8.1 Основные методы разработки горных пород
Ручной - I
Ручными пневматическими инструментами – II-III
Ручными пневматическими инструментами или взрыванием – IV
Взрывной – V-XI
Ручная разработка
Ручная разработка с помощью лопат, заступов, кирок и ломов отличается малой производительностью и большой трудоемкостью; ее применяют в редких случаях (например, при работе в слабых и неустойчивых породах, требующих тщательного крепления, при подчистке и подборке в устойчивых породах).
Ручную разработку в неустойчивых породах выполняют последовательным снятием слоев в забое сверху вниз с перестановкой лобовой крепи, а в устойчивых — откалыванием породы от нависающего уступа забоя с обрушением ее на пол выработки. По условиям удобства работ на одного проходчика отводят не менее 1 м ширины вертикального забоя или 2—3 м2 площади забоя ствола шахты.
Разработка ручным механизированным устройством
Для механизации разработки пород I—III категорий обычно применяют пневматические инструменты (пневматические лопаты и отбойные молотки), характеризующиеся следующими показателями:
Показатель |
Значение |
Давление сжатого воздуха, кгс/см2 |
4—5,5 |
Расход сжатого воздуха, м3/мин |
0,9—1,25 |
Частота ударов в минуту |
1100—1600 |
Масса, кг |
8—10,8 |
Рис. 122. Пика и лопатки
При возвратно-поступательном движении поршня-бойка, наносящего удары по хвостовику рабочего инструмента, происходит разрушение породы. Рабочим инструментом пневматической лопаты является лопатка, ширину которой принимают большей для вязких и меньшей для хрупких пород. В отбойном молотке рабочим инструментом служит пика (рис. 122). В твердых породах применяют короткие пики с пирамидальным заострением, в вязких — длинные пики с клиновым заострением.
При выборе отбойного молотка необходимо иметь в виду, что его коэффициент полезного действия и производительность работы возрастают с увеличением массы молотка и давления сжатого воздуха (примерно в 3 раза при увеличении давления от 3 до 5,5 кгс/см2), а также с уменьшением массы пики.
К достоинствам пневматических молотков относятся их малая стоимость, простота конструкции, безопасность в обращении и частичная вентиляция выработки отработавшим воздухом. Наряду с этим пневматические инструменты обладают и серьезными недостатками. Их применение требует устройства компрессорной со значительным резервом производительности и давления, так как потери в сети велики, а коэффициент полезного действия низок (менее 0,15).
Работа пневматических инструментов связана с сильным шумом, вибрацией и пылеобразованием.
Были сделаны попытки создать электрические отбойные молотки, не обладающие недостатками пневматических инструментов. Созданные молотки пока имеют большую массу (до 12 кг) и сильно нагреваются при работе. Поэтому необходимо иметь два комплекта электрических отбойных молотков. Кроме того, их применение в сырой выработке создает опасность поражения электрическим током. Поэтому на подземных работах наиболее распространены пневматические молотки.