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

книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство вертикальных выработок

.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
19.09 Mб
Скачать

ла с одновременным уплотнением бетонной смеси вибраторами через проемы в крепи, оставшиеся после снятия поддонов (воз­ можно использование площадных вибраторов). Далее цикл по­ вторяется.

При перерывах в работе по проходке ствола более чем на 7 ч, в целях предотвращения схватывания соприкасающихся по­ верхностей оборудования с бетонной крепью необходимо дан­ ные поверхности «сорвать» с бетона.

Для

этого выдвигают штоки гидродомкратов перемещения

и после

отрыва ножа-уплотнителя и ограждающей обечайки

возвращают в начальное положение. Затем аналогичную опе­ рацию производят с гидродомкратами отрыва секций опалубки.

Для проходки стволов глубиной более 15 м разработана и внедрена технология проходки с помощью комплекса оборудо­ вания КСМП. Комплекс предназначен для проходки стволов в мягких породах с крепью из монолитного бетона или железо­ бетона. В состав комплекса (рис. 15.7) входит облегченная ша­ гающая забойная секционная опалубка 9 с ножом-уплотните-

/■леМ 10, гидродомкраты перемещения и поддержания опалуб- 'ки 1, грейферный грузчик ручного вождения 8 типа КС-3, те- ■лежка перемещения грейферного грузчика 5, бетоноводы 2, приемные бункеры 4, нулевая рама 7, насосная станция услов­ но не показана, площадка для наращивания бетоноводов 3 и подъемный край 6.

Техническая характеристика комплекса КСМП

 

'Опалубка шагающая секционная

5500

^Наружный диаметр, мм

Рабочая высота, мм

.. .

1000

Число секций

3

Число домкратов перемещения

3

Нож-уплотнитель

 

6100

Наружный диаметр, мм

Внутренний диаметр,

мм

6300

Высота, м м ..........................

500

Угол наклона рабочей поверхности, градус

4

Оборудование для подачи бетона в ствол

168

Диаметрстава труб, мм .

Объем приемного бункера, м3 .

1,5

Тележка для перемещения грейфера

ЛПТУ (ЛППГ)

Лебедка-перемещения . . . .

Номинальное усилие натяжения каната,, кН .

1

Длина, мм

 

2700

Ширина, мм .

 

600

Насосная станция

 

1

Насос Н-403Е, шт .

кВт

Мощность двигателя,

Ю,5

Вместимость бака, л

 

200

Масса комплекса, кг

 

15 000

Опалубка шагающая' и оборудование для подачи бетона в

ствол выполнены подобным образом,

как и в КСБ-1, только

для проходки стволов диаметром 5,5 м в свету.

Для механизированной разработки и погрузки породы в со­ став комплекса входит пневматический грейферный грузчик КС-3. Грузчик крепится на канате лебедки ЛПТУ, установлен­ ной на специальной платформе перемещения на нулевой раме ствола. Платформа снабжена устройствами продольного и по­ перечного движения и служит для перемещения грейфера по сечению забоя. С помощью лебедки осуществляется верти­ кальное движение грейфера при внедрении в массив „забоя и погрузке породы в бадью. Операции перемещения, по забою грейфера и платформы вдоль проеманулевой рамы осуществ­ ляются одним человеком с пульта управления, расположенного на платформе, и дублируются из забоя. Общая масса грейфера и платформы с лебедкой 2,8 т.

Технология сооружения шахты с помощью комплекса КСМП осуществляется следующим образом. Вначале экскаватором отрывается котлован на глубину 2 м. Одновременно на поверх­

ности собираются нож-уплотнитель, опалубка, оборудуется маслостанция с гидрокоммуникациями. После подготовки и раз­ метки котлована нож-уплотнитель краном устанавливается и центрируется на дне котлована, на нож опускают опалубку,- монтируют гидродомкраты перемещения и гидрокоммуника­ ции. Внешняя поверхность ножа покрывается изолирующим по­ крытием типа толи, что исключит при последующем бетониро-- ванип воротника схватывание ножа-уплотнителя с бетоном. Затем производится бетонирование воротника на высоту 1,5 м.

