книги из ГПНТБ / Проектирование и строительство углеобогатительных фабрик

ездных дорог и т. п. Объем земляных работ, производимых во время инженерной подготовки, зависит от места расположения строительной площадки. Так, например, при строительстве Кисе­ левской ЦОФ в Кузбассе неблагоприятные гидрогеологические условия строительной площадки потребовали значительных зем­ ляных работ. Была произведена срезка кочкарника, растительного грунта на заболоченных местах и подсыпка грунта слоем до 2 м. Река Аба, протекающая по территории строительной площадки, имела изгиб русла, глубоко вдававшегося на территорию пло­ щадки. Для устранения инфильтрации воды в грунты площадки русло реки было отведено за пределы площадки, а старое русло засыпано местным грунтом с послойной укаткой.

В результате проведенных мероприятий общий объем земляных работ в подготовительный период составил 72 000 м3.

Подсыпку грунта производили с общим уклоном к р. Аба с отводом атмосферных вод с площадки по кюветам дорог. Спрям­ ленное русло реки со стороны строительной площадки было ограждено земляной дамбой на случай подъема уровня весенних вод. В результате проведенных работ сметная стоимость инже­ нерной подготовки территории составила 60,47 тыс. руб.

При возведении земляного полотна и производства профили­ ровочных работ при прокладке подъездных путей Беловской ЦОФ потребовалось устройство специального карьера, из которого было вынуто 144 374 м3 грунта.

Производство земляных работ при строительстве углеобога­ тительных фабрик необходимо осуществлять в соответствии с СНігП ІІІ-Б.1-71. Согласно требованиям СНиП земляные работы на строительстве углеобогатительных фабрик необходимо произ­ водить поточным методом так, чтобы сроки и последовательность производства земляных работ по объектам удовлетворяли срокам, заданным комплексным потоком строительства в целом.

Земляные работы должны быть комплексно механизированы.

быть осушена. Для осушения грунта применяют водоотлив или водопонижение. При водоотливе воду отводят при помощи дренаж­ ных канав в зумпфы и оттуда откачивают насосами.

Примером такого водоотлива является осушение строительной площадки Киселевской ЦОФ. Для отвода грунтовых вод было выполнено 420 м дренажных канав шириной 0,5 м и глубиной 5,5 м. Дренажные канавы закрепляли с трех сторон деревянными щитами. Водоотлив производили двумя насосами С-203, устанав­ ливаемыми над зумпфом в деревянной передвижной будке разме­ ром 5X4 м. Один из насосов находился в резерве.

При притоках воды в котлован 24, 36 и 120 м3/ч соответственно рекомендуется применять насосы С-203, С-247, С-245 пли С-204.

Мощность насоса должна обеспечивать откачку из котлован? всего притока воды. Ожидаемый приток воды в котловане

При значительных притоках грунтовых вод применяют искус­ ственное водопонижение с применением иглофильтровых устано­ вок. Иглофильтры погружают в грунт гидравлическим способом с помощью струи воды (размывом), проходящей под давлением до 3 кгс/см2 через наконечник иглофильтра или путем забивки.

Если грунт, в который погружают иглофильтр, не поддается размыву, иглофильтры вставляют в скважины, пробуренные ме­ ханически. Иглофильтры устанавливают на расстоянии 1—2 м друг от друга и соединяют трубой-коллектором, по которой от­ сасываемая вода с помощью насоса отводится за пределы строи­ тельной площадки. Иглофильтровые установки рекомендуется при­ менять в песчаных и песчано-гравелистых грунтах. Для понижения уровня грунтовых вод до 5 м иглофильтры располагают в один ярус, более 5 м — в два яруса.

В глинистых незасоленных грунтах, имеющих коэффициент фильтрации менее 0,5 м/сут, уровень грунтовых вод можно пони­ жать способом электроосушения грунтов (совместное действие иглофильтров и постоянного тока). Этот способ основан на явле­ нии электроосмоса, заключающегося в том, что под действием постоянного электрического тока, пропускаемого через влажный грунт, совершается перемещение воды в сторону отрицательного полюса. Стальные трубы, служащие электродами (аноды), погру­ жаются по периметру котлована с внутренней стороны контура установки иглофильтров на расстоянии 1,2 м друг от друга.

Электроды и иглофильтры располагают в шахматном порядке при расстоянии между рядами 0,8 м. В результате расположения электродов по периметру котлована по двухрядной системе вокруг осушаемого массива создается электрическая завеса, препятст­ вующая поступлению воды в котлован.

Потребная мощность электрической установки

Для производства планировочных работ при строительстве углеобогатительных фабрик применяют бульдозеры, скреперы, экс­ каваторы. Выбор типа механизма зависит от вида земляных работ, их объема, характера планируемой местности, дальности переме­ щения грунта, характеристики грунта.

При небольшой дальности перевозки (75—100 м) и небольших объемах земляных работ применяют бульдозеры Д-159Б или Д-271.

При дальности перемещения грунта от 75—100 до 500 м и средних объемах разработки грунта применяют бульдозеры Д-271, Д-315.

