книги из ГПНТБ / Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие

мощных

машин .

К а к правило, в забое проводимой выработки работает одна породо­

п о г р у з о ч н а я машина .

Однако при

скоростном

проведении двухпу -

тевых выработок

иногда

п о г р у з к у

взорванной

породы

производят

в одном

забое двумя

погрузочными

машинами .

В о з в е д е н и е

п о с т о я н н о й

к р е п и . Наиболее типич­

ные конструкции

горных

крепей

к а п и т а л ь н ы х

горных

выработок

некотором р а с с т о я н и и ' о т забоя независимо

от выполнения в забое

остальных основных процессов. Е с л и выработку проводят

безвремен ­

ной крепи, то постоянную к р е п ь (обычно рамы или арки)

устанавли ­

вают в непосредственной близости от забоя .

Вспомогательные проходческие работы .

Четкое и своевременное

высоких скоростей

проведения горных

выработок .

В о з в е д е н и е

в р е м е н н о й

к р е п и

преследует

цель

поддержать к р о в л ю

и бока выработки с момента

обнажения

пород

чтобы не з а д е р ж и в а т ь

производство

остальных

проходческих

работ.

П р и

наличии временной к р е п и

постоянную

крепь возводят

на

рас­

стоянии 15—45 м от забоя . Т а к о е расстояние оказывается

достаточ­

ным дл я независимого

выполнения

работ по возведению постоянной

крепи и прочих

работ

по проведению горной выработки .

В р е м е н н а я к р е п ь

состоит

из деревянных

или металлических

раз ­

борных переносных

рам, устанавливаемых на расстоянии 0,5 м одна

от

другой,

в зависимости

от устойчивости

боковых

пород

и пород

к р о в л и . Иногда

применяют

выдвижную

временную

крепь,

предста­

в л я ю щ у ю

собой два рельса,

подвешенных

с помощью

скоб к

верхня -

кам

ранее

установленной

крепи и уложенного

на них перекрытия

из

досок.

Н а с т и л к а

р е л ь с о в ы х

п у т е й .

Д л я удобства

по­

г р у з к и и

откатки взорванной

породы ж е л а т е л ь н о рельсовые

пути

подводить

возможно

ближе

к

забою. Та к ка к подвигание

забоя за

ц и к л

(1,5-—2 м) всегда

меньше

длины звена

рельсов

(8 м), по

мере

подвигания забоя рельсовый п у т ь в выработке н а р а щ и в а е т с я

корот­

кими

отрезками

длиной

1-—2

м.

После

того

ка к

общая

длина

нормального звена (8 м), их заменяют

рельсами нормальной длины .

Рельсовые

пути пр и п о г р у з к е можно

н а р а щ и в а т ь т а к ж е с помощью

выдвижных

рельсов .

В м а г и с т р а л ь н ы х

в ы р а б о т к а х

( к в е р ш л а г и ,

полевые ш т р е к и и

штольни) постоянные

рельсовые

пути у к л а д ы в а ю т на

специальный

балластный

слой

из

щ е б н я .

У с т р о й с т в о в о д о о т в о д н о й

к а н а в к и

в

выра­

ботке необходимо

д л я сбора и стока рудничных

вод. Водоотводную

к а н а в к у проходят

одновременно

с проведением

выработки . К а н а в к у

размещают

і одной стороны в ы р а б о т к и и р е ж е

посредине выработки .

П л о щ а д ь поперечного

сечения

водоотводных

к а н а в о к принимается

0,035—0,07

м 2 , в

зависимости

от

ожидаемого

притока .

П р о п у с к н а я

способность

т а к и х

к а н а в о к равна

130—250 м 3 /ч . К а к было

с к а з а н о ,

к а п и т а л ь н ы е г о р и з о н т а л ь н ы е выработки

проводят с у к л о н о м 0,004—

0,005 в сторону околоствольного

двора

(или у с т ь я штольни) .

Соот­

ветственно

и водоотводные к а н а в к и

имеют

такой

ж е у к л о н ,

который

вполне достаточен

д л я стока

рудничных

вод.

г

WO

14950113720)

H

Рас.

47. Н а к л а д н а я

з а м к н у т а я с и м м е т р и ч н а я

разминовка

К о н с т р у к ц и я

к р е п и водоотводной

к а н а в к и

принимается в

зависи ­

мости от вида к р е п и

выработки .

П е р е н о с к а

м а н е в р о в ы х

и

т р а н с п о р т н ы х

п р и с п о с о б л е н и й ,

о б м е н

в а г о н е т о к . П р и

ограни ­

ности погрузочной м а ш и н ы производить

п о г р у з к у одновременно

только

одной вагонетки

возникает

необходимость применения

спе­

ц и а л ь н ы х устройств и приемов

д л я обмена

г р у ж е н ы х

вагонеток на

п о р о ж н и е . Обмен вагонеток может производиться по одной с

расцеп­

кой

вагонеток

в п а р т и и

ил и нерасцепленными составами.

