книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство вертикальных выработок

-несения набрызгбетонной крепи. При непрерывной подаче су­

ное 2—3 ч, подготовка механизмов 0,3—0,5 ч, подготовка сте­ нок 1— 1,5 ч, промывка и- уборка оборудования после работы 0,5—1 ч и другие работы.

Эксплуатационная производительность машины по нанесёнию набрызгбетонной крепи

В последние годы за рубежом широко применяется бетон, армированный стальными волокнами (фиброармированный набрызгбетон). Для его приготовления используется сухая смесь, содержащая отрезки тонкой стальной проволоки длиной 3— 5 см и диаметром 0,4 мм. Доля проволоки в сухой смеси обыч­ но не превышает 5% массы цемента. Вводится проволока в су­ хую смесь с помощью специального устройства. Распределение стальных фибр (проволоки) в набрызгбетонной крепи улучша­ ет прочностные показатели материала и, что особенно важно, повышает прочность на растяжение, снижает усадку. Как по­ казал опыт, армированный набрызгбетон пригоден для работы

вусловиях большой динамической нагрузки.

Вряде случаев стальное волокно может успешно конкури­ ровать с металлической сеткой и арматурой. Фирмой «Алива» были проведены исследования по подбору оптимальных разме­ ров и содержанию стальных фибр с целью снижения отскока материала от обрабатываемой поверхности. Изучение процесса движения на бетонируемой поверхности показывает, что сталь­ ные фибры диаметром от 0,2 до 6 мм и длиной более 20 мм не­ пригодны, так как при их добавке в смесь с мелкозернистым песком крупностью зерен не более 2 мм не обеспечивается ка­ чественное сцепление. При увеличении размеров зерен песка (например, до 20 мм) указанное явление проявляется в еще большей степени. В результате исследований были разработа­ ны стальные волокна, удовлетворяющие трем основным требо­ ваниям: повышению прочности набрызгбетона, простоте дози­ ровки и введении в сухую смесь. Волокна длиной '4,4 мм н диа­

при этом перемешивание компонентов в течение 30 с обеспечи­ вает равномерное распределение стальных волокон в смеси. Набрызг армированного набрызгбетона машиной «Алива-240» показал, что в технологии нанесения особого отличия между

обычным материалом и армированным стальными волокнами практически не существует. Не обнаружен также повышенный износ' элементов машрны. Содержание стальных волокон в от­ скочившем материале, не превысило 1 % его массы.

Получает развитие «мокрый» способ возведения иабрызгбетонной крепи. При этом способе набрызгбетоиирования по тру­ бопроводу к месту проведения работ подается уже готовая (за­ творенная водой) бетонная смесь. Выход трубопровода оканчи­ вается соплом-смесителем, к которому подводится сжатый воз­ дух, сообщающий дополнительную кинетическую энергию бе­ тонной смеси, благодаря чему возможно регулирование процес­ сом набрызга.

Основным. достоинством «мокрого» способа является отсут­ ствие пыли при креплении и незначительный (в сравнении с обычным) отскок материала (не более 4%).

«Мокрый» способ набрызгбетоиирования разрабатывался ис­ ходя из тех соображений, что при «сухом» набрызге затрудне­ на точная дозировка водоцементного отношения, которое из­ меняется в каждом конкретном случае в достаточно широком диапазоне'. Однако, как отмечается фирмой «Алива», представ­ ление о постоянстве водоцементного отношения при транспор­ тировании готовой затворенной смеси ^является только кажу­ щимся. К преимуществам «сухого» набрызга по сравнению с «мокрым» следует в первую очередь отнести меньшую стои­ мость и простоту эксплуатации рабочих механизмов. Помимо этого сухую смесь можно транспортировать на брлее протяжен­ ные расстояния как в специальных емкостях, так и по трубо-* проводу; добавка ускорителей твердения в сухую смесь намно­ го проще, чем в готовую; При «мокром» набрызге скорость вы­ лета струи, а следовательно, и трамбующий эффект ниже, чем при «сухом».. Это приводит к понижению сцепления материала с породным обнажением, ухудшению качества покрытия, что в конечном счете неблагоприятно сказывается на прочностных характеристиках набрызгбетонного покрытия. Поэтому широ­ кого распространения «мокрый» способ набрызга бетона пока не получил, несмотря на имеющееся' за рубежом достаточно на­ дежное оборудование (типа «Компи-31», машины фирмы «Эймко», производства Великобритании, фирм «Монтанбюро»* «Минсекрет» — ФРГ, «Челендж» — США.

10. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Вспомогательное оборудование предназначено для обеспе­ чения заданных параметров ствола, ритмичной и производи­ тельной работы основного оборудования/ безопасной работы

проходчиков при выполнении основных и вспомогательных процессов. К вспомогательному оборудованию относят подвес­ ные полки и натяжные рамы, проходческие лебедки, спасатель­ ные лестницы, освещение, связь и сигнализацию, приборы и инструменты для геодезического и маркшейдерского обслужива­ ния.

10.1. ПОДВЕСНЫЕ ПОЛКИ, НУЛЕВЫЕ И НАТЯЖНЫЕ РАМЫ

Подвесные полки предназначены для предохранения людей, находящихся в забое, от случайно упавших предметов, для крепления направляющих канатов и подвески погрузочных ма­ шин. На полках размещают светильники, шланги сжатого воз­ духа, кабели и забойное оборудование для взрывных работ. Подвесные полки являются рабочей площадкой для наращива­ ния* ставов труб, проведения тампонажа закрепного простран­ ства и армирования ствола. При проходке стволов по совме­ щенной и параллельной схемам с подвесных полков произво­ дится возведение постоянной крепи.

Конструкция подвесных полков зависит от диаметра ствола и схемы размещения горнопроходческого оборудования в ство­ ле. До последнего времени подвесные полки изготовлялись по индивидуальным проектам и отличались большим разнообра­ зием. Практически одинаковых подвесных полков для стволов одних и тех же диаметров не было. Применявшиеся ранее пол­ ки имели большое число деталей, сборка которых производи­ лась в забое ствола и отличалась большой трудоемкостью.

Донгипрооргшахтострой предложил девять схем размеще­ ния горнопроходческого оборудования для наиболее часто при­ меняющихся сечений стволов и в соответствии с этим разра­ ботал унифицированные конструкции подвесных проходческих полков-кареток. Размещение горнопроходческого оборудования в стволе предусматривает проходку центральных стволов с использованием постоянных копров и применением передвиж­ ного проходческого оборудования, а проходку фланговых и не­ глубоких-стволов — с применением временных копров. Все трубо­ проводы подвешивают к крепи ствола. Водоотлив предусматри­ вается бадьями или подвесными насосами, для чего на полке предусматривается бак вместимостью 2—3 м3.

■Направляющие канаты бадей служат одновременно для подвески опалубки. Для погрузки породы применяют машины КС-2у/40 или 2КС-2у/40, подъем с бадьями типа БПСМ.

Пример рекомендуемого размещения проходческого обору­ дования в стволе диаметром 6,5 м приведен на рис. 10.1.

Полки, предназначенные для подвески породопогрузочных машин, называют полками-каретками.

Рис. 10.1. Схема размещения проходче­ ского оборудования в стволе диамет­ ром 6,5 м:

правляющие канаты

На рис. 10.2 приведена схема унифицированного трехэтаж­ ного подвесного проходческого полка-каретки конструкции Донгипрооргшахтостроя.

Проходческий полок состоит из этажных перекрытий 1 круглой формы, соединенных между собой вертикальными стойками 3, равномерно расположенными по периметру обода перекрытий, ограждений бадьевых проемов 4, ограждений 10, 11 по периметру перекрытий верхнего и среднего этажей, от­ кидных щитков 5 для перекрытия зазора между ободом' ниж­ него этажа и крепью ствола. На среднем этаже полка распо­ ложены шкивы подвески 2, а на нижнем — отклоняющие шки­ вы 8 для направления проводниковых канатов бадьи, нижни­ ми концами закрепленных за призабойную опалубку. В центре под нижним этажом полка размещена ось 7 для присоедине­ ния центральной подвески погрузочной машины. На среднем и нижнем этажах установлены гидродомкраты 6 для распора полка в крепь и его центровки.

