Горные машины

292

Рис. 111. Схемы комплексов шпуров с различными врубами: а – щелевым;

б– призматическим; в – спиральным; г – клиновым вертикальным;

д– клиновым горизонтальным; е – пирамидальным; ж – верхним;

з– нижним; и – боковым; к – веерным

302

302

Бурение шпуров производится в основном пневматическими бурильными машинами. Число одновременно работающих бурильных машин определяется отношением S/Sr, где S – площадь поперечного сечения выработки в проходке, м2; Sr – удельная площадь забоя на одну бурильную машину.

Выбор типа бурильной машины зависит от крепости пересекаемых пород, площади сечения выработки.

При бурении шпуров необходимо иметь комплект буров различной длины: одни для забурки, другие для бурения шпуров.

Заряжание шпуров и взрывание зарядов производят рабочие, имеющие «Единую книжку взрывника (мастера-взрывника)».

Заряжание шпуров может производится вручную и механизированным способом. При ручном заряжании шпуров каждый патрон ВВ вставляется в шпур и досылается забойником до его забоя или до ВВ. Патроны могут укладываться в алюминиевую (дюралевую) трубку, разрезанную по ее оси. Трубка затем помещается в шпур, колонка ВВ фиксируется забойником, а трубка вынимается из шпура.

Заряжание может производиться и механизированным способом, при этом ВВ могут быть россыпными или патронированными.

Техническая характеристика применяемых зарядчиков приведена в табл. 34.

Патроны-боевики изготовляются на месте работ в количестве, равном числу шпуровых зарядов.

На основании расчета составляется паспорт буровзрывных работ.

§ 4. ПОГРУЗКА ГОРНОЙ МАССЫ

При проведении горизонтальных горно-разведочных выработок буровзрывным способом процесс погрузки породы является одним из трудоемких. Поэтому уменьшение трудоемкости этого процесса приведет к увеличению производительности и повышению скорости проведения выработок. Погрузка горной массы может производиться вручную, погрузочными машинами, классификация которых приведена ниже.

304

Существует несколько типов погрузочных машин. В качестве основных признаков для их классификации принимают способ захвата горной массы, тип рабочего органа и принцип его действия, характер рабочего процесса. В соответствии с этими признаками погрузочные машины разделяются на несколько типов, каждый из которых имеет соответствующее условное обозначение:

Взависимости от рода потребляемой энергии погрузочные машины бывают пневматические и электрические.

Втабл. 35 приведена техническая характеристика отечественных породопогрузочных машин.

Ковшовые погрузочные машины нижнего действия (рис. 112) подразделяются на машины прямой и ступенчатой погрузки. В первом случае после захвата горной массы ковш непосредственно загружается в вагонетку, во втором – на конвейер, расположенный на погрузочной машине или рядом с ней.

Ковшовые погрузочные машины отличаются простотой управления, компактностью, могут применяться для погрузки породы любой крепости и абразивности и в выработках небольших размеров. Поэтому они получили широкое распространение при проведении горноразведочных выработок.

К недостаткам машин прямой погрузки следует отнести: более низкую, чем у других типов машин, производительность, большую высоту

врабочем положении.

Производительность машинной погрузки породы

P = Q / T = Q / (T1 + T2 + T3),

где Q – объем горной массы за цикл, м3; Т1 = 10…15 мин – время подготовки машины к работе (подгон к забою, смазка, подключение ее к энергетической сети и пр.); Т2 – время собственно погрузки породы, мин; Т3 = 5…7 мин – время, затрачиваемое на отгон машины в безопасное место.

305

304

Время погрузки

T2 =T′+T′′,

где T′ и T′′ – время погрузки горной массы, не требующей и требующей предварительнойраскайловки иподброскикмашине, мин.

В свою очередь,

где α = 0,9…0,95 – коэффициент, учитывающий объем горной массы, погружаемой без предварительной раскайловки и подброски; β = 0,05…0,1 – коэффициент, учитывающий объем горной массы, погружаемой с предварительной раскайловкой и подброской; kp = 1,25…1,75 – коэффициент разрыхления горной массы; t = 15…20 с – продолжительность одного цикла черпания; t1 = 1…3 мин – время простоя машины при замене вагонеток; t2 = 70…100 чел.-мин – время, затрачиваемое на разработку 1 м3 породы одним рабочим; qк – вместимость ковша, м3; qв – вместимость вагонетки, м3; ψк = 0,5…0,7 – коэффициент наполнения ковша; ψв = 0,9 – коэффициент наполнения вагонеток; п – число рабочих, занятых раскайловкой и подброской породы.

Сделав соответствующие преобразования, получим:

На производительность погрузочной машины оказывают влияние ширина выработки, качество буровзрывных работ, схемы и средства обмена вагонеток, расстояние от забоя, организация работ и др.

Одной из причин, препятствующих сокращению времени погрузки горной массы при проведении выработок, является отсутствие совершенных средств обмена вагонеток или безобменных средств откатки породы на современном этапе уровня механизации горно-разведочных работ. Время обмена вагонеток занимает 40–70 % времени уборки горной массы при проведении горно-разведочных выработок. В настоящее время обмен вагонеток производится в основном с помощью разминовок.

Классификация схем обмена вагонеток в однопутных выработках показана на рис. 113.

Обмен вагонеток с помощью тупиковых разминовок может быть организован по следующим вариантам.

308

Порожний состав подается электровозом в забой выработки, и загружается первая вагонетка. Затем груженая вагонетка загоняется в тупик, отцепляется и затормаживается. Порожние вагонетки снова подаются в забой, где производится загрузка следующей вагонетки, и так до полной загрузки состава (рис. 114, а).

на

Рис. 113. Классификация схем обмена вагонеток

Работы по обмену вагонеток производят обычно два-три проходчика. По другому варианту порожние вагонетки подаются электровозом в тупик. От состава отцепляется первая к электровозу вагонетка и подается в забой для загрузки. После загрузки она откатывается за разминовку и с разминовки вручную к ней подается порожняя вагонетка. Затем обе вагонетки проталкиваются в забой для загрузки, и так до полной загрузки состава (рис. 114, б). По такой схеме бригада К.Е. Шефера в период работы в Карамкенской геологоразведочной экспедиции при расстоянии от забоя до разминовки 15…30 м сократила время обмена до 30…60 с. Тупиковая разминовка может устраиваться на одну вагонетку. Здесь в процессе подачи состава в забой на разминовку ставится порожняя или гру-

женаявагонетка– взависимостиотпринятойсхемыобмена(рис. 114, в). Тупиковые разминовки могут устраиваться в выработках, пройденных

под углом к основной (рис. 114, г). Если разминовка устраивается в проводимой выработке, то она расширяется до площади сечения 7,5…10 м2 в местахустройстваразминовок.

309

Рис. 114. Схемы обмена вагонеток

310