книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство горизонтальных и наклонных выработок

Рис. 2.18. Состав из бункер-вагонов:

Î — погрузочная машина; 2 — бункер-вагоны; 3 — электровоз

БРК-2 —25 м3, БПЭ — 20 м3. Подача при погрузке соответст­

венно 150—120 м3/ч.

. Проходческие бункер-вагоны выпускаются двух типов: ВПК?Ю без подъема кузова и ВПК-7 с подъемом кузова объ­ емом соответственно 10 и 7 м3.

Б у н к е р - в а г о н ВПК-10 состоит из колесной ходовой час­ ти, кузова, скребкового конвейера с приводом ДАР-14 м. Бун­ кер-вагоны ВПК-7, кроме того, оснащены гидродомкратами, которыми поднимается и опускается кузов. При погрузке по­ роды состав бункер-вагонов подается в забой (рис. 2.18). По­ роду грузят в крайний от забоя вагон и скребковыми конвейе­ рами она перемещается к головному вагону. После загрузки всех вагонов состав отвозится на разгрузку.

4.8. ПОГРУЗОЧНО-ДОСТАВОЧНЫЕ КОМПЛЕКСЫ

Погрузочно-доставочные комплексы сочетают в себе меха­ низмы по погрузке породы и ее транспортирования в призабой­ ной части выработки. Транспорт породы производится или в самом погрузочном ковше или в кузове машины, куда порода грузится ковшом. Машины, как правило, выполняются на пнев­ матическом ходу и в связи‘с этим их применение наиболее це­ лесообразно при строительстве подземных сооружений в проч­ ных породах.

Кроме погрузки и транпортирования породы машины также используются для доставки материалов, возведения крепи, за­ чистки выработки и др. работы. Как показывает практика под­ земного строительства, применение погрузочно-доставочных комплексов позволяет увеличить скорость строительства и зна­ чительно повысить производительность труда, так как в этом случае резко, сокращается численность работающих в забое.

Эксплуатационная производительность погрузочно-доста­ вочных комплексов определяется, исходя из мощности погру­ зочных средств, расстояния доставки разрушенной породы, скорости движения машины, а также времени маневров при загрузке и при выгрузке породы

р(Т — tjj3 — in) ик /Сз

разрыхления породы, равный 1,5—1,8; tn—время загрузки ков­ ша (кузова), мин (для машин типа ПД и=&ъКм*п д!пя ма-

«Торо» (Финляндия) и др., которые снабжаются сменными ков­ шами различной конструкции .в зависимости от типа горной массы, электрическим или пневматическим приводом различной мощности,- позволяющим преодолевать подъемы с полной за­ грузкой до 25° при скорости 5—7 км/ч.

Техническая характеристика некоторых погрузочно-доста- вочных комплексов приведена в табл. 2.10.

обрушения окружающих выработку пород и сохранения раз­ меров выработки на период ее эксплуатации. В связи с этим к материалам и конструкции крепи предъявляют ряд требований: обеспечить рабочее состояние подземного сооружения и без­ опасность условий работы в нем в течение всего срока служ­ бы; минимальные первоначальные (материал и возведение) и эксплуатационные (ремонт) затраты; конструкция крепи долж­ на быть несложной в изготовлении, транспортабельной, позво­ лять повторно использовать и занимать минимальный объем; возведение крепи должно производиться с максимальной меха­ низацией и наименьшими затратами труда и времени; крепь должна обладать минимальным коэффициентом аэродинамиче­ ского сопротивления; материал крепи должен быть защищен от коррозии. Расход материала на единицу несущей способно­ сти крепи должен быть минимальным.

Тип и конструкция постоянной крепи (обделки) зависят от величины горного давления, которое в свою очередь зависит от физико-механических свойств пород, площади поперечного се­ чения выработки, способа проведения и других факторов.

