
книги из ГПНТБ / Орлов, В. В. Тампонаж в капитальных выработках
.pdfопределенное соотношение между р и q и характеризуют оптимальный режим работы крепей. Этим коэффициентам соответствуют оптимальные стоимости. Для рассматри ваемых крепей оптимальные стоимости определяются вер тикальными ЛИНИЯМИ Ооп.а К 0 0п.б (рис. 5).
Крепи работают в оптимальном режиме только при плот ной забутовке закрепного пространства. Лучшим спосо бом образования плотного заполнения закрепного простран ства является его тампонаж цементно-песчаным раствором.
По данным шахты «Мушкетовская-Заперевальная» '№ 2 стоимость 1 м3 тампонажного раствора по заработной пла те и материалам составляет 24 руб. На 1 м выработок пло щадью сечением 7—14 м2 расходуется 1,5—3 м3 раство ра. Дополнительная стоимость крепи по ее тампонажу сос тавит 36—72 руб. Общая первоначальная стоимость 1 м крепей по заработной плате и материалам
Со — Соп -f- (36 -j- 72), |
(21) |
где Соп — стоимость крепи, соответствующая ее оптималь ному режиму работы.
Учитывая, что без тампонажа закрепного пространст ва значительные средства на ремонт и перекрепление вы работок затрачиваются даже в период строительства шахт, целесообразность тампонирования закрепного пространства в капитальных выработках со сроком службы 15 лет и более является бесспорной.
Ниже приведены затраты на капитальный ремонт (тыс.
руб.) выработок околоствольных |
дворов трех шахт ком |
|
бината «Донецкуголь» за 1967 и 1968 гг: |
|
|
«Пролетарская-Глубокая» |
. . . 4,7 |
9,4 |
№17—17 -би с................................2,9 |
3,4 |
|
Им. А. Ф. З а с я д ь к о ................ 5,04. |
10,0 |
На крепление, перекрепление и ремонт выработок околоствольного двора гор. 880 м шахты № 17—17-бис, начи-
20
Характеристика насосов для нагнетания цементно-песчаных растворов |
Таблица 5 |
|||||||
|
|
|||||||
|
Произво |
Диаметр |
|
Потреб |
Основные размеры, |
|
||
|
Наиболь |
|
мм |
|
|
|||
Марка насоса |
дитель |
сменных |
ляемая |
|
|
|
Вес, кг |
|
ность, |
рубашек |
шее дав |
мощ |
дли |
шири |
высо |
||
|
м3/ч |
цилиндра, ление, am |
ность, |
|
||||
|
|
мм |
|
кет |
на |
на |
та |
|
ЗИФ-200/40 |
12 |
85 |
40 |
20 |
1450 |
500 |
1550 |
750 |
ЗИФр-200/40 |
12 |
85 |
40 |
20 |
1450 |
890 |
1550 |
800 |
ЗИФ-100/30 |
6 |
70 |
30 |
7,5 |
1435 |
840 |
1090 |
565 |
К -120/30 |
7,2 |
100 |
30 |
10,0 |
1900 |
870 |
1200 |
690 |
2ГН-2 |
12; 7,8; |
85; 70; |
30; 40; |
14,0 |
1700 |
696 |
786 |
492 |
|
5,4 |
60 |
50 |
|
|
|
|
|
Р-200/40 |
12,0 |
85 |
40 |
27 л. с. * |
1650 |
970 |
1550 |
800 |
ИГР-250/50 |
15,0 |
85 |
50 |
32 л. с. |
1444 |
873 |
932 |
700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(без |
|
|
|
|
|
|
|
|
привода) |
НГР-200/30 |
12,0 |
85 |
30 |
14,0 |
1300 |
525 |
615 |
395 |
* По ГОСТ 9867—61 единица мощности — ватт (вт): |
|
|
|
|
||||
|
|
1 вт = 1,36 -10 |
3 л. с. |
|
|
|
|
ная с 1959 г, было затрачено 216 950 руб. В околоствольных дворах шахт «Центральная» № 1 (гор. 622 м), «Муш- кетовская-Заперевальная» № 2 и других закрепное про странство выработок было затампонировано, что устрани ло затраты на ремонт.
