1 Дайындау тау-кен қазбаларын тіреу

1.1 Дайындау тау-кен қазбаларының пішіндері мен көлденең қималарының өлшемдері

Тазартпа кенжарларының қалыпты жұмыс істеуі бірталай ашу, даярлық және тілме қазбалардың барлық кешен күйлеріне байланысты. Тау-кен қазбаларының жөнді жұмыс күйі олардың барлық ұзындықтыры мен қызмет істеу мерзімі кезінде пішіндері мен көлденең қималарының өлшемдерін сақтауға мүмкіндік жасайды. Бұл адамдардың қауіпсіздігін және өндірістік үдірістердің (желдетпені, пайдалы кенді тасымдауды, жабдықтар мен материалдарды жеткізуді және т.б.) ойдағыдай орындалуын қамтамасыз етеді.

Қазбаларды күтіп ұстау мүмкіндігі тау-кен қазбаларының орнықтылығына байланысты. Бұл техникалық және ұйымдастырудық шаралардың кешендерімен: кен-геологиялық жағдай мәліметіне орынды қазбаға қима пішін ін беру; тазартпа кенжарлары мен жанас жыныстардың өзара байланысы бойынша қазбаларды рациональды орналастыру; қолдану жағдайына лайықтылық материалдарды, рациональды конструкцияларды және бекітпе төзімділігі талабына сәйкес тіреулерді орнату; түйіспе қазбалары жыныстарын бекіндіру; қазбаларда рациональды қорғау тәсілдерін қолдану; өзгеріс тіреу элементтерін уақытында жөндеу және ауыстыру арқылы қамтамасыз етіледі

Жазық және көлбеу қазбалардың пішіндері тік бұрышты, трапециялы, күмбезді, арқалы (таға тәріздес), арқалы қайтарымды күмбезді, эллиписті, шеңберлі және басқада қималы болуы мүмкін (1.1-сурет).

Қазіргі кезде негізінде арқалы, күмбезді және трапециялы, сирек жағдайларда тік бұрышты және шеңберлі пішінді қималар қолданылады.

Қазбалардың көлденең қималарының пішіндері оларды қоршайтын жыныстардың физика-механикалық қасиеттеріне, яғни тау қысымының байқалу сипатына және материалдар мен тіреудің түрлеріне, қазбалардың қызмет ету мерзіміне, мақсатына байланысты таңдалады.

Тау-кен жыныстарының жоғары тік және шамалы бүйір қысымдары кезінде металлды, жиналмалы темірбетонды, ал қызмет мерзімі шамалы қазбаларда ағаш бекітпелерімен тірелетін трапециялы қима қолданылуы мүмкін.

Қызмет мерзімі жоғары (он жылдан көп) қазбаларда күмбез тәрізді пішін қолданылады, мысалы, оқпан албары қазбалары, күрделі квершлагтар үшін. Тіреу ретінде бетонды, темірбетонды, құранды (мысалы, қарнақты бүрітпебетонды) бекітпелер пайданылады.

Көмір өнеркәсібінде көлденең қимасының пішіні арқа тәріздес қазбалар жиі өріс алған. Қазбалар ісінісі байқалатын жыныстарда орналасқан кезде арқалы қайтарымды күмбезді, ал сирек жағдайларда шеңберлі пішін қолданылады.

1.1 – сурет - Қазбалардың көлденең қимасының пішіндері: а — тік бұрышты; 6, в — трапециялы; г — полигональды; д — бөшке тәрізді; е, ж, з, и — қабырғалары тік және көлбеу күмбездіс (күмбез пішінді: е — төмендетілген үш орталықты; ж, з —төмендетілген циркульды; и — жартылай циркульды); к, л, м — таға тәріздес циркульды, үш орталықты және бес орталықты келбеттер; к — шеңберлі; о, п — эллипісті

Қазбалардың жарықтағы көлденең қималарының өлшемдері келесі факторлармен анықталынады:

1. Қазбаға қызмет атқаратын жабдықтардың өлшемдері бойынша. Қазбалардың өлшемдері жұмыстық қазбадағы жабдықтардың габариттері мен ҚЕ талабына сай саңылауларды биіктік пен ен бойынша ескере қабылданады.

Басты желдетпе және тасымалық қазбаларда биіктік 1,9 м кем емес, ал учаскелік дайындау қазбаларында – 1,8 м қабылданады. Қазбаның биіктігі рельс басынан, ал рельс болмаған жағдайда – қазба табанынан бастап саналады. Қазба енінің ең аз мөлшері жабдықтар габариттері өлшемдеріне (жиі жағдайда жүріс құрамы немесе науа) жене Қауіпсіздік ережелерімен (ҚЕ) шектелген саңылауларға байланысты құралады.

Жүріс құрамдары үшін саңылаулар келесідей болуы қажет:

- бетон тіреуі кезінде вагондардың немесе тоқарбалардың шығып тұрған элементтері мен тіреу аралығына дейін – 0,2 м, ал рамалық тіреу кезінде – 0,25 м;

- қарама-қарсы кездесетін құрамдардың шығып тұрған элементтерінің аралығы - 0,2 м; адамдардың жүрісі үшін – 0,7 м, ал қазбаның табанынан алғанда 1,8 м деңгейде.