В

однопутевых

в ы р а б о т к а х

вагонетки

обменивают

с

помощью

р а з л и ч н ы х устройств,

которые и определяют

р а з л и ч н ы е

схемы

манев ­

ров

по замене

г р у ж е н ы х

вагонеток

на

п о р о ж н и е . Н а и б о л е е распро ­

страненным маневровым

устройством я в л я е т с я н а к л а д н а я

з а м к н у т а я

симметричная р а з м и н о в к а (рис. 47), к о т о р а я

у к л а д ы в а е т с я

на

основ­

ной

рельсовый

путь .

П о р о ж н и е вагонетки

располагают

на

одной

ветви

р а з м и н о в к и ,

а

г р у ж е н ы е

— на д р у г о й . Д л я с о к р а щ е н и я

вре ­

мени простоя погрузочной м а ш и н ы

р а з м и н о в к а д о л ж н а

н а х о д и т ь с я

возможно б л и ж е к забою выработки .

П о д т я г и в а н и е

р а з м и н о в к и к

забою

периодически

производится

породопогрузочной

м а ш и н о й .

Н а

замену одной

г р у ж е н о й вагонетки

на п о р о ж н ю ю

з а т р а ч и в а е т с я

л е й.

В е н т и л я ц и о н н ы е трубопроводы

и трубопроводы

сжатого воз­

д у х а ,

а

т а к ж е осветительные

и

силовые

к а б е л и

п р о к л а д ы в а ю т

и

навешивают

в

выработке

так,

чтобы

и с к л ю ч а л а с ь

возможность

их

п о в р е ж д е н и я

вагонетками и электровозами . Т р у б ы и к а б е л и

прокла ­

дывают

в в е р х н и х

у г л а х

выработки

и с помощью с п е ц и а л ь н ы х

крон ­

штейнов

навешивают

на

крепь .

О р г а н и з а ц и я работ .

Основные

и

вспомогательные

работы

в

забое

проводимой

выработки

повторяются

и в

совокупности

составляют

проходческий

ц и к л . В

результате в ы п о л н е н и я проходческого

ц и к л а

забой

выработки подвигается на величину з а х о д к и , р а в н у ю примерно

глубине

ш п у р о в .

П р о д о л ж и т е л ь н о с т ь

проходческого

ц и к л а

бывает

различной .

В

сутки может в ы п о л н я т ь с я один, два

и

более

ц и к л о в .

Последовательность

в ы п о л н е н и я

проходческих

процессов

в к а ж ­

писанием — графиком организации

работ.

В

соответствии с п р и н я ­

тым графиком о р г а н и з а ц и и одни

процессы

в ы п о л н я ю т с я

последова ­

тельно, другие — одновременно.

Совмещение

отдельных

процессов

ность с о к р а т и т ь общую длительность проходческого ц и к л а , а следо­

вательно, увеличить число

выполняемых ц и к л о в в единицу времени

и тем самым достичь более

высокой скорости проведения выработки .

Д р у г о й

п у т ь у в е л и ч е н и я

скорости, проведения выработок — сокра ­

щение

длительности отдельных проходческих работ и операций за

80 и более проходчиков .

К а ж д ы й проходчик комплексной

бригады

может в ы п о л н я т ь любую

операцию проходческого ц и к л а .

У к р у п ­

е к а я бригада

состояла

из 86 человек, причем

в смену работало звено

из

18

человек.

Штрек

сечением 13,3

м 2

вчерне

и

12,5

м 2

в

свету

проводили

по

породам

с

коэффициентом

крепости

/

=

4

-f-

6

по

ш к а л е

проф . M . М. Протодьяконова . Форма поперечного сечения ш т р е к а —

сводчатая

под

металлическую

арочную

крепь .

В

соответствии с паспортом буровзрывных работ в

забое

бурили

34

ш п у р а глубиной

2,

2,5

и 2,7

м одновременно'шестью-семью

руч­

ными электросверлами . Взрывание В В

в ш п у р а х

производили

элект­

родетонаторами

замедленного

и

короткозамедленного

действия.

По ­

г р у з к у взорванной

породы вели одновременно д в у м я породопогрузоч­

ными машинами П П М - 4 . Обмен

вагонеток производили

с

помощью

н а к л а д н о й плиты - разминовки .

Забой

проветривался

вентилятором

частичного

проветривания

В Ц О - 0 , 6 . Воздух в забой поступал по прорезиненным

вентиляцион ­

ным трубам диаметром 500 мм.

График

организации работ

в

штреке

приведен

на

рис.