Еще более показателен пример целесообразности при менения тампонирования закрепного пространства при применении крепей круглой формы. Если загрузить бетон ную крепь по 1-й схеме (см. рис. 1) нагрузкой которую она выдерживает по 3-й схеме при боковом давлении 0,75 q, то стоимость 1 м крепи по материалам составит 232' руб. При загрузке крепи по 3-й схеме стоимость 1 м крепи по материалам составляет 61 руб, т. е. в 3,8 раза меньше. Бо ковое давление 0,75 q достигается только при наличии хо рошего контакта крепи и пород, который обеспечивается тампонированием.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТАМПОНИРОВАНИЯ
Растворонагнетатели
Для нагнетания цементно-песчаных растворов в закреп ное пространство и в трещины окружающих выработки по род применяются различные растворонагнетатели.
Для плотного заполнения закрепного пространства сле дует применять растворонагнетатели с манометрическим напором до 5 am. Если же возникает необходимость тампо нирования значительных толщ окружающих выработки пород, то применяются растворонагнетатели и с более вы соким манометрическим напором.
Растворонагнетатели представляют собой насосы порш невого типа, которые должны удовлетворять следующим
22
требованиям: обеспечивать необходимое для тампонаж ных работ давление, непре рывно подавать раствор в те чение определенного по гра фику времени; части насоса должны быть изготовлены из стойкого материала, который не подвергался бы быстрому износу при подаче песчано цементного раствора; насосы должны иметь шаровые кла паны, не допускающие твер дых отложений между кла панами и гнездами; стальные цилиндры и клапанные ко робки должны быть съемными; габаритные размеры насосов
с |
двигателями должны быть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
не |
большие; |
электрические |
Рис. |
6 |
Кинематическая |
|
схема |
|||||||
двигатели должны иметь взры |
|
|
|
|
|
насоса Р-200/40 |
||||||||
вобезопасное исполнение. |
/ — рукоятка |
включения фрикцио |
||||||||||||
|
Характеристика |
|
насосов |
на; 2 — ведомая |
шестерня; |
3 — ро |
||||||||
|
|
ликоподшипник; 4 — шатун с крейц |
||||||||||||
для нагнетания песчано-це |
копфом; 5 — уплотнительный саль |
|||||||||||||
ник; 6 — шток с поршнем; 7 — при |
||||||||||||||
ментных |
растворов, |
прием |
емный |
|
клапан; |
8 — |
предохрани |
|||||||
лемых для шахтных условий, |
тельный |
клапан; |
9 |
— манометр |
||||||||||
10 — воздушный |
клапан; 11— трех |
|||||||||||||
приведена в |
табл. |
5. |
|
ходовый |
клапан; |
12 |
— обратный |
|||||||
|
Для |
нагнетания растворов |
клапан; |
13 — |
коленчатый |
вал |
||||||||
|
14 |
— шкив; |
15 |
— фрикционный |
||||||||||
в горизонтальных выработках |
диск; |
16 — механизм |
включения |
|||||||||||
фрикционного, |
диска; |
17 — |
шари |
|||||||||||
применяются, |
в |
основном, |
коподшипники; |
18 — ведущая шес |
||||||||||
грязевые насосы марок Р- |
|
|
|
терня; 19 — вал привода. |
||||||||||
|
а |
|
также насосы |
ЗИФ. |
||||||||||
200/40, |
НГР-250/50, |
НГ-200/30, |
|
На рис. 6 представлена кинематическая схема грязевого насоса Р-200/40. Все поршневые насосы имеет аналогичные
Характеристики
|
|
Глиномешалки |
|
|
Показатель |
Единица |
|
|
|
измерения |
Г2П2-4 МГ2-4 |
Г2-10 |
ГН-3 |
|
|
|
Емкость барабана |
м3 |
4 |
4 |
10 |
3 |
|
Производительность |
м3/смену |
100-300 — |
100—300 |
100—200 |
||
Скорость вращения |
об/мин |
70 |
90 |
95 |
90 |
|
Количество |
валов |
шт. |
2 |
2 |
2 |
2 |
Мощность |
электродви |
кет |
14 |
14 |
21,5 |
10 |
гателя |
|
|||||
Основные размеры рас |
мм |
|
|
|
|
|
творомешалки: |
4080 |
3890 |
4080 |
2400 |
||
длина |
|
|
||||
ширина |
|
|
3120 |
3015 |
3120 |
1550 |
высота |
|
кг |
1295 |
1445 |
2400 |
1400 |
Вес |
|
3900 |
3565 |
4200 |
2500 |
|
кинематические схемы. Насос |
Р-200/40 — горизонталь |
|||||
ный цилиндровый |
двойного |
действия, приводимый в дви |
жение от отдельного двигателя ременной передачей (рис. 7). Насос состоит из двух блоков и гидравлического и механи ческого приводов, установленных на общих салазках. Гидравлический привод имеет два-цилиндра со сменными втулками. Изменением диаметра цилиндра можно регу лировать производительность насоса в широких пределах. Полости цилиндров заканчиваются всасывающими и наг нетательными камерами с тарельчатыми клапанами.
