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

Горные машины

.pdf
Скачиваний:
152
Добавлен:
12.04.2015
Размер:
20.12 Mб
Скачать

При длительном хранении почвы размещаются на возвышенных ровных и сухих участках с приданием им правильной геометрической формы, высота буртов не должна превышать 5…10 м. Для предохранения от ветровой и водной эрозии на буртах высеваются многолетние травы.

Для краткосрочного хранения почвы складываются в отвалах, расположенныхвнепосредственной близостиотпроходимойгорнойвыработки.

Для снижения эрозийных процессов на отвалах угол откоса отвала определяется по формуле

α = 3 5,6 104 , H 3,1

где Н – высота отвала, м.

Для покрытия отвалов и предотвращения сдуваемости пыли можно применить водные растворы полимеров 0,2–0,5%-й концентрации с расходом 5…10 л/м2. Срок службы таких покрытий 1–3 года.

Можно также применять битумную эмульсию (нефтяной битум, сульфатно-спиртовая барда, вода) в концентрации 15–20 % с расходом до 10 л/м2 покрываемой площади.

Значительное количество пыли выделяется с полотна дорог при транспортировке грузов и горной массы.

Ниже приведены рекомендации о пылесвязующих веществах для покрытия дорог.

Пылесвязующие вещества

Удельный расход,

Срок обеспыливания,

 

л/м2

сут

Вода ...........................................

1,0

1,5

Сульфатно-спиртовая барда ....

1

120

Хлорид кальция .......................

1,5

240

Мазут .......................................

4

600

Универсин ................................

1

160–330

Хлорид кальция и мазут имеют побочные явления – загрязнение карьерной воды и выделение вредных паров.

Сульфатно-спиртовая барда (отходы бумажно-целлюлозной промышленности) снижает интенсивность пылевыделения при щебеночном покрытии дорог на 80–89 %.

Универсины (химическое соединение жидких компаундированных битумов) рекомендуются: (вязкий) в условиях сухого и умеренного климата – универсин А; для условий влажного климата и малоснежных зим – универсин В (высоковязкий).

Употребление универсинов снижает запыленность на 90–95 %, но сокращает срок эксплуатации автомобильных покрышек.

331

При наличии в пределах карьерного поля водоносных горизонтов устраиваются противофильтрационные завесы траншейного типа. Ширину траншеи принимают 0,6 м и заполняют глиногрунтовыми смесями или путем бурения сближенных скважин и нагнетания в них тампонажных цементных растворов.

При бурении скважин шарошечными долотами на карьере без пылеулавливания выделяется 2200 мг/с пыли, с использованием водовоздушной и водоэмульсионной смесей – 3…5 мг/с. При бурении скважин целесообразно применять оборотное водоснабжение. После окончания бурения скважин вся промывочная жидкость перекачивается в зумпфы и впоследствии используется при бурении других скважин. Контроль за количеством жидкости, подаваемой в скважину, производится расходомером РПЛ-1 или электромагнитным расходомером ЭМР-2 непрерывно в процессе бурения.

Для предотвращения загрязнения подземных вод выполняется строгий контроль за утечками воды в скважинах, и при наличии утечек производится крепление скважин путем постановки цементного моста или обсадки скважин в интервале утечек промывочного реагента.

В карьерах, производство работ в которых сопровождается пылеобразованием и газовыделением, не реже одного раза в квартал в местах наибольшего пылеобразования и скопления газов должен производиться набор проб для анализа воздуха.

Для борьбы с пылью перед взрывом и после него производится орошение поверхности водой с помощью специальных оросительных установок типа УМК-1 (оросительно-вентиляционная установка), смонтированных на базе автосамосвала БелАЗ, или поливочных установок с гидромониторами.

Для предотвращения распространения газового облака на близлежащие лесные массивы и поселки необходимо учитывать климатические условия, направления ветра; применять ВВ с нулевым или близким к нему кислороднымбалансом(выделениеядовитыхгазовприихвзрывахнаименьшее).

