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

ском месторождении глубиной 250 м. Крепили расстре­ лы в этих стволах штангами (см. § 2 главы V).

Рис. 70. Схема размещения оборудования при проходке ствола шахты «Сернистая»:

В 1965 г. на руднике им. XX партсъезда (Кривой Рог) набрызгбетоном закрепили слепой ствол лифтово­ го подъема шахты «Южная» на глубину 215 м [27]. Ствол проходили в устойчивых крепких породах (f= = 12-М6) прямоугольным сечением 4,3x1,5 м (между

171

горизонтами 340 и 410 м) и круглым диаметром 3,3 м (между горизонтами 410 и 555 м).

Крепили ствол поэтажно после окончания работ по армированию в этаже. Машину БМ-60 сначала уста­ навливали на вышележащем горизонте, крепили верх­ нюю часть длиной 50—55 м (соответствующую длине материального шланга), затем машину переносили на нижний горизонт и остальные 15—20 м крепили снизу вверх. Сухую смесь состава 1 : 2—1 : 3 по весу приго­ товляли около ствола в растворомешалке и по конвей­ еру подавали к машине БМ-60. Использовали песок крупностью до 5 мм, влажностью 3—5% и эксперимен­ тальный цемент, изготовленный по рецептуре филиала ВНИИОМШСа.

Набрызгбетон слоем 20—25 мм наносил сопловщик,

деревянной венцовой крепи снизило затраты только по материалам на сумму около 9 тыс. руб.

Набрызгбетон применили и для крепления дозаторного ходка шахты «Центральная» (Кривой Рог), пройденного сечением 6,6 м2 в устойчивых породах на глубину 150 м. Работы по креплению ходка, оборудо­

На руднике «Кок-Су» применили набрызгбетон для крепления восстающих сечением 2,8X1,8 м [15]. Исполь­ зуя цемент-пушку С-320, устанавливаемую у устья вос­ стающего, работы по креплению производили с полков, устраиваемых на временной деревянной крепи. Приме­ няли смесь состава 1 : 4 при В/Ц=0,5. За 18 рабочих смен звено из трех рабочих закрепило 30 м восстаю­ щего.

172

Набрызгбетон начинают применять для крепления стволов и в угольной промышленности. Так, им закреп­ лен вертикальный вентиляционный ствол № 6 шахты № 5—7 комбината Донбассантрацит [86]. Ствол диа­ метром 4,5 м в свету при его углубке со 180 до 504 м

в данном случае дает рис. 71. Весьма удачно решен вопрос размещения бетонорастворного узла в вентиля­ ционном канале. На 1 м3 сухой смеси набрызгбетона расходовали 320 кг портландцемента’марки 400, 1000 кг песка, 350 кг каменной мелочи предельной крупностью 8 мм, 8,5 кг добавки НКА. Применение добавки обес­ печивало нанесение набрызгбетона на обводненные стенки при притоках до 5 м3/ч. При возведении крепи два человека готовили сухую смесь на поверхности, один находился на подвесном проходческом полке, один наносил набрызгбетон, один был занят сигнальной си­ стемой.

За время проходки среднемесячная скорость подвигания ствола составляла 37,1 м, производительность тру­ да проходчиков — 2,04 м3 в свету на выход; стоимость 1 м ствола снизилась на 288 руб. без учета уменьшения сечения ствола в проходке и снижения объема работ по выемке и выдаче породы.

Кроме того, в комбинате Ростовуголь намечается к проведению с применением набрызгбетона еще ряд стволов.

Широко применяют набрызгбетон на железорудных и полиметаллических рудниках Швеции для крепления горизонтальных выработок, а также восстающих, ство­ лов шахт, зумпфов, рудных бункеров, камер подземных дробильных установок [57, 80]. В крепких породах ча­ сто применяют способ углубки стволов снизу вверх на полное сечение без временной крепи при помощи под­ весных клетей и самоходных полков; крепление стволов осуществляется набрызгбетоном. Используют обычно двухкамерные машины.

При малых объемах крепления применяют машину марки «Олхабо» типа 60 производительностью от 1,4

173

а

6

Рис. 71. Размещение оборудования в стволе и на поверхности при проходке ствола № 5—7 с креплением его набрызгбетоном (а, в ) и график организации работ (б):

174

175

до 2,4 м3/ч сухой смеси, максимальный размер частиц заполнителя 10 мм.

Применяют смесь состава 1 : 3 по весу, изготовляе­ мую в центральной смесительной установке, находя­ щейся обычно на поверхности у устья штольни или шахты, где размещены закрытые склады цемента, гра­ вия и песка.

На креплении заняты три человека: один приготов­ ляет и подает смесь к машине, второй управляет ма­ шиной, поддерживает нужное давление сжатого воз­ духа и следит за загрузкой, третий, в очках и респира­ торе, работает с соплом. Связь между рабочими у машины и сопла осуществляется световой сигнализа­ цией.

Толщина иабрызгбетона обычно 2—3 см, в непроч­ ных и сильнотрещиноватых породах 5—10 см и более. При большом горном давлении применяют комбиниро­ ванную крепь — набрызгбетон со штанговой крепыо и металлической сеткой. При закреплении обводненных пород в воду затворения вводят ускорители твердения (сигунит или трнказол).

