книги из ГПНТБ / Зимние способы добычи и хранения глины П. В. Силкин. 1960- 11 Мб

Применение этого способа значительно повысило производи­ тельность карьера в сутки, доведя ее до 230—240 я3. На добычу15,1 тыс. Л13 в зиму 1955/56 г. затраты составили 232,2 тыс. руб. или 15 р. 40 к. на 1 м3.

К недостаткам способа 15 следует отнести необходимость при- ?ченения для сжигания бурых или других дешевых марок углей,

которые не везде имеются на месте. Таким образом, применение

способа 15 рекомендуется в условиях, где имеются дешевые мест­ ные угли.

Шестилетний опыт применения способа открытой добычи глины .в зимнее время на Красноярских и других кирпичных заво­ дах разной производительности (от 12 до 70 млн. шт. кирпича в год) выявил преимущества этого способа перед другими. Основ­ ные преимущества заключаются в том, что исключается расход лесоматериалов и металла, сокращается количество рабочих, за­ нятых в карьере, повышаются технико-экономические показатели добычи, обеспечивается бесперебойность снабжения талой глиной кирпичных заводов.

§ 21. Машины и механизмы, применяемые для бурения шпуров и скважин при разработке глиняных карьеров в зимнее время

I

Современная отечественная техника буровых работ характе­

ризуется высокой степенью своего развития, а отечественное ма­ шиностроение производит самое разнообразное оборудование и

механизмы для всевозможных способов бурения разнообразного

назначения, глубины и диаметра скважин. Получение отверстий (шпуров) в замороженной грунтовой массе (глине) для закладки взрывчатых материалов или разного рода обогревателей на глу­

бину 1—2 м при диаметре 20—50—80—100 мм можно отнести к буровзрывным работам при добыче полезных ископаемых откры­ тым способом. Сообразно с этим приводим несколько способов по­

лучения отверстий в мерзлом грунте (глине) с указанием на ре­ комендуемые механизмы и приспособления.

1.Бурильные станки вращательного бурения легкого типа,

передвижные, разной конструкции.

2.Колонковые электросверла, устанавливаемые на треноге или передвижной мачте.

3.Ручные электросверла весом 13—18—24 кг с электрическим

мотором 0,55—1 кет.

4.Упрощенные приборы и приспособления для получения не­ глубоких отверстий ударным способом.

5.Упрощенные приборы с вибратором и перфораторы.

50 мм, изготовленной из витой ромбической стали, один конец ко­

глубины бурения, свойств мерзлого грунта и квалификации маши­ ниста; так, например, при разработке котлована в грунте III кате-

130

гории, промерзшем на глубину 1,5 м, производительность дости­ гала 150 м в смену.

Станок обслуживается двумя рабочими, которые также и пе­ редвигают его. Расход стали на 1 м3 разработанного мерзлого грунта колеблется от

0,015 до 0,051 кг, а рас­

ход победитовых рез­ цов составляет от 0,012

до 0,02 шт!м3 в зави­ симости от свойств грунта.

Техника производ­ ства буровзрывных ра­ бот за рубежом разви­ вается путем увеличе­ ния скоростей бурения

и применения взрывча­ тых материалов, ассор­ тимент которых соот­ ветствовал бы диа­ метру скважин, глу­ бине и расположению их. В Шотландии осо­ бенно широко приме­ няется метод бурения глубоких шпуров не­ большого диаметра с

применением В В со скоростью детонации до 5 тыс. м!сек.

Получение отвер­ стий небольшой глуби­ ны до 0,6 м может быть

осуществлено также пу­ тем применения ручных электросверл или ко­ лонковых электросверл

апроизводительность

груда в этом случае в два раза выше, чем даже при применении

станка ПБС облегченной конструкции Взрывпромстроя. Однако недостаточная мощность таких сверл как ЭР-4, ЭР-5 (0,9—1,2 кет}

при применении в некоторых особо твердых мерзлых глинах иногда не дают нужного эффекта. Техническая характеристика некоторых электросверл приведена в табл. 37.

Таблица 37

Техническая характеристика электросверл

Вес электро­

Наиболее простым способом получения отверстий глубиной до 1 м при небольших объемах работ является способ забивки метал­

лических стержней соответствующего диаметра, нагретых до красна. Нагревание их обычно производится на переносных гор­

нах или специально приспособленных печах.

Для обеспечения непрерывности производства работ при этом

способе необходимо иметь 2—3 комплекта стержней, из которых

один всегда будет в ремонте. Забивка осуществляется ударами кувалды весом 5—8 кг до тех пор, пока стержень не остынет и дальнейшая осадка его прекращается.

При слабо насыщенных водой грунтах, и не сильно проморо­

женных, получение отверстий может быть осуществлено также при

помощи прибора Б. А. Бодянского, показанного на рис. 35. Из­ влечение прибора из грунта производится легкими ударами снизу вверх по головке стержня, а усилие вверх передается через

трубку, которая скользит по стержню.

