПАСАТЕЛЬНЫЕ ЛЕСТНИЦЫ
Спасательныё лестницы (рис. 10.8) предназначены для подъема людей, занятых при проходке, ствола, в случае аварии с основным подъемом. На спасательной лестнице должны раз меститься одновременно все рабочие небольшой по численно сти смены.
Лестницы подвешиваются к канату лебедки, оборудованной тормозами с комбинированным (механическим и ручным) при водом. При проходке стволов глубиной до 70 м лебедка может иметь только ручной привод. На проходке стволов применяют спасательные лестницы ЛС-1 и ЛС-2 конструкции ЦНИИПодземмаша. Оба типа спасательных лестниц разборные и состоят из шести или -четырех секций, соединенных между собой на болтах.
Каждая секция* состоит из трех или четырех труб, между ко торыми вварены ступеньки (с шагом 300 мм), сиденья и пре дохранительные поручни (с шагом 900 мм). Конусообразная часть верхней секции оборудована прицепным устройством с десятикратным запасом прочности и защитным перекрытием. В отличие от спасательной ' лестницы ЛС-1, имеющей подково
образное |
сечение, |
лестница ЛС-2 |
им,еет круглое сечение. |
Тех- |
||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
10.1 |
Типоразмер |
Длина |
с п р и |
Размеры |
Число |
Масса лестницы, |
|
цепным |
у с т р о й - |
сечения, мм |
чел .-мест |
кг |
|
|
|
• с т в о м , |
м м |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
5 5 1 0 |
6 0 0 X 6 0 0 |
5 |
1 4 4 |
|
|
5 7 5 5 |
7 5 0 |
6 |
1 6 3 |
|
||
|
|
|||||
о |
1 0 1 4 5 |
6 0 0 X 6 0 0 |
1 0 |
2 5 8 |
|
|
& |
9 7 0 5 |
7 5 0 |
1 4 |
2 5 3 |
|
|
|
|
|||||
3 |
1 4 6 4 5 |
6 0 0 X 6 0 0 |
1 5 |
3 5 4 |
|
|
1 2 |
8 5 5 |
7 5 0 |
2 2 |
3 4 4 |
|
|
|
|
|||||
4 |
1 9 1 4 5 |
6 0 0 X 6 0 0 |
2 0 |
4 4 9 |
|
|
1 6 |
7 0 0 |
7 5 0 |
3 0 |
4 2 8 |
|
|
|
|
|||||
5 |
2 3 6 4 5 |
6 0 0 X 6 0 0 |
2 5 |
5 4 5 |
|
|
—■— |
— |
■— |
— |
|
||
|
|
|||||
6 |
2 8 |
1 4 0 |
600x 600 |
3 0 |
6 4 0 |
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е . В числителе приведены данные для ЛС-1, в знаменателе — для -ЛС-2,
ническая характеристика спасательных лестниц приведена в табл. 10.1.
10.4. ОСВЕЩЕНИЕ
При проходке стволов для освещения забоя и подвесного полка применяют светильники ППН-500, «Проходка-2», «Свет- 3», «Свет-4».
Рис.ч 10.9. Светильник ППН-500 для проходки стволов
Техническая характеристика светильников |
|
|
||||
Светильник |
|
ППН-500 |
«Проходка-2» |
Свет-3» |
«Свет-4» |
|
|
РВ-1В |
РП |
РП |
|||
Исполнение . |
. . |
PH |
||||
125 |
300 |
300 |
||||
Мощность лампы, Вт |
500* |
|||||
5600 |
3500 |
3500 |
||||
Сила света, |
лк |
|
||||
|
220 |
127 |
127 |
|||
Напряжение, |
В |
*27 |
||||
|
|
|
17Т
Рис. 10.10. Освещенности Е за боя ствола радиусом Rc при под
веске светильников на высоте 8 м (сплошные линии) и 15 м (пунктирные линии); п — число
светильников
Тип лампы |
Накалива |
Д Р Л -1 2 5 |
H3IC-127 |
Н З К -1 2 7 |
Срок службы, ч |
ния |
6000 |
1500 |
1500 |
— |
||||
Масса, кг . |
29 |
19 |
21 |
-20 |
Конструкция одного из светильников приведена на рис. 10.9. Светильники состоят из корпуса .5, подвески 2, вводных пат
рубков 1, патрона 3 , лампы 4 , стекла 6.
Светильник «Проходка-2» применяют при проходке стволов на газовых шахтах. Светильники подвешивают один или два вод полком, по одному — под вторым этажом полка и над пол ком. Минимальная освещенность должна быть 10 лк.
Освещенность забоя (лк)
,,300(1 — rjh)n\il0
Е~ ---------- ¥ ---------- ’
где г--- |
расстояние от вертикальной оси светильника до точки, |
|||||
где определяется |
освещение, м; |
h — высота |
подвески |
светиль |
||
ника от забоя, м; |
/ 0 — световой поток |
светильника. У светиль |
||||
ников |
«Проходка-2» /о=5600 лк, |
«Свет-3» |
/о=3500 |
лк; п — |
||
число |
светильников; р — коэффициент, |
учитывающий |
совмест |
|||
ную освещенность несколькими светильниками. При л = |
1 р = 1 , |
при л = 2—3 р= 0,85 —0,92. Меньшее значение принимается при г = ( 1 —2) м, большее — при г=)(3^—4) м.
На рис. 10.10 приведена зависимость освещённости Е забоя светильником «Свет-4» от радйуса ствола /?с и высоты под вески h.