При проходке восстающих в слабых породах ма­ шины для нанесения иабрызгбетона устанавливают на подъемнике «Джора» и проходческих полках. Это позволяет крепить стенки у забоя восстающих сразу же после взрывания шпуров в забое.

§3. Крепление сопряжений вертикальных выработок

сгоризонтальными и наклонными

Сопряжения стволов с околоствольными дворами и камерами загрузочных устройств разрабатывают по последовательной и параллельной схемам. В первом случае сооружение ствола при рассечке сопряжения не производят, во-втором — сопряжение и ствол разраба­ тывают как бы одним забоем по технологии, применяе­ мой при сооружении ствола. Параллельная схема бла­ годаря ее организационным преимуществам (проведе­ ние сопряжения с помощью оборудования, применяе­ мого при сооружении ствола, осуществление работ на рассечке и в стволе одной бригадой рабочих и т. д.) получает все более широкое применение.

Применение штанговой крепи позволяет существен-

176

но улучшить организацию работ по рассечке околоствольных дворов и загрузочных камер при параллельной схеме, обеспечивая возможность выемки породы гори­ зонтальными слоями сверху вниз в два или три слоя (в зависимости от высоты сопряжения) [88].

Верхний слой разрабатывают отбойными молотками или с помощью буровзрывных работ на глубину 5—6 м и на всю ширину сопряжений. При буровзрывных ра­ ботах 'основная масса породы взрывом отбрасывается в забой ствола, где ее грузят в бадьи пневмопогрузчи­ ками. В кровле сопряжения по мере выемки породы

В некрепких, но достаточно устойчивых породах при­ меняются металлические верхняки арочной или прямо­ линейной формы, стальные канаты, в крепких моно­ литных породах — штанги с опорными плитами. Стен­ ки сопряжения при их высоте свыше 2 м крепят штан­ гами.

При неустойчивой кровле сопряжения после выемки первого слоя породы возводят бетонный свод. При выемке второго слоя по бокам выработки оставляют подпорные стенки для бетонного свода. Разрабатывают подпорные стенки и бетонируют стенки сопряжения небольшими участками в шахматном порядке.

Технология рассечки околоствольных дворов, пред­ ложенная ПечорНИУИ, применялась на шахтах № 18, 40, 5—7 «Капитальная» [88]. В последнем случае поро­ ды в зоне сопряжения ствола диаметром 7,5 м с околоствольным двором представлены мелкозернистыми песчаниками средней крепости мощностью 5—6 м и углом падения 4—5°. Площадь поперечного сечения сопряжения менялась от ,38,1 до 19 м2 в свету, постоян­ ная крепь — монолитный железобетон марки 200.

Схема проходки сопряжения представлена на рис. 73. Выемка породы послойная сверху вниз. К на­ чалу разработки сопряжения забой ствола опережал подошву первого слоя на 5 м, что обеспечивало сохран­ ность створчатой опалубки при взрывании первого слоя. Его разрабатывали заходками длиной по 1,5 м на всю ширину выработки. Отставание временной крепи (кли­ нощелевых штанг длиной 1,6—2 м, диаметром 24 мм) от забоя составляло 0,5—0,7 м. В кровле к опорным

Рнс. 72. Временная крепь сопряжений и камер при разной форме поперечного сечения:

/ — м еталлическая штанга; 2 — стальной канат; 3 — ш веллер; 4 —деревянная

затяжка

плитам штанг крепили стальной канат диаметром 22— 24 мм — опору для деревянной затяжки.

После выемки слоя II возводили постоянную бетон­

7 5 0 0

Рис. 73. Схема рассечки околоствольного двора на шахте № 5—7 «Капитальная»:

1 — створчатая опалубка; 2 — штанга

гамм. Затем на 3 м углубляли и крепили ствол и приступали к выемке слоя I породы с помощью буро­ взрывных работ. При бетонировании оставшейся ниж­ ней части стен постоянная крепь свода поддержива­ лась штангами.

Применение штанговой крепи в сочетании с дру­ гими элементами прогрессивной технологии обеспечило повышение производительности труда проходчиков на 14%, снижение стоимости 1 м3 готовой выработки на 27 руб. Аналогичные схемы рассечки сопряжений ство­ лов с околоствольными дворами применены на других шахтах [88].

На шахтах Дарасунского рудника околоствольные дворы, начиная с 1958 г., крепят штанговой крепью вместо бетонной и деревянной (рис. 75). В кровле ста­

7* 179

околоствольного двора, крепят штангами длиной 3 м.

Для предотвращения мелких вывалов породы кровлю затягивают металлической сеткой.

Участок кровли, непосредственно примыкающий к стволу, крепят штангами длиной 1 м, к которым при­ креплены отрезки швеллера № 20, уложенные парал­ лельно продольной оси околоствольного двора. На швеллеры укладывают рельсы, на которых возводят бетонную подушку.

Крепление штангами 11 околоствольных дворов

180

Рис. 75. Крепление штангами на Дарасунском руднике:

а — сопряжений ствола с околоствольным двором; б — стволов шахт N° 10 нецентральная»