арочная металлическая податливая крепь: трехзвенная, пяти­ звенная или кольцевая из специального профиля СПВ; железо­ бетонные рамные крепи' из стоек и верхняка для выработки трапециевидной или арочной форм. Элементы крепи выполня­ ются полыми прямоугольной или круговой формы и таврового сечения различных размеров в зависимости от размеров выра­ ботки. В качестве межрамного ограждения применяют железо­ бетонные, металлические, стеклотканевые и стеклопластиковые затяжки различной конструкции.

Рамная крепь устанавливается в забое вслед за подвиганием выработки. Отставание крепи от забоя определяется пас­ портом крепления.

Возведение металлической рамной крепи является наименее механизированным процессом из всех работ проходческого цик­ ла. Существующие механизмы и приспособления, как правило,

механизируют только подъем верхняка. Все остальные рабо­ ты по установке рам выполняют вручную.

Большинство разнообразных операций при установке рамы и затяжек создаёт значительные трудности по созданию ма­ шины для возведения рамной крепи, которая обеспечивала бы высокую (более 70%) механизацию.работ.

‘2.19,6). С рабочего полка производят сборку породы по пери- -метру выработки.

Затем отбойным молотком разделывают лунки, в которые ■устанавливают стойки, соединенные с ранее установленными

s

Рис. 2.20. Подвесные крепеукладчики конструкции ВНИИОМШСа:

стяжками (распорками). Межрамные стяжки (распорки) уста­ навливаются на 0,8 м ниже соединительных узлов.

С рабочего полка поднимается верхняк и соединяется со> •стойками хомутами. В местах соединения соблюдается проект­ ная величина нахлестки. После соединения верхняка со стой­

Правильность установки рамы проверяют по отвесам, пос­ ле. чего раму расклинивают в замках и устанавливают затяж­ ки. По мере установки затяжек пространство между породой и затяжками заполняют мелкими кусками породы —забучивают закрепное пространство. Для механизации -возведения рамной, крепи создано несколько подъемников.

ВНИИОМШС разработал подъемное устройство для возве­ дения металлической рамной двутавровой крепи. Конструкция* подъемного устройства позволяет использовать его для возве­ дения крепи из слецпрофиля СПВ арочного и круглого очерта­

балки 1, съемных подвесок 2, лебедки 3 с канатом,, подъемной' консоли 4, убирающегося блока 5 и захвата 6.

При подъеме рама крепи собирается на почве. К верхняку крепится захватное устройство, лебедкой рама поднимается в

укладчика ВНИИОМШС. Этот крепеукладчик поднимает верхняки рамной крепи с затяжками сразу на всю заходку: Подня­ тые вёрхняки служат предохранительной крепью на время уборки породы, затем возводят стойки крепи.

Раму крепеукладчика крепят специальными подвесками к верхнякам установленной крепи так, чтобы крепеукладчик мог свободно перемещаться вдоль выработки на роликах.

На прямолинейных участках рама крепи устанавливается перпендикулярно к продольной оси выработки, на криволиней­ ных—по направлению радиуса закругления. В наклонных вы­ работках рамы устанавливают перпендикулярно к почве.

■Трудоемкость возведения одной рамы трехзвенной арочной крепи Тк (чел.-ч):

Тк= 0,57K3KfSCB,

где Sen—площадь поперечного сечения выработки в свету, м2;

фициент, учитывающий свойства пород, равный в зависимости

затяжка болтов 33—34%, затяжка боков и забутовка 24—25%, заготовка и подноска элементов крепи и оборка породы 17— 18%, разделка лунок, монтаж и демонтаж подмостей, провер­

средней прочности и ниже. В горной промышленности в основ­ ном монолитную бетонную крепь применяют для крепления выработок околоствольного двора (камеры, узлы, сопряжений, протяженные выработки), квершлагов и штреков, проводимых по слабым породам. В выработках с неравномерным давлени­ ем и шириной более 6 м применяют железобетонную крепь.

В практике применяют параллельную, последовательную и совмещенную схемы производства работ по возведению бетон­ ной крепи.