Конструкция крепления крышек клапанов дает воз можность производить их быстрый осмотр и замену. На гнетательная камера сообщается с воздушным колпаком, обеспечивающим более равномерное движение раствора, подаваемого в нагнетательный шланг. Излишний раствор
Таблица б
растворомешалок
Стационарные растворомешалки Передвижные растворомешалки Пропеллер-
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
роме:палки |
|
|
|
|
|
|
220-С А |
|
О |
емко стью, |
||
С-207 |
С-351 А |
С-208 |
С-209 |
о 0? |
-С220 |
219-С |
|
Л43 |
||
QO |
1,0 |
2,5 |
||||||||
|
|
|
|
UQ. |
6 |
|||||
|
|
|
|
1Л < |
|
|
|
<м |
|
|
0,15 |
0,15 |
0,325 |
0,75 |
0,08 |
0,15 |
0,15 |
0,325 |
0,325 |
1 |
2,5 |
18 |
18 |
58 |
130 |
10 |
26 |
26 |
45 |
45 |
120 |
200 |
32 |
30,2 |
27 |
21,6 |
26 |
27 |
30,2 |
25,8 |
25 |
250 |
250 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3,6 |
2,8 |
4,5 |
14,7 |
1,8 |
3,2 |
2,8 |
4,3 |
4,5 |
1,0 |
4,5 |
1700 |
1545 |
2070 |
2930 |
2380 |
1870 |
1770 |
1890 |
1975 |
1000 |
1900 |
ИЗО |
1100 |
1360 |
2130 |
850 |
1660 |
1495 |
2250 |
2250 |
1000 |
1900 |
880 |
940 |
1100 |
1570 |
1380 |
2080 |
2850 |
2370 |
2585 |
1400 |
1730 |
620 |
570 |
1070 |
30 000 |
470 |
1300 |
1000 |
2180 |
2176 |
— |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обратно в приемный резервуар, минуя шпур, отводится через трехходовой кран. Для наблюдения за давлением в нагнетательной сети насос снабжен манометром. Включе ние и отключение насоса производится с помощью фрикци онной муфты, вмонтированной в рабочий клапан.
На рис. 8 показана схема поперечного разреза корпу са, клапанов и цилиндров, а на рис. 9 — поршня со што ком этого насоса. Грязевые насосы НГР-200/30 и НГР250/50 имеют аналогичную конструкцию.
Насос ЗИФ-200/40 применяется для тампонажа в ство лах (рис. 10, а). Для безотказной и безопасной работы в стволе в условиях сильного капежа и возможного выде ления метана у серийно выпускаемого насоса ЗИФ-200/40 электрический двигатель заменен пневматическим. Ременная
24 |
25 |
передача с фрикционными дисками и механизмом включе ниязаменена зубчатой передачей, заключенной в гермети ческий кожух, насос снабжен ограждающим каркасом
(рис. 10, б ).
