Питання для самоконтролю

1. Назвіть попереджувальні ознаки раптових викидів вугілля, породи і газу.

2. Вкажіть основні властивості гірських порід.

3. Застосування коефіцієнту розпушеності в розрахункових задачах.

Задача

Визначте необхідну кількість вагонеток ВГ-2.5 для відвантаження 8.0 м³ (в масиві) глинистого сланцю.

Вимоги „Інструкції зі складання паспортів...” щодо змісту розділу „Проведення, кріплення і ремонт підготовчих виробок”

Розділ підписується начальником дільниці – виконавцем робіт і головним технологом шахти.

На лист графічної частини паспорту наносяться:

а) поздовжній і поперечний розрізи виробки в масштабі 1:100 або 1:50, на яких повинні бути показані:

- переріз і розміри виробки, а також ніш і сполучень, її розміщення відносно до пласта вугілля і бокових порід;

- конструкція і розміри постійного і тимчасового кріплення, мінімальне і максимальне відставання від вибою, відстань між вісями рам постійного і тимчасового кріплення, розклинювання рам з породами покрівлі, розташування затяжок, спосіб заповнення закріпного простору;

- типи і розміщення прохідницького і транспортного устаткування, ВМП з вентиляційними трубами, величини зазорів між кріпленням і устаткуванням, місця складування матеріалів;

- розміщення і розміри водовідвідних канав, тротуарів;

б) переріз виробки до і після пере кріплення в разі неможливості забезпечення її безремонтного підтримання. Поздовжній переріз виробки на місці пере кріплення. Кількість і місця установлення стояків підсилення кріплення, величина підривки порід, щільність встановлення і поперечні розміри кріплення, місця розклинювання рам, розміщення між рамних стяжок, спосіб заповнення порожнин за кріпленням;

в) деталі кріплення в масштабі 1:10 (конструкція замка при кріпленні кріпильними рамами, забиття стояків у підошву тощо). У разі кріплення виробки бетоном чи залізобетоном повинні вказуватися конструкції кружал, а також строки їх знімання;

г) таблиця витрат кріпильних матеріалів;

д) графік організації робіт у виробках з ув’язкою його з роботами у прилеглих виробках, перелік робіт, які не можна виконувати одночасно, графік виходу робітників, характеристика вибою (таблиця);

є) шляхи пересування людей запасними виходами.

У пояснювальній записці до розділу обґрунтовуються (у разі необхідності) прийняті рішення і параметри, надаються пояснення і доповнення окремих позначень графічної частини розділу.

Питання для самоконтролю

1. У разі кріплення виробок бетоном (залізобетоном) чи повинні вказуватися конструкції кружал (що таке „кружала”?), а також строки їх знімання?

2. Як Ви розумієте поняття переліку робіт, які не можна виконувати одночасно?

3. Поясніть термін „Безремонтне підтримання виробки”.

Класифікація способів буріння шпурів

Буріння – процес послідовного руйнування породи у вибої шпуру чи свердловини і вилучення продуктів руйнування.

Шпур – циліндрична порожнина в гірничій породі діаметром до 75 мм і глибиною до 5 м. Шпури використовують для розташування зарядів вибухових речовин, нагнітання води в пласт, анкерування гірничих порід тощо. Аналогічну шпуру порожнину діаметром 75 мм і глибиною понад 5 м називають свердловиною.

Буровими роботами називають роботи по бурінню шпурів чи свердловин бурильними машинами.

Розрізняють механічні і немеханічні способи буріння шпурів. Із механічних способів відомі термічний, вибуховий, електроімпульсний, електромагнітний і ін.

У вугільних шахтах застосовують тільки механічний спосіб буріння шпурів. Машини, які застосовують для механічного буріння шпурів, називають бурильними, а буровий інструмент – бурами. При такому способі руйнування породи здійснюється під дією сил, які передаються від бурильної машини буровому інструменту, а від нього - на вибій шпура. В такому випадку інструмент, який руйнує породу, пересувається під дією обертового моменту і осьового зусилля. В залежності від зусиль, які застосовуються, і характеру роботи інструменту у вибої, розрізняють такі види механічного буріння: обертове; ударно - поворотне; ударно-обертове і обертово-ударне.

Шпури бурять різними бурильними машинами: ручними, колонковими свердлами, перфораторами, бурильними установками.

Обертове буріння – руйнування породи в шпурі здійснюється завдяки посуванню інструменту по гвинтовій лінії, яка має форму різця.

Обертовий спосіб буріння в порівнянні з іншими має такі переваги: бурильні машини в основному працюють на більш дешевшій електричній енергії; безперервність процесу руйнування гірничої породи забезпечує більш високу швидкість буріння, менший шум і вібрація машини при роботі, руйнування породи проходить крупним зрізом, що зменшує пилоутворення. Основний недолік – неможливість буріння шпурів в породах великої міцності.

Обертове буріння раціонально використовувати для буріння шпурів в малоабразивих породах з ƒ = 6÷8. Такий принцип буріння застосовується при бурінні шпурів електросвердлами типу СЕР-19М, ЕР-14Д2М, ЕР-18Д2М. Діаметр шпурів становить 36-43 мм, глибина – до 3 м. Електросвердла, які використовують в газових шахтах, виготовляють у вибухобезпечному виконанні і, як правило, з пневмоенергією (СР-31М, СР-3Б1М). Ручні електросвердла працюють від мережі напругою 127 В, потужність двигуна до 2 кВт, вага до 25 кг.

