книги из ГПНТБ / Бетонная крепь, технология и механизация ее возведения

мя секционные опалубки используют преимущественно при сооружении стволов рудных шахт.

Передвижные опалубки широко используют с раз­ личными конструкциями поддонов, позволяющих возво­ дить бетонную крепь на некотором удалении от забоя ствола. Способ устройства пикотажной перемычки опре­ деляется принятой технологией возведения постоянной крепи и сооружения ствола в целом.

При параллельной схеме организации работ приме­ няют опалубки, подвешенные к полку. При этом бетон­ ную крепь возводят заходками в направлении снизу вверх. В этом случае отсутствуют технологические швы, образующиеся при креплении сверху вниз, обеспечивая более высокое качество крепи. Параллельное возведение бетонной крепи с проходческими операциями имеет ме­ сто и при использовании ограждающих щитовых оболо­ чек, когда опалубка находится от забоя ствола на рас­ стоянии 25—30 м, а также при опалубке со щитом-пол­ ком.

Совмещать укладку бетонной смеси и уборку породы можно при использовании опалубок с поддонами, т. е. когда крепь возводится на некотором расстоянии от за­ боя ствола. Хронометражные наблюдения, проведенные на ряде сооружаемых стволов, позволяют судить об эф­ фективности опалубок с поддонами. Исследованиями, проведенными Криворожским филиалом ВНИИОМШС, установлено, что рациональные границы применения опалубок без поддона и с поддоном зависят от произво­ дительности укладки смеси. Если производительность укладки менее 15 м31час, целесообразно применять опа­ лубки с регулируемым поддоном, свыше 25 м31час — без поддона. При производительности укладки бетонной сме­ си 15—25 мгІчас выбор того или иного типа опалубки решается технико-экономическим анализом в каждом конкретном случае.

Представляет интерес вопрос о выборе оптимальной рабочей высоты опалубки. В отечественной практике со­ оружения вертикальных стволов нашли применение опа­ лубки различной высоты — от 1,5 до 5 м. При этом на­ блюдалась тенденция к увеличению рабочей высоты опа­ лубки. В зависимости от рабочей высоты изменяется чис­ ло перестановок опалубки при сооружении ствола, что

102

приводит к изменению затрат на выполнение связанных

сэтим операций и их продолжительности.

Сувеличением высоты опалубки повышаются ско­ рость работ и производительность труда проходчиков, занятых возведением крепи. Анализ результатов, полу­ ченных при хронометражных наблюдениях, проведен­ ных нормативно-исследовательской станцией № 15 на четырех стволах Донецкой области, показывает, что с увеличением высоты опалубки и объема бетонной смеси,

ность труда проходчиков при проведении крепи нашел

Обработка хронометражных данных по использова­ нию секционных опалубок в Кривбассе позволила полу­ чить следующую зависимость между трудоемкостью крепления Т (в процентах) и высотою опалубки /

100

V г

Но увеличение высоты опалубки ведет к повышению грузоподъемности лебедок для ее подвески в стволе. Увеличиваются и общешахтные расходы.

Из опыта крепления стволов в подвижных металли­ ческих опалубках установили ряд технологических недостатков, связанных с увеличением высоты опа­ лубки.

Во-первых, значительно повышается фактический объем уложенной смеси от проектного. Это объясняется тем, что большие площади обнаженных стен ствола дол-

103

ральной смесительной установки на поверхности непо­

«Глубокий» в СССР [25], «Джеффри» в Канаде [43] и «Келли» в США [44].

На руднике «Глубокий» бетонную смесь подавали от бетонного узла к клетевому стволу по бетонопроводу протяженностью 300 м с подъемом на 9 м при помощи пневмобетоноукладчика. На нулевой площадке ствола смесь собиралась в бункере, откуда поступала в верти­ кальный трубопровод, а из него на девятом горизонте шахты попадала в пневмобетоноукладчик, которым транспортировалась за опалубку. Таким образом было уложено 6700 м3 бетонной смеси, что составило 90% от всего объема бетонных работ.

Описанная схема проста и эффективна. Ее можно ре­ комендовать при строительстве и реконструкции уголь­ ных шахт. Наиболее высоких показателей можно до­ стичь при больших сосредоточенных объемах бетонных работ (околоствольные дворы, сопряжения, комплексы камер). Основной недостаток схемы заключается в зна­ чительном расходе сжатого воздуха и труб, а также в затратах труда и времени на частые монтажи и демон­ тажи трубопровода при закупорках става. Эта схема требует высокой культуры производства.

105

II схема. К месту работ бетонную смесь транспорти­ руют электровозом в пневмобетоноукладчиках, образу­ ющих бетонопоезд. При помощи быстроразъемных со­ единений пневмобетоноукладчики поочередно присоеди­ няют к бетонопроводу и смесь разгружают непосред­ ственно за опалубку. Всю смесь, доставленную бетонопоездом, укладывают за опалубку за 15—20 мин.

По такой схеме крепили выработки на шахте «Се­ верная-Вентиляционная» в Кривбассе [24], на руднике «Сан-Мануэль» в США [45], на тоннелях водовода СанДиего и др.

