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

і і р и раздельной выемке у г л я и породы выработки можно

прово ­

дить узким

и

широким забоем. Способ проведения у з к и м забоем ха­

р а к т е р и з у е т с я

тем, что ш и р и н а забоя по углю и породе равна

ш и р и н е

выработки .

П р и проведении ш и р о к и м забоем подрываемую

породу

пространстве

—

раскоске . Д л я

образования раскоски забой

поуглю

выходит за пределы контура выработки, т. е. длина забоя

по

у г л ю

превышает ш и р и н у выработки на величину, достаточную

д л я

раз ­

мещения

подорванной

породы .

П р и

проведении

штреков

у з к и м

и ш и р о к и м забоем выполняют

три

г р у п п ы

работ:

работы

по

у г л ю ,

работы

по

породе

и

вспомога­

тельные

(настилка

путей,

устройство

к а н а в к и

и

т. д.).

П р о в е д е н и е

ш т р е к о в

у з к и м

з а б о е м .

Д л я

раз ­

дельной выемки у г л я и породы забой по у г л ю опережает породный

—

сначала

извлекается

у г о л ь ,

а

затем порода . П р и буровзрывном

спо­

собе это опережение может составлять

от

одного

до

н е с к о л ь к и х

циклов

в з р ы в а н и я

по

у г л ю .

Ш п у р ы

по

у г л ю

в количестве

1,6—4

на 1 м 2

площади угольного забоя и глубиной 1,5—2,5 б у р я т

ручными

электросверлами

(пневмосверлами) . Отбойный у г о л ь г р у з я т

погрузоч ­

ными машинами . Эти ж е м а ш и н ы используют и д л я п о г р у з к и

породы .

Ш п у р ы

по

породе

бурят

колонковыми

электросверлами

и л и

пневматическими

б у р и л ь н ы м и молотками . Б у р е н и е ш п у р о в по

породе

можно

частично

совмещать

с п о г р у з к о й

у г л я . П о с к о л ь к у

у г о л ь н ы й

забой

опережает

породный,

образуются

дополнительные

плоскости

о б н а ж е н и я ,

поэтому

ш п у р ы

по

породе

б у р я т

п а р а л л е л ь н о

оси

выра ­

ботки. Глубина

шпуров принимается

в зависимости

от создаваемого

о п е р е ж е н и я забоя

по у г л ю . П р о б у р и в а ю т

от 0,6

до 3 ш п у р о в на

1

м 2

п л о щ а д и

породного

забоя .

Ш т р е к и

к р е п я т

деревом

и л и

металлом . В

призабойном

простран ­

стве угольного

забоя устанавливают

временную

к р е п ь —

деревянные

и л и

металлические

стойки.

Работы по настилке пути, устройству водоотводной

к а н а в к и ,

наращиванию

вентиляционных

труб

производят

обычным

способом.

П р и

невысокой

крепости

боковых

пород

ш т р е к и с подрывкой

и

раздельной

выемкой

у г л я

и породы можно проводить с

применением

комбайна

П К - З м .

Преимущества проведения штреков у з к и м забоем — это б о л ь ш а я

устойчивость выработки, отсутствие трудоемких работ по

у к л а д к е

породы

в

раскоске .

П р о в е д е н и е

ш т р е к о в

ш и р о к и м

з а б о е м .

Рас ­

коски

бывают:

односторонняя

н и ж н я я ,

односторонняя

в е р х н я я

и

д в у с т о р о н н я я

(рис. 56).

Ч а щ е

ш т р е к и

ш и р о к и м

забоем

проводят

с односторонней

н и ж н е й

раскоской,

так

к а к п р и

этом

облегчается

транспортирование породы и ее размещение в выработанном

прост­

ранстве

раскоски .

Иногда р а с к о с к у

располагают м е ж д у д в у м я

спа­

ренными штреками;

породу

от

проведения верхнего ш т р е к а

подают

П р и

проведении

штрека

широким забоем

с

подрывкой

к р о в л и

в раскоске

на границе

между целиком

у г л я

и

уложенной

породой

оставляют косовичник — выработку, с л у ж а щ у ю запасным

выходом

из забоя

раскоски

и

д л я вентиляции .

