Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Проведення та кріплення гірничих виробок

Прояви гірського тиску

У недоторканому масиві, тобто до проведення виробки, гірські породи знаходяться в об'ємному рівноважному напруженому стані. Звичайно вважається, що напруження зумовлені тільки щільністю товщі порід, а масив умовно розглядається як однорідний та ізотропний. В переважній більшості умов вертикальна компонента напружень перебільшує горизонтальні, але в деяких районах земної кулі існує аномальний розподіл напружень, коли бокові напруження в 2–5 разів більше вертикальних завдяки тектонічним процесам.

Проведення підземних гірничих виробок викликає зміну напруженого стана порід, що існував до цього, і в контурі виробки виникає концентрація напружень, що характеризується коефіцієнтом концентрації, який виражається відношенням значення напруження, що виникає після проведення виробки, до значення напруги, що існувала у тієї ж точці в недоторканому порідному масиві. Значення коефіцієнта концентрації може коливатися в широких межах. У звичайних умовах його значення коливається від 2 до 3.

Характер проявів гірського тиску залежить від співвідношення величини напружень і міцності масиву навколо виробки. Якщо напруження відносно високі, вони можуть викликати руйнування або пластичне деформування порід в певній зоні навколо виробки і для її нормальної експлуатації необхідно застосування гірничого кріплення. Величина напружень в зоні руйнування знижується і навколо неї виникає зона знижених напружень (непружних деформацій) (рис. 2-2). Зона максимальних напружень відсувається від контуру вглиб масиву. Зміщення контуру виробки, викликане пружними і непружними

Гірський тиск може виявлятися в різних формах.

1. Пружне або пружно-в’язке зміщення порід без їх руйнування.

Вивалоутворення (місцеве або регулярне) в слабких, тріщинуватих та дрібношаруватих породах.

Руйнування і зміщення порід (в тому числі вивалоутворення) під впливом граничних напружень в масиві по усьому периметру перетину виробки або на окремих його дільницях.

Видавлювання порід у виробку внаслідок пластичної течії, в тому числі – з боку підошви (обдимання порід).

Форми і розміри поперечного перетину виробок. Конструкції кріплення.

Форма поперечного перетину горизонтальних виробок встановлюється відповідно до фізико-механічних властивостей порід та стану порід, якими вони проводяться, величини та напрямку гірського тиску, терміну служби та прийнятої конструкції кріплення.

Якщо виробку не кріплять, їй надається склепінна форма поперечного перетину, яка наближається до форми склепіння природної рівноваги.

Прямокутна форма (рис. 2.3, а) найчастіше використовується при відсутності бокового тиску порід й у тих випадках, коли виробки кріпляться дерев’яним, штанговим або змішаним кріпленням (бетонні стінки і перекриття з металевих балок).

Трапецієподібне кріплення сприймає як вертикальний, так і боковий тиск. При цій формі виробки звичайно кріплять деревом, металом, збірним залізобетоном (рис. 2.3, б). Поширено при проведенні нарізних виробок.

Форми поперечного перетину виробок

Полігональна форма приймається у тому випадку, коли виробки кріплять залізобетоном, рідше – для посилення трапецієподібного дерев’яного кріплення (рис. 2.3, в).

Склепінну форму застосовують при кам’яному або бетонному кріпленні. При цьому склепіння буває трьохцентрове (коробкове) і півциркульне з прямолінійними або криволінійними стінками (рис. 2.3, г).

Аркове кріплення використовується за наявності вертикального і бокового тиску гірських порід (рис. 2.3, д). Звичайно виробки кріпляться металевими арками різних конструкцій.

Кругла форма найбільш підходить при наявності всебічного тиску (рис. 2.3, е). У цьому випадку виробки кріплять збірними залізобетонними елементами, бетоном або металевим кріпленням. Вуглеспускні свердловини можуть взагалі не кріпитися. Якщо один з компонентів гірського тиску значно більший за інші, використовується еліпсоподібне кріплення (рис. 2.3, ж, з).

Перелічені форми поперечного перетину виробок використовують у всіх підготовчих і капітальних виробках з урахуванням впливу на них різних факторів.