Через 4—5 ч опалубку отрывают с помощью фаркопфов от бетона, поднимают гидродомкратами перемещения на 0,5 м и производят бетонирование верхней части воротника. После это­ го грейфером КС-3, подвешенным на кране, разрабатывают породу в стволе на глубину 6,5 м с одновременной выемкой ее на поверхность. При этом по периметру сечения забоя, ограни­ ченного внутренней поверхностью ножа, оставляется породная берма шириной 15—20 см. После окончания разработки и вы­ емки грунта нож-уплотнитёль посредством гидродомкратов за­ лавливается на 0,5 м, опалубка отрывается от бетона, опуска­ ется нож, разжимается и производится бетонирование стен ствола на высоту 1,0 м. Подобным образом осуществляют про­ ходку шахты на глубину 5—6 м. Затем на поверхности шахты монтируют нулевую раму, на которую устанавливают плат­ форму перемещения и направляющие блоки, а рядом со ство­ лом оборудуют лебедку перемещения платформы. На трос ле­ бедки, находящийся на платформе, укрепляют грейфер КС-3. И далее.ствол проходится с полным использованием комплек­ са КСМП. Платформа перемещает по сечению забоя грейфер, которым породу разрабатывают и грузят в бадыо. Бддья вы­ дается на поверхность подъемным краном. После разработки забоя на глубину 1 м гидродомкратами перемещения залавли­ вается нож-уплотнитель, одновременно срезающий берму, опа­ лубка отрывается, опускается на нож, разжигается и осуществ­ ляется процесс бетонирования стенок ствола. По времени один законченный цикл проходки ствола занимает в среднем*7—8-ч. Успешный опыт внедрения комплекса КСМП и новой техноло­ гии проходки стволов в мягких породах позволяет исключить применение временной крепи из металла, так как эту роль играет сам породный массив, находящийся в зоне ножа под углом естественного откоса.

Механизированное уплотнение породных стенок при опус­ кании ножа дополнительно повышает их устойчивость, позво­ ляя возводить сразу постоянную крепь, исключая деформации массива. Использование КСМП в Новосибирске позволило дать

экономию

металла по двум

стволам глубиной

20 м каждый

около 25

т, лесоматериалов

в объеме. 50 м3,

трудозатрат

200 чел.-дней.

 

 

Для строительства стволов диаметром 5,5 м разработан и испытан комплекс КШБ-1 (комплекс шагающий для строи­ тельства стволов с монолитной крепью).

Комплекс КШБ-1 (рис. 15.8) включает облегченную шага­ ющую забойную опалубку 2 с ножом 1, породоразрушающую и погрузочную гидравлическую машину ковшового типа 3 с ра­ мой распора в крепь 4, оборудование для подачи бетона в ствол 5, насосную станцию 7 с гидрокоммуникациями 8, уста­ новку подъемную шахтную 6.

Техническая характеристика комплекса КШБ-1

 

 

Диаметр ствола в

свету

. . . .

5,5

Вместимость ковша,

м3 ........................

0,11

Производительность

породопогрузочной

машины, м3/ч

17

 

Число гидродомкратов распора...........................

3

 

Усилие, развиваемое гидродомкратом распора, кН . ..

246

,

Масса породопогрузочной машины с рамой установки, кг

4000

Рабочая высота опалубки, мм

 

1100

 

Внешний диаметр опалубки, мм

 

5500

 

Высота ножа, мм . . .

 

500

 

Наружный диаметр ножа, мм .

 

6100

 

Число

секций нож а..........................

 

3

Число

гидродомкратов перемещения

 

3

Вместимость приемного бункера, м3 .

 

1,5

Пропускная способность бетоновода, м3/мйн .

0,3

Масса опалубки с ножом, гидродомкратами перемеще­

6500

ния, бетоноводами и приемными бункерами, кг .

