книги из ГПНТБ / Лебедкова А.А. Горное дело учеб. пособие
.pdfВосстающие имеют обычно прямоугольную форму попереч
ного сечения, разделяемого в зависимости от назначения |
|
выработки на одно (породное), два (породное и лестничное) |
|
или три |
(породное, лестничное и подъемное) отделения |
/ Рис. |
ІОІ / . |
Проведение восстающих осуществляют буро-взрывным спо собом по нескольким технологическим схемам.
1. Выработка проводится снизу вверх глухим забоем. Шпуры глубиной 1 ,5 -1,8 м бурятся телескопными бурильными машинами с деревянных полков, устанавливаемых в выработке. Отбитая взрывом порода поступает в породное отделение,где она частично магазинируѳтся или сразу выпускается на ниж ний штрек. Проветривание забоя после взрывания шпуров осу ществляется вентилятором местного проветривания, работаю щим на всасывание. Доставка материалов и оборудования про изводится в гондолах с помощью лебедки, установленной на откаточном штреке. Скорость проведения - 60 м/мес.
2. Выработка проводится снизу вверх или сверху вниз по предварительно пробуренной скважине диаметром до І50мм Наличие скважины повышает эффективность взрывных работ и вентиляции, а также обеспечивает нужное направление вос стающего.
3. Выработка проводится по предварительно пробурен ной скважине с применением подвесной клети или специаль ных подков для подъема и спуска людей, оборудования и ма териалов; с них же проводится обуривание забоя и заряжение шпуров. Перед взрыванием клеть (полок) опускается на ниж ний штрек. Скорость проведения - 150 м/мес.
4. Выработка проводится снизу вверх проходческим ком плексом КПВ-2А, состоящим из самоходного полка, автомати ческой лебедки,- блока питания и секций монорельса. Бурение шпуров производится о платформы размером 1500x1500 мм, пе ремещающейся вместе с полком по монорельсу, удлиняемому по мере подвигания забоя. Перед взрывом полок опускается вниз и выводится за пределы восстающего. Для быстрого про ветривания целесообразно вести проходку по заранее пробу ренной скважине. Скорость проведения - 200 м/мес.
5. |
Выработка проводится с помощью взрывных скважин. |
|
При этом посередине сечения восстающего на всю его длину |
||
станками БМК-2 бурят три скважины диаметром 100 мм, распо |
||
ложенные друг от друга |
на расстоянии 100-120 мм, заряжае |
|
мые рассредоточенными зарядами, в образующие в результате |
||
взрыва, |
так называемую |
компенсационную щель. После буре |
ния, взрывания еще 4-6 |
отбойных скважин и выпуска взор |
ванной породы получают готовую выработку. Этот способ при меняют при длине восстающих до 20 м.
ПРОВЕДЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК
Форма и размеры поперечного сечения выработки
К подземным вертикальным геологоразведочным выработ кам относятся дудки, шурфы и разведочные стволы.
Дудки. Они имеют обычно круглую форму поперечного се
чения. |
Диаметр дудки - I м, |
глубина - 6-7 |
м (иногда до |
Ш -І5 |
м ) . Если по условиям |
недостаточной |
устойчивости |
пород, оказывается целесообразным в стадии проходки перей ти с круглой форш поперечного сечения на квадратную, то квадрат сечения дудки должен быть описанным по отношению к кругу предыдущего ее сечения.
Шу р ш и и разведочные стволы, форма их поперечного сече ния выбирается в зависимости от физико-механических свойств пересекаемых пород, срока службы и назначения их. Применяю тся прямоугольная, квадратная и реже - круглая формы попе речных еѳчений шурфов и разведочных стволов. Прямоугольная форма выгоднее квадратной, так как позволяет предусмотреть и рационально разместить лестничное отделение в дополнение к одному или двум подъемным (соответственно числу бадей).
На выбор размеров поперечного сечения шурфов и разве дочных стволов влияет ряд факторов: предполагаемая глуби на шурфа, крепость и устойчивость пород, способ крепления, наличие водоносных горизонтов, характер работ по опробова нию и. изучению проходимых пород.
Размеры поперечного сечения дудок, шурфов и разве дочных стволов, предназначенных только для разведочных работ и рассчитанных на довольно короткий срок существо вания, должны быть минимально технически допустимыми.Они определяются графически, исходя из размеров и расположе ния подъемных сосудов, лестничного отделения и другого оборудования, с учетом величины зазоров между оборудова нием и стенками выработки, предусмотренных Правилами без опасности.