Для экранирования энергии волн напряжения заряды по внутреннему контуру разрушаемого массива взрывают мгновенно, а последующие заряды взрывают через 75, 100, 125 мс и т. д.

Удельный расход ВВ в разрядах мгновенно взрываемого ряда, предназначенных для формирования экранируемого слоя, повышается на 15–20 % противрасчетного(фактического), авостальных– снижается на10–15 %.

Для устранения заколов в глубину массива за мгновенно взрываемым рядом взрывается небольшое число скважин в углах блока.

332

Для сохранения структуры массива заряд должен быть рассредоточен на две части: 80 % в нижней и 20 % в верхней, разделенных воздушным промежутком менее или равного 1/3 длины нижнего заряда.

Хранение топлива и горюче-смазочных материалов на территории производства буровых и горных работ должно осуществляться в соответствии с требованиями:

площадки для хранения ГСМ должны располагаться на расстоянии не менее 50 м от стоянок буровых установок;

площадки для хранения ГСМ следует систематически очищать от стерни, сухой травы, окапывать канавой;

бочки с топливом необходимо наполнять не более чем на 96 % их объема, укладывать пробками вверх и защищать от солнечных лучей;

на видном месте устанавливать плакаты-предупреждения: «Опас-

но!», «Не курить!».

Стоянки для спецавтомобилей, гусеничных транспортных средств должны устраиваться на площадках, очищенных от сухой травы, валежника и др., на расстоянии не ближе 15 м от стогов сена, торфяника.

Осветление воды осуществляется путем отстаивания и фильтрования. Мелкодисперсные и коллоидные частицы осаждаются путем добавки в воду коагулянтов или флокулянтов – железного купороса, хлорид железа и др. Для контроля качества воды в водных источниках производится отбор проб в стеклянные бутылки емкостью 3 л, прикрепляемые к шесту, с различных глубин ствола и по профилю стока.

Количество взвешенных веществ устанавливается путем отделения их от жидкой фазы в фильтрах. Объем фильтруемой пробы не должен быть менее 100 мл.

Разведочные канавы после завершения в них работ по геологической документации и отбора проб подлежат ликвидации – полной засыпке. Первоначально засыпают неплодородный слой. Верхняя часть канавы заполняется плодородным слоем, складированным в период проходки канав по одну ее сторону. С другой стороны канавы складируется неплодородный слой. Засыпают механизированным способом или вручную в зависимости от объема работ и рельефа.

Неглубокие шурфы при ликвидации полностью засыпают породой, глубокие – частично. Стволы разведочных шахт и штольни с развитой системой подземных выработок обычно не ликвидируют, а консервируют или передают непосредственно горным предприятиям.

В зависимости от глубины разработки и образования мульдообразных, террасированных, каньонообразных или воронкообразных форм карьера предусматриваются:

333

мульдообразные впадины – восстановление кустарниково-древесной растительности на контурах впадины и мелиоративные работы;

мульдообразные террасированные впадины – частичная планировка поверхности, мелиорация, восстановление растительного покрова на границах террас и в контурах впадин;

каньонообразные и воронкообразные провалы – засыпка провалов промышленными и бытовыми отходами, сооружение плоских породных отвалов с последующей рекультивацией их поверхности,

водохозяйственные и гидротехнические работы. Рекультивационные работы на нарушенных землях разделяют на

два этапа: горнотехнический и биологический.

Основными задачами горнотехнической рекультивации является формирование структуры верхних слоев и рельефа поверхности, благоприятных для использования восстановленных земель в сельско-, лесохозяйственном производстве и других целях.

Объектами горнотехнической рекультивации являются поверхность промышленных площадок горно-разведочных работ и породные отвалы.

Рекультивация территории промышленных площадок сводится к планировке, удалению бетонных, металлических и деревянных сооружений, в некоторых случаях рыхлению пород плантажными плугами и покрытию поверхности плодородными, сохраняемыми в буртах грунтами.

