
книги из ГПНТБ / Орлов, В. В. Тампонаж в капитальных выработках
.pdfДля обеспечения длительной и бесперебойной рабо ты насоса необходимо соблюдать следующие правила. Сле дить за своевременной смазкой подшипников, применяя для этой цели только чистую консистентную смазку (один раз в месяц необходимо промывать подшипники насоса). Регулярно пополнять или заменять смазку в картере на соса. Следить за исправностью клапанов, своевременно за менять их уплотнительные прокладки или производить при гонку клапанов к гнездам. Прекратить работу при появ лении посторонних стуков в насосе. Следить за правильной натяжкой мотылевых подшипников шатунов и за их наг ревом и смазкой. Не допускать попадания масла на диск фрикциона; следить за тем, чтобы насос был всегда чистым
ичтобы раствор не попадал на подшипники и другие хо довые части насоса. Следить за показаниями манометра, которые позволяют своевременно заметить неисправности
ипринять соответствующие меры для их устранения. Не опускать всасывающий шланг на дно вагонетки (храпок шланга должен быть подвешен на высоте не менее 0,2—0,3 м от дна вагонетки; в вагонетке необходимо соблюдать опре деленную консистенцию раствора). Следить за состоянием всасывающего шланга и приемного клапана, не допуская засасывания воздуха через неплотности в соединениях шлан га и при обнажении приемного клапана; не реже одного раза в смену очищать фильтр приемного клапана. Следить за исправной работой воздушного колпака по колебанию стрелки манометра, не допуская работы колпака без воз духа. Во время остановки насоса воздушный колпак по полнять воздухом необходимо выпуском раствора, из по лости воздушного колпака трехходовым краном. При ре гулировании производительности трехходовым краном сле дить за количеством вытекающей на слив жидкости, учи тывая, что при внезапных повышениях давления, вследст вие запрессовки трубопровода, вся жидкость может ухо
31
дить на слив, создавая ложное представление о нагнетании раствора. Независимо от состояния насоса один раз в три месяца производить полную разборку, промывку и осмотр всех деталей насоса.
Перед остановкой желательно снять нагрузку с насоса, переключив трехходовой кран на слив. При остановке на соса на длительное время необходимо выпустить из него раствор и масло, промыть и очистить детали насоса от раст вора и смазать солидолом. Перед полной разборкой насо са необходимо слить масло из картера через сливную проб ку.
При сборке насоса необходимо: соблюдать следующие правила. Все гайки и болты хорошо затянуть и зашплинто вать. Выдержать зазоры: 2 мм между куполообразной втул кой и фланцем регулировочной гайки, 2—3 мм между упо ром пяты и штоком. При установке цилиндровых крышек необходимо вывернуть упорные болты настолько, чтобы вилки не касались втулок цилиндров, затянуть равно мерно гайки крепления крышек, надежно зажать цилиндро вые втулки болтами. Винты крепления накладок крейцкоп фа предохранить от самосвинчивания путем кернения шплиц. Паронитовые прокладки перед установкой необ ходимо размочить в горячей воде.
От правильной и своевременной, смазки насоса зависит нормальная работа его, уменьшение износа трущихся час тей и расхода энергии. В насосе должны смазываться сле дующие детали: шейки коленчатого вала, параллели крейц копфа, крейцкопфный палец, зубчатая передача, подшип ники коленчатого вала и шкива, а также трущиеся поверх ности механизма включения насоса. Все детали, за исключением подшипников валов и механизма включения насоса, смазываются маслом, наливаемым в картер криво шипно-шатунного механизма. Подшипники коленчатого и приводного валов, механизм включения насоса и подшипни-
32
ки приводного шкива смазываются консистентной смазкой 1—13 или, в крайнем случае, солидолом. Смазка по мещается в корпусе подшипников и пополняется пример но один раз в месяц.
Прочее оборудование
Растворомешалки. Тампонажные растворы готовят либо на поверхности и доставляют их в шахту в закрытых ваго нетках, либо в шахте непосредственно у места производства тампонажных работ. В первом случае для приготовления растворов применяют любые растворомешалки: передвиж ные и стационарные (табл. 6). Раствор, доставленный к месту работы с поверхности, перед подачей в закрепное пространство перемешивается пневматической мешалкой с помощью сжатого воздуха.
При приготовлении раствора на поверхности растворо мешалку выбирают в зависимости от необходимого объема тампонирования. Сменная производительность растворо мешалки должна соответствовать сменному объему тампо нажных работ. Для обеспечения непрерывности тампонаж ных работ в шахту доставляют не менее двух вагонеток с раствором. Время подачи раствора с поверхности, переме щения его в шахте и подачи в закрепное пространство должно быть меньше срока схватывания раствора.