50.

Ц и к л в

забое

н а ч и н а л с я с п о г р у з к и

породы.

Одновременно

бу­

р и л и ш п у р ы ,

у с т а н а в л и в а л и

рамы крепи . По окончании

п о г р у з к и

породы н а с т и л а л и пути . Проходческий

ц и к л

д л и л с я 3

ч. В

отдель­

ные сутки

в

забое

в ы п о л н я л и

по 10 циклов, а подвигание забоя

за

сутки достигало 25 м. В результате

бригада

за

один

из

меся­

цев прошла 501 м полевого штрека . Сменная

производительность

труда

одного

проходчика

составила

0,21 м.

Т а к а я

высокая

ско­

рость

проведения

штрека

была

достигнута

благодаря

макси ­

м а л ь н о м у

совмещению

процессов

проходческого

ц и к л а ,

умелому

использованию

техники,

четкой

организации

труда

в

бригаде

и

своевременному

снабжению

забоя

порожними

вагонетками

и

ма­

териалами .

ными машинами и увеличено число проходчиков

в забое. Примером

этого

может

с л у ж и т ь скоростное

проведение

двухпутевого

кверш ­

лага

сечением

9,6

м а на шахте р у д н и к а им. К а р л а

Л и б к н е х т а

со ско­

ростью

403,4

м

в

месяц .

К в е р ш л а г

проводили по крепким и средней

крепости

породам.

К о м п л е к с н а я

проходческая бригада состояла из 68 человек

и была

разбита на четыре звена, каждое из которых работало в

течение

смены. Работы велись в четыре смены по г р а ф и к у

два ц и к л а

в смену

и восемь циклов в сутки с последовательным выполнением

основных

проходческих

процессов.

Ш п у р ы

б у р и л и

одновременно

семью

бурильными молотками,

которые

у с т а н а в л и в а л и

на

пневмоподдержках .

Породу

у б и р а л и

д в у м я породопогрузочными

машинами П М Л - 5 .

На

базе

современного

проходческого

оборудования

и

много­

ц и к л и ч н о й

организации

работ

могут быть

обеспечены

скорости

среднее

подвигание

забоя за ц и к л — 2,33 м, а фактическая месячная

скорость

проведения

к в е р ш л а г а

1021,9 м.

Д л я

с о к р а щ е н и я

числа

горнопроходческих

м а ш и н в одном забое,

а следовательно,

и

д л я

с о к р а щ е н и я

времени

на

подготовительно-

з а к л ю ч и т е л ь н ы е

о п е р а ц и и

пр и переходе от бурения ш п у р о в к по­

г р у з к е

породы ведут работы по созданию буропогрузочных

машин .

Одна из т а к и х к о м б и н и р о в а н н ы х м а ш и н , состоящая из

погрузочной

м а ш и н ы

на

гусеничном

ходу с н а г р е б а ю щ и м и

л а п а м и

и навесного

бурильного

о б о р у д о в а н и я ,

приведена

на рис . 51 .

В последнее время начинают п р и м е н я т ь комплексы

горнопроход ­

ческого

оборудования,

создаваемые на базе серийно

выпускаемых

м а ш и н

и

механизмов .

Один из т а к и х

комплексов

д л я

проведения

г о р и з о н т а л ь н ы х

горных

выработок

в

к р е п к и х

однородных

породах

буровзрывным способом

приведен на рис. 52. Этот

комплекс

состоит

риментальные работы по созданию

комбайнов д л я проведения

выра ­

боток

в

к р е п к и х

породах

(коэффициент

крепости

/ — 6 -^- 8).

Один

из экспериментальных

комбайнов бурового типа испыты -

в а л с я

в Д о н е ц к о м

бассейне. Этот

комбайн

предназначен

дл я

прове ­

дения

г о р и з о н т а л ь н ы х выработок

по породам

с коэффициентом

к р е ­

пости / =- 6 -f- 8 со скоростью 300—400 м в

месяц . К о м б а й н

рабо­

тает

по

п р и н ц и п у в ы б у р и в а н и я

выработки к р у г л о г о поперечного

сечения (7,5 м 2 в проходке) . Скорость

р е з а н и я породы зубками дис­

ков

0,65—0,77—0,94

м/сек.

У с т а н о в л е н н а я

мощность

двигателей

118 квт . О б щ а я масса комбайна

32 т. К о м б а й н

перемещается

вдоль

выработки с помощью механизма

ш а г а н и я , приводимого

в

д в и ж е н и е

от

гидросистемы.