Работы по горнотехнической рекультивации выполняют геологоразведочные организации, по биологической, заключающейся в восстановлении иповышенииплодородияземель, – основныеземлепользователи.

Охрана животного мира заключается в следующем:

1.В период гона, гнездования птиц и отела взрывные работы запрещаются.

2.Вскрышные работы производят в осенний период.

3.Перед взрывом торфов первого уступа посты оцепления двигаются от центра карьера к границам опасной зоны по разлету отдельных кусков взорванной породы, создавая при этом шумовой эффект с помощью сирены, трещоток для отгона животных и птиц. Звуковой сигнал подавать на частоте 450…500 Гц.

Контрольные вопросы

1.Источники отрицательного воздействия на окружающую среду при горно-разведочных работах.

2.Охарактеризуйте технологические операции, осуществляемые при горно-технологической рекультивации отвалов.

3.Как сохранить плодородный слой почвы при проведении разведочных выработок?

334

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Аренс В.Ж. Грани горной науки. – М.: Издательство Московского горного института, 1992.

2.Баронский И.В., Першин В.В., Баранов Л.В. Строительство и углуб-

ка вертикальных стволов. – М.: Недра, 1995.

3.Безопасность при взрывных работах: сборник документов / кол. авт. Вып. 1. Серия 13. – 2-е изд. – М.: Федеральное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2007.

4.Брылов С.А., Грабчак Л.Г., Комащенко В.И. и др. Охрана окру-

жающей среды: учебник. – М.: Высшая школа, 1985.

5.Брылов С.А., Грабчак Л.Г., Комащенко В.И. Горно-разведочные и буровзрывные работы: учебник. – М.: Недра, 1989.

6.Брылов С.А., Грабчак Л.Г., Комащенко В.И. и др. Взрывные работы при разведке полезных ископаемых. – М.: Недра, 1985.

7.Вайншток С.М., Гумеров А.Г., Калинин В.В. и др. Взрывные работы на магистральных нефтепроводах и нефтепродуктопроводах. – М.: Недра – Бизнес-центр, 2006.

8.Ганопольский М.И., Барон В.Л., Белин В.А. и др. Методы ведения взрывных работ. Специальные взрывные работы: учебник. – М.: Издательство Московского горного университета, 2007.

9.Глоба В.М. Буровзрывные работы при строительстве магистральных трубопроводов и подземных хранилищ: учебник. – М.: Недра, 1984.

10.Голик В.И., Брюховецкий О.С, Габараев О.З. Технологии освоения месторождений урановых руд. – М.: Издательство МГИУ, 2007.

11.Грабчак Л.Г., Брылов С.А., Комащенко В.И. Проведение горно-

разведочных выработок и основы разработки месторождений полезных ископаемых: учебник. – М.: Недра, 1988.

12.Грабчак Л.Г., Малышев Ю.Н., Комащенко В.И., Федунец Б.И. Про-

ведение горно-разведочных выработок и основы разработки месторождений полезных ископаемых: учебник. – М.: Академия горных наук, 1997.

13.Грабчак Л.Г., Багдасаров Ш.Б., Иляхин СВ. и др. Горно-разведочные работы: учебник. – М.: Высшая школа, 2003.

14.Грабчак Л.Г., Несмотряев В.И., Шендеров В.И., Кузовлев Б.Н.

Горнопроходческие машины и комплексы. – М.: Недра, 1990.

15.Комащенко В.И., Носков В.Ф., Исмайлов Т.Т. Взрывные работы:

учебник. – М.: Высшая школа, 2007.

335

16.Комащенко В.П., Носков В.Ф., Лебедев А.И. Буровзрывные работы:

учебник. – М.: Недра, 1995.

17.Крец В.Г., Семенова Т.А. Оценка надежности технологических схем проведения горных выработок: Сборник докладов научнотехнической конференции «Проблемы научно-технического прогресса в бурении геологоразведочных скважин». – Томск: Издательство Томского политехнического института, 1991.