В горизонтальных выработках применяется насос ЗИФ-200/40 с пневмодвигателем и зубчатой передачей. Ог-
Рис. 7 Схема насоса Р-200'40:
/ — прижимная вилка; 2 — крышка; 3 — корпус клапанов и цилиндров; 4 — фланец с патрубком; 5 — трехходовой кран; 6 — воздушный колпак с краном; 7 — предохранительный клапан; 8 — прижимная гайка; 9 — рама привода на соса; 10— шестерня; 11 — салазки; 12—рама; 13—шатун с крейцкопфом; 14 — крейцкопф; 15 — набивка; 16 — поршень со штоком; 17 — всасывающий трубопровод с приемным клапаном.
26
раждающий каркас обычно снимают. Насос устанавливают на двухосной тележке. При большом объеме тампонажных работ необходимо иметь два насоса (один резервный).
/ |
_ корпус |
насоса; |
2 — цилиндровая втулка; |
3 — седло клапана; |
|||
4 |
__ направляющая |
клапана; 5 |
— тарель; 6 — диск; |
7 — стакан; |
|||
8 |
— крышка |
клапанного люка; |
9 — упорный |
болт; 10 — траверса; |
|||
/ / — уплотняющее |
кольцо; /2 — пружина |
клапана; 13 — гайка М10; |
|||||
|
|
|
14 — шайба; |
15 — прокладка; |
16 — винт. |
Для нагнетания растворов за крепь может быть при менен растворонагнетатель РНЩ, конструкция которого разработана ЦНИИПодземшахтостроем (рис. 11). В раство
27
ронагнетателе РНЩ раствор приготавливается в смеси теле. Приготовленный раствор вытесняется в нагнета-
Рис. 9 Схема устройства со штоком:
1 — гайка 1М27; 2 — стопорная шайба; 3 — крышка поршня; 4 — прок ладка; 5 — промежуточное кольцо; 6 — кольцо поршня; 7 — корпус поршня.
тельные трубы сжатым воздухом. Техническая характе ристика РНЩ приведена ниже:
Производительность, м31 ч .......................... |
|
|
1,25 |
||
Объем резервуара |
смесителя , |
л«3 . |
0,20 |
||
Полезная |
емкость |
смесителя , |
м3 . |
0,16 |
|
Давление |
сжатого |
воздуха , am . . |
|
6 |
|
Электродвигатель (во взрывобезопас |
|
|
|||
ном исполнении) |
................................ |
|
КФ -11-4 |
||
Мощность двигателя, к е т ................ |
|
4 |
|||
Диаметр рукава подачи раствора, мм |
38 |
||||
Длина рукава подачи раствора, м, |
До |
12 |
|||
Диаметр рукава для подачи воды, мм |
|
25 |
|||
Габаритные размеры (длина X ши |
|
|
|||
рина X высота), м ........................м |
|
2183 X |
700 X 1020 |
||
Вес, к г |
................................................ |
|
|
1072 |
Растворонагнетатель РНШ применяется для тампо нирования пустот за крепью, так как имеет большую про изводительность. Наличие растворомешалки, отсутствие быстро изнашиваемых частей делает его применимым для растворов с крупнозернистым песком.
2§

седел, опорных поверхностей и резиновых колец; проверить зазоры между втулкой и вкладышем головок шатуна, крейцкопфными пальцами и шейками коленчатого вала; нали чие смазки в подшипниках и масленках; состояние труб-
Рис. 11 Общий вид растворонагнетателя РНЩ.
ки манометра (залить ее маслом); включение и выключе ние насоса фрикционным диском с помощью поворота шки ва вручную; отрегулировать натяжение ремня; в насосах с зубчатой передачей проверить уровень масла в ре дукторе; переключить трехходовой кран на слив в прием ный резервуар; заполнить всасывающий шланг водой че рез всасывающий клапан на корпусе цилиндров. Особое внимание необходимо обращать на наличие трения меж ду фрикционными дисками.
Насос включать необходимо без нагрузки. Проверив пра вильность работы по струе промывочной жидкости, выхо дящей в приемный резервуар, можно переключать трех ходовой кран на нормальную работу.
30