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

книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство горизонтальных и наклонных выработок

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
17.86 Mб
Скачать

Рис. 5.3. Приемная площадка уклона:

а — при транспортировании горной массы в вагонетках:

1 т- лебедки подъемные; 2 — предохранительные барьеры; 3 — вагонетки- б — при транспортировании горной массы в скипах:

1 — бункер (гезенк) ; 2 — подъемная лебедка; 3 — вагонетка; 4 — скип; в — с обгонной выработкой:

1 — подъемные лебедки; 2 — конвейеры; 3 — рельсовый путь

Для подъемных лебедок сооружается камера, которая соеди­ няется с уклоном канатным ходком, а с откаточной выработкой ходком.

Р а з р у ш е н и е породы. Выбор оборудования для буре­ ния шпуров производится в зависимости от площади попереч­ ного сечения и угла наклона выработки.

Основные положения по выбору оборудования в зависимости от угла наклона выработки приведены в табл. 5.1.

При проведении выработок буровзрывным способом выбор ВВ и СВ, расчет параметров буровзрывного комплекса (расход ВВ, конструкция, число, глубина и схема расположения шпу­ ров) производится по формулам, применяемым при расчете бу­ ровзрывных работ в горизонтальных выработках.

Бурение шпуров в мягких и средней крепости породах про­ изводится ручными электросверлами, а в крепких породах пер­ фораторами. В выработках с углом наклона до 10° применяют •бурильные установки БУР-2, БУЭ-2 и другие с дополнительны­

ми маневровыми лебедками.

маши­

П о г р у з к а п о р о д ы производится погрузочными

нами

и скреперными установками. Погрузочные машины типа

.ПНБ

с нагребающими лопатами на гусеничном ходу применя-

 

Т а б л и ц а

5.1

Процессы и оборудование

Б урение ш пуров электросверла лневмосверла перф о­

раторы ко л о н ко в ы е электросверла Бурильны е устан о в ки Б У Р -3 с

маневровы м и л еб едкам и

По гр у з к а породы

Погрузочны е м аш ины с н агребаккци -

ми лапам и ПНб471 П Н Б -2 , zrfН Б -3

Скреперны е у ста н о в ки С К У -1 ,

СК М -6 0 0 , С П -2 /1 М

Скреперны е у стан о в ки М П Д К - 2 ,

МП Д К - 3

Транспортирование горной массы

Ваго нетки

Ски п ы

Ленточны е конвейеры

Скр е б ко в ы е конвейеры

Скр еб ко в ы й конвейер К С П -2

Са м о теко м по ж елобам

 

У го л н акл она вы работки, градус

 

5

10

' 1 5

18

2 5

3 5

*

 

 

 

 

 

|---------------

1

 

 

 

 

I

I

I

Н 1

|

ют в выработках с углом наклона до 10°, при наличии дополни­ тельных лебедок до 15°.

Для погрузки породы в выработках с углом наклона более 10° ДонУГИ и ЦНИИподземмаш произвели частичное измене­ ние конструкции машины I ПНБ-2, в которой введен узел при­ цепного устройства, увеличены борта конвейера, модернизиро­ ваны тормозной фрикцион и нагребающие лапы. Для удержа­ ния машины от сползания применена лебедка 1ЛП со скоростью каната до 0,2 м/с и тяговым усилием 20 Н. Новая машина 1ПНБ-2у позволяет проводить выработки сверху вниз с углом наклона до 18°.