18.Кутузов Б.Н. Взрывные работы: учебник. – М.: Недра, 1988.

19.Кутузов Б.Н. Методы ведения взрывных работ. В 2-х ч. Ч. 1. Разрушение горных пород взрывом. – М.: Издательство «Горная кни-

га», 2007.

20.Лукьянов В.Г., Громов А.Д. Проведение горно-разведочных выработок: учебное пособие. – М.: Недра, 1986.

21.Лукьянов В.Г., Громов А.Д. Проведение горно-разведочных выработок: учебник. – М.: Недра, 1999.

22.Лукьянов В.Г., Грабчак Л.Г., Рогов В.Ф., Крец В.Г. и др. Проведение горизонтальных горно-разведочных выработок скоростным методом: справочное пособие. – М.: Недра, 1989.

23.Лукьянов В.Г., Громов А.Д., Пинчук Н.П. Технология проведения горно-разведочных выработок: учебник. – Томск: Издательство Томского государственного университета, 2004.

24.Лукьянов В.Г. Альбом технологических карт скоростного проведения горизонтальных горно-разведочных выработок. – Томск: Издательство Томского государственного университета, 1982.

25.Лукьянов В.Г., Шмурыгин В.А., Зленко B.C. Применение энергии взрыва при строительстве и эксплуатации магистральных нефтепроводов // ТЭК и ресурсы Кузбасса. – 2007. – № 3.

26.Лукьянов В.Г., Комащенко В.И., Шмурыгин В.А. Взрывные работы:

учебник. – Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2008.

27.Лукьянов В.Г., Алимов О.Д. О возможности решения проблемы увеличения средних скоростей проведения породных выработок в Кузбассе // Известия Томского политехнического института. –

Томск, 1971.

28.Лукьянов В.Г. Технология и организация проведения разведочных выработок. – М.: Недра, 1977. – 199 с.

29.Лукьянов В.Г., Крец В.Г., Солнцев А.Г. (МинГео СССР) Применение вагоноперестановщиков при проведении подземных горизонтальных горно-разведочных выработок. – М.: ВИЭМС, 1991. – 31 с.

336

30.Лукьянов В.Г., Крец В.Г. Проектирование и проведение горноразведочных выработок (схемы и средства обмена вагонеток): учебное пособие. – Томск: Издательство Томского политехнического института, 1975.

31.Насонов И.Д., Федюкин В.А., Щуплик М.Н., Рессин В.И. Технология строительства подземных сооружений. Строительство горизонтальных и наклонных выработок. – М.: Недра, 1992.

32.Нильва Э.Э., Цейтин И.Э. Горно-подготовительные работы на угольных шахтах. – М.: Недра, 1981.

33.Першин В.В. Организация строительства горных выработок: монография. – М.: Недра, 1992.

34.Рудаков В.М., Шендеров В.И. Проходка горизонтальных горноразведочных выработок буровзрывным способом: учебное пособие. – М.: Издательство МГГА, 2001.

35.Справочник взрывника / под ред. Б.Н. Кутузова. – М.: Недра, 1988.

36.Сулакшин С.С. Разрушение горных пород при бурении скважин. – Томск: ТПИ, 1979.

37.Технология проведения горно-разведочных выработок. Термины и определения ОСТ 41-02-224-83. – М.: ЦНИГРИ, 1983.

38.Щукин А.А., Шмурыгин В.А. Взрывные и другие работы в скважинах: учебное пособие / под ред. В.Г. Лукьянова. – Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2006.

39.Шехурдин В.К., Несмотряев В.И., Федоренко П.И. Горное дело:

учебник. – М.: Недра, 1987

337

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение......................................................................................................................

3

РАЗДЕЛ I. ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ, ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ

 

И МЕХАНИКА ГОРНЫХ РАБОТ................................................................

5

ГЛАВА 1. Горные машины. Общие сведения.................................................................

5

§ 1. Основы эксплуатации горнопроходческих машин..........................................

