6. Класифікація гірських порід(м.M.Протодьяконов,єкпб)

Суть класифікації гірських порід полягає в тому що породи об'єднуються в групи за однаковими фізико-механічними властивостями, що має значення для певних виробничих процесів.

Існують різні класифікаації, але найпоширенішою класифікацією є запропонована М.М.Протодьякіновим.

Усі породи поділяються на 10 категорій.

В снові лежить міцність г.п.За одиницю міцності прийнято породу яка руйнується під навантаженням 100 кг/см².Цей показник називається коефіцієнтом міцності[f]-це коефіцієнт (число)яке показує у скільки разів міцність даної породи більша за міцність породи прийнятої за одиницю.

f=δ/100

δ-це тимчасовий опір на стиснення.

За Протодьякінимкоеф.міцності має значення від 0,3 до 20.

Ця класифікація широко застосовується на геологічних підприємствах,але вона має обмежине практичне використання,особливо при визначені категорійності у польових умовах .Тому використовують іншу класифікацію в основу якої покладено технологічні особливості породи:розпушуваність, бурилість, які також характеризують міцність .Цякласиф. називається Єдина класифікація порід по буреності(СКПБ) її введено у 1969р. Усі породи поділяються на 20 категорій: 1-сипучі і пливучі породи, 20-найміцніші.

Відповідно породи 1-4 категорії розробляються вручну за допомогою лопат, ломів; категорії за допомогою відбійних молотків; 5- 14 категорія за допомогою буровибухових робіт при бугінні шпурів електросверлами. 5-20 категорія -із застосуванням буровибухових робіт при бурінні шпурів пневматичними буровими машинами(перфератори).

Усі ці дані а також перелік порід які найчастіше зустрічаються наведено у довіднику СУСН (ДЗКН).

За єдиною класифікацією до порід належать породи 1-5 категорія, до середньої твердості — 6-11 категорія, до міцних порід — 12-16 категорія, дуже міцних -17-20 категорія- це за ЄКПБ.

Класифікація порід по категоріях дає можливість визначити способи проведення робіт і дозволяє підрахувати об'єм усіх видів робіт(проходка, кріплення стінок при проходці, здійснити монтаж і демонтаж обладнанння, розрахунок транспорту і встановлення норм часу на проходку 1м³ виробки і всього об'єму гірничих робіт).

7. Способи проходки гірничих виробок

Проходка гір.виробок здійснюється за допомогою гірничих робіт, які проводяться з метою відділення коріної породи або пустої породи від масиву.

Способи проходки гірничих виробок залежить від категорійності порід і об'єму проходки гірничих виробок.

Усі ці роботи по проходці поділяються на чотири способи:

1)ручні- проводяться ручними і ручними-механізованими інструментами.ї

2)машинний спосіб-екскаватори, бульдозири, скрепери, шурфопрохідницькі агрегати.

3)вибухові роботи- при яких використовіють вибухи зарядів вибухових речовин.

4)спеціальні — застусовують тепло або холод.

Ручний спосіб проходки

При проходженні виробок у м'яких, сипучих і тріщинуватих породах гірські виробки проходять за допомогою ручного інструменту: лопата, заступ, кайло, клин, молот, лом.

Лопата і заступ застусовуються для основних і допоміжних робіт(копання канав, навантаження на транспортний засіб).

Кайма застосовується при проходці не міцних , або міцних тріщинуватих порід.

Клин, молот, лом — при проходці ламких, тріщинуватих і шаруватих порід, а для вирівнювання кутів і стінок виробки після вибухових робіт.

Механічзовані ручні роботи призначені для проходження гірничих виробок замість ручного інструменту з метою розпушування і відбивання м'яких і тріщинуватих порід, зачищення дна і стінок канави, обробка покрівлі та інших допоміжних робіт у підземних виробках.До них належить : відбійний молоток, пневмо лом, пневмо лопата.