Уклонная погрузочная машина ППМ-4у (рис. 5.4) отличает­ ся от базовой машины ППМ-4э наличием механизма обратного хода — лебедка устанавливается в задней части рамы. На ба­ рабан лебедки наматывается канат, другой конец которого за­ креплен за якорь. Для погрузки породы при проведении наклон­ ных выработок сверху вниз с наклоном до 25° применяют маши­ ны ППИ-7 и буропогрузочный комплекс «Сибирь» (рис. 5.5), в котором механизированы бурение шпуров, погрузка породы и возведение крепи. Комплекс «Сибирь» состоит из платформы на колесно-рельсовом ходу (колея 2,1—2,7 м), двух погрузоч­ ных машин с боковой разгрузкой, двух бурильных машин, кре-

Рис. 5.4, Погрузочная машина

ППМ-4у с

предохранительной лебедкой:

/ — механизм обратного хода;

2 — канат;

3 — блок; 4 — распорная стойка

Рис. 5.5. Буропогрузочный комплекс для проведения наклонных выработок «Сибирь»

П о к а за т ел и

1

2

3

1

 

Площадь поперечного сечения:

12,2

12,9

9,8

 

в сзету, м2

 

вчерне

15,5

15,5

12,8

 

Угол наклона выработки, градус, не

13

13

25

 

более

4 - 6

4—6

4 - 6

 

Коэффициент крепости породы

 

Постоянная крепь

Арочная, трехцветная

 

Оборудование:

БУР-2

БУР-2

СР-3

 

для бурения шпуров

 

 

 

2ПНБ-2

ПР-24Л

 

для погрузки породы

2ПНБ-2

ГТНБ-7

 

для транспортирования породы

Конвейер-

Скип (6м3)

УВГ-2,5

 

 

СР-70

 

 

 

 

1ЛУ-100

2,3

2,5

 

Глубина шпуров, м

2,3

 

Подвигание забоя за цикл, м

2,1

2.1

2,0

 

Число проходчиков в смену, чел.

7

7

3—4

 

Продолжительность цикла, ч

9

9

12

 

Скорость проведения, м/мес

160

140

100

 

Производительность труда, мя/чел,-

2,12

1,87

1,88

 

смену

22

22

 

Стоимость 1 м3 в свету, руб.

 

пеукладчика и конвейера. Перемещение комплекса производит­ ся лебедкой. Производительность комплекса 100—120 м3/ч, дли­ на 14 м, ширина 2,8 м, масса 25 т.

Более широко для погрузки породы в наклонных выработках, применяют скреперные установки, техническая характеристика

которых приведена в табл. 5.2.

производится ленточ­

Т р а н с п о р т и р о в а н и е п о р о д ы

ными и скребковыми конвейерами, в вагонетках и скипах.

Ленточные конвейеры применяют в выработках с углом на­

клона до 18° Применение ленточных

конвейеров эффективно

в случаях, когда они остаются для транспортирования полезно­ го ископаемого. В забойной части целесообразно применять пе­ редвижные скребковые конвейеры, что позволяет наращивать ленточный конвейер через 50—60 м. Скребковые конвейеры при­ меняют в выработках с углом наклона до 25°.

Транспортирование в

вагонетках

и

скипах

производится

в выработках с углом

наклона

соответственно

до

25 и 35°.

Спуск и подъем вагонеток (скипов)

производится однобарабан­

ными и двухбарабанными подъемными машинами

с диаметром

барабана 1200—2500 мм. Тип подъемной машины

выбирается

в зависимости от длины

наклонной

выработки (канатоемкость

барабана) концевой нагрузки на канат.

Подъемные

машины.

к ом п л ек сы

 

 

 

 

 

4

5

6

7

8

9

12,2

12.2

12,2

14

13,8

6,4

15,9

15,5

15,7

16,7

17,8

7,7

25

25

10

12

16

16

4—6

4 - 6

7—9

4—6

10—14

10—14

 

1—J..25 рамы на

1 м

Монолитны» бетон

Набрызг-

 

 

 

 

 

бетон

ПР-24Л

«Сибирь»

НБ-1п

БУР-2у

ПР-25

ПР-25

СКУ-1

СР-70

2ПНБ-2

2ПНБ-2

ПНБ-ЗК

ППН-7

УВГ-2,5

1ЛУ-Ю0

УВГ-2,5

Скип (5 м3)

Скип (5 м3) Скип (5м31

2,1

2,3

2,2

2,5

1,8

1,8

1,65

1,85

6

1,5

1,5

6

4

4

7

5

9

9

10

16

6

6

110

140

ПО

90

110

145

2,24

2,4

1,83

1,6

2,48

2,25

34,4

23,2

42,4

30

размещаются при проведении стволов в здании подъемной ма­ шины, при проведении уклонов — в камерах.

