книги из ГПНТБ / Горбаткин Б.И. Проходчик механизированного забоя при проходке вертикальных стволов специальными способами

соб искусственного замораживания пород. Обычно трестом Шахтспецстрой сопряжения стволов с околоствольиыми дворами прохо­ дятся на 10— 15 м в сторону от оси ствола.

Замораживание пород сопряжений произ­ водят либо при помощи вертикальных сква­ жин, пробуренных с поверхности, либо при помощи горизонтальных или наклонных сква­ жин, пробуриваемых из ствола. Вертикальные скважины располагают по контуру сопряже­

Если, кроме того, в кровле или почве выра­ ботки имеются водоносные породы, то сква­ жины бурят также по всей площади, оконту­ ренной внешними скважинами. Горизонталь­ ные или наклонные скважины в зависимости от залегания неустойчивых пород могут быть расположены над сводом выработки, под об­ ратным сводом, внутри сопряжения или оконтуривать сопряжение с трех или четырех сторон.

Замораживание пород производится от той же замораживающей станции, которая замо­ раживала породы вертикального ствола.

Проходку выработок околоствольного дво­ ра начинают по истечении проектного срока активного замораживания пород.

Проходческие работы в каждой из ветвей окодиствольного двора начинают с разборки и удаления временной бетонной перемычки забоа выработки, которая была возведена для предотвращения прорыва неустойчивых водо­ носных пород на период бурения через нее за­ мораживающих скважин и проведения актив­ ного замораживания пород. Перемычку раз­ бивают отбойными молотками либо, если это позволяют горногеологические условия, при

помощи буровзрывных работ. Далее начинает­ ся выемка породы.

Разработку пород в забоях в зависимости от крепости пород производят отбойными мо­ лотками либо при помощи буровзрывных работ.

Производство работ по отбойке заморожен­ ных пород отбойными молотками почти ничем не отличается от отбойки тех же пород в за ­ боях вертикальных стволов (см. п. 6 разде­ ла IV), а особенности производства буро­ взрывных работ в замороженной зоне излага­ ются в разделе VII.

Транспортировка отбитой породы из забоя сопряжения "с стволу производится в бадьях, установленных на тележках и отвозимых к стволу, либо порода грузится непосредственно в бадьи при помощи передвижного ленточно­ го конвейера.

Проходка сопряжений, в зависимости от принятого проектом порядка, может вестись одним забоем в одно крыло или двумя забоя-, ми в два крыла сопряжения. По мере проход­ ки замораживающие колонки, отключенные ранее от рассольной сети, укорачивают с тем, чтобы они не мешали выемке породы и возве-' дению крепи.

В первую очередь производится выемка породы и установка временной крепи в верх­ ней части выработки данной ветви околоствольного двора. Далее на этом участке укла­

очередь укладывают бетон обратного свода. Для удобства выполнения указанных ра­

бот сопряжение разбивают на соответствую­ щие фазы и заходки. Ниже в качестве приме­ ра приведен порядок и производство работ по

130

фазам при соорукении сопряжения на участ­

ке двухпутевой выработки (рис. 25 см. вклей­ ку).

Ф а з а I: после разборки временной бетон­ ной перемычки проходится передовая выра­ ботка узким сечением (ширина: вверху 2,5 м, внизу 3 м, высота 2,75 м) на длину 1,75 м (рис. 25, /). В последующем размеры выра­ ботки по ширине не изменяются, а высота ее будет уменьшаться до 2,27 м. Одновременно с проходкой передовой выработки устанавли­ вают неполные крепежные рамы с затяжкой кровли досками или обаполами.

Ф а з а II: после проходки выработки на длину 3,67 м ее расширяют до размеров, ука­ занных на рис. 25, II. Для этой цели под верхняки 1 крепежных рам подводят прогоны 2, поддерживаемые стойками 3 и распорками 4, с последующим удалением стоек крепежных рам. Далее расширяют сечение выработки вправо и влево на участке длиной 2,87 м. По мере удаления породы устанавливают прого­

замка свода с торца. Для откатки породы ба­ дьями устраивают специальную траншею 5, ко дну которой прокладывают временный путь, сками и породным забоем передовой выра­ ботки) .

Ф а з а III: под защитой временной крепи выставляют кружала, которые опирают на коротыши 6 и прибивают часть досок опалуб­ ки 7 вблизи пяты свода. Далее устанавлива­ ют арматуру 8, необходимую для усиления бетонной крепи в стыках между сводами и сте­ нами. Вслед за этим укладывают бетон за

опалубку и тщательно уплотняют его при по­ мощи вибраторов (рис. 25, III).

По мере укладки бетона прогоны, стойки, распорки и затяжки временной крепи удаля­ ют. Затем кружала распирают кругляками и подхватывают продольными верхняками со стойками.