MJOT забоя

Забой штрека по породе отстает на 4—6

раскоски .

Работы по углю более трудоемки, чем при проведении штреков

узким

забоем. У г о л ь вынимают с применением врубовой машины

и

взрыв ­

ных работ. П р и небольшой

длине

раскоски

применение

врубовых

машин

нерационально

и выемку

у г л я

производят буровзрывным

Р и с .

56. Р а с п о л о ж е н и е

раскоски

о т н о с и т е л ь н о штрека:

а — о д н о с т о р о н н я я

н и ж н я я ; б — о д н о с т о р о н н я я

в е р х н я я ; в — м е ж д у

д в у м я спаренными

ш т р е к а м и ; г

—

д в у с т о р о н н я я ; 1

— штрек - г — косовичник; з —

р а с к о с к а

п о г р у з к и взорванного

у г л я

скребковый конвейер передвигают к за­

бою и повторяют работы по углю в том ж е порядке .

Работы по породе

т а к ж е

более трудоемки, чем при проведении

ную в забое штрека породу размещают

в раскоске .

Д л я у к л а д к и

породы в раскоске применяют закладочные машины,

метательные

или

гидравлические

закладочные

установки .

Д л я

комплексной

механизации

работ

по проведению штреков

широки м

забоем созданы

комплексы

оборудования,

включающие:

у з к о з а х в а т н ы й комбайн, изгибающийся

конвейер, механизирован ­

ную

крепь, погрузочную

машину

и

дробильно - закладочную . уста­

6*

83.

Ш т р ек

крепят металлическими а р к а м и повышенной податливости

из -за

значительного

о п у с к а н и я

к р о в л и

п р и

уплотнении

закладоч ­

ного

массива

в раскоске под

действием

горного д а в л е н и я .

В Д о н е ц к о м бассейне, где этот способ получил наибольшее

рас­

пространение,

п р и

проведении

штреков ш и р о к и м

забоем

достига­

лись скорости более 300 м в месяц .

Проведение штреков ш и р о к и м забоем сопровождается

значитель ­

ной попутной

добычей

у г л я из

забоя

р а с к о с к и

и,

кроме

того,

по­

зволяет

о т к а з а т ь с я

от

выдачи

породы

на поверхность, что

я в л я е т с я

основным

его

преимуществом .

К недостаткам способа проведения штреков ш и р о к и м забоем сле­

дует

отнести

трудоемкость у к л а д к и

породы

в

раскоске .

§ 5. П Р О В Е Д Е Н И Е Н А К Л О Н Н Ы Х В Ы Р А Б О Т О К

Специфичность

и

сложность

проведения

н а к л о н н ы х

выработок

у с и л и в а е т с я

с

увеличением

у г л а

н а к л о н а .

Б р е м с б е р г и , ^ с к а т ы ,

восстающие

и

печи

проводят снизу

вверх,

а у к л о н ы

— сверху

вниз .

Бремсберги^проводят вместе с людскими ходками . Н а л и ч и е

п а р а л ­

л е л ь н о й выработки

облегчает

проветривание

забоев.

П р и небольшой мощности пласта бремсберги проводят чаще

у з к и м

забоем,

р е ж е

ш и р о к и м .

В

зависимости

от крепости

боковых пород

бремсберги

проводят

с применением

буровзрывных

работ и л и

проходческих

комбайнов .

Н а и б о л е е совершенный способ проведения

бремсбергов по

п л а с т у

у г л я

— комбайновый . Комбайном типа

П К Г

на

одной из

ш а х т

К у з ­

сту у г л я с

углом

падения

12—18°.

Н а

одной

из

шахт

комбината

В о р к у т а у г о л ь

комбайном

тина

П К - З м было проведено 1205 м бремсберга за месяц . Бремсберг

про ­

водили по пласту у г л я мощностью

2,4

м, угол падения 8—9°. Макси ­

м а л ь н а я

сменная

скорость

проведения достигала 20 м п р и произво ­

дительности

труда

одного

проходчика 0,955

м в

смену.