Полок в стволе подвешен по полиспастной схеме на кана­ тах 12, идущих к проходческим лебедкам на поверхности. Пе­ реход с этажа на этаж осуществляется по лестницам 9 через ляды. На нижнем этаже находится ляда, через проем которой осуществляется спуск машиниста в кабину погрузочной ма­ шины.

Верхний этаж служит для наращивания трубопроводов и за­ щиты рабочих от случайно падающих сверху предметов. Ограждения верхнего и среднего этажей представляют собой сварные решетчатые металлоконструкции высотой 1,4 м, ниж­ няя часть которых выполнена в виде сплошного листа высотой 300 мм. Конструкции этажей цельносварные, зашитые сверху сплошным настилом, а нижний этаж зашит'сверху и снизу для повышения жесткости. Обод нижнего этажа выполнен в виде кругового монорельса для перемещения тележки поворота по­ грузочной машины. Полок оборудован пневмо-, электро- и гйд-

Рис. 10.2. Схема трехэтажного полка-каретки

Рис. 10.3. Схема подвесного проходческого полка:

1 — этажные ^площадки; 2 —направляющие лыжи; 3 — подвеснс!е устройст­ во; 4 —раструб; 5 — распорные домкраты; 6 — лестница

росистемами для снабжения энергией потребителей. Для пере­ говоров полкового с рукоятчиком на полке установлен теле­ фонный аппарат и предусмотрена громкоговорящая связь.

При использовании для погрузки породы "грейферов, с руч­ ным вождением КС-3 используют двухэтажный подвесной по­ лок (рис. 10.3). На нижнем этаже располагают лебедки для подвески грейферных грузчиков, верхний этаж служит предо­ хранительным и для крепления подвесных канатов, выполняю­ щих одновременно функции направляющих. Полок в стволе раскрепляют с помощью выдвижных пальцёв.

Шагающий полок (рис. 10.4) разработан ВНИИОМШСом и представляет собой трехэтажную металлоконструкцию. Ниж­ ний и верхний этажц жестко соединены между собой направ-

ляющими лыжами, вертикальными стойками и центральной на­ правляющей трубой. Средний этаж подвижный и прикреплен к верхнему этажу тремя гидравличёскими цилиндрами. Подвиж-. ный этаж может перемещаться вверх и вниз по центральной направляющей трубе при помощи роликов, закрепленных на рычагах короткой центральной трубы второго этажа.- Ход вер­ тикальных гидроцилиндров равен расстоянию между ярусами армировки. На подвижном этаже расположена гидростанция для приведения в движение гидроцилиндров.

На верхнем и среднем этажах расположены горизонтальные гидроцилииндры с ригелями, которые заводятся в лунки в кре­ пи при подвеске полка.

Последовательность работ при перемещении полка следую­ щая. Вертикальными гидроцилиндрами средний этаж поднима­ ется на 50—60 мм и с помощью горизонтальных гидроцилинд­ ров ригели этого этажа убираются из лунок крепи. Масса пол­ ка удерживается в стволе ригелями верхнего этажа, опираю­ щимися на лунки в крепи. Вертикальными гидроцилиндрами средний этаж опускается вниз до совпадения ригелей с новым ярусом.лунок. Ригели вдвигают в лунки и подвижной этаж устанавливают на них. Вертикальными гидроцилиндрами верх­ ний этаж поднимается на 50—60 мм, из лунок убираются ри­ гели этого этажа. Верхний и жестко соединенный с ним ниж­ ний этаж с вертикальными гидроцилиндрами опускаются вниз до совпадения ригелей с лунками в крепи. Ригели выдвигают и устанавливают в лунки крепи. В этом положении полок опи-* рается на все ригели верхнего и среднего этажей. Новый цикл перемещения лунок на ярус осуществляется аналогично. Лунки в крепи устраивают во время укладки бетонной смеси за опа­ лубку. Для этих целей в опалубке предусмотрены специальные короба. Лунки располагают с таким расчетом, чтобы в даль­ нейшем они могли быть использованы для установки расстре­ лов армировки.