Розміри поперечного перетину виробки у світлі залежать головним чином від її призначення та зумовлюються габаритами рухомого составу або конвеєра, кількістю рейкових шляхів, зазорами між кріпленням та найбільш виступаючою частиною рухомого составу або конвеєра, способом переміщення людей та кількістю повітря, яке проходить виробкою.

При проектуванні поперечного перетину виробки у світлі необхідно враховувати запас на можливі усадки порід, що залежить від типу виробки, умов її підтримки і потужності пласта m.

У типових перетинах передбачена вертикальна податливість кріплення 300 мм і горизонтальна на рівні 1,8 м від підошви виробки – 230—290 мм. У виробках, закріплених податливим кріпленням, дуже важливо правильно установити запас на осадку, що може забезпечити її безремонтне підтримання на весь термін служби.

Мінімальну висоту виробки вимірюють від рівня голівки рейок до внутрішньої поверхні кріплення, і вона повинна за Правилами безпеки (ПБ) дорівнювати 1,9 м у головних відкаточних і вентиляційних виробітках та 1,8 м у дільничних підготовчих виробітках.

Кріплення виробок.

Дерев'яне кріплення. Недоліками такого кріплення є недовговічність, горючість, схильність до загнивання і невелика абсолютна міцність. Основним видом дерев'яного кріплення в горизонтальних виробках є кріпильна рама, що складається з верхняка і двох стояків. Таку раму називають неповною. Кріпильні рами звичайно бувають трапецієподібної форми, рідше прямокутної, а в окремих випадках у вигляді неправильної трапеції.

Дерев'яне кріплення доцільно застосовувати там, де за термін служби виробки не буде потрібно суттєвих ремонтів і перекріплень, тобто при терміні служби не більш 2—3-х років.

Елементи рам виготовляють із круглого лісу діаметром 16—32 см. Кріпильні рами встановлюють суцільно одна до одної (суцільне рамне кріплення) або на відстані в осях 0,5—1,2 м (кріплення врозбивку). у останньому випадку покрівлю і боки виробки затягують обаполами або дошками.

Звичайні кріпильні рами вважаються жорстким кріпленням. Неповним рамам можна надати вертикальну податливість до 10—12 см загострюванням кінців стійок по формі конуса або клина. При певному навантаженні на раму загострена частина стійок зминається і рама опускається.

При значному гірському тиску кріпильні рами посилюються або за допомогою середньої стійки або стропильними чотирьох – восьмигранними конструкціями.

Металеве кріплення. Металеве кріплення унаслідок високої його міцності, довговічності, вогнестійкості і можливості повторного використання широко застосовують у капітальних і підготовчих виробках у вигляді арок, трапецієподібних діжцеподібних рам і кілець, що можуть бути жорсткими, податливими і шарнірними Трапецієподібні металеві рами відносяться до жорсткого кріплення і застосовуються у виробках із значним терміном службі (більше 3—5 років).

Трапецієподібні металеві рами застосовують у виробках із терміном служби від 3 до 10 років при стійкому гірничому тиску. Елементи трапецієподібних рам виготовляють із двотаврових балок № 16—17. З'єднання верхняка зі стояками здійснюють за допомогою накладок або спеціальних башмаків. Гідностями металевого трапецієподібного кріплення є простота виготовлення й установки. Недоліками є відсутність податливості, і менша несуча спроможність елементів кріплення, чим в аркових конструкціях.

Арковекріплення виконується у вигляді жорстких, шарнірних або податливих конструкцій. Жорстке кріплення виготовляється у вигляді двохшарнірної арки із двотавру № 14—20, із залізничних та рудничних рейок і звичайно складається з двох піварок, що поєднуються у замку за допомогою металевих накладок і болтів.

Найбільш поширене аркове податливе трьохланкове кріплення КМП-А3 зі спецпрофілю СВП, що складається з 3-х елементів: верхнього сегмента, обкресленого одним радіусом, і 2-х бічних елементів, криволінійних по всієї довжині або що мають прямолінійну ділянку (рис. 2-6). Елементи арки з'єднують внахлест і стягують двома хомутами. Арки звичайно встановлюють через 0,5—1,2 м і з'єднують між собою в 3-х місцях міжрамними стяжками (розстрілами). Податливість кріплення обумовлюється ковзанням елементів у вузлах їхніх сполучень після того, як зовнішнє навантаження перебільшує сили тертя. У трьохланкового кріплення вертикальна податливість досягає 300—350 мм.