Вторая схема более надежна, чем первая, и может с успехом применяться при разбросанности участков бе­ тонирования. По этой схеме можно выполнять значи­ тельный объем работ на протяженных горизонтальных выработках. Недостатком ее является меньшая, по срав­

ставляют сухие компоненты бетонной смеси, где их пере­ мешивают в передвижной бетоносмесительной установке, добавляя воду, пластификаторы и ускорители схватыва­ ния. Приготовленную бетонную смесь загружают в транспортный механизм, зачастую выполненный на од­ ной тележке с бетономешалкой и составляющей с ней единый комплекс по креплению. Транспортным механиз­ мом является пневмобетоноукладчик, реже бетононасос или транспортер.

Подобное решение механизации бетонных работ име­ ло место в Лениногорском шахтостроительном управле­ нии [17].

Третья схема не нашла широкого применения из-за излишней громоздкости. Ее использование мало перспек­ тивно, так как приготовление бетонной смеси на поверх­ ности всегда производительнее и дешевле, чем в подзем­ ных условиях, а качество бетона выше. Кроме того, при транспортировании сухих компонентов по вертикальным

106

В настоящее время существуют эффективные, опро­ бованные на практике технологические схемы крепления выработок монолитным бетоном, большое разнообразие опалубок и необходимых средств механизации транспор­ тирования смеси. Технологическую схему и оборудова­ ние выбирают путем технико-экономических сравнений с учетом всех горнопроизводственных факторов. Работо­ способность и технико-экономические показатели вы­ бранной технологической схемы, в первую очередь, за­ висят от степени механизации наиболее трудоемких опе­ раций — транспортирования и укладки бетонной смеси за опалубку.

В зарубежной практике крепления горных выработок монолитным бетоном широко распространены передвиж­ ные бетонирующие комплексы с подачей бетонной смеси

дается по бетонопроводу на соответствующий горизонт, где она из приемного бункера поступает в бетономешал­ ку вторичного перемешивания. По горизонтальным вы­ работкам при этой схеме смесь транспортируется непо­ средственно в передвижных пневмобетоноукладчиках, которые доставляют к бетонируемому участку электро­ возом. На месте бетонирования пневмобетоноукладчики поочередно присоединяют к сети сжатого воздуха и по нагнетательному бетонопроводу смесь подают за опа­ лубку.

При работе по схеме б смесь, поступающая с поверх­ ности по бетонопроводу, загружается через бункер в пе­ редвижные бетономешалки вторичного перемешивания. Эти бетономешалки, доставленные электровозом к месту бетонирования, разгружаются в пневмобетоноукладчик, подающий бетонную смесь за опалубку.

При схеме в бетонную смесь транспортируют к ме­ сту укладки в специальных вагонетках, затем перегру­ жают в бетономешалку вторичного перемешивания и далее пневмобетоноукладчиком подают за опалубку.

Схема г предусматривает использование для подачи бетонной смеси за опалубку пневмобетономашины. В этом случае к бетонировочному комплексу подают

107

Ъ1

1 L

_ Г 1

ж

7

зг

Рис. 24. Схемы крепления выработок монолитным бетоном:

А — бетонирование выработок с помощью передвиж­ ных агрегатов (а, 6, в, г); Б — бетонирование вы­ работок с помощью стационарных агрегатов ( д , е) ;

воздухом по материальному рукаву подают за опалубку. При выходе из сопла в сухую смесь подается вода. По этой схеме можно выполнять и безопалубочное бетони­ рование пневмобетоном.

Помимо передвижных бетонирующих комплексов применяются стационарные агрегаты. В этом случае мо­ гут быть варианты, показанные на рис. 24, д, е. При ислользовании схемы д предусматривается транспортиро­ вание готовой бетонной смеси от бетонорастворного уз­ ла на поверхности до места укладки по бетонопроводу. Если расстояние подачи бетонной смеси большое, ис­ пользуют несколько пневмобетоноукладчиков, работаю­ щих по последовательной схеме.

При схеме е бетонную смесь от бетонорастворного узла до рабочего горизонта подают в вагонетках. На ра­ бочем горизонте устанавливают бетономешалку вторич­ ного перемешивания и стационарный пневмобетоно-

смеси на поверхности до укладки бетона за опалубку. В этом отношении интересен опыт крепления горных вы­ работок на медном руднике «Сан-Мануэль» [45]. На этом руднике монолитным бетоном крепят полевые, транспортные и панельные штреки, а также выработки

лы для приготовления бетонной смеси поступают в спе­ циальную дозирующую установку, оборудованную бунке­ рами емкостью 300 т для песка, цемента и щебня. Дози­ рующая установка находится на расстоянии 1,6 км от скважины. Компоненты бетонной смеси от дозирующей установки автосамосвалами, кузовы которых имеют че­ тыре отсека емкостью по 0,95 м3, доставляют к само-

109

g a i &СА\

ходной смесительной установке. Последняя обслуживает две скважины, расположенные на южной и северной

зуется пневматический вагоноперестановщик. За 15 мин

особое внимание уделяется сигнализации. Отдельная те­ лефонная линия и сигнальная свето-звуковая система служат для связи между бетоносмесителями, установ­ ленными на поверхности и в шахте. Звонковая руднич­ ная связь, используемая для отдачи приказов и сооб­ щения сведений о получении бетонной смеси, обеспечи­ вает четкую работу всего бетонного комплекса.

Важнейшим элементом в технологии крепления вы­ работок монолитным бетоном является работа по уста­ новке, разборке и перемещению опалубок. На руднике «Сан-Мануэль» был испытан ряд конструкций опалубок.

ПО