5

§ 2. Сведения по охране труда при эксплуатации горных машин.......................

11

Контрольные вопросы..............................................................................................

15

ГЛАВА 2. Горные выработки и горно-разведочные работы.......................................

16

§ 1. Общие сведения.................................................................................................

16

§ 2. Элементы горно-разведочных выработок.......................................................

25

Контрольные вопросы..............................................................................................

27

ГЛАВА 3. Основы механики горных пород..................................................................

28

§ 1. Общие сведения.................................................................................................

28

§ 2. Физические свойства горных пород................................................................

29

§ 3. Механические свойства горных пород............................................................

34

§ 4. Деформационные свойства горных пород......................................................

36

§ 5. Горно-технологические свойства пород.........................................................

38

§ 6. Классификация горных пород..........................................................................

39

Контрольные вопросы..............................................................................................

46

РАЗДЕЛ II. БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ......................................................................

47

ГЛАВА 4. Современное представление о механизме разрушения

 

пород различными способами.....................................................................

47

§ 1. Способы разрушения горных пород и их классификация............................

47

§ 2. Основные сведения из теории ударно-поворотного бурения шпуров.........

51

§ 3. Основы теории вращательного бурения.........................................................

53

Контрольные вопросы..............................................................................................

55

ГЛАВА 5. Машины для бурения шпуров......................................................................

56

§ 1. Классификация машин для бурения шпуров..................................................

56

§ 3. Бурильные машины ударно-поворотного действия (перфораторы) ............

60

§ 4. Бурильные установки........................................................................................

68

Контрольные вопросы..............................................................................................

77

ГЛАВА 6. Буровой инструмент......................................................................................

78

§ 1. Инструмент для ударно-поворотного бурения...............................................

78

§ 2. Инструмент для вращательного бурения шпуров..........................................

82

§ 3. Удаление продуктов разрушения из шпура и борьба с пылью....................

84

Контрольные вопросы..............................................................................................

86

ГЛАВА 7. Производство и транспортировка сжатого воздуха ...................................

87

§ 1. Общие сведения.................................................................................................

87

§ 2. Машины для производства сжатого воздуха..................................................

87

§ 3. Воздухопроводные сети....................................................................................

92

Контрольные вопросы..............................................................................................

92

338

ГЛАВА 8. Взрывной способ разрушения пород...........................................................

93

§ 1. Понятие о взрыве...............................................................................................

93

§ 2. Основы теории взрыва......................................................................................

93

§ 3. Теплота и температура взрыва.........................................................................

94

§ 4. Объем газов при взрыве....................................................................................

96

§ 5. Давление газа при взрыве.................................................................................

96

Контрольные вопросы..............................................................................................

97

ГЛАВА 9. Взрывчатые вещества....................................................................................

98

§ 1. Классификация взрывчатых веществ..............................................................

98

§ 2. Основные характеристики взрывчатых веществ............................................

99

§ 3. Промышленные взрывчатые вещества..........................................................

103

Контрольные вопросы............................................................................................

112

ГЛАВА 10. Средства инициирования и взрывания зарядов......................................

113

§ 1. Общие сведения...............................................................................................

113

§ 2. Классификация способов инициирования и взрывания зарядов...............

114

§ 3. Огневой способ инициирования....................................................................

115

§ 4. Электрический способ инициирования.........................................................

120

§ 5. Взрывание детонирующим шнуром..............................................................

127

§ 6. Основные правила безопасности при взрывных работах...........................

129

Контрольные вопросы............................................................................................

131

ГЛАВА 11. Методы ведения взрывных работ.............................................................

132

§ 1. Классификация методов ведения взрывных работ......................................

132

§ 2. Действие заряда в среде..................................................................................

134

§ 3. Методика расчета величины заряда ..............................................................

136

§ 4. Изготовление боевиков, зажигательных и контрольных трубок...............

137

§ 5. Выполнение взрывных работ и основные правила безопасности..............

138

Контрольные вопросы............................................................................................