При применении шагающих полков не требуются канаты и лебедки для их подвески, общее время проходческого цикла сокращается за счет уменьшения времени спуска и подъема полка перед и после взрыва ВВ.

Сборка подвесных полков производился двумя способами — в стволе или на поверхности земли.

П.ри п е р в о м с п о с о б е в забой спускают отдельные уз­ лы полка, которые собирают в общую конструкцию. Большое количество отдельных узлов с болтовым соединением и стес­

После сборки полка ствол перекрывается сплошным настилом из досок по прогонам. На настил укладываются накаточные пути из швеллерных балок., У копра снимаются нижние под­ косы, устанавливаются временные связи и полок с помощью лебедки втягивается на перекрытие ствола. Затем к полку крет пится канат полковой лебедки, полок поднимается, разбирает­ ся настил и полок спускается в забой ствола.

При этом способе снижается трудоемкость работ, а сборка полка совмещается с другими работами в стволе. Работы в стволе прекращаются только на время спуска полка в ствол.

Нулевая рама предназначена для перекрытия устья ствола. На нулевой раме производятся посадка в бадью и высадка лю­ дей из бадьи, загрузка и разгрузка бадьи материалами и обо-

направляющие канаты; 11 — проем для спасательной лестницы

рудованием при их. спуске и подъеме из ствола. В отдельных случаях на нулевой раме, устанавливается разгрузочная пло­ щадка копра.

Конструкция нулевой рамы (рис. 10.5) состоит из прямо­ угольной или шестигранной обрамляющей рамы, поперечных балок (двутавр № 20—30) и настила из рифленой стали толщи­ ной 5—8 мм. В настиле нулевой рамы устраивают проемы для бадей, которые перекрыты лядами, проемы для ставов труб сжатого воздуха, вентиляции, спуска бетона, подвесного насоса, спасательной лестницы, кабелей, канатов и отвеса. Конструк­ ция нулевой рамы и расположение проема зависят от диамет­ ра ствола и схемы расположения оборудования в стволе.

Натяжную раму применяют при последовательной и парал­ лельной схемах проходки, она предназначена, для перекрытия

стали и выдвижных «пальцев», при помощи которых натяжная рама раскрепляется в крепь ствола. В настиле устраивают проемы, расположение которых соответствует проемам в нуле­ вой раме.

Подвесное устройство располагают так, чтобы не занимать

вцентре ствола место для пропуска центрального отвеса.

10.2.ПРОХОДЧЕСКИЕ ЛЕБЕДКИ

При строительстве стволов все оборудование (проходческие полки, опалубки, насосы, ставы труб, кабели и др.) подвешено и в процессе проходки должно плавно перемещаться вслед за забоем.

Подвеску проходческого оборудования осуществляют с по­ мощью проходческих лебедок, которые располагают на по­ верхности вокруг копра. Местоположение лебедок зависит от типа и конструкции копра, способа разпрузки и транспортиро­ вания породы, расположения подъездных путей для доставки бетона к стволу. Число лебедок зависит от схемы строитель­ ства, параметров ствола и может достигать 12—18 штук.

Для примера на рис. 10.6 показана схема расположения оборудования и проходческих лебёдок для строительства ство­ ла диаметром 7 м. На приведенной схеме для строительства ствола предусмотрено: наличие двух подъемных машин для двухкоицевого 1 и одноконцевого 2 подъемов; применение блоч­ ного металлического проходческого копра <3; использование лриствольного блочного бетоносмесительного узла 4 и возмож­ ность подвозки бетона из-за предела промышленных площа­ док; размещение 17 передвижных проходческйх лебедок раз­ личной грузоподъемности в заданных местах.