книги из ГПНТБ / Лебедкова А.А. Горное дело учеб. пособие

забиваются в трещины с помощью молотка. Больше молотки (кувалды) используются самостоятельно при отбойке кусков породы от массива.

дополнительного инструмента применяют лом; его используют при выемке глыб и больших валунов, а также при отрыве под­ работанных клином кусков пород. Лезвие железного лома де­ лается долотообразным или остроугольным.

Механизированные открытые горные работы

Механизированные виды работ применяются в мягких, сыпу­ чих, слоистых и трещиноватых породах.

Широкое распространение получили экскаваторы, скреперы, бульдозеры, иурфокопатали.

Экскаваторы производят не только выемку пород, но и по­ грузку их на средства транспортировки или отвал на некоторое расстояние от забоя. Экскаваторы используются для выемочно­ погрузочных работ при проходке канав и траншей, а также при разработке месторождений полезных ископаемыъ открытым спо­ собом. Они подразделяются на одноковшовые и многоковшовые.

Рабочим инструментом одноковшового экскаватора являет­ ся ковшовая лопата с рукояткой, прикрепленной к направляю­ щей стреле, и перемещающаяся с помощью тросов и блоков от­ носительно направляющей стрелы в вертикальной плоекост и.Го­ ризонтальное перемещение лопаты осуществляется перемещени­ ем всей системы на платформе экскаватора. Различают прямую и обратную лопаты / Рис.18 а,б / . Экскаватор, снабженный об­

ратной лопатой, черпает породу на себя, что очень удобно при проходке канав и траншей.

Рис.18. Землеройные машины:

а '- одноковшовый экска­ ватор (прямая механическая ло­ п ата), б - одноковшовый экска­ ватор (обратная механическая

лопата), в - бульдозер, г - скре­ пер.

6)

Многоковшовые экскаваторы оборудованы бесконечной це­ пью, равномерно перемещающейся на передних и задних роли­ ках - звездочках направляющей стрелы. Дцоль цепи прикрепле­ ны на одинаковом расстоянии друг от друга ковши - черпаки небольшой емкости, захватывающие породы в забое и разгру­ жающие в средства транспорта или в отвал. При геологоразве­ дочных работах применяются многоковшовые экскаваторы про­ дольного черпания. Многоковшовые экскаваторы применяются в однородных, мягких породах.

Экскаваторы изготовляются на колесном или гусеничном ходу, что повышает их маневренность.

Применяются также комбинированные экскаваторы, имеющие

с одной стороны одноковшовую лопату с прямым или обратным черпанием, а с другой - бульдозер в виде мощного скребка, срезающего породу и сдвигающего ее по направлению движения механизма.

Скреперы используются для проведения расчисток, проход­ ки канав и траншей. Они подразделяются на скреперные уста­ новки и прицепные скреперы. Первые наиболее эффективно мо­ гут быть использованы для расчистки и проходки канав на склонах. Они представляют собой металлические сосуды ящич­ ного вида с режущим краем. Металлический скрепер перемеща­

ремещается и начальное (верхнее) положение. Ёмкость скрепе­ ра составляет около 0,1 м^, скорость перемещения при рабо­ чем ходе 0,4+1,0 м/сек, расстояние скреперования 60-80 м.

Прицепные скреперы представляют собой ковши (скребки), смонтированные чаще всего на колесном ходу. Емкость ковша 2-6 м^, ширина 2-3 м, глубина резания породы 0,2+0,5 м.

Эти машины обычно применяются при расчистках и вскрышных работах на карьерах.

Бульдозеры используются с такой же целью, как скрепе­ ры / Рис.18 в / .

Щурфокопатеди - агрегаты, предназначенные для проходки вертикальных горных выработок в породах низких категорий по крепости. Их конструкции предусматривают или. вычерпыва­ ние породы по экскаваторному принципу небольшими ковшами, двигающимися на цепи по наклонно направленной стреле; или выбуривание породы при вращении цилиндрического инструмен­ та с нижним лезвием (при этом инструмент на толстых трубах или квадратных штангах постепенно опускается в шурф и по мере наполнения породой извлекается и очищается). Наиболь­ шее распространение получил шурфокопатель КШК-30, обеспе­ чивающий максимальную глубину проходки 30 м, диаметр выра­ ботки - 1,3 м, производительность около 1 ,5 -2 ,5 п .м ./ч ас .

/ Рис.19 / .

Применяется также колодезный бур АБК-20, работающий по принципу выбуривания пород.