Недостатком транспортирования в вагонетках и скипах яв­ ляются значительные простои погрузочной машины во время подъема груженых и спуска порожних вагонеток (скипов). Для уменьшения простоя погрузочной машины в забое устраи­ ваются разминовки, а транспортирование производится соста­ вами из 2—3 вагонеток.

На рис. 5.6 приведены схемы обменных устройств при про­

ведении одиночных выработок.

При

отсутствии

разминовок

(рис. 5.6, а) груженая вагонетка поднимается до

откаточного

штрека, а затем спускается

порожняя

вагонетка.

Во время

подъема груженой и спуска

порожней

вагонетки

погрузочная

машина не работает. Время

простоя погрузочной

машины

tn

после загрузки вагонетки tn=2Lfvc+tm где L — расстояние

от

забоя до откаточного штрека, м;

vc— средняя скорость движе­

ния вагонетки, равная 1,5—2,5 м/с;

tm— время замены груже­

ной вагонетки на порожнюю, равное

60—120 м. При L= 100-5-

-5-1000 м /пв 5—18 мин.

Общее время погрузки породы Тп при этой схеме

Тп= WCpcp [I//», + 1 / (рвК3) (2LIvc+/„,)].

Рис. 5.6, Схема обмена

вагонеток при

проведении наклонных выработок

с одноконцевой откаткой:

 

 

1— подъемная лебедка;

2 — маневровая

лебедка; 3 — грузовая разминовка;

4 — порожняковая разминовка

где V — объем взорванной породы, м3; Кр— коэффициент раз­ рыхления; ф— коэффициент неравномерности погрузки, равный 1,1—1,2; Р э —эксплуатационная производительность погрузоч­ ной машины, м3/с; v — объем вагонетки, м3; Ка — коэффициент заполнения вагонетки, равный 0,9.

При наличии разминовки в забое (рис. 5.6,6) погрузка поро­ ды в вагонетки совмещается с движением вагонетки по выра­ ботке. В работе находятся две вагонетки —одна под погрузкой» а вторая спускается в забой и устанавливается на путях разми­ новки. Затем канат прицепляется к груженой вагонетке, груже­ ная вагонетка перемещается на разминовочныЗ путь, сцепляет­ ся с порожней и обе вагонетки перевозятся к погрузочной ма­ шине. После этого вагонетки расцепляются, порожняя вагонет­ ка загружается породой, а груженая поднимается на откаточ­ ный горизонт. Производится замена груженой вагонетки на по­ рожнюю и последняя спускается в забой.

Время простоя машины между загрузкой отдельных вагоне?- ток равно

tn= 2Uvc+ t0— vBKJP9,

где — время замены груженых вагонеток в забое (f3) и на: откаточном штреке (/ш), io®/3+*iii=180—240 с. Остальные обо-* значения прежние.

Время погрузки породы при 2LIvc+t0> vBKJP9 равно

Tn— VKp^f (vbK3),

при

2Ltoc+ t0< vBK3!P3

7’n = V/Cp^(l/P,+ yt;B/C3),

здесь U— время маневров вагонетки в забое, равное 1—2 мин. В это же время производится зачистка забоя.