При дальности перемещения грунта более 500 м и при больших объемах разработки могут быть применены бульдозеры Д-275, Д-290. Эти бульдозеры могут работать самостоятельно, а также в комплекте с экскаватором и транспортными средствами. В по­ следнем случае экскаватор служит вспомогательной машиной для погрузки грунта в транспортные средства.

В качестве транспортных средств при спокойном рельефе при­ меняют автосамосвалы, при пересеченной местности — транспорт­ ные тележки.

Наиболее экономичным при дальности перемещения грунта свыше 75 м является применение скреперов. Скрепер-машина предназначенная для копания, транспортирования, отсыпки и пла­ нировки грунта слоями заданной толщины. Совмещение операций по разработке грунта с транспортированием является важным пре­ имуществом скреперов.

Скреперы можно применять прицепные и самоходные. В каче­ стве тягача прицепных скреперов используют, как правило, гусе­ ничные тракторы, а для самоходных — колесные. При дальности перемещения планируемого грунта от 100 до 500 м и сильно пе­ ресеченной местности применяют прицепные скреперы Д-147 или Д-222. Сравнительно небольшой радиус действия объясняется ма­ лой скоростью гусеничных тягачей.

При транспортировании планируемого грунта на расстояние более 500 м применяют самоходный скрепер Д-357Г. Для эффек­ тивного применения самоходного скрепера необходимы хорошие дорожные условия. Если планируемая площадка имеет незначи­ тельную длину, которая не позволяет загрузить за один проход ковш скрепера, то набор грунта в ковш осуществляют с помощью трактора-толкача. Толкач, упираясь в буфер скрепера, способст­ вует быстрому наполнению ковша. Рационально применять один трактор-толкач с тремя-четырьмя скреперами. При укладке выну­ того грунта в насыпь происходит некоторое уплотнение грунта самим скрепером, которое может быть достаточным, если на месте отсыпки не возводят сооружения. В противном случае для доста­ точного уплотнения грунта применяют грунтоуплотиягощие ма­ шины.

В некоторых случаях для планировочных работ используют экс­ каваторы. Применение экскаваторов целесообразно при глубокой

выемке на небольших площадях, дальней перевозке вынутого грунта и высокой его плотности, т. е. когда нецелесообразно при­ менять бульдозеры и скреперы.

§29. ОТРЫВКА КОТЛОВАНОВ ПОД ОСНОВНЫЕ ЗДАНИЯ

ИСООРУЖЕНИЯ

После окончания планировочных работ приступают к отрывке котлованов под основные сооружения углеобогатительной фабри­ ки: главный корпус, сушильный корпус, яму привозных углей, ра­ диальные сгустители. Схемы разработки котлованов под объекты фабрики зависят от сложности и размеров земляного сооружения, которые при строительстве углеобогатительных фабрик могут быть весьма разнообразными. Так, например, объем зеліляных работ при сооружении котлована глубиной 3—6 м для главного корпуса в зависимости от типа сооружения может изменяться от 15 до 60 тыс. м3. Котлован под яму привозных углей имеет глубину бо­ лее 10 м.

В зависимости от конкретных условий производства земляных работ для каждого сооружения подбирается комплект машин и ме­ ханизмов наиболее экономичных для данных условий. Прежде всего подбирается ведущая машина наиболее эффективная для данных условий, а к ней подбирается комплект машин, обеспечивающих наиболее рациональную и эффективную работу ведущего механизма.

Целесообразная увязка машин, выполняющих различные произ­ водственные процессы (рытье грунта, зачистка котлована, транс­ портировка и уплотнение грунта) в комплекты, позволяющие ме­ ханизировать все работы, входящие в цикл, называется комплекс­ ной механизацией земляных работ. ДонпромстройНИИпроектом совместно с КузНИИшахтострой разработаны схемы комплексной механизации земляных работ по различным объектам строитель­ ства углеобогатительных фабрик нового типа (павильонного, заль­ ного, зально-антресольного). В разработанных схемах комплексной механизации земляных работ рекомендованы оптимальные ком­ плекты машин, дающих, для данных условий, максимальный эко­ номический эффект.

При разработке котлованов ведущей машиной обычно является экскаватор. Экскаваторные забои могут быть трех видов: боковой, лобовой и уширенный лобовой. При боковом забое ось проходки

рабочие параметры экскаватора, повышается его производитель­ ность. Разработка траншей для прокладки инженерных сетей, уст­ ройства фундаментов ведется лобовым забоем (рис. 58, s). Разра­ ботка выемок лобовым забоем экскаватором, оборудованным пря­ мой лопатой, не позволяет полностью использовать производитель-

ность экскаватора, так как угол поворота платформы экскаватора при погрузке в транспортные средства может достигать 180°. Кро­ ме того, создаются тяжелые условия для работы транспортных

Рис. 58. Схемы разработки котлована:

или зигзагами. В таких забоях улучшается работа экскаватора, так как угол поворота ковша уменьшается до 90—110°.