Рие.іЭ . Копатель шахтных колодцев (КШК-30):

Выемка горных пород из шурфов, канав я траншей может ооуществяятьоя лебедками, воротками (ручными и конными); подъемными кранами о горизонтально или наклонно располо­ женной стрелой - укосиной (КШ-Х); ленточными транспортера­

ми с горизонтальной или наклонно расположенной лентой,что позволяет передать породу по горизонтали или наклонно вверх.

Механизированные подземные горные работы

На подземных горных работах широко применяются различ­ ные типы горных машин.

Отбойные молотки широко применяются для разрушения плотных и трещиноватых пород средних категорий. Его рабо­ чим инструментом является заостренная стальная пика (лом), совершающая поступально - возвратные движения под действи­ ем сжатого воздуха. Наибольшее распространение в СССР полу­ чил отбойный молоток 0МСП-5С весом около 10 к г, числом уда­ ров в минуту около 950, расходом воздуха I м'Ѵмин при дав­ лении 4 атм.

Пневматические лопаты отличаются от отбойных молотков по существу лишь тем, что вместо пики рабочим инструментом является комплект лопат различных форм.

Буровые машины подразделяются на машины для бурения шпуров и скважин различных диаметров и глубин при буровз­ рывных работах (перфораторы различных типов и весов, элект­ рические сверла, буровые станки) и сбоечно-буровые машины.

Сбоечно-буровые машины предназначаются для проведения по углю вентиляционных работ и наклонных выработок с перво­ начальным выбуриванием скважины диаметром 200-250 мм с рас­ ширением ее при обратном ходе до необходимого размера. Тилы бурильных машин далее рассмотрены более подробно.

Погрузочные машины с электрическими или пневматически­ ми приводами служат для погрузки горной массы непосредствен­ но в транспортирующие сосуды, механизмы и устройства. Широ­ ко применяются для погрузочных работ при проведении горных выработок. Могут быть объединены в группы погрузочных ма­ шин: без самозабирающего устройства (перегружатели), с самозабираюшим устройством и скреперные грузчики.

Перегружателя представляют собой наклонный скребковый шш ленточный конвейер, нижняя часть которого располагает­ ся на уровне почвы, а верхняя приподнята до уровня загру­ жаемой вагонетки. Конвейер монтируется на раме, установлен­ ной на тележке, которая обеспечивает передвижение машины по рельсовым путям. Погрузка материала на перегружатель обычно цроизводится вручную.

Погрузочные машины_с_самрзабиракщим устройством разде­ ляются на машины с непрерывно действующим забирающим уст­ ройством и машины с прерывно действующим однрчерпаковым погрузочным устройством.

Погрузочные машины с непрерывно действующим забирающим устройством обычно применяют для поірузкя угля, при прове­ дении подготовительных выработок, а также в очистных забо­ ях (С-153, ГКІ-30 и д р .) . Самозабирающим устройством явля­ ются два диска с укрепленными на них прочными гребками со съемными стальными зубьями. При вращении дисков гребки со­ вершают движение по стальному помосту по такой траектории, при которой они поочередно внедряются в загружаемый мате­ риал, лежащий перед машиной, и подгребают его на скребковый конвейер, расположенный между дисками и передающий этот ма­ териал о хвостовой части для погрузки в вагонетку. Обычно

эти машины монтируются на гусеничном ходу.

Погрузочные машины с прерывно действующим одночерпаковым забирающим устройством (УМП-І, ПМД-5, ЭПМ-І и д р .) при­ меняются для погрузки порода при проведении горизонтальных горных выработок. Самозабирающим устройством этих'машин яв­ ляется ковш без задней стенки, с массивными зубьями, при­ крепленными цепями к барабанам лебедки, расположенной в средней части машины и служащей для подъема с помощью цепей черпака, заполненного породой. Порода разгружается на проме­ жуточный желоб, по которому ссыпается на ленточный конвейер и далее поступает в вагонетку, стоящую под его хвостовой частью.

Скрепершй_грузчик представляет собой погрузочный агре­ гат, состоящий из скрепера, погрузочного полка, смонтирован­ ного вместе со скреперной лебедкой на тележке, передвигаю-

щѳйся по рельсовым путям, и канатов с роликами. Емкость скреперов в зависимости от мощности лебедки изменяется от

или шеетилопастные пневматические греферы, лопасти которых, смыкаясь, образуют замкнутую чашу.

Комбинированные горные машины используются одновремен­ но для разрушения, погрузки или транспортировки горной мас­ сы, К ним относятся: врубовые машины, добычные и проходче­ ские комбайны.

Врубовые машины в настоящее время находят ограниченное применение как при проведении подготовительных выработок в пластах каменного угля, так и в очистных забоях (ВТУ-І, КМПКШ -І, МВ-60 и д р .).