Для приготовления растворов в шахте на месте произ водства работ используются растворомешалки, имеющие небольшие габаритные размеры, вес и производительность, электродвигатели которых выполнены во взрывобезопас
ном исполнении. Чаще |
всего |
применяются раствороме |
||
шалки С-207, |
С-351 А, С-50, |
РМ-80 и пропеллерная раст |
||
воромешалка |
емкостью |
1 |
м3 |
(рис. 12). Глиномешалки |
3 |
366 |
33 |
используются, в основном, для приготовления |
растворов |
на поверхности. |
тампониро |
Для обеспечения непрерывности работ по |
ванию и приготовлению растворов обычно имеют две раст
|
|
|
|
воромешалки: одна раство |
|||||||
|
|
|
|
ромешалка служит для там |
|||||||
|
|
|
|
понажных |
работ, а в дру |
||||||
|
|
|
|
гой в это время |
готовится |
||||||
|
|
|
|
раствор. |
|
Донбасса |
|||||
|
|
|
|
|
На |
шахтах |
|||||
|
|
|
|
для приготовления |
раство |
||||||
|
|
|
|
ров |
|
применяются |
раство |
||||
|
|
|
|
ромешалки, |
изготовленные |
||||||
|
|
|
|
из обычных шахтных ва |
|||||||
|
|
|
|
гонеток. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
В одном случае переме |
||||||
|
|
|
|
шивание раствора осущест |
|||||||
|
|
|
|
вляется |
сжатым |
воздухом. |
|||||
|
|
|
|
Для |
этого у дна вагонетки |
||||||
|
|
|
|
устанавливается |
|
две-три |
|||||
|
|
|
|
перфорированные |
трубки |
||||||
|
|
|
|
диаметром |
25 — 50 |
мм. |
|||||
|
|
|
|
Трубки по концам соединя |
|||||||
|
|
|
|
ются поперечными |
трубка |
||||||
|
|
|
|
ми |
|
диаметром |
50 |
мм. От |
|||
Рис. 12 Схема устройства |
про |
последних вверх на высо |
|||||||||
ту |
бортов вагонетки, |
отво |
|||||||||
пеллерной |
растворомешалки |
ем |
дятся вертикальные |
труб |
|||||||
костью 1 |
ма. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
ки |
диаметром 25 |
мм. По |
|||||
вертикальным к перфорированным трубкам |
подается |
сжа |
|||||||||
тый воздух (рис. 13). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Во втором случае |
в |
вагонетке |
устанавливается |
вал, |
|||||||
на котором крепятся |
лопасти. |
Вал |
вращается |
от |
дви |
||||||
гателя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
34
В вагонеточных растворомешалках качество раствора ниже, чем у раствора, приготовленного в заводских раст воромешалках.
Рис. 13 Схема |
устройства вагонетки с пневматическим |
смеси |
|
|
телем и мерным баком для |
воды: |
|
/ — поперечная труба; 2 — трубчатый стояк диаметром 1 |
3 — краны; |
||
4 — мерный бак; |
5 — продольная перфорированная трубка |
диаметром |
|
|
1"; 6 — вагонетка; 7 — пневматический |
смеситель. |
Дозировочные устройства применяются для дозировки цемента, песка, глины, суглинка. В простейшем случае это могут быть деревянные ящики с ручками емкостью 50—70 кг. Для воды применяются мерные бачки.
При приготовлении раствора в серийно выпускаемых растворомешалках применяются специальные дозаторы
3* |
35 |
(шнековые или лопастные). Воду и химические добавки дозируют протарированными баками и расходомерами.
Трубопроводы. Для подачи раствора в закрепное про странство применяют прочные ровные трубы, обеспечи вающие пропуск требуемого количества раствора. Общая
Характеристика металлических труб |
|
|
Таблица 7 |
||
|
|
|
|||
Наружный |
Толщина |
Вес 1м |
Наружный |
Толщина |
Вес ] м |
диаметр, |
стенки, |
||||
мм |
трубы, |
диаметр, |
стенки, |
трубы, |
|
мм |
кг |
мм |
мм |
кг |
|
2 5 |
2,5 |
1,39 |
70 |
4,0 |
6,51 |
30 |
2,5 |
1,70 |
76 |
4,0 |
б’81 |
35 |
2,5 |
2,00 |
83 |
4,5 |
7,79 |
40 |
3,0 |
2,74 |
89 |
4,5 |
8 38 |
50 |
3,5 |
3,15 |
102 |
5,0 |
11,96 |
60 |
4,0 |
3,52 |
121 |
5,0 |
14,30 |
длина трубопроводов по горизонтали не должна превышать 150 м. Чаще всего применяют трубопровод из прорезинен ной ткани диаметром 50 мм. Стальные бесшовные трубы, которые соединяются между собой фланцами, применяют ся для подачи раствора под давлением более 5 am (табл.