Схема, изображенная на рис. 5.6, в, характеризуется нали­ чием маневровой лебедки (ППМ-10, 1ППГ, ЛВП-13 и др.), при помощи которой производится перестановка порожней вагонет­ ки с путей разминовки к погрузочной машине. При этой схеме сокращается простой машины за счет уменьшения времени ма­ невров. Простой машины и продолжительность погрузки опре­ деляются по формулам для схемы рис. 5.6,6. В этих формулах нужно принимать значение

На рис. 5.6,2 изображена схема с двумя разминовками в за­ бое и транспортирование горной массы составами из 2—3 ваго­ неток. При этой схеме состав порожних вагонеток устанавлива­ ется на первую от забоя разминовку. При помощи маневровой лебедки порожние вагонетки по одной перемещаются на рель­ совые пути к разминовке.

Состав груженых вагонеток поднимается к откаточному штреку, где производится их замена на порожние.

В движении находится 4—6 вагонеток. Общее время погрузки породы

где inв — время простоя погрузочной машины; *пв имеет двоякое значение. Первое — когда время подъема состава груженых вагонеток и спуск порожних меньше или равно времени загруз­ ки состава вагонеток, включая маневры в забое, т. е.

2L/vc + tm<,n {vBKa/P3 +t3).

В этом случае / Пв = 1-4-2 мин, а л-1.

Второе — когда время подъема груженых вагонеток и спуск порожних больше времени загрузки состава вагонеток и манев­ ров в забое

-*ПВ= 2Llve+ tm— n{vBK3fP3+ Q ,

:где п равно числу вагонеток в составе (л=2-*-3).

В общем случае для сокращения времени погрузки породы ’необходимо применять вагонетки (скипы) большой (4—5 м3) ^вместимости, более высокие скорости подъема и разминовки

в забое.

Производительность погрузочной машины следует прини­ мать в зависимости от схемы и оборудования транспорта по­ роды.

Применение разминовки в забое на одну вагонетку сокра­ щает время погрузки в 1,2—1,5 раза. Применение двух разминовок с откаткой составами в 2—3 вагонетки сокращает время погрузки в 2,5—3,5 раза.

При конвейерном транспорте погрузка породы производится непрерывно, а время погрузки зависит от производительности погрузочной машины. Доставка материалов в забой при конвейрном транспорте производится в вагонетках, для чего насти­ лается рельсовый путь. На отдельных проходках доставка мате­ риалов производится монорельсовыми дорогами ДДП-2 или во­ локушами.

В двухпунктных выработках спуск — подъем вагонеток про­ изводится при помощи двухконцевой подъемной машины, а в забое укладывается стрелочный перевод или плиты разминовки.

В о з в е д е н и е к р е п и при проведении наклонных вырабо­ ток сверху вниз производится аналогично креплению горизон­ тальных выработок.

Рамы крепи устанавливаются перпендикулярно к почве вы­ работки с отклонением верхней части от нормали в сторону вос­ стания на 150—200 мм.

В о д о о т л и в . Наличие воды в забое выработки осложняет производство горных работ, снижает скорость проведения и производительность труда. Поступление воды в забой происхо­ дит из водоотводной канавки откаточного штрека, из почвы и кровли водоносных пластов, находящихся выше забоя выработ­ ки, из забоя наклонной выработки при проведении по водонос­ ным пластам. Для уменьшения притока воды в забой в процессе проведения выработки выполняется ряд мероприятий. Водоот­ водная канавка верхнего откаточного штрека в районе сопря­ жения с уклоном изолируется. Изоляция водоотводной канавки производится путем бетонирования ее или улавливания воды в трубе. Вода, поступающая из почвы и кровли наклонной вы­ работки, улавливается поперечными водоотводными канавками, которые устраиваются через 10—15 м (см. рис. 5.7). Из попе-

Рис. 5.7. Двухступенчатая схема водо­ отлива:

1 — забойный

насос; 2 — горизонталь­

ный насос; 3 — приемный

колодец; 4

водопровод;

5 — поперечные канавки;

в продольные канавки;

7 — водоот­

водная канавка в штреке

речных канавок вода поступает в продольную водоотводную канавку и далее в промежуточный водосборник. Из промежу­ точного водосборника горизонтальными насосами вода перека­ чивается в участковый водосборник на откаточном штреке. При значительных (15—20 м3/ч) притоках необходимо произ­ водить тампонаж породы в кровле и почве выработки. Удале­ ние воды из забоя производится с помощью вагонеток и насо­ сами.