При параллельной схеме работы по возведению постоянной бетонной крепи полностью совмещаются с бурением шпуров и погрузкой породы. Бетонную крепь возводят на расстояние 30—50 м от забоя. Пространство от забоя до бетонной крепи закреплено временной крепью. В качестве временной крепи обычно применяют металлическую рамную крепь. При возве­ дении бетонной крепи временная крепь извлекается. Парал­ лельная схема применяется при проведении протяженных вы­ работок. Совмещение основных работ позволяет проводить вы­ работки с повышенной скоростью. Недостаток схемы — слож­ ная организация работ.

Последовательная схема имеет два варианта: п е р в ый — выработку проводят на всю длину и затем возводят постоян­ ную крепь (этотвариант применяют при проведении камер и выработок небольшой длины), в т о р о й — выработку проводят на длину 15—30 м. Работы по проведению останавливают и на пройденном участке возводят бетонную крепь. Этот вариант применяется при проведении выработок в слабых породах, где временная крепь не обеспечивает поддержания выработки по всей длине. Общим недостатком последовательной схемы яв­ ляются низкие скорости проведения. Применение этой схемы обусловлено геологическими условиями и параметрами выра­ боток.

При совмещенной схеме возведения бетонной крепи произ­ водится в призабойной части с отставанием от забоя на 5—7 м. Работы по возведению бетонной крепи частично совмещаются с бурением шпуров и погрузкой породы. Эту схему применяют при проведении .протяженных выработок в слабых породах.

Комплекс работ по возведению бетонной крепи состоит из

металлические и деревянные опалубки.

Металлические о'палубки должны отвечать следующим тре­ бованиям: иметь достаточную прочность и жесткость в соответ­ ствии с нагрузками, которые действуют на опалубку в процессе ее эксплуатации; обеспечивать правильность формы и размеры поперечного сечения подземного сооружения, допускать быст­ рую установку в рабочее положение для бетонирования и лег­ кое отделение от возведенной бетонной крепи без повреждения поверхности бетона; обеспечивать возможность пропуска по выработке подвижного состава; обеспечивать многократную оборачиваемость. Металлические опалубки разделяются на раз-

Рис. 2.21. Разборно-пе­ реставная опалубка ОПР

борно-переставные и передвижные. Разборно-переставные опа­ лубки применяют в подземном сооружении небольшой длины а переменным поперечным сечением. Эти опалубки состоятиз кружал и опалубочных щитов.

Примером разборно-переставных опалубок является опалуб­ ка ОГУ конструкции ЦНИИподземмаша (рис, 2.21), которая.? состоит из наружных 1 и внутренних 2 стоек, правого 3 и ле­ вого 4 полукружал, распорок 5 с кронштейнами 6, стяжки 7,.. упоров 8 и 9 и затяжки 10. Один комплект опалубки включает: И сборных кружал и 240 металлических затяжек размером. 25X200 см. Опалубка ОГУ позволяет возводить бетоннуюкрепь в выработках площадьюпоперечного сечения 4,9— 16,6 м2 в свету. Достоинством разборно-переставных опалубок, является возможность многократного (до 100 раз) их исполь­ зования; недостатком —значительная трудоемкость монтажа и демонтажа, продолжительность работ.

Передвижные опалубки предназначены для возведения бе­ тонной крепи в выработках значительной протяженности. Об­ щий принцип конструкции передвижных опалубок заключается в том, что после ее отрыва от затвердевшего бетона внешние: размеры опалубки уменьшаются, что дает возможность пере­ местить опалубку по выработке. После перемещения опалубки* к месту возведения крепи внешняя поверхность раздвигается так, что ее контур соответствует конфигурации выработки в; свету. Различные конструкции передвижных опалубок отл'ичаются формой и размерами, способом отрыва внешней поверх­ ности от бетона, приведением в рабочее состояние и способом: перемещения.

Примером передвижной опалубки является опалубка ОМП-1 конструкции КузНИИшахтостроя (рис. .2.22), которая* состоит из 15 секций 1 и самоходной консольной тележки 2