Главные корпуса и сушильно-топочные комплексы. Котлованы

главных корпусов и сушильно-топочных комплексов рекомендуется разрабатывать: экскаватором Э-652 при ширине по верху до 20 м; экскаватором Э-1004А (Э-1252) с перемещением экскаватора по

Д-271 или Д-159Б. В недоступных для бульдозера местах обрат­ ную засыпку рекомендуется производить экскаватором Э-1004А (Э-1252), оборудованным грейфером [1, 8].

На рис. 59 показана схема разработки котлована под главный корпус углеобогатительной фабрики производительностью 4 млн. т в год. Грунт вынимается последовательными участками экскава­ тором Э-10011, оборудованным прямой лопатой с емкостью ков­

ша 1 м3.

Котлован разрабатывается уширенным лобовым забоем попе­ рек продольной оси здания. Такая схема разработки обусловлена необходимостью обеспечения фронта работ для устройства фун­

даментов. Транспортирование грунта осуществляется автосамосваламп, доработка грунта—-бульдозером.

На рис. 60 показана схема разработки котлованов сушильного отделения и здания приемки сухого концентрата ЦОФ произво­ дительностью 4 млн. т в год.

Разработку котлованов осуществляют экскаватором Э-1252, обо­ рудованным прямой лопатой, методом последовательного заглуб­ ления забоя. Разработку траншей и котлованов под отдельные

Рис. 60. Схема разработки котлованов сушильного отделения (а) и здания приемки сухого концентрата ЦОФ производительностью 4,0 млн. т в год закрытым способом (б) :

ектные институты разрабатывают и закладывают в проекты угле­ обогатительных фабрик новые технологические, объемно-планиро­ вочные и конструктивные решения. Главные корпуса ОФ пред­ ставляют собой здания нового типа, в которых технологическое оборудование размещается на специальных этажерках, обычно не связанных конструктивно с каркасом здания. Все это создало условия для совершенствования организации технологии и сокра­ щения сроков строительства этих предприятий.

Так, например, как показали исследования ДонпромстройНИИпроекга, здания павильонного типа рационально сооружать за­ крытым способом. При таком способе сначала отрывают траншеи

под колонны каркаса, возводят каркас здания, а затем в павиль­ оне ведут земляные и монтажные работы по возведению этажерок и установке технологического оборудования.

При сооружении зданий «закрытым» способом, по данным ДонпромстройНИИпроекта, сокращаются сроки строительства от 3,5 до 25%, снижается стоимость монтажа 1 т конструкции (в среднем на 40,7%), снижается стоимость строительно-монтажных работ за счет снижения накладных расходов в среднем на 1,5%, дости­ гается лучшее использование землеройных, транспортных и мон­ тажных механизмов, имеется возможность использования мосто­ вых кранов для монтажа конструкции этажерок и технологиче­ ского оборудования и достигается высокий коэффициент использо­ вания кранов по грузоподъемности.

На рис. 61 показана схема разработки грунта под фундаменты колонн каркаса, этажерок и оборудования главного корпуса про­ изводительностью 4 млн. т в год закрытым способом.

Траншеи под фундаменты каркаса разрабатывают экскавато­ ром Э-652, оборудованным обратной лопатой с емкостью ковша 0,65 м3. Разработанный грунт транспортируется автосамосвалами МАЗ-205. Подчистку грунта производят бульдозером Д-347. По­ грузку грунта в автосамосвалы после подчистки производят экс­ каватором.

Котлованы под этажерки разрабатывают темже экскаватором после монтажа конструкций каркаса. Обратную засыпку произво­ дят комплектом машин, состоящим из бульдозера Д-157, катка Д-338 и пневмотрамбовок.

Радиальные сгустители. При устройстве котлована под однопро* летное здание радиальных сгустителей скачала экскаватором Э-1004А (Э-1252), оборудованным драглайном, разрабатывают грунт под насосную станцию (центральнаячасть сгустителя). Затем вынимают грунт под подземную часть тоннеля. После устройства тоннеля, днища, стен насосной и центральной колонны сгустителя бульдозером Д-159Б разрабатывают грунт под чашу сгустителя.

Схема разработки котлована двухпролетного здания радиаль­ ных сгустителей показана на рис. 62.

Котлован глубиной 80 см разрабатывают бульдозером Д-459. Разработанный грунт перемещается в насыпь, откуда грузится в автосамосвалы экскаватором Э-652, оборудованным прямой ло­ патой. До отметки — 4,8 м грунт вынимается экскаватором Э-652, оборудованным обратной лопатой с емкостью ковша 0,65 м3. Кот­ лован под бак для воды дорабатывается до проектных отметок экскаватором Э-153. Отдельные котлованы под центральные стол­ бы разрабатывают экскаватором Э-153 после монтажа конструк­ ций каркаса.

Уплотнение дна котлована можно осуществлять моторными катками Д-338 или Д-65. Обратную засыпку производить бульдо­ зером Д-271 (Д-159Б) или экскаватором Э-1004 (Э-1252), обору­ дованным грейфером.