книги из ГПНТБ / Лебедкова А.А. Горное дело учеб. пособие

ПоА-А

7?

floA-A

Рис. 86. Схема расположения зарядов при взрывах па выброс: а - минные колодцы; б - шурфы с минны­ ми камерами; I - шурф; 2 - заряд ВВ.

й- газовая постоянная;

Т- абсолютная температура взрывчатого превращения; ~ - плотность заряжания;

/7 - показатель действия взрыва (обычно ft. =1,4 +1,5).

Проведение канав гидромеханическим способом

Гидравлический способ проходки канав применяется на крутых склонах возвышенностей при наличии поблизости навер­ ху в достаточном количестве воды, например, ручья. Перед началом работ ручей в верхнем его течении запруживается с образованием водоема. Затем по склону сверху вниз по оси будущей канавы намечают небольшое направляющее для

вода углубление. Вода из водоема направляется по этому углублению, поток с большой силой устремляется вниз,разкнваѳт наносные порода, сносит мягкие, вязкие породы ,вклэ~- чая небольшие валуны, и обнажает крепкие коренные породы.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНОЛОГИИ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНОПРОХОДЧЕСКИХ РАБОТ

При геологоразведочных работах к подземной разработ­ ке полезных ископаемых значительную часть горных работ составляет проведение подземных горных выработок.

Подземные горные выработки проводятся и при разра - ботке полезных ископаемых открытым способом для осушения месторождения полезного ископаемого (штреки, штольни), а в отдельных случаях - для его транспортирования (штольни, штреки, вертикальные стволы). Большое количество горных выработок проводится при сооружении гидроэлектростанций, шоссейных я железных дорог в горной местности.

Технология подземных горнопроходческих работ пред­ определяется физико-механическими свойствами пересекаемых горных пород, углом наклона выработки, площадью ее попе­ речного сѳчѳния и т .д .

Взависимости от устойчивости и водообильности пере­ секаемых пород различают обычный и специальный способы проведения горных выработок.

Обычный способ применяется при проведении выработок

вустойчивых породах, дозволяющих обнажить забой и стенки выработки при отсутствии'или небольшом притоке воды.

Специальные способы применяются при проведении горных выработок в неустойчивых породах (сыпучих) иди устойчивых, но сильно обводненных.

Взависимости от крепости и однородности пород раз­ личают проведение выработок в крепких однородных породах,

вмягких однородных породах и в неоднородных породах.

Взависимости от наклона выработки различают проведе­ ние горизонтальных, наклонных и вертикальных выработок.

При проведении выработок применяется в основном цик­ личная организация работ.

Проходческий цикл - совокупность основных и вспомога­ тельных проходческих операций, пові&ягащкхся в определен - ной последовательности в течение определенного промежутка времени для перемещения забоя на установленную паспортом величину. •

Объем работ за цикл зависит от средств механизации, . горногеологических условий, сечения выработки, паспорта буро-взрывных работ и паспорта крепления выработки.

Работы по проходке производятся комплексными и спе­ циализированными проходческими бригадами.

ПРОВЕДЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Формы и размеры поперечного сечения выработок

Форма поперечного сечения выработки зависит от свой­ ств окружающих пород, материала и конструкции крепи. При давлении со.стороны кровли в выработках устанавливают кре­ пи с плоскими прямолинейными и выпуклыми криволинейными перекрытиями. Опорами таких перекрытий могут служить лроч-

ления опорам также придают криволинейную форму. В соответ­ ствии с типом крепи выработки приобретают прямоугольную, трапециевидную, сводчатую, арочную, эллипсовидную, круглую и другие формы / Рис. 87 / .

Плоское перекрытие в основном работает на поперечный изгиб, а выпуклое криволинейное - на сжатие. В связи с этим плоские перекрытия возводят из дерева, металла и же­ лезобетона, т .е . из материалов, хорошо сопротивляющихся поперечному изгибу, а криволинейные - из камня, бетона, железобетона и металла. Дерево и металл применяют обычно в'подготовительных выработках. Капитальные выработки кре­ пят металлом, бетоном,'кирпичом, бетонитами и сборным же­ лезобетоном. В отдельных случаях при весьма крепких поро­ дах крепь не устанавливают и кровле выработки придают сводчатую форму.

Рис. 87. Формы поперечных сечений горных выработок:

Размеры поперечного сечения выработки определяют: в свету (с учетом толщины крепи), вчерне (до возведения кре­ пи) , в проходке ( полное сечение выработки с учетом неров­ ностей при выемке породы). В каждом конкретном случае при­ нятые размеры должны соответствовать утвержденным типовым сечениям горных выработок.

Размеры поперечного сечения выработок зависят от наз­ начения выработок, размеров размещаемого в них транспортно­ го и другого оборудования, числа рельсовых путей и количес­ тва проходящего воздуха. С одной из сторон выработки устраи­ вают проход для людей. Между крепью и транспортным оборудо­ ванием оставляют определенные зазоры, а скорость движения воздуха по выработке не должна превышать норм, установлен­ ных ПБ.

Q- количество воздуха, которое надо подать по выработке по расчету;

ymaj/ - максимальная скорость движения воздуха по выработке / ПБ / .

откаточных и главных вентиляционных выработок на угольных шахтах составляет 4,5 и2 ири деревянной и металлической крепи, 4 м2 - при каменной и железобетонной крепи; на руд­ никах эти цифры соответственно равны 4 и 3,5 м2 (в свету).

Высота выработки от головки рельсов до верхняка долж­ на быть не менее 1,9 м на угольных шахтах и 2 м на рудниках.