Н а

г и д р о ш а х т а х

д л я

проведения

бремсбергов

используют

сред­

ства

гидромеханизации .

Н а

рис. 57

приведен

пример

проведения

бремсберга

по

мощ ­

ному пласту

с углом

падения 5°. К а к

видно из р и с у н к а ,

п а р а л л е л ь н о

бремсбергу

на

расстоянии

10 м от

него проводят людской

ходок,

который

через

к а ж д ы е

20

м соединяют с бремсбергом сбойками .

Отбойку

у г л я

производят

буровзрывным

способом.

В з о р в а н н ы й

у г о л ь

в

забоях

бремсберга

и ходка

г р у з я т

углепогрузочными

маши ­

н а м и на скребковые конвейеры, которые

доставляют

его

вниз

по

падению до откаточного штрека .

Воздух д л я

п р о в е т р и в а н и я забоя

подается

вентилятором частич­

ного п р о в е т р и в а н и я

по трубам . М а т е р и а л ы

д л я

к р е п л е н и я

выработок

доставляют

в

вагонетках

с помощью

лебедки.

схеме скорость

проведения

бремсберга

достигала 335

м

в

месяц .

У к л о н ы , так

ж е к а к и

бремсберги,

проводят

вместе

с

людскими

ходками . П р и независимом

проведении

у к л о н а и

ходка

направление

проходки принимается всегда

сверху вниз (рис. 58). П о г р у з к а

взор-

Р и с .

57.

Схема п р о в е д е н и я

бремсберга с л ю д -

р и с . 58. Схема проведения

уклона

и х о д -

ским

х о д к о м

п о м о щ н о м у

п л а с т у у г л я :

ка:

I —

з а б о й

бремсберга; 2 —

з а б о й

х о д к а ;

з

—

1

— к а м е р а

л е б е д к и ;

2 —

з а б о й у к л о н а ;

встречные

з а б о и с б о й к и ;

4 —

п о г р у з о ч н ы е

3

— з а б о й

х о д к а ; 4

—

н а с о с н а я у с т а н о в к а

машины;

5

— с к р е б к о в ы й

к о н в е й е р ; в —

в е н ­

т и л я ц и о н н ы й т р у б о п р о в о д ;

7 — вагонетка д л я

п о д а ч и к р е п е ж н ы х м а т е р и а л о в

ходка и уклона применяют в редких

с л у ч а я х , в частности при

зна­

чительной

водообильности.

Печи (сбойки) на пологих пластах проводят с помощью

бу­

ровзрывных

работ

в н а п р а в л е н и и

снизу

вверх .

Р а з р е з н ы е

печи

в

пластах

у г л я мощностью

до

2

м

можно

проводить

нарезными

комбайнами .

Н а

рис. 59 п о к а з а н нарезной

комбайн, которым можно

проводить

т а к ж е конвейерные

штреки в пластах

мощностью 0,9—1,5 м. Испол ­

нительный

орган представлен

двумя

барами

с кольцевыми р е ж у щ е -

водом. Ш и р и н а

проводимой выработки до 4,9 м.

Н а к р у т ы х

пластах печи проводят

в н а п р а в л е н и и

снизу

вверх

с применением

отбойных молотков, а

т а к ж е буросбоечными

маши ­

нами. Буросбоечные машины (рис. 60)

предназначены

д л я бурения

б — б у р е н и е

( п р я ­

мой х о д ) ;

в — р а з -

периода), куда

входят обеспечение проходки

ствола строитель­

ными материалами,

электроэнергией, транспортом,

ж и л ь е м д л я

рабо­

чих шахтостроителей,

о р г а н и з а ц и я водоснабжения,

с в я з и

и

т. п.