10.5. СВЯЗЬ И СИГНАЛИЗАЦИЯ
При проходке стволов осуществляется связь между забоем, подвесным полком, нулевой рамой и зданием подъемной ма шины.
Связь и сигнализация обслуживают спуск и подъем бадьи, полка, подвесного насоса, ставов труб и другого оборудования. При помощи связи и сигнализации осуществляется оператив ное решение вопросов, связанных с работой в забое.
Связь и сигнализация разделяются’ на механическую, элек трическую и радиотелефонную.
Механическая, или ударная сигнализация обслуживает спуск и подъем бадей и оборудования в стволе. Она состоит из троса диаметром- 4—6 мм, ударного молотка и буфера. Удар ный молоток и буфер расположены на нулевой раме, от кото рой трос проходит по стволу в забой. При натяжении троса молот ударяет по буферу. Сигнал подается к рукоятчику на нулевой раме, который передает его машинисту подъема. По дача сигнала из забоя ствола машинисту подъема запрещена. У ствола должен быть вывешен код сигналов, который обязаны знать все рабочие.
Электрическая сигнализация состоит из подвешенного а стволе двужильного кабеля и электрического звонка на нуле вой раме. При замыкании проводов раздается звонок. Звонок дублируется зажиганием краснрй лампочки.
Каждая подъемная установка должна иметь два незави симых сигнальных устройства — механическое и электриче ское..
Телефонная связь при проходке ствола осуществляется сле дующей аппаратурой.
ТПИ-2— искробезопасная телефонная связь между забоем, подвесным полком и нулевой рамой, а также для связи полка (забоя) с проходческими лебедками в процессе спуска и подъ ема подвесного проходческого оборудования. ТАС-1 — искро безопасная аппаратура стволовой связи. ТПИ-2 и ТАС-1 обес печивают двухстороннюю телефонную связь и подачу громко говорящих команд на поверхности при подъеме и опускании полка, ведении тампонажных и ремонтных работ в стволе. Ап п а р а т у р а с т в о л о в о й р а д и о с в я з и «Шахтер» конст рукции ВНИИОМШСа обеспечивает связь между поверх ностью земли И подъемными сосудами, подвесными полками, промежуточными площадками и камерами. В состав аппарату
ры «Шахтер», входят две радиостанции: |
н а з е м н а я РТШ-С |
и с т в о л о в а я РТШ-Н — радиотелефон |
шахтный стационар |
ный и носимый. Радиостанция обеспечивает дальность связи в стволах глубиной до 1000 м.
ЦНИИПодземмаш разработал аппаратуру СЭС-3 и «Вы зов». СЭС-3 предназначена длякоординации действий персо нала, обслуживающего подъемные установки (СЭС-ЗПМ) и проходческие лебедки (СЭС-ЗПЛ), Аппаратура «Вызов» обес печивает симплексную двухстороннюю громкоговорящую связь по лучевой схеме с управлением от рукоятника, т. е. поочеред-
ио: когда говорит рукоятчик — абонент слушает, и наоборот. Каналом связи служит телефонный кабель. Аппаратура рабо тает от сети переменного тока, при отключении тока автомати чески переключается на аварийный источник.
Высокие эксплуатационные характеристики показали ком плекты аппаратуры связи и сигнализации АССК, разработан ные ВНИИОМШСом. Они предназначены для речевой связи
и передачи |
команд со звуковым |
и световым сопровождением |
из 'забоя на |
земную поверхность |
(горизонт) при проходке и уг- |
лубке стволов. Аппаратура водонепроницаема с кварцевой ста билизацией частоты излучения.
10.6.ГЕОДЕЗЙЧЕСКОтМАРКШЕЙДЕРСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Кначалу работ на шахтной площадке заказчик обязан пе
редать шахтостроительной |
организации |
закрепленные в нату |
ре пункты геодезической |
разбивочной |
основы, главные оси |
стволов шахт, оси инженерных коммуникаций (автомобильных и железных дорог, ЛЭП), каталоги координат осевых знаков и реперов и т. п.
Состав комплекса геодезическо-маркшейдерской работы ус танавливается проектом производства работ, в который входят оперативное геодезическо-маркшейдерское обеспечение проход ки ствола и всех работ строительства и монтажа объектов на поверхности земли, контроль за выполнением и исполнительная съемка горных работ, инструментальное наблюдение за дефор мацией поверхности земли, ведение документации и другие ра боты.
Маркшейдерский контроль при проходке ствола заключает ся в проверке соответствия его параметров проектным данным, определении скорости проходки и объемов выполненных ра бот.
Вертикальность ствола контролируется при помощи цент рального отвеса. Отвес опускается в ствол при помощи марк шейдерской лебедки- и троса диаметром 4—6 мм. Лебедка уста новлена на маркшейдерском ярусе в устье ствола, который на ходится на 2 м ниже нулевой рамы. Центральный отвес имеет массу 20—50 кг. При помощи центрального отвеса устанавли вается опалубка при возведении крепи и проверяется фактиче ская толщина крепи. В исключительных случаях применяют боковые отвесы. Маркшейдер фиксирует геологический разрез пересекаемых стволом пород, мощность и угол падения пластов
породы, |
физико-механические |
свойства пород, приток воды |
||
и т. п. Натурные гидрогеологические |
замеры сопоставляются |
|||
■с проектными. |
|
|
|
|
Маркшейдер измеряет и |
наносит |
на продольный |
разрез |
|
ствола |
всевозможные вывалы |
породы, толщину крепи, |
пустоты |