Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
6.68 Mб
Скачать

Высота звена изменяется в зависимости от прочности боковых пород, угла их падения, притока воды и конструкции постоянной крепи ствола. Средняя высота звена в практике со-

Рис. 7. Схемы сооружения ствола

а — последовательная; б — параллельная

оружения стволов шахт Донбасса при поло­ гом залегании угольных пластов составляет 30—32 м, а при крутом падении — 24 м.

В последние годы наметилась тенденция к некоторому увеличению высоты звена. Так, например, при проходке стволов шахт «Бутов- ская-Глубокая», «Игнатьевская» и др. высо­ та звена достигала 40—45 м.

Высота звена увеличивается с увеличением крепости пересекаемых пород и снижением притока воды. При благоприятных гидрогео­ логических условиях высота звена в стволах

21

круглой формы поперечного сечения может быть принята: при пологом залегании пластов

40—50 м, при крутом — 30—40 м.

Встволах, закрепляемых деревом, высота звена принимается: при деревянной венцовой крепи 5— 10 м, при деревянной подвесной кре­ пи 20—30 м.

Впрактике шахтного строительства за ру­ бежом (Польша, Чехословакия) широкое при­ менение имеет схема сооружения стволов звеньями небольшой высоты (5—6 м ). При

небольшой высоте звеньев значительно упро­ щается оснащение стволов, отпадает необхо­ димость в применении временной крепи и при четком выполнении работ обеспечивается до­ стижение достаточно высокой скорости соору­ жения.

3. Параллельная схема сооружения стволов

Эта схема производства работ применяется главным образом для стволов круглого попе­ речного сечения большого диаметра (более 4,5 м) и значительной глубины (более 250 м). При данной схеме выемка породы и возведе­ ние постоянной крепи осуществляются одно­ временно в смежных звеньях, т. е. крепление производится с отставанием от выемки породы на одно звено (рис. 7,6).

После того как забой ствола продвинется на 10— 12 м ниже уровня, предназначенного для начала возведения постоянной крепи, вы­ емку породы прекращают и на границе звень­ ев устанавливают неподвижный предохрани­ тельный полок, с которого начинают возведе­ ние крепи. Одновременно ниже полка (в сле­ дующем звене) возобновляют дальнейшую вы-

22

емку породы. Работа организуется таким об­ разом, чтобы к моменту окончания выемки породы в .пределах данного звена возведение крепи в предыдущем звене также было закон­ чено.

Ввиду того, что скорость возведения посто­ янной крепи значительно выше скорости выем­ ки породы (в 2—4 раза), число рабочих смен в сутки по возведению постоянной крепи дол­ жно быть соответственно меньше числа рабо­ чих смен по выемке породы, которая во всех случаях производится непрерывно в течение суток.

К недостаткам схемы параллельного про­ изводства работ относятся необходимость при­ менения временной крепи, которая сильно тор­ мозит все работы по сооружению ствола; ча­ стые задержки, связанные с началом возведе­ ния постоянной крепи в каждом звене; боль­ шая сложность работ в организационном от­ ношении.

4. Совмещенная схема сооружения стволов

Совмещенная схема производства работ предусматривает выполнение ряда операций по выемке породы и возведению постоянной крепи в одном звене. Схема может быть при­ менена в двух вариантах:

1) выемка породы и возведение постоянной крепи осуществляются в едином цикле работ по сооружению ствола, при этом работы вы­ полняются последовательно и- непосредствен­ но на-забое— совмещенная схема при после­ довательном выполнении операций;

2) выемка породы и возведениепостоянной крепи осуществляются- параллельно-и незави­

23

симо в организационном отношении будучи разобщенными в звене ствола — совмещенная схема при параллельном выполнении опера­ ций.

Рис. 8. Совмещенная схема сооружения ствола при последовательном выполнении операции

Совмещенная схема при последовательном выполнении операций характеризуется тем, что все операции осуществляются на забое. Постоянную крепь возводят отдельными заходками в направлении: снизу вверх — при

24

крепи из монолитного бетона (рис. 8, а) и сверху вниз — при сборной железобетонной крепи (рис. 8, б). Этот вариант совмещенной схемы производства работ исключает необхо­ димость применения временной крепи, а при

Рис. 9. Совмещенная схема соору­ жения ствола при параллельном выполнении операций

монолитной бетонной крепи — устройства опорных венцов.

Последовательность операций по выемке породы и возведению постоянной крепи в за ­ бое ствола и стесненность в связи с этим ра­ бот являются недостатками схемы, вызывая

25

осложнения в общей организации работ, что приводит в конечном итоге к некоторому сни­ жению скорости сооружения стволов.

Совмещенная схема при параллельном вы­ полнении операций (рис. 9) исключает недо­ статки, свойственные последовательному вы­ полнению операции по выемке породы и воз­ ведению постоянной крепи с забоя.

Разделение операций по выемке породы к возведению постоянной крепи в звене по высо­ те ствола всего в пределах 4—8 м позволяет выполнять их независимо, а следовательно, и без взаимных задержек if помех----

Такая схема производства работ возможна при наличии устойчивых пород, позволяющих исключить применение временной_крепи (рис. 9, а). В забое производится шлемка породы, а выше на расстоянии 4—8 м возводится по­ стоянная крепь- .в направлении—еннзу вверх заходками, кратными подвиганию забоя ство­ ла за цикл (при монолитном бетоне), и свер­ ху вниз при постоянной крепи с забоя.

В породах, не допускающих ух обнажения без применения временной крепи, с целью ис­ ключения последней, применяют щитовую крепь-оболочку, под защитой которой произ­ водят выемку породы, а выше щита-оболочки с полка возводят постоянную крепь (рис. 9,6).

Совмещенная схема производства работ при параллельном выполнении операций при­ меняется при скоростном сооружении ство­ лов.