В ш а х т н ы х стволах

различают у с т ь е

— верхнюю часть

ствола,

п р и м ы к а ю щ у ю

к поверхности (рис. 61),

основную

часть

ствола,

с о п р я ж е н и е ствола

с

околоствольным

двором,

представляющее

собой

расширение

ствола д л я

удобства

спуска

и

подъема

по

стволу

длиномерных

предметов

(рельсы, трубы и т. п . ) . Самая н и ж н я я

часть

ствола,

р а с п о л о ж е н н а я

н и ж е у р о в н я

околоствольного

двора

(уровня

подъемного горизонта) и с л у ж а щ а я

д л я

сбора

стекающей

по

стволу

воды,

а т а к ж е

д л я з а г р у з к и

скипов

п р и

скиповом

подъеме,

назы ­

вается

з у м п ф о м .

В настоящее в р е м я наибольшее распространение п о л у ч и л и стволы

к р у г л о г о

поперечного сечения . Т а к а я

форма

б л а г о п р и я т н а

с

точки

з р е н и я

сопротивляемости к р е п и горному

дав­

л е н и ю ,

удобна

д л я

проходки

и

о к а з ы в а е т

незначительное

сопротивление

д в и ж е н и ю

воз­

д у х а .

Ш а х т н ы е

стволы

к р у г л о г о поперечного

сече­

н и я з а к р е п л я ю т

монолитной

бетонной

к р е п ь ю ,

р е ж е бетонитовой и

к и р п и ч н о й

к р е п ь ю .

Тю ­

бинговую

железобетонную

и

тюбинговую

ме­

т а л л и ч е с к у ю

к р е п и

применяют

п р и

п р о х о д к е

стволов

в с л о ж н ы х

гидрогеологических

усло­

в и я х .

П р и

ограниченных с р о к а х

с л у ж б ы

(менее

10—15

лет)

и

умеренном

горном

давлении

м о ж н о проходить

стволы п р я м о у г о л ь н о г о

попе­

речного

сечения

с

деревянной

крепью .

Стволы с эллиптической формой поперечного

сечения

встречаются

редко.

Т а к и е

стволы

кре ­

Р л с . 61.

Р а з р е з

в д о л ь

пят

каменной

бетонной

и л и

железобетонной

в е р т и к а л ь н о г о ствола:

к р е п ь ю .

1 — у с т ь е

ствола;

2 —

Р а з м е р ы

и п л о щ а д ь

поперечного

сечения

о с н о в н а я

часть

ствола;

3 — с о п р я ж е н и е

ствола

ш а х т н ы х стволов определяются

исходя из числа,

с о к о л о с т в о л ь н ы м

д в о ­

размеров

и

р а с п о л о ж е н и я

подъемных сосудов

р о м ;

4

— з у м п ф

(клетей,

скипов)

и

другого

оборудования

в стволе с учетом необходимых зазоров м е ж д у ними и

крепью

ствола,

величина

которых

регламентирована

П р а в и л а м и

безопасности.

П р и

этом т а к ж е

учитываются размеры лестничного

отделения,

по

кото ­

рому передвигаются люди, и трубно - кабельных отделений,

предназ ­

наченных

д л я

размещения

труб

и

кабелей .

Р а с с ч и т а н н у ю таким образом площадь поперечного

сечения

ствола

п р о в е р я ю т

затем

по

допустимой

скорости

воздушной

струи .

П о П р а в и л а м

безопасности

в

стволах,

по которым

производится

спуск

и подъем

людей и г р у з а ,

скорость

д в и ж е н и я

воздушной

струи

не д о л ж н а превышать 8 м/сек; в вентиляционных

стволах,

не

обору ­

дованных

подъемом, — 15

м/сек.

В

у г о л ь н о й промышленности

д л я

облегчения

п р о е к т и р о в а н и я

п р и н я т ы

типовые

сечения в е р т и к а л ь н ы х

ш а х т н ы х

стволов

к р у г л о й

формы

диаметром

от 4,5

до

8 м с интервалом через

0,5 м.

В

угольной

промышленности"

СССР

глубина

ш а х т н ы х

стволов