Проведение горизонтальных выработок

в однородных крепких породах

Проведение выработок в однородных крепких породах осу­ ществляется с применением буро-взрывных работ, поэтому в продолжение проходческого цикла выполняются все основные проходческие операции: бурение шпуров, заряжание и взрыва­ ние, проветривание забоя после взрывания, погрузка взорван­ ной породы, возведение постоянной крепи и вспомогательные работы. При в е с т а крепких породах, иногда отпадает необхо­ димость возведения постоянной крепи.

Буро-взрывной комплекс работ

Типы бурового оборудования и определение основных ве­ личин буро-взрывного комплекса рассмотрены в разделе "Буро­ взрывные работы".

Проветривание забоя

Проветривание выработок после взрывания осуществляется вентиляторами местного проветривания. При этом применяют три способа проветривания: нагнетательный, всасывающий и комбинированный.

При нагнетательной схеме проветривания свежий воздуха подается в забой по вентиляционным трубам, а отработанный перемещается по выработке / Рис. 88-а / .

Рис. 88. Способы проветривания-забоев подготовитель­ ных выработок: а - нагнетательный; б - всасы­ вающий; в - комбинированный; Z - длина провет­ риваемой выработки ; - удаление вентиляцион­ ных труб от забоя.

При всасывающем проветривании продукты взрыва удаляют­ ся по трубам за счет всасывания их вентилятором, тогда как свежий воздух поступает по выработке / Рис. 88-6 / .

При комбинированном проветривании устанавливаются два вентилятора, один из которых - основной - всасывает воздух из заперемычѳнной части выработки, а другой нагнетает све­ жий воздух за перемычку / Рис. 88-в / . Проветривать забой можно и без сооружения перемычек. Производительность нагне­ тательного вентилятора должна быть на 25-30% меньше произ­ водительности всасывающего.

Продолжительность проветривания забоя после взрывания шпуров не должна превышать 15-20 мин.

Необходимое количество воздуха при соответствующем способе проветривания (без учета потерь) подсчитывается по методу, предложенному В.Н. Ворониным.

€максимальная длина проветриваемой выработки,

м;

4длина зоны отброса газов, которая находится из выражения

Производительность вентилятора определяется по формуле

м3/сек ,

где р - коэффициент потерь воздуха в трубопроводе;

Р- количество воздуха, необходимое для проветрива­ ния забоя при соответствующем способе проветри­ вания, м3/сек .

Диаметр вентиляционных труб принимается в зависимости от количества воздуха, подаваемого в забой, и длины провет­ риваемой выработки и при необходимости подачи значительного количества воздуха может быть доведен до 1000 мм.

Уборка породы

Уборка взорванной породы является одной из наиболее трудоемких и продолжительных операций проходческого цикла. Этой операции предшествует возведение временной крепи быстрора^ёмных конструкций из трубчашх раздвижных стоек и крон­ штейнов, выдвижных консолей и др.

В зависимости от степени механизации уборка породы за­ нимает от 30 до 60% продолжительности проходческого цикла.

.При проведении горноразведочных выработок довольно часто встречается ручная погрузка породы, что объясняется незначительным объемом работ, малым поперечным сечением вы­ работки и невозможностью размещения в них погрузочных машин, предназначенных в основном для работы в выработках большого сечения.

При проведении эксплуатационных выработок погрузка породы почти полностью механизирована и ручная работа при­ меняется только при проведении вспомогательных выработок небольшой длины и малого поперечного сечения.

Ручная погрузка осуществляется погрузочными лопата­ ми и кайлами. Она проста, производительность ее зависит от правильной организации работ (бесперебойной подачи порож­ них вагонеток и пр.) и исправности инструмента, Применение ленточных перегружателей позволяет увеличивать производи - тельность ручной погрузки на 30-40$..

Механизированная погрузка породы может осуществлять-, ся скреперными установками и собственно погрузочными маши­ нами.

Скреперная погрузка не исключает ручного труда по за­ чисткезабоя, позволяет совмещать погрузку породы с буре — ниѳм шпуров (за счет предварительного перемещения породы на расстояние 4-5 м от забоя и освобождения места для бу­ рения шпуров). Ввиду малой производительности применяется в основном при проведении горноразведочных выработок мало­ го поперечного сечения и незначительной протяжѳнности(до 50 м ), имеющих непосредственный выход на земную поверх - ноетъ. В этом случае порода по всей длине выработки пере­ мещается при помощи скрепера и не требуется других тран - спортных средств / Рис. 89 / .

Погрузочные машины циклического действия ковшового типа с прямой погрузкой ПМЛ-9, ЭПМ-2 и д р ., а также ков­ шово-конвейерные МИК—2, ППМ-4М, ППМ-5, МПР-6 и др. нашли широкое применение на горнорудных предприятиях / Рис.90 / . Эти машины имеют исполнительный орган в виде ковша-лопаты и перемещаются по рельсам. Загрузка вагонеток породой при работе этих машин осуществляется либо самим ковшом /ПМЛ-5, ЭПМ-2 ) , либо с помощью ленточного конвейера (ППМ-4М, МПР- 6, ППН-5 и д р .). Машины с разгрузочным конвейером целесо­ образно применять в сочетании с вагонетками емкостью 2-Зт, без разгрузочного конвейера - с вагонетками емкостью I т, имеющими короткий кузов.

При проведении вспомогательных горизонтальных вырабо­ ток на рудниках применяют погрузочно-доставочныѳ машины