Горные комбайны - машины, производящие одновременно все процессы по проведению выработки или выемке угля (подрубку, отбойку и навалку).

При проведении горных выработок по полезному ископаемо­ му и породам крепости) J - = 4-5 широко применяются проход^ ческие_крыбайны. По принципу действия исполнительного орга­ на они разделяются на две группы.- действующие по способу резания и скалывания (комбайны ПК-2М, ПЕС-3 т д р .) я по спо­ собу бурения (ШБМ-2 и д р .) . Рабочий орган комбайнов может быть представлен, например: двумя барами, по направляющим которых движутся режущие цепи, состоящие из кулачков с зуб­ ками, армированными твердым сплавом (ПК-2М); режущей корон­ кой в виде конического корпуса со шнеком, на лопастях кото­ рого закреплены режущие зубки (ПК-3), трехлучевой звездой с резцами (шш -2) и др.

Ба добычных работах применяются широкозахватные и узко­ захватные комбайны (ККП-2М, УКР-І и д р .), угольные струги, комплексы оборудования (КМ-100, ОМКТП и д р .) .

Машины для подземного транспорта применяются доя откат­ ки горной массы по горным выработкам до разгрузочных пункттов и доставки оборудования, материалов и людей к рабочим

местам. К такого рода машинам относятся: скреперные лебед­ ки различных типов и мощностей, конвейеры, электровозы, тягальные лебедки, самоходные вагонетки и другие машины безрельсового транспорта.

Подъемные машины применяются для подъема горных пород из подземных выработок на дневную поверхность я в пределах горизонтов,спуска и подъема людей, материалов и оборудова­ ния. К этой группе машин относятся подъемные машины я ле­ бедки, лифтовые подъемники.

Вспомогательные машины и механизмы предназначаются для обслуживания горных работ и отдельных звеньев технологичес­ кого процесса подземных горных работ: погрузочные и дози­ рующие устройства, опрокидыватели шахтных вагонеток, пита­ тели, подземные дробилки, насосы, вентиляторы, толкателя, бурозаправочяые станки, компрессоры и т .д .

Гидравлические горные работы

Гидравлические горные работы предусматривают выполне­ ние всех проходческих или добычных процессов при помощи струи воды,выбрасываемой из специальной машины (гидромони­

Буро-взрывной способ

Буро-взрывной способ применяется для разрушения горных пород любой крепости и наиболее широко применяется на гор­ ных предприятиях. Далее рассматривается более подробно.

Специальные способы

Специальные способы разрушения горных пород основаны на использования реактивных горелок, токов высокой часто­ ты, ультразвука, электрогядравляческото эффекта и в основ­ ном находятся в стадий эксперимента или промышленного ос­ воения.

Р А З Д Е Л П Б У Р О В З Р Ы В Н Ы Е Р А Б О Т Ы

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ БУРО-ВЗРЫВНОГО СПОСОБА РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРШ

Буро-взрывной способ разрушения горных пород применя­ ется в породах различной крепости, но наиболее экономичен в породах средней крепости и крепких, т .е . в тех условиях, когда другие виды горных работ недостаточно эффективны или неэкономичны.

В массиве горной породы устраивают зарядные камеры,ко­ торые заполняют взрывчатым веществом (ВВ) и затем взрывают. Сгорая с большой быстротой (тысячные и стотысячные доли се­ кунды), взрывчатые вещества обрээуют в глубине массива по­ род большое количество газов с высокой температурой и дав­ лением, достигающим десятков и даже сотен тысяч атмосфер. Возникающее давлйниѳ газов образует ударную взрывную вол­ ну, разрушающую и отбрасывающую породу.

Работы, связанные с устройством зарядных камер,заряжа­ нием их взрывчатым веществом и взрыванием зарядов, называ­ ются буро-взрывными.

Различают следующие методы буро-взрывных работ: шпуровых зарядов; котловых зарядов; скважинных зарядов; камерных за­ рядов и наружных зарядов.

При шпуровом метода заряд размещают в специальных цилинд­ рических каналах - шпурах, пробуренных в массиве бурильными ■'машинами; шпуры бурят диаметром от 35 до 75 мм и длиной до 5 м.

Сущность метода K0Tn£Bgx_38рядов заключается в следую­ щем: в конце пробуренного шпура предварительно взрывают не­ большое количество ВВ, в результате чего в конце шпура поро­ да уплотняется и образуется полость, называемая котлом,служ8щим для размещения усиленного заряда ВВ.

При скважинном методе заряд ВВ размещают в цилиндриче­ ских каналах - скважинах дивметром более 75 мм, глубиной 10 - 35 м и более.