При проектировании сечений эксплуатационных или раз ведочно-эксплуатационных шахт необходимо полученную пло щадь сечения ствола проверить на прохождение потребного количества воздуха для проветривания всех подземных выра боток и рабочих мест шахты. При этом скорость движения струи воздуха по стволам не должна превышать 8 м/сек.
Зная размеры выработок в свету, определяется толщина крепи при выбранном материале. После прибавления толщины
крепи к размерам |
выработки в свету получается сечение |
|
вчерне. При увеличении сечения вчерне на Ъ-Ъ% (на неров |
||
ности стенок |
выработки), получается птощадь поперечного |
|
сечения выработки |
в проходке. |
|
Типовые |
размеры поперечных сечений шурфов составляют: |
|
1,25 (1,25 X |
1,0 |
); 1,5 (1,5 х 1 ,0 ); 2,0 (1,6 х 1,25 ) при |
глубине шурфа соответственно: до 20 м, до 30 м и свыше 30м.
Диаметр |
шурфов круглого сечения принимают от 0,8 до |
|
1,2 м (иногда |
до 2 м ) , а максимальная глубина - |
30 м(иног- |
да - до 40-50 |
м). |
|
Типовые |
размеры поперечного сечения в свету |
разведоч |
ных стволов, проходимых только для разведки на небольшую
глубину при |
бадьевом подъеме |
составляют |
4 |
(2,5 |
х |
1,6 ); |
5 (3,1 X 1,6 |
) ; 6 (3,8 X 1,6 |
); 9 (4,0 |
х |
2,25 |
) . |
Первые |
два типа стволов предназначены для бадьевого подъема без противовеса, вторые два - для бадьевого подъема с противо весом. Во всех случаях обязательно устройство лестничного отделения.
Проведение дудок
Дудки проводятся при предварительной и детальной разведке для изучения пород и опробования полезного иско паемого. Чаще всего дудки имеют круглую форму поперечного сечения.
Дудку проходят обычный способом, с применением лопа ты, кайла и лома. До глубины 2,5 и породу выбрасывают из
дудки |
вручную; при дальнейшем углублении подъем породы |
|
ведут |
в обычном ведре или бадье малого размера, спуск |
и |
подъем которого производят ручным воротком. |
|
|
|
Обычно дудки проходят без крепления, но иногда |
их |
закрепляют ободьями с затяжкой стенок досками. Промежутки между стенками дудки и досками заполняют кусками породы.
Простота применяемых приспособлений и инструментов, низкая стоимость и сравнительная быстрота проходки, а сле довательно, и получение результатов геологического изуче ния и опробования исследуемого полезного ископаемого пред определяют проведение большого количества дудок на разве дочных работах.
Проведение шурфов
Шурфы широко применяются для исследования месторож дения полезного ископаемого и взятия проб как самостоя - тельно, так и вместе с квершлагами, штреками, ортами и пр. проводимыми от него. Они являются временными выработками со сроком службы от нескольких дней до 2-3 месяцев.
Работы по проходке шурфов могут осуществляться руч ным способом и при помощи механизмов.
Ручной способ проведения шурфов |
|
|
Этот способ применяется при глубине шурфа |
до 5-10 |
м |
и осуществляется при мягких породах при помощи |
кайл и ло |
|
пат (иногда дополнительно - лом и клинья), при |
крепких |
- |
буро-взрывным способом. Выдача породы из шурфа сначала производится простым выбрасыванием ее лопатой. При углуб лении шурфа свыше 2-3 м и при увеличенном его поперечном
сеченнв порода из забоя шурфа перебрасывается на один иди два лодка, (устанавливаемые через 1,5-2 м и закреп ленные в лунках в стенках шурфа), а затем с последнего полка - на поверхность. При дальнейшем углублении шурфа
выдача породы производится в бадьях с помощью ручного или
конного ворота, |
лебедки грузоподъемностью 0,5 -1 |
т,крана, |
смонтированного |
на шасси автомобиля / Рис. 102 / . |
|
При значительном сечении шурфа применяется двухкон- |
||
девой подъем (груженая бадья поднимается вверх, |
порожняя |
|
- спускается в |
забой). |
|
Механический способ проведения шурфов
Этот способ предусматривает применение специальных шурфопроходчѳских агрегатов (ІИПА-2), отдельных машин, а также проходческій: механизмов, применяемых в горной про мышленности.
При проведении шурфов значительного поперечного се чения и большой глубины применяется техническая кодонна, комплектуемая передвижными машинами соответствующего наз начения и мощности (передвижная электростанция; мощные передвижные компрессоры; платформы для транспортирования горно-проходческого оборудования, крытый кузов для достав ки инструмента и пр„, техническая мастерская s контора). Порода в бадьях выдается из шурфа, из бадей поступает че рез бункер - лоток в вагонетки или автосамосвалы, достав ляющие породу в отвалы / Рис. 103 / .