Водоотлив вагонетками может производиться в исключитель­ ных случаях при небольших притоках воды. Вода из забоя

ввагонетки перекачивается пневматическими насосами Н-1 м, «Байкал-2», НЗУ-1, УВН-20 и др.

Водоотлив насосами производится по одноступенчатой и двухступенчатой схемам.

При одноступенчатой схеме вода из забоя откачивается на­ сосом, установленным на раме в призабойной части выработ­ ки. Насос перекачивает воду из забоя на откаточный горизонт

вводоотводную канавку или приемный колодец участкового водоотлива. По мере проведения выработки насос периодически передвигается к забою. Максимальная длина по наклонной выработке, на которую насос может откачать воду;

L = (Hl)lsin а,

где H — напор насоса, м; | — коэффициент, учитывающий поте­

ри напора на преодоление воды в трубах,

равный

0,9—0,95;

а — угол наклона выработки.

 

 

Подача насоса QHпринимается из условия

 

 

где q — приток воды, м3/с; К — коэффициент

неравномерности

притока, равный 1,5—2. Недостаток схемы — в забое

выработ­

ки размещается всас насоса, который стесняет работу, сложно

.регулировать подачу насоса по притоку воды. Многоступенчатый водоотлив производится по двум схемам. П е р в а я — из забоя вода откачивается пневматическим за­

бойным насосом в бак, из которого горизонтальным насосом во­

да перекачивается на откаточный

горизонт,

в т о р а я

(см.

рис. 5.7) — забойным пневматическим

насосом

вода из

забоя

перекачивается в приемный колодец

насоса,

установленного

в сбойке. Далее вода перекачивается на откаточный горизонт. Забойные насосы «Байкал-2 и Н-1М с напором до 10 м обеспе­ чивают откачку воды по наклонной выработке с углом наклона 5—15° на расстояние до 100 м.

При выборе схемы водоотлива предпочтение следуетотдать второй схеме, при которой выработка не загромождается перекачным насосом с баками, расположение насоса в сбойке улуч­ шает условия его эксплуатации и ремонта. В однопутных выра­ ботках перекачной насос располагается в специальных камерах.

П р о в е т р и в а н и е о д и н о ч н ы х н а к л о н н ы х

в ы ­

р а б о т о к производится по нагнетательной схеме при

помощи

вентиляторов местного проветривания (ВМП) по металличе­ ским или прорезиненным трубам. Вентиляторы устанавливают на расстоянии 10—15 м от устья наклонной выработки.

При проведении наклонных стволов вентиляция может про­ изводиться через вертикальные скважины, пробуренные с по­ верхности земли (рис. 5.8,а).

При параллельной схеме проведения наклонного ствола или

уклона

с ходком

для вентиляции используют

сбойки

(рис. 5.8,6).

 

 

 

При небольшой длине ствола или уклона ВМП устанавлива­

ется на

поверхности

земли у устья наклонного

ствола

или на

откаточном горизонте у сопряжения с уклоном

(рис. 5.8,в).

Предохранительные устройства. При проведении наклонных выработок, работающих в забое, люди должны быть защищены от опасности падения сверху вагонеток и других предметов. Согласно ПБ в наклонных выработках должно быть установле­ но не менее двух прочных заграждений (барьеров) — одно в устье выработки, другое не далее 20 м от забоя.

Барьеры (рис. 5.9) изготовляют из рельсов или бревен, шар­ нирно закрепленных к верхняку рамы и нижним концом упи-

Соседние файлы в папке книги