Робота відбійним молотком передбачає врізання піки в породи і відламування ним кусків зруйнованої породи від масиву .За джерелом енергії відбійні молотки поділяються:

• пневматичний

• електричний

• гідравлічний

При проходці гірничих виробок найчастіше використовують пневматичний молоток- 8-13 кг., тиск не менше 4,5 атм, і кількістю ударів 850-1800 за хв. Для роботи пневматичним відбійним молотком потрібно:

• компресор з двигуном для отримання стистутого повітря.

• гнучкі гумові шланги — для подачі повітря.

• набір ручних інструментів.

Для проходки щільних глин , глостих сланців застусовуютьпневмолопати.Відбійні молотки використовіються для порід 5-7 категорії, апороди 6-10 категорії викорюпнвмоломию.Вони призначені для руйнування і рузпушування порід, обробки забою, обробки крупних кусків, вирівнювання стінок виробки. Компресорні установки які є джерелом енергії можуть бути стаціонарними і пересувними.

Машинний спосіб проходки гірничих виробок

Для механізованого машиного способу проходки канав у ламких, м'яких породах і породах 1-6 категорії , або у скельних породах які попередньо розпушені вибухом застосовують землерильно-навантажувальні, землерильно транспортні і машини для допоміжних робіт.

Землерильно-навантажувальні- вони виймають переміщують і розвантажують породу у відвалах, що виникли на бортах канав, або навантаженні у транспортний засіб.з цих машин найпоширенішими є екскаватори (періодичної дії-одноковшові, і безперервної дії-багатоковшові).

При проходці віробик відкритого типу використовують одноковшові екскаватори до них них належать : пряма механічня лопата, зворотнямеханічнв лопата, грейфер, дреглайн.

Пряма механічна лопатапризначена для виймання породи, що розташована вище рівня стояння екскаватора і застусовується при проходці гірничих виробок у породах різної міцності.

Зворотня механічна лопата призначена для виймання порід, що знаходяться нище рівня установки екскаватора.І найчастіше використовується при проходці канв і траншей незначного перерізу і глибини.

Дреглайн(канатно-скреперний ескаватор) з нижнім зворотнім черпанням призначений для порід різної міцності .Основний робочий елемент є тепловий трос.

Грейфер(самозахоплюючийескаватор) характеризується розкривним ковшом який захоплює породу врізаючись в неї при падінні, наповнюється породою і заповнений ковш піднімається і переноситься до місця розвантаження, де він розкривається і порода падає вертикально.

Багатоковшовіескаваторивикористовуються на відкритих розробках, буровугільних родовищах і при розвідці розсипних родовищ, найчастіше використовуються ланцюгові з нижнім захватом.

Ескавтоториканавокопачі-грунтуються на базі трактора використовіються для проходки канав глибиною 2,5 м. , і потужністю 0,9 м. У породах 1-3 категорії. Його продуктивність 180-200 м³ породи за зміну.

Траншейні ескаваторигрунтуються на базі бульдозера , проходять канави шириною 0,85м., глибиною 2 м., Продуктивність 65-100 м³порди за зміну. Застусовуються у мерзлих однорідних породаз з галечно-гравійними відкладами. Робоче обладнання легко демонтується і може використовуватися як бульдозер.

Вибір типу ескаватора залежить від :

• фізико-механічних властивостей порід

• водонасиченості

• наявності валунів

• рельєфу місцевості

• величини поздовжніх схилів

• маштаб і характер робіт

Пряма і зворотня лопата використовуються при проходці у м'яких і важких грунтах , що можуть містити валуни, а також у мерзлих глистихгрунтах і помірно водонасичених.

Дреглайн і грейфери використовують на слабких грунтах , що не мають валунів, але підвищена обводненість порід.

Багато ковшові використовуються при проходці магістральних канав (50-100м і більше) . Успішно вони використовуються у м'яких поводах , які не містять валіних відкладів і помірно насичені.ів,

Землерильно- транспортні вони відділяють породу мід масиву і транспортують її до місця навантаження.

За ........