7). Для водопроводной сети применяют стальные трубы диаметром 1—3", соединенные муфтами.
Оборудование скважин. Раствор в закрепное простран ство подается через скважину (шпур) диаметром 60 мм. В скважину вставляется металлическая трубка-кондуктор диаметром 50 мм. Нижняя часть кондуктора развальцовы вается, верхняя заканчивается фланцем. Кондуктор выс тупает^ над крепью на 10—20 см. Пространство между
стенкой шпура и кондуктором чеканится и заполняется цементным раствором.
36
Раствор из трубопровода в кондуктор подается через
тампонажную головку (рис, |
14). Манометром 5 замеряется |
||||||||
давление, под которым по |
|
|
|||||||
дается |
|
раствор. |
Запорные |
|
|
||||
краны необходимы для про |
|
|
|||||||
мывки |
|
трубопровода |
при |
|
|
||||
остановке тампонирования, |
|
|
|||||||
при атом кран 3 закрывают, |
|
|
|||||||
экран |
|
2 открывают. |
Вода |
|
|
||||
после |
промывки поступает |
|
|
||||||
по шлангу 1 в водоот |
|
|
|||||||
ливную |
канавку. |
Однако |
|
|
|||||
очень |
часто |
цементацион |
|
|
|||||
ные головки не применяют. |
Рис. 14 Схема |
устройства тампо |
|||||||
Нагнетательный трубопро |
|||||||||
|
нажной головки: |
||||||||
вод в этом |
случае подсое |
/ — шланг; 2 и |
3 — запорные краны; |
||||||
диняют |
непосредственно к |
4 — кондуктор; 5— манометр; 6 — кре |
|||||||
|
стовина. |
||||||||
кондуктору, |
а |
давление |
манометром, |
установленным |
|||||
раствора |
контролируется |
||||||||
у насоса. |
|
|
|
|
|
|
РАСТВОРЫ И ИХ ПРИГОТОВЛЕНИЕ
Назначение растворов и их выбор
Для тампонирования закрепного пространства приме няются пементно-песчаные, глинистые, глино-цементные и глино-цементно-песчаные растворы. Применение чисто це ментных растворов для заполнения пусгот за крепью не экономично. Наиболее часто применяются цементно-пес чаные растворы.
Песок для приготовления раствора применяют чистый, не содержащий органических примесей, с размером зерен
37
не более 0,5—0,1 мм. Такой песок при консистенции раствора, характеризующейся диаметром расплыва 18 см, остается во взвешенном состоянии и не выпадает в осадок.
Из |
Основные данные растворов представлены в табл. 8. |
||||||||||||
цементно-песчаных растворов, |
приведенных в табл. 8, |
||||||||||||
|
|
|
Таблица 8 |
первые два целесообразно приме |
|||||||||
|
|
|
нять |
при |
толщине закрепного |
||||||||
Показатели растворов |
в( |
пространства не более 10—20 см, |
|||||||||||
|
твора |
(в |
|
* |
последние |
два — при |
толщине |
||||||
Состав рас |
|
|
|
более 20 см. Обычно в выработ |
|||||||||
цемент| |
частях) |
Удельныйвес |
,раствораг/см |
камняВыход процентах) |
|||||||||
песок |
вода |
ках толщина закрепного прост |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
ранства в боковой части меньше, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
чем в сводах. Поэтому в боковую |
|||||||
|
|
|
|
|
|
часть выработок надо нагне |
|||||||
1 |
1 |
2 |
1,47 |
61 |
тать цементно-песчаные раство |
||||||||
ры |
состава |
1 : 1 : 2 и 1 |
: 2 : 1,5, |
||||||||||
1 |
2 |
1,5 |
1,75 |
82 |
в |
|
свод |
— растворы |
состава |
||||
1 |
3 |
2 |
1,75 |
80 |
1 |
: |
3 |
: 2 |
и 1 : 5 : 2 . |
Во всех слу |
|||
1 |
5 |
2 |
— |
— |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
чаях пустоты за крепью пред |
|||||||
|
|
|
|
|
|
варительно заполняют |
породой. |
||||||
|
Для приготовления цементно-песчаных растворов при |
||||||||||||
меняют портланд-цементы марок 300 и 400. |
|
|
|||||||||||
|
При наличии агрессивных вод целесообразно применять |
||||||||||||
пуццолановый |
цемент тех же марок. |
|
входит глина |
||||||||||
|
Глинистые |
растворы, |
в |
состав |
которых |
и вода, целесообразно применять для заполнения пустот за шарнирными крепями и при жестких крепях с устойчи выми породами, не имеющими трещин (крепкие песчанис тые сланцы, песчаники, известняки). Такие породы, при наличии пустот за крепью, могут деформироваться через определенные промежутки времени и тем самым снижать устойчивость выработок.
