книги из ГПНТБ / Кравченко Г.И. Облегченные крепи вертикальных выработок

следует наносить слои повышенном толщины вокруг лун­ ки при ее заделке. Недостаток способа — необходимость прекращения работ в стволе при заряжании и взры­ вании.

Бурением шпуров по сечению будущей лунки и разрушением целиков между ними получали лунки в по­ родах с f = 5-^6 [72] и

= 16ч-18 [46]. Во втором слу­

меняя специальное приспо­ собление (рис. 61, а), дости-

1 ' i i s

Рис. 60. Разработка лунок буропзрьтным способом:

с —схема размещения шпуров; б — общин вид лунки; 1—6 — номера шпуров

гали высокой т о ч н о с т и размещения шпуров и увеличе­ ния скорости их забуривания в 2—3 раза на ровной и в 4—5 раз на неровной поверхности. Целики между шпу­ рами толщиной 10—15 мм разрушали с помощью спе­ циальной коронки с пятью пластинками из твердого сплава (рис. 61,6) и машины ПР-24Л без поворотного механизма со скоростью 0,15—0,20 м/мин. После буре­ ния 6 шпуров и разрушения целиков в полученной лунке имели возможность регулировать расстрел из двутавра № 27—30 в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

.1 5 0

ма эффективна: двутавр № 27 в лунке глубиной 35— 40 см прочно и жестко закрепляется набрызгбетоиом с помощью машины БМ-60 за 40—45 с. Способ приме­ нили при армировании вентиляционного шурфа на руднике «Темир-Тау» [72]. Шурф оборудован лестнич­ ным и вентиляционным отделением. Яруса из одного главного и четырех вспомогательных расстрелов уста­ навливали через 3 м. Главный расстрел (швеллер

ному, а другой заделывали в лунке.

Армировали шурф по мере его проходки с подвес­ ного полка сверху вниз. Лунки получали бурением од­ ного над другим шпуров диаметром 110 мм и

брызгбетона в виде пояса толщиной 20—25 см и высо­ той 40—60 см (аналогичные способы крепления, только

151

расунский, им. Джамбула и другие [3], особенно рудники

стях не препятствуют установке расстрелов, соединяе­ мых с опорной плитой сваркой.

Способ и технология армирования, обеспечивающие аналогичные результаты, разработаны в институте Уни­ промедь [3]. Расстрелы в стволе № 11 (Высокогорский рудник), закрепленном набрызгбетоном (рис. 63), кре­ пили штангами. Ствол диаметром 5 м в свету проходи­ ли в известняках с / = 8-^9. Порядок установки расстре­ лов был следующим: па три штанги устанавливали пла­ стину с приваренным к ней уголком; с помощью клиновых подкладок ей придавалось нужное положение;

152

3000

Рис. 62. Крепление расстрелов (а) и кронштейна (б) к породной стенке:

/ — расстрел; 2 — проводник; Л — штанга; '/ — крепление опоры проводника

Надежность крепления расстрелов описанными спо­ собами подтверждена исследованиями, расчетами н практикой эксплуатации стволов [3, 46 и др.]. Техни­ ко-экономическим сравнением различных способов крепления расстрелов, выполненным ВостНИГРИ на

Рис. 63. Схема крепления расстрелов в стволе № II

основе хронометражных данных, установлено, что даже при еще несовершенной технологии новых способов они не более трудоемки, чем обычный (табл. 30). Рас­ четы выполнены для ствола диаметром 5,5 м с двумя главными и тремя вспомогательными расстрелами, прой­ денного в породах с /= 14-ь 15.

154

Способы крепления расстрелов к породным стенкам достаточно технологичны, позволяют развивать высо­ кую производительность армирования, а способ вы­ буривания лунок имеет большой резерв — использование мощных бурильных машин.

§ 3. Возведение крепи

Технологические схемы возведения облегченных кре­ пей в зависимости от устойчивости и физико-механиче­ ских свойств пересекаемых пород в основном приме­ няют следующие (рис. 64):

1)возведение крепи из забоя ствола (рис. 64, а) при пересечении им неустойчивых пород, требующих креп­ ления сразу после обнажения. Установку штанг и нане­ сение набрызгбетонного покрытия проектной толщины производят заходкамн по 1,5—2 м по мере подвигания ствола; отставание крепи от забоя допускается не бо­ лее 1,0—1,5 м;

2)возведение крепи с подвесного проходческого пол­ ка (рис. 64, б) при пересечении стволом устойчивых не­ трещиноватых пород, допускающих обнажение пород­ ных стен длиной 10—15 м без поддержания и более. Установку штанг, нанесение набрызгбетона и выемку породы можно выполнять одновременно;

3)в стволах, пересекающих породы средней устой­ чивости и неустойчивые, иногда вслед за забоем воз­ водят комбинированную или набрызгбетонную вре­ менную крепь, а затем одновременно с работами по выемке породы наносят набрызгбетон с подвесного полка до проектной толщины. Штанги можно уста­

навливать из забоя ствола и с подвесного полка, сет­

временной обладают существенными преимущества­ ми по сравнению с другими конструкциями: отсут­ ствие работ по демонтажу, снижение стоимости и тру­ доемкости 1 м сооружаемого ствола, высокая сопротив­ ляемость воздействию взрывных работ.