Науаларды орнатқан кезде саңылаулар мынаған тең болуы қажет:

- бір жақтағы жол 0,7 м кем емес, ал екінші жақтағы жол – 0,4 м;

- науаның жоғарғы шығып тұрған бөлігінен маңдайшаға дейін 0,5 м кем емес, ал науаның жүргізуші басынан – 0,6 м кем емес.

Осы мәліметтер бойынша тік бұрышты қима құрылады. Содан кейін оны өтілмек қазбаның пішініне қыйлыстырады.

2. ҚЕ бойынша ауаның барынша рұқсат қозғалыс жылдамдығы V_Д бойынша:

, м/с, (1.1)

мұндағы Q – ауаның қазбадағы шығысы, м³/c;

S – қазбаның көлденең қимасының ауданы, м².

Күрделі қазбаларда V_Д = 8 м/с, дайындау қазбаларында - 6 м/с, тазартпа қазбаларында - 4 м/с. Газды шақтыларда қазбалар бойынша ауаның рұқсат қозғалыс жылдамдығының ең аз мөлшері – 0,25 м/с, газды емес шақтылардав – 0,15 м/с.

3. Қазба тіреулерінің жөндеусіз жұмысы кезінде бекітпелердің рұқсат етілген және күтімді отырысы бойынша:

S = Sр + S, м², (1.2)

мұндағы Sр – жоғарыда айтылған факторлардың біреуі бойынша қабылданған қазбаның есептік қимасы, м²;

S – тіреудің отырысынан кейін қима ауданының күтімді қысқаруы, м².

4. Жалпы шақтылық қысым бойынша, яғни ауаның қазбалар бойынша өтуі кезінде қысымның рұқсат жоғалымы бойынша. Егерде жоғалым рұқсаттан көп болса, онда қазбаның көлденең қимасының ауданың үлкейту немесе қосымша қатарлас қазба өту қажет.

5. Кен-ұңғымалық техниканың мүмкіндігі бойынша. Егерде қазбада жұмыс істейтін техника мен технология үшін көлденең қиманың есептік көлемі рұқсаттан үлкен болса, онда бір қазбаны өту орнына көлденең қимасы шамалы бірнеше қатарлас қазбаларды жүргізуді қарастырған жөн.

Жоғарыда көрсетілген факторларды ескере қабылданған көлденең қиманың барлық мәнінен ең жоғарысы қабылданады. Сол бойынша типтік қима таңдалады.

Тіреулердің негізгі түрлері мен кен көлік құралдары үшін тау-кен қазбаларының типтік көлденең қималары жетілдірілді (1.1- кесте).

1.2 Тау-кен қазбаларының тіреу материалдары

Тіреу материалдары келесідей бөлінеді:

- тіреу конструкциялары бойынша:

1.1 – кесте - Қарағанды шақтыларының бассейні үшін КМП-А3 түрлі үш буынды арқалық бекітпемен тірелген тау-кен қазбаларының типтік көлденең қималарының ауданы, м²

Өтудегі	Жарықтағы:
	отырғанға дейінгі	отырғаннан кейінгі
11,0	8,4	7,1
13,2	10,3	8,9
16,1	12,8	11,2
18,0	14,4	12,7
21,0	17,2	15,5
23,6	20,4	17,4

-- негізгі тіреулер. Конструкцияларының бекітудегі төзімділігі кезінде қолданылады (металл, бетон, ағаш, жасанды тастар және т.б.);

-- тұтқырлы тіреулер. Ерітінділерді, бетондарды, пласмассаларды дайындауда қолданылады (цементтер, ізбестер, шайырлар (смолалар) және т.б.);

-- қосалқы тіреулер (су өткізбейтін материалдар, химиялық реагенттер және т.б.);

- отқа қарсылық көрсету дәрежесі бойынша:

-- отқа төзімді тіреулер (бетондар, тастар);

-- жартылай отқа төзімді тіреулер (металлдар, пласмассалар);

-- жанғыш тіреулер (ағаштар);

- қазбаға қызмет көрсету мерзімі бойынша:

-- ұзақ мерзімді қызмет көрсететін тіреулер (бетондар, металлдар және т.б.);

-- қысқа мерзімді қызмет көрсететін тіреулер (ағаштар);

- салмақ астындағы өзгеріс сипаты бойынша:

-- морт сынғыштық тіреулер (бетондар, тастар және т.б.);

-- серпіндіпластикалы тіреулер (металлдар).

Тіреу материалдары келесі талаптарды қанағаттандыруы қажет: жоғары беріктікке ие болуға, яғни ең аз массасы кезінде жоғары бекітпе төзімділігімен, үнемшілдігімен, дефицит еместігімен, отқа төзімділігімен, шіруге және тот басуға қарсы тұруымен, су және ауа өткізбеушілігімен.

Тіреу материалдары бекітпе конструкцияларына, қазбаның қызмет ету мерзімі мен міндетіне, тау қысымының шамасына және бекітпенің жұмыс істеу жағдайына, сондай-ақ орынды үнемділігіне байланысты таңдалады.

Тау-кен қазбаларын тіреу үшін келесі материалдар пайдаланылады: ағаштар, металлдар, бетондар, темір бетондар, табиғи және жасанды тастар, шыныпластиктер, синтетикалық смолалар және басқада полимерлі материалдар.