Д р у г о й экспериментальный

проходческий

комбайн,

созданный

д л я

проведения

г о р и з о н т а л ь н ы х

выработок по к р е п к и м

породам

имеет

планетарный

рабочий орган

в

виде

двух

дисков,

к а ж д ы й и з

которых

снабжен

ш а р о ш к а м и . О б щ а я

у с т а н о в л е н н а я мощность

элек ­

тродвигателей 124,5

квт. У с и л и е

подачи комбайна на забой 90 т;

подача

комбайна

г и д р а в л и ч е с к а я .

К о м б а й н

предназначен

дл я

про ­

ведения

г о р и з о н т а л ь н ы х

выработок

диаметром

3,2 м,

сечением

8,05

м 2 .

§ 4. П Р О В Е Д Е Н И Е ШТРЕКОВ

Ш т р е к и проводят

по

пласту

(жиле, залежи)

полезного

ископае ­

мого в

н а п р а в л е н и и

его п р о с т и р а н и я .

Полезное

ископаемое

(уголь,

ж е л е з н а я

руда, бокситы

и

т. д.)

по механическим

свойствам

пред­

породы.

Вследствие

этого

р а с ш и р я ю т с я

возможности

применения

различных

способов

р а з р у ш е н и я породы

в забое

штрека

при его

проведении

в отличие

от проведения

выработок в

к р е п к и х

п о р о д а х .

Н и ж е

будут рассмотрены

способы

проведения штреков

по у г о л ь ­

ным пластам . П р и этом имеется в виду, что приведенными

способами

м о ж но проводить

ш т р е к и в

любых

полезных

ископаемых и п о р о д а х

с

механическими

свойствами,

близкими

к

свойствам

у г л я .

Е с л и

забой

штрека

полностью

вмещается

в

угольном

пласте,

то

проведение

его

осуществляется

так ж е ,

к а к

и

по однородной

не­

к р е п к о й

породе. Е с л и забой штрека не вмещается

полностью в у г о л ь ­

ном

пласте, то

д л я

обеспечения

требуемых

размеров

поперечного

сечения

штрека приходится и з в л е к а т ь породы,

вмещающие

пласт .

В этом случае штрек проводится по неоднородным породам . П р и

раз ­

работке у г о л ь н ы х месторождений проведение штрека в

т а к и х

усло ­

виях называют проведением

по угольному

пласту с подрывкой

боко­

вых

пород.

Проведение

штреков

по

углю. Б у р о в з р ы в н о й

с п о с о б .

П р и

этом

способе

ш п у р ы

бурят

ручными

сверлами — электриче ­

скими и л и пневматическими. В з р ы в а н и е зарядов

В В

в ш п у р а х ,

к а к

п р а в и л о , электрическое.

Отбитый

в

забое

уголь

г р у з я т

в

основном

углепогрузочными

машинами

непрерывного

действия

(с

загреба ­

ющими лапами) на гусеничном ходу . Одной из т а к и х м а ш и н

я в л я е т с я

углепогрузочная

машина У П - 3

(производительность

100 т/ч,

мощ­

ность двух

двигателей

16,6

квт,

масса 5

т).

В США н а р я д у с м а ш и н а м и с загребающими лапами

применяют

углепогрузочные м а ш и н ы

непрерывного действия на

шинном

ходу

с погрузочным

органом в виде

двух

баров

с

консольными

скреб­

ками .

Проведение

горизонтальных

выработок

по

углю

организуют

по

г р а ф и к у

один

и л и

два

ц и к л а

в

смену.

В

Кузбассе

скорость

проведения

штреков

по углю

этим

способом

достигает 500—800

м/месяц.

Способ

с

использованием

пневматических

отбойных

молотков

или пневмолопат применяют п р и проведении штреков в слабых

у г л я х

способ комбинируют с взрыванием небольших

зарядов В В ,

помеща­

емых в неглубоких ш п у р а х , д л я р а з р ы х л е н и я

у г л я (породы) в сред­

ней части забоя . Расширение выработки до требуемого

сечения

осуществляется затем

с помощью

отбойных

молотков .

К о м б а й н о в ы й

с п о с о б

проведения

штреков

я в л я е т с я

наиболее совершенным

в настоящее

время . П р и

этом способе упро ­

щается о р г а н и з а ц и я работ, так к а к комбайн

одновременно

выпол­

няет работы по отделению у г л я от массива и погрузке его в

вагонетки

и л и на

конвейер .

Комбайн с исполнительным органом

в виде

р е ж у щ е й

головки

на конце

поворотной р у к о я т и приведен на

рис. 53.

Б л а г о д а р я такой

поперечного

сечения площадью от 5 до 8,5

м 2

к а к

по у г л ю ,

так

и по

смешанному

забою с раздельной выемкой

у г л я и

породы.

Комбайн

смонтирован

на гусеничном ходу . Н а

рис. 54

приведена схема

отра­

ботки забоя

комбайном. Комбайны

с таким

исполнительным

орга­