Ф а з а IV: по мере бетонирования времен­ ную крепь удаляют, за исключением верхняка неполной крепежной рамы, которая остает­ ся выше замка свода и поддерживается вре­ менными коротышами 2, их удаляют при бе­ тонировании свода (рис. 25, IV). Замок свода бетонируют с торца, со стороны забоя передо­ вой выработки, пройденной ранее на длину

вертикальные стены выработки, устанавлива­ ют опалубку и бетонируют стенки. При этом выемка породы и укладка бетона в вертикаль­ ные стенки выработки не должны произво­ диться одновременно в левой и правой стенках выработки одной и той же заходки (рис. 25, V).

Таким образом, если в одной из заходок на левой стороне стенки вынимают породу и ук­ ладывают бетон, то в другой заходке (через две или одну заходки от вышеуказанной) можно одновременно выполнять то же самое, но на противоположной, т. е. правой, стороне стенки. Такая организация работ необходима для создания большей устойчивости уже воз­ веденному верхнему бетонному своду и всей выработки сопряжения.

132

Ф а з а VI.: после выемки породы для уст­ ройства обратного свода устанавливают кру­ жала опалубки, которые прибивают к сущест­ вующим стойкам. Затем прибивают часть до­ сок опалубки вблизи оси выработки и произ­ водят укладку бетона обратного свода. По ме­ ре бетонирования доски опалубки наращива­ ют в направлении к стенкам выработки, а ту часть стойки 10, которая должна будет нахо­ диться в пределах бетона, обкладывают клинь­ ями для возможности ее извлечения после бе­ тонирования стен и обратного свода (см. рис. 25, V). По окончании бетонирования кружала раскрепляют стойками (рис. 25, VI).

Элементы временной крепи, а также рас­ порки опалубки скрепляют между собой строительными скобами.

V. ПРОХОДКА СТВОЛОВ СПОСОБОМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ТАМПОНАЖА ГОРНЫХ ПОРОД

1. Общие сведения

Сущность способа тампонажа горных по­ род заключается в том, что через пробурен­ ные в породах и специально оборудованные скважины нагнетают под давлением тампо­ нажный раствор, способный вытеснять из водо- и газопроводящих трещин и пустот в поро­ дах воду и газы, заполнять их и затвердевать, благодаря чему преграждается доступ воды з забой выработки.

В зависимости от вида раствора применя­ ют следующие способы тампонажа;

J33

ц е м е н т а ц и ю , при которой вяжущим компонентом раствора, заполняющего трещи­ ны пород, является цемент;

г л и н и з а ц и ю , при которой в качестве основного материала для тампонажа применя­ ют растворы из суглинков, глин и др.;

б и т у м и з а ц и ю , при которой тампониру­ ют породы расплавленным битумом;

с и л и к а т и з а ц и ю, при которой тампо­ нируют породы жидким стеклом;

всевозможные другие способы.

Наиболее употребительным способом там­ понажа является цементация.

Тампонаж можно проводить одним из сле­ дующих способов:

с земной поверхности всего водоносного участка пород, подлежащих тампонированию

(рис. 26, а);

из забоя ствола с одного горизонта (рис. 26, б) ;

из забоя ствола с различных горизонтов отдельными участками (рис. 26, а);

совмещенным способом (комбинация из первых трех способов).

Выбор того или иного способа тампонажа зависит от гидрогеологических условий и тех­ нико-экономических расчетов.

Тампонажный раствор нагнетают в сква­ жины двумя способами: циркуляционным и зажимным.

При циркуляционном способе к скважине подается большее количество раствора, чем могут поглотить трещины в породе при задан­ ном давлении. Не поглощенный трещинами раствор возвращается по обратному трубопро­ воду в резервуар для раствора и используется повторно.

134

При тампонировании зажимным способом давление нагнетания не регулируют; величина давления зависит от поглощающей способно­ сти пород. При этом способе раствор движет­ ся только сверху вниз.

Циркуляционный способ применяют для тампонирования пород со средней и крупной трещиноватостью. При тонкой трещиновато­ сти пород необходимо применять зажимной способ.

Для производства работ по тампонирова­ нию пород применяют буровое оборудование для бурения скважин, насосы для нагнетания раствора, растворомешалки, оборудование для тампонажных скважин, всевозможные трубо­ проводы и шланги.

Для бурения скважин с поверхности земли применяют буровые станки типов КА-2М-300, КАМ-500, ЗИФ-300, ЗИФ-650 и другие, а также самоходные буровые установки враща­ тельного действия типов УКБ-100, УКБ-2-100, АВБ-3-100, установки турбинного и роторного бурения типов УТЗ-2, УРБ-4ПМШ, УМБ-1, УБЗ-250 и другие.

Для бурения скважин из забоя ствола ча­ ще применяют тяжелые бурильные машины типов КЦМ-4 и КС-50, а также буровые агре­ гаты с бурильными машинами погружного ти­ па П-150 или П-175. Для бурения глубоких скважин из забоя ствола применяют также переоборудованные для этой цели буровые станки и установки роторного бурения.

Для нагнетания раствора в скважины при­

136

137