• ножові- бульдозер

• ковшовий- скрепери

Основним елементом бульдозеру є відвальний щит аббоніж.Викор.для проходки канав і траншей до порід 1-4 категорії викор. Бульдозери з ножем 2-4,5 м. Найекономніша проходка з довжиною ножа 2,8 м. Крім проходки відкритих виробок бульдозери вирористовуються для засипання канав, шурфів, на будування шляхів сполучення, вирівнювання площадок під бурові вишки, а також зрізання верхнього грунтового шару , викорчовування пеньків, коріння. Застусування бульдозера знижує вартість робіт на 30 %.

Скрепери застусо.як прохідницькі машини для розпушування і пересування порід 1-6 категорії, атакож як транспортні машини у породах різної категоріх. Їх поділяють:

• самохідні

• пречерні

• канатно-скреперні установки

Для проходки канав і траншей , атакож для прибирання породи з підземних виробок застусовуютьканатно-скреперні установки . Їх доцільно викор.на схилах гір, що мають поздовжні і поперечні ухили, де застусов.інших машин неможливе. У цьому випадку вони можуть проходити катави глибиною до 5 м.і довжиною до 100 і більше м. Вони складаються з двохбарабаної лебідки, головного і хвостово канатів, хвостового і направленого блоків і ковша. Найбільш продуктитивність канатно-скреперна установки досягається при довжині 20-25м., тому канави більшоїї довжини розбиваються на секції , спочатку відбирають і документують першу ділянку, потім її засипають і проходять іншу ділянку.

Машини для допомміжних робіт.

При проходці канав і траншей з важким і злежаним грунтом проводиться попереднє розпушування за допомогою спеціальних розпушувачів, їх застусовують для розчищення площадки під канаву, від коріння , пеньків, кущів. Для цього використовують стаціонарні розпушувачі і почепні. При проходці канав і траншей за допомогою механічних-ручних способом і особливо машиним способом на розвідувальних роботах необхідно дотримуватися правил техніки безпеки.

Механізовані шурхопрохідницькі роботи

Для механізованої проходки шурфів і шахтних стволів застусовують бурові установки обертальної дії і шурхопрохідницькі комплекси.

Шурхопрохідніцькікомплекси- це поєднання певних механізованих робіт по проходці шурфів. Вони охоплюють : відбивання породи, буріння шпурів,навантаження і піднімання її на поверхню. Для відбивання породи застусовують відбійні пневматичні молотки, у свіжих породах застусовують ручні перфератори і електросверла для буріння шпурів. Прибирання породи з вертикальних виробок є найскладднішим процесом ,де його робота проводиться вручну — це ручні воротки, рідше застусовують прохідницькі копри. В окремих випадках мехам. Підйом породи відбувається за допомогою невеликих підйомних кранів і вантажопідйомність 100, 250, 500 кг., що що підвищує продуктивність праці при проходці глибинихшурхів і шахтних стволів.

Дуже рідко проходка вертикальних виробок здійснюється спеціалаьнимимашинами-шурфопрохідницькі агрегати, які забезпечують послідовність робіт. Вони монтуються на пречепах автомобілів, вони призначені для проходки шурфів глибиною 20-40 мю у породах 1-7 категорії . І забезпечує механізм буріння шпурів , підйом порід, вентиляцію і водовідлив.

Останіми роками для проходки шурфів і шахтних стволів застусовують різні бурові установки, які дають змогі повністю механізувати процес проходки виробки. Вони забезю буріння шурфів круглого перерізу діаметром 300-1300 мм. Ці бурові установки монтуються на транспорнтій базі автомобіля.

КШК 30 — для проходки шурфів, колодців.

Буровибухові роботи

При проведені гірничих виробок у міцних і щільних г.п , а також мерзлих грунтах проводять БВР. Для роціонального розповсюдження вибухової речовини(ВР) у породі забою гірської виробки пробурюються за певною сфемою шпури. Буріння шпурів здійснюється двома способами:

1. обертальний

2. ударно-поворотний

Буріння шпурів може бути ручним і механізованим.

Процес проведення БВР складається з декількох етапів:

1. розмітка і буріння шпурів

2. очищення , заряджання шпурів.

3. прибирання піддірваної породи(ручне,механізоване) із застусуванням спец. породонавантажувальних машин.

4. вирівнювання стінок і забою.