Обертове буріння закладене також в основу бурильних установок, які представляють собою бурильну машину, що монтується на колесно-рейковому, пневмоколесному або гусеничному ходу. В бурильну установку, як правило, входять: бурильна головка, подавальник, маніпулятор, ходова частина, електро-, пневмо- або гідро обладнання. Установки БУЕ-3, БКГ-3 призначені для буріння шпурів по породах з коефіцієнтом міцності ƒ = 16 при висоті зони обурювання 3,8-4,5 м і її ширині 5-6 м. Вага установок - 5-10 т.

Ударно-поворотне буріння характеризується тим, що при цьому способі клиновидний буровий інструмент входить в породу під дією короткочасного, але великого за величиною ударного зусилля, яке направлене по осі бурового інструменту. Обертовий момент також не великий. Після кожного удару внаслідок пружності породи і інструменту останній відскакує від вибою і повертається механізмом повороту на кут, який становить 10º-20º. За таким принципом працюють перфоратори на стисненому повітрі ПП-6ЗВ, ПП-54В1, ПП63В, ПП-63ВВ. Витрати стиснутого повітря - 2,8-3,8 м³/хв, ударна енергія до 63 Дж, вага 24-35 кг. Для полегшення праці при бурінні перфораторами використовують пневмопідтримки. Діаметр шпурів - 32-46 мм, глибина до 5 м, коефіцієнт міцності порід ƒ>5. Якщо свердло встановлюють на розпірній колонці, то такі свердла називають колонковими (ПК-60А, ПК-75А, ƒ = 8 ÷ 20).

Для буріння шпурів, направлених знизу вверх під кутом 45º, використовують телескопні перфоратори.

Основна перевага цього способу – можливість бурити шпури в міцних породах. Недоліки: перервність і більш довгий процес руйнування породи, ніж при обертовому бурінні, вібрація машини при роботі, велике пилоутворення і значний шум.

Обертово-ударне буріння можна розглядати як ударне буріння з безперервним обертанням бурового інструменту. Обертово-ударне буріння використовують при бурінні по породах з ƒ = 8 ÷ 20 і при бурінні свердловин діаметром 85-150 мм, довжиною до 70 м (БУР-2, СБУ-2М). Ці установки застосовуються у виробках з площею поперечного перерізу 6 ÷ 20 м², довжина шпурів - 2,5-25,5 м, вага установки - 5,7-11 т.

Обертово-ударний спосіб буріння шпурів в даний час є найбільш досконалим, так як в ньому використані переваги обертового і ударно-поворотного способів буріння: безперервність процесів руйнування гірничої породи, що забезпечує високу швидкість буріння, застосування в породах великої міцності, виключається застосування ручної праці; покращуються санітарно-гігієнічні умови праці. Основний недолік – конструкція бурильних машин більш складна і дорога, ніж для обертового чи ударно-обертового способів буріння шпурів.

Використання бурових установок при бурінні шпурів збільшує швидкість проведення виробок на 25% і зменшує трудомісткість робіт.

Вибір бурильних машин для буріння шпурів повинен проводитись в залежності від міцності порід, розмірів поперечного перерізу гірничих виробок. Буровий інструмент, який використовується, повинен відповідати призначенню в залежності від вибраної бурильної машини, а також властивостям порід, діаметрам патронів ВР.

З метою підвищення безпеки і ефективності бурових робіт необхідно:

• перед початком буріння проводити оббирання покрівлі виробки, поверхні вибою з наступною розміткою шпурів у відповідності з паспортом БПР;

• при забурюванні підтримувати штанги спеціальними пристосуваннями;

• не допускати присутність людей в зоні роботи бурових машин;

• використовувати раціональний режим буріння з врахуванням властивостей гірничих порід і способів буріння;

• обов’язково проводити роботи по огляду і профілактичному ремонту бурильного обладнання в процесі експлуатації, своєчасно заточувати інструмент, користуватись шаблонами для контролю геометричних параметрів інструменту;

• виконувати передбачені заходи боротьби з пилом, а саме:

а) промивку шпурів при бурінні;

б) відсмоктування пилу;

в) попереднє зволоження масиву;

г) зрошення відбитої гірничої маси;

д) ефективне провітрювання;

е) використання індивідуальних засобів захисту;

• передбачувати заходи по боротьбі з вібрацією і шумом, тобто:

а) використовувати вібраційні рукавиці;

б) використовувати навушники та проти шумні вкладиші;

в) забороняти буріння без встановлених на перфораторах глушників шуму.

Промивку шпурів при бурінні здійснюють промивочними пристроями різних конструкцій. На бурильних машинах передбачені засоби блокування, При непрацездатності пилоподавлення, яке засновано на воді, необхідно використовувати сухе пиловловлення.

На шахтах, небезпечних за газом, чи таких, що розробляють пласти, які небезпечні за пилом, у вугільних і змішаних вибоях тупикових виробок, забороняється підривання зарядів в два чи більше прийоми.