Б. А. Бодянским предложено бурение мелких скважин (отвер­ стий) в замороженном грунте при помощи паровой иглы с вибра­ тором, который смонтирован непосредственно на ней (рис. 36). Этот способ основан на свойстве замороженной грунтовой массы терять свою прочность при колебаниях высокой частоты.

Временное размягчение грунтовой массы под действием коле­ баний наконечника иглы дает возможность острию войти в мерз­ лый грунт, с тем чтобы дальнейший процесс углубления проходил под действием пара с давлением 0,3—1 ати. Время, потребное для

!32

образования одного отверстия в глинистом грунте глубиной 1 м, составляет 2—4 мин., расход пара :на одно такое отверстие—1— 1,5 кг, а расход электрической энергии на 1 игло-час— 0,8—1 кет.

Вибропаровая игла представляет собой полый стержень, ко­ торый составлен из трех-четырех отрезков труб, вставлен­ ных один в другой и сваренных в местах соединений. Длина на­ ружных частей отрезков увеличивается снизу вверх в соотно­ шении 1:2:3; диаметры их, начиная снизу, 15—21—27 мм, длина соответственно 15, 30, 45 см. К верхней трубе приварен пат­ рубок для соединения с паропроводом. Верхний конец трубы

имеет резьбу, при помощи которой стержень, снабженный соеди­ нительной муфтой, соединен с электровибратором. К нижнему отверстию стержня диаметром 21 мм прикреплен на резьбе сталь­ ной наконечник диаметром 27 мм, длиной 30 мм с тремя-четырьмя паровыми отверстиями, прикрытыми от засорения выступом. Устройство утолщенных переходов вызывается требованиями

жесткости и необходимостью более полной передачи колебаний

от мотора на наконечник иглы. По этой причине наконечник вибропаровой иглы целесообразнее устраивать из четырех отрезков труб, имеющих длину 10, 20, 30, 44 см, соответственно диаметром

%; '/о, з/4 и 1".

На разрабатываемую поверхность промерзшего грунта уста­ навливается игла острием вниз и включается пар, а через

133

Глава V

СПОСОБЫ, СВЯЗАННЫЕ С ДОБЫЧЕЙ ГЛИНЫ В ЛЕТНЕЕ ВРЕМЯ И ХРАНЕНИЕМ ЕЕ В СКЛАДАХ РАЗНОГО ТИПА

Глина, добытая способами IV группы, хранится в складах следующих основных типов:

упрощенные склады типа «конус»—способ 16; склады типа Магнитостроя—способ 17;

склады-глинохранилища капитального типа емкостью на пол­ ную потребность производства в глине зимой — способ 18;

склады-глинозапасники капитального типа, удовлетворяющие частичную потребность производства в зимнее время — способ 19.

Из сказанного следует, что общим для каждого из перечис­

ленных способов является принцип хранения талой глины на тер­ ритории кирпичного завода, заготовленной на полную или частич­ ную потребность производства зимой с сохранением тепла, на­

копленного грунтовой массой в летнее время.

Склады глины являются местом хранения и вторичной добычи глины, отсюда глина транспортируется на производство. Все про­ цессы являются тяжелыми и трудоемкими, требующими макси­ мальной механизации. Комплексная механизация всех складских операций является основной задачей кирпичного производства; ее разрешение должно явиться одним из главнейших условий рацио­ нального устройства складов.

Организация работ в складах разного типа зимой сводится к проведению таких мероприятий, которые обеспечивали бы по­

ступление в производство талой глины без снижения производи­ тельности подъемно-транспортного и землеройного оборудования. К таким мероприятиям относятся: складирование глины по воз­ можности с пониженной влажностью, укладка в хранилища в ме­

стах, наиболее опасных по подмерзанию, специальных труб, по ко­ торым в случае необходимости можно было бы пропускать пар или отходящие газы обжигательных печей для оттаивания смерз­ шихся комков.

Независимо от способов хранения и применяемого подъемно­ транспортного и землеройного оборудования емкость складов, как известно, зависит от производственной мощности завода, расхода глины на единицу продукции, продолжительности зимнего перио­

135

да, а также потребности в отстающих добавках, подлежащих хранению.

Режим работы склада глины любого типа в зимнее время дол­ жен быть увязан с режимом работы формовочного отделения, а в летнее воемя, кроме того, и с режимом работы карьера, откуда поступает глина для зимнего хранения.

Любой склад глины, как правило, предназначается для обес­

печения производства талой глиной только в зимнее время. Од­ нако не исключается возможность пользования им и в другое время года, если по каким-либо причинам прекращается поступ­ ление глины из карьера, особенно в дождливое весенне-осеннее время.