Высота

установки подъемной шахтной, УПШ, м

11,5

Производительность установки, м3/ч

 

14

Грузоподъемность,

кг

 

 

2500

Подъемная машина .

 

 

БЛ-1200/1300

Скорость подъема, м/с .

 

 

0,75

Мощность электродвигателя, кВт.

.

40

Масса

установки,

кг .

.

12 000

Суммарная установленная

мощность электродвигателей

58

комплекса, кВт .

 

кг .

 

Общая

масса комплекса,

 

25 000

Производительность комплекса, м/смену

 

1,0

Породоразрабатывающая и погрузочная машина гидравли­ ческая с принудительным внедрением ковша в породу чпредназначена для разработки и погрузки пород без предварительно­ го разрушения крепостью / с 1,2.

Она состоит из поворотной платформы, механизма измене­ ния вылета стрелы, рукояти, ковша и гидродомкратов (измене­ ния вылета стрелы, рукояти и ковша).

Породоразрабатывающая и погрузочная машина поворачи­ вается вокруг своей оси на 360° и обратно. Поворот осуществ­ ляется от гидромотора через редуктор, шестерни и зубчатое колесо. Машина крепится к центральной трубе рамы с распо­ ром.

Рама с распором в крепь предназначена для установки по­ родопогрузочноймашины, ее вертикального перемещения. Она опирается на забой через центральную трубу, а на опалубку через вертикальные связи с шаровыми шарнирами.

Рама выполнена из трех балок коробчатого сечения, распо­ ложенных под углом 120° и сходящихся к центру, где соединя­ ются болтовыми соединениями с центральным узлом, на кото­ ром сверху установлен механизм вертикального 'перемещения •породопогрузочной машины в виде гидродомкрата. На конце каждой балки установлено распорное устройство, включающее гидродомкрат, ползун, и плиту.

Опалубка шагающая выполнена как и в комплексе КСМП. Для перемещения опалубки устанавливаются три гидродомкрата. Нож-уплотнитель аналогичен ранее описанным конструк­ циям в комплексах КСБ-1 и КСМП.

Гидрокоммуникации из металлических труб устанавливают­ ся под защитой верхнего козырька опалубки. На каждом крон­ штейне устанавливаются вентили для напорной и сливной гид­ росистем. В местах соединения секций опалубки между собой

между металлическими трубами устанавливают гибкие напорные и сливные штанги. Насосная станция с пультом управле­ ния устанавливается на раме с распором.

После монтажа и подготовки комплексу КШБ-1 к работе приступают « проходке ствола.

Разработка забоя породопогрузочной машиной должна про­ изводиться вначале в центральной части с оставлением по пе­ риферии сечения ствола бермы размером 0,2—0,3 м.в зависимо­ сти от горно-геологических условий (рис. 15.9,а). После выем­ ки центрального ядра на заходку (1 м) начинают разработку бермы ножом, включив гидродомкраты перемещения (рис. 15.9,6). При этом одновременно механизированно осуще­ ствляют оформление стенок ствола и их уплотнение за счет конусности боковой его поверхности, что исключает примене­ ние временной крепи. К концу выемки породы бетон достигает проектной нормы прочности (0,07 МПа). После этого произво­ дят отрыв секций опалубки от бетона и перемещение ее на за­ бой, для чего все вентили ставят в положение «на слив», вклю­ чают насосную станцию и опалубка опускается на ноне. Затем секции опалубки винтовыми’ фаркопфами разжимают в рабочее положение, опалубку центрируют, устанавливают поддоны и осуществляют бетонирование стен ствола с одновременным уп­ лотнением бетона игловыми вибраторами, через проемы в кре­ пи, оставшиеся после снятия поддонов (рис. 15.9,в). Далее цикл повторяется.

Комплекс КШБ-1 прошел приемочные испытания в г. Чебок­ сарах при проходке ствола глубиной 28 м. Показал положитель­ ные результаты, были достигнуты проектные показатели.