Для механизированной проходки шахтных колодцев и шур фов (диаметр 1230-1300 мм и глубина до 30 м) в мягких по родах, не содержащих крупных твердых включений, сконстру ированы машины KÜIK-25 и КЖ -30. Бурение шурфа - сквакины производится лемехами и бурами, которые разрыхляют грунт при вращении бура, одновременно расширители срезают грунт по верхнему контуру стенок и сбрасывают его в бур. После наполнения бура грунтом расширители складываются, а штан ге дается обратный ход. При выходе из шурфо-скважины от крывается крышка оголовки бура и последний освобождается от грунта, после чего бур опускается в шурфо - скважину.
С
хзг>Ц\
Рис. 102. Общее расположение крепления и подъема пород в шурфах.
Рис. |
103. Схема расположения |
||||
агрегата |
для прохождения |
||||
вертикальных |
выработок: |
||||
1 |
- |
электрическая |
ледебка; |
||
2 |
- |
насосная |
установка; |
||
3 - |
электрический |
вентиля |
|||
тор; |
^ - |
ручная лебедка |
|||
для вентиляционных |
труб; |
||||
5 |
- |
ручная лебедка |
для на |
||
соса; б - |
передвижная элек |
||||
тростанция. |
|
|
т
За один цикл бур углубляется на 160-170 мм. При углубле нии бура производится наращивание штанги и опускание кре пежных колец / см. Рис. 19 / .
К р е п л е н и е
Прямоугольные шурфы проходятся без крепления в мяг ких породах только при небольшой глубине (6-8 и) и незна чительном сроке службы. В остальных случаях производится их крепление: досками вразбежку, удерживаемыми распорка ми или поперечинами; сплошной вѳнцовой крепью или крепью на стойках (при значительной глубине и большом сроке слух бы) / Рис. 104 / .
\ |
|
|
|
|
•7 |
|
Рис. 104. Простая легкая |
||||||
\ |
|
|
|
6 |
!■ |
|
|||||||
;5 |
|
|
|
|
|
|
крепь шурфа с |
рас |
|||||
. |
|
1 |
|
|
|
|
|
||||||
\ |
|
, |
|
|
у |
|
|
порками. |
|
|
|
||
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
I |
1 |
у |
|
|
|
|
|
|
|||
: > |
|
У |
1 |
Шурфы круглого |
сечения |
||||||||
L |
|
1 |
|
. |
|||||||||
|
- |
|
|
проходятся |
в крепких породах |
||||||||
kй -• |
1 |
4 £ ---- г |
|||||||||||
' |
|
|
|
Г |
4 |
без крепления, в менее |
креп |
||||||
} |
|
! |
|
|
|||||||||
: Ù |
|
I |
|
$ і — І |
ких - с использованием метал |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
f— |
Ф -У Г |
l ^ - |
лического каркаса в виде же |
||||||||||
лезных |
колец. Обычно шурфы |
||||||||||||
S --------1------ |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
j |
глубиной до 10-15 м проходят |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
с тремя звеньями крепи |
при |
|||||
|
|
|
|
|
|
il |
длине |
досок |
4 - |
4,5 |
м |
и диа |
|
|
|
|
|
|
f |
■ l \ |
метре |
колец |
1 ,2 ; |
1 ,0 ; |
0,8 м |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
/ Рис. |
105 |
/ . |
|
|
|
В е н т и л я ц и я
Неглубокие шурфыобычно проветриваются за счет естест венной тяги, в степных районах - за счет ветра.
В холодное время проветривание осуществляется при бы строй смене холодного и теплого воздуха за счет нагревания
Рис. 105. Крапление шур фов круглого сечения: а - общий вид звена крепи; б - разрез по крепи; I - породы.
его в шурфах при помощи печи и образования прито ка свежего воздуха к за бою. Большой объем работ требует механизированной
вентиляции.
В о д о о т л и в
При притоке воды не свыше 5 л/мин возможна от качка воды ковшом или ба дьёй; при значительных притоках воды или высоте подъема ее (напор),а так же при длительной откачке применяются центробежные (иногда поршневые) насосы.
Проведение разведочных
стволов
Разведочные стволы проводятся в сочетании с горизонтальными горными вы работками (квершлаги,штре ки и др„) для вскрытия и детальной разведки крутопадающих месторождений на нескольких горизонтах с массовым отбором проб.