В СССР эта схема применяется при нали­

чии щита-оболочки, а за рубежом — без не­ го. . . . . . . . . .

26

5. Сравнение схем производства работ по сооружению стволов

Сравнивая рассмотренные схемы производ­ ства работ по сооружению стволов, можно сделать следующие выводы.

Схема сооружения стволов при разновре­ менном (последовательном) производстве ра­ бот по выемке породы и возведению постоян­ ной крепи наименее совершенна. При после­ довательном производстве работ скорость со­ оружения ствола обычно небольшая и состав­ ляет (даже при хорошей организации работ) 60.—65 м в месяц.

Параллельная схема может быть рекомен­ дована при наличии недостаточно устойчивых пород, при их крутом падении, когда примене­ ние совмещенной схемы (особенно при исполь­ зовании щитов-оболочек) невозможно.

Схема сооружения стволов при совмещен­ ном производстве работ по выемке породы ■ и возведению постоянной крепи в одном звене может быть признана более совершенной. Применение такой схемы возможно при со­ оружении стволов различной глубины и попе­ речного сечения. Особенно рациональным яв­ ляется вариант совмещенной схемы производ­ ства работ при параллельном выполнении опе­ раций по выемке породы и возведению посто­ янной крепи. Эта схема при комплексной ме­ ханизации горных работ позволит достигнуть весьма высокой скорости сооружения стволов:

Как указывалось выше, армирование ство­ лов обычно осуществляется после окончания выемки породы и закрепления ствола на всю его глубину. Такая схема вызывает дополни­ тельные затраты времени и в некоторой сте­ пени снижает скорость сооружения стволов.

27

Увеличение продолжительности сооружения ствола в этом случае обусловливается после­ довательным выполнением работ, а также за ­ тратами времени на переоснащение ствола для армирования, которые в среднем по Дон­ бассу составляют 2,5—3 месяца.

Поэтому переход на сооружение ствола с одновременным армированием является целе­ сообразным. Одновременное армирование обычно применяется при сооружении стволов по совмещенной схеме производства работ и осуществляется отдельными звеньями (крат­ ными длине проводника) последовательно с. работами по выемке породы и возведению крепи ствола.

III. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОСНАЩЕНИИ ГОРНОПРОХОДЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ ПОВЕРХНОСТИ И ПРОХОДИМЫХ СТВОЛОВ

При проходке стволов используется боль­ шое количество горнопроходческого оборудо­ вания, и чем глубже ствол и больше его се­ чение, тем сложнее и тяжелее это оборудова­ ние. Проходческое оборудование состоит из проходческого копра, подъемных машин раз­ личной мощности, тихоходных лебедок грузо­ подъемностью от 3 до 5 г, подвесных насосов, вентиляторов, подвесных полков, подъемных сосудов — бадей, стальных канатов диаметром от 18 до 65 a im , труб для сжатого воздуха, во­ доотлива и вентиляции, электрокабеля и др.

28

К о п р ы

Для осуществления операций по подъему породы, спуску и подъему людей и материа­ лов, для подвешивания насосов, полков, тру­ бопроводов, канатов и кабелей над стволом на поверхности земли должен быть установлен копер.

При сооружении глубоких стволов чаще всего применяют временные копры шатрового типа, которые после окончания горных работ демонтируют и заменяют постоянными копра­ ми.

Шатровый копер оборудуют нижней (при­ емной), верхней (разгрузочной) и подшкизной площадками.

Нижняя приемная площадка. На площад­ ке настилают рельсовый путь для транспорти­ рования материалов к стволу и породы от ствола. Площадка также служит для спуска в ствол сегментов колец и затяжек временной крепи, материалов постоянной крепи, спуска и подъема людей, машин, оборудования и ин­ струментов.

С нижней приемной площадки наращивают вентиляционные и водоотливные трубопрово­ ды, а также трубопроводы сжатого воздуха.

Верхняя разгрузочная площадка. Верхняя разгрузочная площадка устраивается внутри копра над нижней приемной площадкой и ис­ пользуется для разгрузки выдаваемых из ство­

ла бадей с породой.

Верхнюю разгрузочную площадку обору­ дуют желобом с углом наклона 35—45°. По этому желобу выгруженная из бадьи порода поступает в вагонетки или автосамосвалы, на­ ходящиеся на уровне нижней приемной пло­ щадки.

29

Подшкивная площадка. Конструкция подшкивной площадки и расположение на ней шкивов принимаются в соответствии с разме­ щением оборудования, подвешиваемого на канатах в стволе и располагаемого на поверх­ ности земли.

Размеры подшкивных площадок должны обеспечивать такую установку копровых шки­ вов, при которой огибающие их ветви каната приходились бы над точками подвеса соответ­ ствующего оборудования, а направление пло­ скостей шкивов отвечало бы расположению подъемного оборудования на поверхности.

В целях сокращения времени, затрачивае­ мого на переход от проходки вертикальных выработок к проведению горизонтальных вы­ работок (после окончания проходки ствола на полную его глубину), а также для сокращения затрат на строительство шахт, рудников и дру­ гих подземных сооружений и более быстрого их ввода в эксплуатацию, для проходки ство­ лов стали применять постоянные копры, кото­ рые монтируют на весь срок строительства и эксплуатации месторождения полезного иско­ паемого.

П о д ъ е м и ые м а ш и н ы

При сооружении стволов шахт применяют электрические подъемные машины с цилинд­ рическими барабанами для круглых канатов.

Для сооружения стволов могут использо­ ваться подъемные машины, предназначенные для эксплуатации данной шахты, или времен­ ные машины. Возможность применения посто­ янной или временной подъемной машины за ­ висит от разницы в расчетных мощностях, раз-

30

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