155

Оборудование для крепления набрызгбетоном вер­ тикальных и горизонтальных выработок в основном одинаково [15, 57], в том числе и машины для иабрызга бетона (БМ-60, БМ-68, С-320 и др.). Получили распро-

Рис. 64. Схема возведения крепи из забоя ствола (а ) и с под­ весного полка (б):

156

диаметром 50 мм, подвешенным к проходческой лебедке на канате. На этом же канате подвешивается и став труб диаметром 19—23 мм для подачи к соплу воды затворения. Сухую смесь удобно приготовлять в бетоно­ мешалке емкостью 250—500 л, размещая ее над маши­ ной для иабрызга.

Установлено, что сухую смесь можно транспорти­ ровать на глубину 600—700 м и более без расслоения [86]. При больших расстояниях подачи и объемах смеси следует применять толстостенные трубы с фланцевым соединением и хорошей центровкой по отвесу при на­ вешивании. Обычные газовые и водопроводные трубы, соединяемые полумуфтамн, применять нерационально из-за их быстрой истираемости (расход труб до 2 м на 1 м сооружаемой выработки [86]).

Разработаны оригинальные способы механизиро­ ванного крепления вертикальных выработок, прохо­ димых бурением [1], уплотнением пород взрывом [14] или секционным взрыванием глубоких скважин, не получившие пока промышленного применения.

Технология собственно крепления набрызгбетоном хорошо изучена и изложена в работах [27, 57].

Крепление водоносных горизонтов, особенно водо­ выделяющих участков, вызывает значительные ослож­ нения. Здесь в зависимости от размеров участка, ин­ тенсивности фильтрации и • характера ее рассредоточе­ ния используют различные способы и приспособления, уже освоенные при креплении горизонтальных и вер­ тикальных выработок в аналогичных условиях.

При малой мощности водоносного горизонта в каче­

ционного ствола шахты «Естюнинская» (Высокогор­ ский рудник), сооруженных с применением набрызгбетонной крепи. Ниже пояса из бетона устанавливали во-

157

ними и дном щели оставался канал для прохода воды. Затем поверхность крепят набрызгбетоном. После до­ стижения последним необходимой прочности на трубку,

цели можно использовать и наружный дренаж, приме­ няя метод шланга [57].

Интересен опыт крепления Восточного вентиляцион­ ного шурфа (рудник «Темир-Тау»), где интенсивность обводнения на 2/з его периметра при общем притоке свыше 30 м3/ч составляла 5—7,5 л/мин • м, на '/з пери­ метра— от 16 до 33,5 л/мин • м и более (72]. Применяя хлористый кальций (4—5% веса цемента), растворен­ ный в воде, и в качестве вяжущего шлакопортландцемент марки 400 Новокузнецкого цементного завода, уда­ валось наносить набрызгбетон лишь на очень слабооб­ водненные поверхности в верхней части шурфа (слабый капеж, мокрые пятна). При использовании совместной добавки ОЭС (2—3%) и хлористого кальция (4—5%) наносили набрызгбетон на поверхности с интенсивно­

158

стью обводнения и фильтрации до 5—7 л/мин ■м с по­ давлением мест фильтрации при повторном нанесении.

личии водоносных трещин разрабатывали канавки для водоотвода. В слабых породах эти мероприятия не вы­ зывают особых затруднений.

По данным [2] при большой рассредоточенности мест фильтрации — до 6 и более на 1 м крепи ствола — и сравнительно небольшом притоке успешное крепление обеспечивают, нанося первый слой толщиной 2—3 см при максимальном давлении 5—6 кгс/см2 и с использо­ ванием наиболее эффективных ускорителей схватыва­ ния, а затем повторно забивают места просачивания воды.

Крепление обводненных поверхностей — это более простая задача. При сплошном обводнении интенсив­ ностью до 4—6 л/мин -м можно наносить набрызгбетон непосредственно на обводненную поверхность, приме­ няя эффективные простые и комбинированные ускори­ тели твердения (фтористый натрий, НКА, хлористый кальций и ОЭС, хлорное железо и хлористый кальций).

По данным [7], закрепление обводненных поверхно­ стей при интенсивности обводнения до 2 л/мин-м' на-

При наличии участков интенсивностью обводнения свыше 6—8 л/мин-м и шириной по периметр^ не более 40 см после закрепления остальной площади с по­ мощью струи сжатого воздуха, истекающей из овального щелевого отверстия, это место осушается, вода стекает по ранее закрепленным частям стенки ствола, набрызг­ бетон наносят на сухую поверхность и спустя 8—10 мин прекращают подачу сжатого воздуха. При более длин­ ных обводненных участках по периметру ствола для временного водоотлива можно использовать механиче­ ские устройства, улавливающие стекающую по стенкам воду и отводящие ее в сторону, чем создается сухая поверхность, которую можно крепить набрызгбетоном. После приобретения набрызгбетоном необходимой

159