Глинистые растворы не боятся агрессивных вод и по сравнению с цементно-песчаными дешевле в два-три раза.
38
Для глинистых растворов используются как тонкодис персные, так и грубодисперсные (кирпичные) глины. Для увеличения коогуляции глинистых растворов и повышения прочности получаемого камня в растворы добавляется 0,5—1% химического реагента Са (ОН)2.
Данные глино-цементных растворов (16)
Состав раствора |
|
, |
||
|
|
* |
|
раствора |
|
(в частях) |
|
|
|
цемент |
глина |
в(водапроцен )тах |
Вводимые реа |
Удельныйвес 3см1г |
Расплав, см |
||||
|
|
|
генты * |
|
|
, |
|
|
|
Таблица 9
Срок схва Предел проч тывания, ности при сж а
|
сут. |
тии кГ!см2 ** |
|||
|
1 |
свежеприготов ленных тампонов |
1 1j |
хранения тампо |
; |
начало |
конец |
после семи дней |
нов в воде |
1 |
2 |
50,8 |
|
18 |
1,47 |
1 |
2 |
68,5 |
377 |
1 |
4 |
55,0 |
___ |
20 |
1,38 |
и |
6 |
60,0 |
215 |
1 |
6 |
53,8 |
— |
18,0 |
1,4 |
1,2 |
6 |
38,5 |
150 |
1 |
2 *** |
36,6 |
— |
19,0 |
1,62 |
1,2 |
2 |
68,5 |
685 |
1 |
4 |
46,2 |
— |
19,0 |
1,51 |
1,3 |
2 |
60 |
391 |
1 |
6 |
42,6 |
— |
18,0 |
1,55 |
1,3 |
5 |
42,8 |
343 |
1 |
2 |
45,2 |
СаС12 |
21,0 |
1,67 |
1,2 |
4 |
68,5 |
564 |
1 |
2 |
47,5 |
Са (ОН)2 |
17,5 |
1,62 |
— |
— |
60,2 |
857 |
1 |
2 |
39,0 |
Na2S04 • ЮН20 |
18,5 |
1,63 |
1,35 |
3 |
103 |
480 |
1 |
4 |
48,0 |
Са (ОН)2 |
18,0 |
1,57 |
2,25 |
4 |
51,3 |
377 |
1 |
6 |
43,1 Са (ОН)2 |
18,5 |
1,57 |
1,35 |
4 |
42,8 |
223 |
|
1 |
6 |
40,1 |
Na2S04 ■ЮН20 |
18,0 |
1,6 |
2,00 |
5 |
47,2 |
322 |
* В количестве одного процента.
** По ГОСТ 3867—61 единица предела прочности — ньютон на квад ратный метр (н/м2):
1н/ж2 = 1,02 10~5 кГ!смг.
***Здесь суглинок.
39
Глино-цементные растворы применяются довольно часто для гидроизоляции подземных сооружений (табл. 9).
Кроме того, для заполнения закрепного пространства могут применяться глино-цементно-песчаные растворы
(табл. 10) [16].
Данные глино-цементно-песчаных растворов
Состав раствора |
|
|
Срок схватыва |
||||
(в |
частях) |
1 |
1 |
|
|
ния, |
ч |
марки |
|
|
Удель |
|
|
||
|
|
' |
Рас- |
|
|
||
|
|
ный |
|
|
|||
|
|
|
|
плыв, |
вес, |
|
|
|
|
|
|
см |
|
|
|
цемент 400 |
|
|
|
г}см% |
начало |
|
|
|
глина |
|
|
|
|||
песок |
|
|
1 |
конец |
|||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
3 |
1,5 |
|
11,0 |
1,94 |
1,10 |
25,3 |
1 |
2 |
1,5 |
|
13,0 |
1,77 |
2,00 |
32,5 |
1 |
1 |
1,5 |
|
19,0 |
1,73 |
2,3 |
45,0 |
1 |
2 |
2,0 |
|
24,0 |
1,71 |
4,15 |
44,5 |
1 |
1 |
2,0 |
|
17,0 |
1,70 |
4,25 |
44,4 |
Таблица 10
Предел прочнос ти при сжатии,
кГ/см*
свежеприго товленных тампонов |
после семи дней |
12,8 |
600 |
34,3 |
— |
42,8 |
1710 |
30,0 |
1030 |
30,0 |
685 |
В результате применения глино-цементных и глино-це ментно-песчаных растворов, обладающих достаточной проч ностью, снижается расход дорогостоящих цементов и тем самым удешевляется стоимость заполнения пустот за кре пью.
Выбор вида раствора и его состава зависит от следую щих факторов: состояния окружающих пород, их физи ко-механических свойств, наличия в них трещин; величины пустот за крепью; наличия агрессивных вод; стоимостных показателей; назначения тампонирования; типа крепи.
40