Комплексы шагающие КШС и КСУ предназначены для про­ ходки стволов как в устойчивых породах четвертичных отложе-

Рис. 15.9. Фазы работ комплексом ЦДШ-!

266

Рис. 15.10. Комплекс шага­ ющий КШС

ний крепостью

0,8, так и в коренных

породах крепостью

8. Крепь ствола — монолитный бетон

или железобетон.

Комплексы КШС и КСУ могут работать по двум технологи­ ческим схемам: с выдачей породы на поверхность в транспорт­ ных сосудах; со спуском породы через пробуренную по центру ствола передовую скважину на подходную горизонтальную или наклонную выработку.

В состав комплёксов входят (рис. 15.10): нож 1, облегчен­ ная секционная опалубка 14, гидродомкраты перемещении комп­ лекса и задавливания ножа 2,. гидравлическая ковшовая погру­ зочная машина 12, бурильная машина 4,*гидродомкраты подъе­ ма и опускания забойного оборудования 3 во цремя взрывных работ, поворотная' платформа 13, рама погрузочной машины 5, проходческий полок 9 с гидродомкратами, распора 6, гидродом­ крат 11 подъема-опускания погрузочной и бурильной машин во время работы, наросная станция 7, пульт управления 8, стой­ ки 10.

Техническая характеристика шагающих комплексов

Комплекс .

Диаметр ствола в свету, м . Диаметр ствола в проходке, м Глубина ствола, м.

Крепление ствола

Толщина крепи, мм , Тип перемещения комплекса

Погрузочная машина

КСУ

'КШС

7

8,5

.8

9,5

До 200

До 200

Монолитный

бетон

или железобетон

500

500

Шагающий,

с опира-

нием на забой

Вместимость ковша, м3

0,3

0,3

Радиус копания, м

А О

4,8

Цикл черпания, с ......................

20

20

Техническая производительность, м3/ч .

54.

54

Бурильная машина

32

32

Диаметр шпура, мм .

Частота вращения, мин- 1 ................................

2

2

Скорость перемещения комплекса на забой, м/с .

0,15

0,15

Техническая производительность комплекса, м/мес

120

100

Отличительной особенностью комплексов

является

ТО, ЧТО

применение гидрофицированного забойного оборудования позво­ ляет использовать автоматизированную систему управления операциями проходческого цикла, а его компактность — прохо­ дить стволы практически с нулевой отметки.

Проходческий цикл начинается с разработки и погрузки по­ роды ядра забоя, оставляя по периметру ствола берму 100— 200 мм в зависимости от устойчивости пород. Затем гидродом­ кратами перемещения задавливается режущий нож, который механическим путем срезает берму и одновременно оформляет стены ствола. После этого убирают распор полка, рамы погру­ зочной машины и отрывают секции опалубки от бетона, вклю­ чают пульт управления на слив масла и весь комплекс забой­ ного оборудования опускается на нож, опалубка центрируется и затем производится бетонирование следующей заходки и цикл повторяется. При встрече с крепкими породами вначале осуще­ ствляют бурение, заряжание шпуров, подъем забойного обору­ дования на безопасную высоту, взрывание, проветривание, опус­ кание забойного оборудования, распор полка и рамы погрузоч­ ной машины л только после этого разработку и погрузку по­ роды.

Особенностью комплекса является шагающий принцип пе­ ремещения забойного оборудования, при этом вспомогательные операции по опусканию опалубки, проходческого полка, подъе­ му и опусканию погрузочной и бурильной машин производятся одновременно.

Применение, этого комплекса позволяет повысить производи­ тельность труда в 3—4 раза за счет механизации разработки и погрузки породы, исключения ручной доборки и оформления стенок ствола, совмещения указанных выше операций. Причем численность занятых рабочих уменьшается на 30—50% в зави­ симости от диаметра ствола.

16. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

16.1. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ

Четкая организация работ является одним из главных фак­ торов повышения технико-экономических показателей. При про­ чих равных условиях высокая организация производства позво­ ляет увеличить скорость проходки и производительность труда и снизить стоимость работ. И наоборот, на стволах, оснащен­ ных высокопроизводительными машинами для бурения шпуров, погрузки и подъема породы, но при неправильной организации производства, скорость проходки не превышает 40—50 м/мес.

При строительстве стволов совершенствование организации работ сводится к следующим основным направлениям: циклич­ ная организация работ; планово-предупредительный ремонт обо­ рудования для обеспечения бесперебойной работы; укомплекто­ вание квалифицированными рабочими; бесперебойное матери­ ально-техническое снабжение; внедрение научной организации работ.

Наиболее эффективной и прогрессивной организацией труда является проведение работ по графику цикличности. Циклич­ ная организация работ предусматривает выполнение технологи­ ческих операций в определенной последовательности в установ­ ленное время. График цикличности увязывает в пространстве и времени выполнение проходческих процессов с учетом объема работ, производительности оборудования и расстановки проход­ чиков по рабочим местам.

Проходческий цикл при проходке ствола буровзрывным спо­ собом слагается из следующих основных операций: бурение шпуров, заряжание и взрывание, проветривание, осмотр забоя

иприведение его в безопасное состояние, подъем перед взрывом

испуск полка и оборудования после взрыва, погрузка породы,

возведение временной и постоянной крепи, наращивание труб и другие вспомогательные работы. Продолжительность проход­ ческого цикла определяется от начала проведения одной из ос­ новных операций (например, бурение шпуров) до ее возобнов­ ления после выполнения всех операций, входящих в цикл.

2G9

Операции проходческого цикла могут выполняться последо­ вательно или с частичным совмещением. Степень совмещения, работ зависит от принятой технологии и организации работ. Например, при совмещенной схеме проходки частично совмеща­ ются работы по погрузке породы и возведению постоянной кре­ пи. При параллельной и параллельно-щитовой схемах возведе­ ние постоянной крепи совмещается с бурением шпуров и по­ грузкой породы.

При прочих равных условиях продолжительность проходче­ ского цикла возрастает с увеличением крепости породы, глуби­ ны шпуров и поперечного сечения ствола, при недостаточном числе проходчиков и низкой их квалификации. Продолжитель­ ность цикла уменьшается при применении высокопроизводи­ тельных машин и прогрессивной технологической схемы проход­ ки, позволяющей совмещать отдельные операции. Основопола­ гающим принципом установления продолжительности цикла является обеспечение высокой, скорости проходки при мини­ мальных затратах труда и средств на 1 м ствола. Подгонка продолжительности цикла.к времени, кратному сменам, может привести к снижению технико-экономических показателей.

В случаях, когда необходимо осуществить строительство ствола в сжатые сроки с высокой скоростью, продолжитель­ ность цикла определяют по заданной скорости.

При существующих скоростях проходки (60—70 м/мес) средняя продолжительность цикла составляет 20—25 ч. Это объясняется значительными внутрисменными и цельносмёнными простоями и выполнением работ, не предусмотренных графиком цикличности.

Важным фактором цикличной организации работ является ежесменный и ежесуточный анализ продолжительности выпол­ нения отдельных операций й цикла в целом, установление при­ чин, вызвавших увеличение времени цикла, и их устранение. Цикличная организация работ требует четкого контроля, учета и оперативного руководства. Составляется перечень процессов- (работ), входящих в. проходческий цикл (суммарная трудоем­ кость работ, состав комплексной бригады, комплексная норма выработки и продолжительность выполнения отдельных про­ цессов) .

При составлении графика цикличности указываются наиме­ нование работ, объем работ по процессам, число рабочих, заня­ тых на данном процессе, продолжительность выполнения работ. При расстановке рабочих по процессам в любое время цикла должны быть заняты все рабочие.

Важным показателем органйзации работ являются затраты: времени на 1 м ствола (Гцу) или на 1 м3 в свету (Г'цу) -,

Соседние файлы в папке книги