В соответствии с хранимым объемом глины оклады глины на

кирпичных заводах можно подразделить на склады небольшой

(до 15 тыс. At3), средней (до 30 тыс. ж3) и большой емкости (более 30 тыс. Л43). Емкость и капитальность сооружаемых складов яв­ ляются показателями, которые определяют направление и выбор типа склада, способов загрузки и разгрузки глины, а также выбор материалов для склада. Для заводов большой мощности в райо­ нах с продолжительной и суровой зимой, как правило, сооружают­ ся склады-глинохранилища капитального типа. Для небольших заводов с умеренным или теплым климатом строятся, как правило,

оклады для кратковременного хранения глины небольшой емкости или склады упрощенного типа с применением простейших меха­ низмов.

Выбор типа склада для зимнего хранения глины зависит от многих причин, основными из которых являются:

.производственная мощность завода; технологическая схема подготовки глиняной массы;

количество вводимых в глиняную массу отстающих добавок; физико-механические свойства глины и ее карьерная влаж­

ность в естественных условиях;

общая мощность полезной толщи разрабатываемой глины в карьере;

наличие и уровень состояния грунтовых вод на территории завода и в карьере;

наличие землеройного и подъемно-транспортного оборудо­ вания для действующих заводов;

наличие местных строительных материалов, которые могут быть использованы для целей строительства.

В связи со значительным распространением заводов, форму­

ющих кирпич и другие изделия на прессах полусухого прессова­ ния, вакуум-прессах, а также необходимостью применения паропрогрева глины выявилась необходимость иметь запас глины с пониженной влажностью.

Поступление в производство глины с пониженной влажностью и однородным составом может быть достигнуто:

подсушкой глины в сушильных барабанах или на специальных

установках;

136

добычей глины глинофрезерной машиной Н. И. Алексеенко или многоковшовыми экскаваторами с удлиненным фронтом раз­ работки, когда глина на значительной поверхности откоса подсы­

хает в естественных условиях;

отсыпкой заготовляемой глины в «конус» .небольшими слоями

в летнее время; перевалкой и вылеживанием глины ,в «конусах», штабелях и

глинохранилищах.

Указанные требования фактически превращают склады глины в цехи подготовки сырья.

Независимо от типа склада во всех случаях следует стре­

миться к хранению глины с наименьшей влажностью. Это позво­ лит сократить расход топлива на подсушку глины на заводах, из­ готовляющих кирпич по способу полусухого прессования, и со­ здать лучшие условия хранения и разработки ее в зимнее время

на заводах, изготовляющих кирпич по способу пластического фор­ мования.

Кроме того, меньшая влажность глины в случае подмерзания ее зимой допускает ее более быстрое с меньшими затратами от­ таивание. В практике имели место случаи, когда из-за неисправ­ ности системы отопления в глинохранилищах сложенная глина с поверхности замерзла и требовалась затрата значительных уси­ лий для ее оттаивания.

Естественная подсушка глины летом в карьере при заготовке ее может быть осуществлена удлинением фронта разрабатываемого забоя с использованием многоковшового экскаватора и примене­

нием глинофрезерной машины с удлиненным фронтом забоя.

По первому способу длина фронта работ L экскаватора долж­ на быть

экс т

Т— время, необходимое для подсушки глины в карь­ ере, в часах (принимается по соответствующим

таблицам);

137

При работе по второму способу для подсушки необходимо иметь две площадки. На одной из них производится рыхление и подсушка глины, а на другой — добыча уже подсушенной глины.

Потребная для этого способа работ поверхность карьера должна быть

где Q“yT—суточная производительность карьера в ж3;

Т= 1\ — Т2— время, потребное для рыхления и подсыхания глины, в сутках;

7\—время, потребное для естественного подсыхания глины в карьере, в сутках;

Т2—время, потребное для рыхления поверхности на одной площадке карьера, в сутках;

d — толщина разрыхленного и подсушиваемого слоя

глины в м.

Суточная производительность карьера выражается

Q«V = 2'5(’^r+^)'1'<61)

где лзаг— количество дней, в течение которых производится за­ готовка глины в склад;

<7сут — суточная производительность кирпичного завода в лет­ нее время в тыс. нгт. кирпича.

В этом случае производительность тракторного скрепера дол­ жна удовлетворять величине Q£yT.

Третий способ отличается от первого применяемым для до­ бычи типом землеройного оборудования, благодаря которому не­ сколько уменьшается длина фронта забоя за счет лучшего рыхле­

ния и измельчения глиняной стружки при добыче.

В зависимости от применяемого землеройного и подъемно­ транспортного оборудования склады глины можно подразделить на следующие основные типы:

1)с мостовым грейферным краном;

2)с монорельсовой грейферной тележкой;

3)с одноковшовым экскаватором;

4)с канатным скрепером;

5)с многоковшовым экскаватором, установленным на пере­ движном мосту.

Все остальные типы глинохранилищ являются производными от перечисленных.

Разное сочетание основного и вспомогательного оборудова­ ния, их взаимное расположение при разных планировочных и кон­ структивных решениях основного здания приводят к значитель­ ному разнообразию вариантов способов IV группы.

138