140

РАЗДЕЛ III. ПРОВЕТРИВАНИЕ ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК...........

141

ГЛАВА 12. Рудничная атмосфера................................................................................

141

§ 1. Общие сведения...............................................................................................

141

§ 2. Состав и физические свойства рудничного воздуха....................................

141

Контрольные вопросы............................................................................................

142

ГЛАВА 13. Способы и оборудование для проветривания забоя...............................

143

§ 1. Способы проветривания.................................................................................

143

§ 2. Оборудование для проветривания забоя.......................................................

146

§ 3. Расчет параметров проветривания.................................................................

147

Контрольные вопросы............................................................................................

152

РАЗДЕЛ IV. ГОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ И КРЕПЬ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК.................

153

ГЛАВА 14. Горное давление.........................................................................................

153

§ 1. Общие сведения...............................................................................................

153

§ 2. Напряженное состояние в массиве горных пород .......................................

153

§ 3. Напряженное состояние горных пород вокруг выработок .........................

155

§ 4. Расчет горного давления в горизонтальных выработках............................

159

§ 5. Расчет горного давления в вертикальных и наклонных выработках........

165

Контрольные вопросы............................................................................................

168

339

ГЛАВА XV. Устойчивость горных выработок ...........................................................

169

§ 1. Общие сведения...............................................................................................

169

§ 2. Методы обеспечения устойчивости выработок ...........................................

169

§ 3. Крепь горно-разведочных выработок............................................................

170

§ 4. Материалы для горной крепи.........................................................................

171

§ 5. Крепь горизонтальных горно-разведочных выработок...............................

176

Контрольные вопросы............................................................................................

189

РАЗДЕЛ V. ПРОВЕДЕНИЕ ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК....................

190

ГЛАВА XVI. Выбор формы и определение размеров поперечного сечения

 

выработок ....................................................................................................

190

§ 1. Общие сведения...............................................................................................

190

§ 2. Параметры выработок.....................................................................................

193

§ 3. Выбор формы и определение размеров поперечного сечения выработок 194

§ 4. Способы проведения горно-разведочных выработок..................................

201

Контрольные вопросы............................................................................................

205

ГЛАВА XVII. Проведение открытых горно-разведочных выработок.....................

206

§ 1. Общие положения...........................................................................................

206

§ 2. Форма выработок.............................................................................................

207

§ 3. Способы проведения выработок....................................................................

211

§ 4. Техника безопасности при взрывах на открытых работах..........................

235

Контрольные вопросы............................................................................................

235

ГЛАВА XVIII. Проходка шурфов.................................................................................

236

§ 1. Общие положения...........................................................................................

236

§ 2. Проходка шурфов в мягких породах.............................................................

237

§ 3. Проходка шурфов в крепких породах...........................................................

243

§ 4. Механизированная проходка шурфов...........................................................

246

Контрольные вопросы............................................................................................

252

ГЛАВА XIX. Проведение шахтных стволов...............................................................

253

§ 1. Общие положения...........................................................................................

253

§ 2. Сооружение устья ствола ...............................................................................

253

§ 3. Проведение основной части ствола...............................................................

255

§ 4. Процессы проходческого цикла.....................................................................

259

§ 5. Армирование ствола........................................................................................

268

§ 6. Методика определения скорости проведения ствола..................................

270

§ 7. Проведение стволов бурением.......................................................................

271

Контрольные вопросы............................................................................................

273

ГЛАВА XX. Проведение восстающих выработок......................................................

274

§ 1. Общие положения...........................................................................................

274

§ 2. Проходка восстающих обычным способом..................................................

275

§ 3. Механизированная проходка восстающих...................................................

278

Контрольные вопросы............................................................................................

286

ГЛАВА XXI. Проведение горизонтальных выработок..............................................

287

§ 1. Общие положения...........................................................................................

287

§ 2. Организация труда при проведении выработок...........................................

289

§ 3. Буровзрывные работы.....................................................................................

296

340