4.6 Подъём

При проходке ствола для подъёма горной массы используются стационарные подъёмные машины временной установки однобарабанных и двухбарабанных типов 2Ц и ЦР с диаметром барабана от 1,6 до 4–5 м и передвижные подъёмные установки типа МПП (МПП-6,3; МП-9 и МПП-17,5) [2, 12, 26].

При выборе типа подъёмной машины следует учитывать следующие факторы:

– глубину и диаметр ствола;

– наличие в стволе объёма сопряжений и приствольных камер;

– возможность и необходимость использования подъёмной машины для строительства выработок второго основного периода;

– возможность во время строительства ствола произвести строительство постоянного здания подъёмной машины и её монтаж. Это может значительно сократить продолжительность сооружения ствола.

В качестве подъёмных сосудов применяются бадьи БПН, БПС и БПСМ вместимостью от 1 до 6,5 м.

В последнее время широкое распространение получили бадьи типа БПСМ, позволяющие проходить через подвесные проходческие полки с большей скоростью, чем бадьи других типов.

После определения концевой нагрузки рассчитывают основные параметры подъёма и выбирают тип каната. Рассчитывают максимальную величину статического натяжения каната и выбирают подъёмную машину [2, 26].

При выборе копра для проходки ствола необходимо рассмотреть возможность применения башенного или металлического постоянных копров.

4.7 Водоотлив

Значительный приток воды в забое ствола снижает производительность труда проходчиков и скорость проходки ствола, отрицательно влияет на эксплуатацию стволов после сдачи шахт. Поэтому в соответствии со СНиП 3.02.03–84 проходку вертикальных стволов обычными способами производят при притоках воды в забой не более 8 м³/ч [32]. В отдельных случаях при выполнении специальных мероприятий по водоотливу и соответствующих технико-экономических обоснованиях допускается проходка стволов при больших притоках, но не более 20 м³/ч.

При этом предусматривается последующее подавление притока воды в ствол до нормативной величины.

Организация водоотлива при сооружении стволов имеет ряд отличительных особенностей: постоянно увеличивающаяся высота нагнетания; изменяющаяся величина притока воды в зависимости от пересечения пород различной водообильности; отсутствие в стволе достаточно свободной площади для размещения водоотливного оборудования; периодическое перемещение по стволу оборудования на взрывные работы; сырость и капёж воды со стенок ствола; необходимость применения особого влагостойкого оборудования и т.п.

При проходке стволов в зависимости от притока воды наиболее распространены следующие способы водоотлива: бадьевой и с использованием насосов.

Наиболее простой и часто применяемый на практике способ водоотлива – выдача воды из забоя в бадьях одновременно с подъёмом породы за счет заполнения пустот между кусками породы. Наполнение водой гружёных бадей обычно производится при помощи легких пневматических забойных насосов типа Н-1м.

В зависимости от глубины ствола и величины водопритока водоотлив с применением проходческих подвесных насосов может быть организован по двух- и многоступенчатым схемам.

В настоящее время одноступенчатый водоотлив с использованием подвесных насосов не применяется, так как находящийся в забое подвесной насос затрудняет работу бурильного и погрузочного оборудования и для его запуска в работу требуется производить заливку насоса, т. е. перед запуском открывать и закрывать задвижку.

Схема одноступенчатого водоотлива, когда вода из забоя ствола может быть выдана подвесными насосами на поверхность, применяется при притоках воды до 25–30 м³/ч и глубине ствола до 300 м.

При проходке стволов глубиной до 300 м применяют двухступенчатую схему водоотлива. В этом случае подвесной насос с приёмным баком подвешивают над проходческим полком на расстоянии 25–30 м от забоя. Забойный пневматический насос перекачивает воду из забоя в бак, а подвесной – из бака на поверхность. Подвесной насос по мере проходки опускают с наращиванием водоотливного става.

Достоинства схемы: возможность автоматизации работы подвесного насоса; откачка подвесным насосом частично осветлённой воды; отсутствие помех со стороны подвесного насоса и бака в работе породопогрузочной машины; отсутствие необходимости подъёма и спуска насоса перед ВР.

При проходке стволов глубиной более 300 м применяют трёхступенчатую схему водоотлива. Воду из забоя откачивают забойным насосом в бак подвесного насоса, который затем подаёт воду по водоотливному ставу в водосборник перекачной станции. Воду из водосборника откачивают горизонтальными насосами по водоотливному ставу на поверхность. Водоотливный став от перекачной станции до поверхности обычно крепят к стенкам ствола.

Перекачные станции целесообразно располагать ниже водоносного горизонта. Между водоносным горизонтом и перекачной станцией устанавливать водоулавливающее кольцо и воду из кольца по трубопроводу направлять в перекачную станцию. Это уменьшит приток воды в забой ствола и возможно позволит воду из забоя откачивать бадьями.

В работе следует обосновать и применить схему водоотлива, выбрать тип насосов, определить диаметр водоотливных труб и способ их подвески, выбрать тип лебёдок для подвески труб и насосов [2, 27]. Схему водоотлива следует привести в пояснительной записке.