В умовах, коли необхідно забезпечити більшу податливість, використовується п’ятиланкове аркове кріплення КМП-А5 з податливістю до 1000 мм, яка досягається за рахунок використання додаткових стійок.

Для забезпечення стійкості у подовжньому напрямку між рамами, арками або кільцями кріплення обов’язково повинні встановлюватись дерев’яні або металеві розпірки в кількості не менше двох на кожний елемент. Іноді дерев’яні розпірки встановлюють суцільно, тоді вони виконують роль звичайної затяжки.

Кам'яне ібетонне кріплення застосовують для кріплення виробок із великим терміном служби і при значному гірському тиску поза зоною впливу очисних робіт (рис. 2-7). Бетоном і каменем кріплять переважно основні виробки приствольного двора, камери, квершлаги, польові штреки.

У якості основної форми застосовують склепінну з прямолінійними або (при значному боковому тиску) криволінійними стінами. Кріплення складається із фундаментів, стін і склепіння. Фундаменти являють собою частину стін, що розташовується нижче рівня поверхні підошви, та мають глибину: з боку водовідливної канавки 500, з іншого боку 250 мм. Товщина бетонного кріплення приймається в залежності від розмірів поперечного перетину виробки у світлі і міцності порід. В практиці гірничих робіт товщина бетонного кріплення звичайно знаходиться в діапазоні 150—500 мм.

В породах, схильних до здимання, бетонному кріпленню надають замкнуту форму у вигляді конструкції із зворотнім склепінням і кільцевої.

Кам'яне кріплення зводиться зі штучних каменів на цементно-пісковому розчині. При значному гірському тиску і зсуві порід застосовують податливе кам'яне кріплення, що будується з литих каменів з укладкою між ними пружних прокладок. В загальному обсязі кріплення кам’яне кріплення є мало поширеним, оскільки для його зведення необхідна цеглина особливої якості (звичайні цеглини швидко розмокають і руйнуються), а також із-за високої трудомісткості зведення. Те ж стосується і кріплення із бетонних блоків (бетонітів).

Гідністю кам'яного кріплення є його здатність сприймати гірський тиск відразу після зведення, що визначає його застосування при швидкому розвитку гірського тиску. Недоліки – значна трудомісткість робіт із зведення кріплення, наявність швів, що знижують міцність і монолітність кріплення.

Бетонне монолітне кріплення характеризується більшою міцністю в порівнянні з кам'яним і кращим приляганням до породи. Крім того, її зведення можна цілком механізувати, що різко підвищує продуктивність праці і знижує трудомісткість і вартість робіт.

Оскільки звичайне бетонне кріплення добре сприймає лише стискаюче навантаження,у найбільше відповідальних капітальних виробках або їхніх ділянках при великих навантаженнях, особливо нерівномірних, застосовуютьмонолітне залізобетонне кріплення, яке завдяки арматурному посиленню здатне сприймати також розтягуючі і зсувові навантаження.

При зведенні монолітного залізобетонної кріплення гірничих виробок застосовують гнучку, жорстку і змішану арматуру. Гідність монолітного залізобетонного кріплення полягає у великій несучій здатності, монолітності, гарному приляганні до навколишніх порід і можливості застосування при різноманітній формі поперечного перетину виробок. Водночас таке кріплення характеризується великою трудомісткістю в зведенні і витратою значної кількості металу.

Змішаним називають кріплення, основні несучі елементи якого виконують із 2-х або більш видів матеріалів. Металеві верхняки або 3-х шарнірні арки застосовують у поєднанні з дерев'яні стояками при відносно великих прольотах виробок і значному вертикальному тискові, але при невеликому терміні служби виробки. У капітальних виробках при відсутності бічного тиску часто застосовують металеві верхняки з двотавру у поєднанні з вертикальними кам'яними стінами. Між металевими верхняками влаштовують невеликі бетонні або кам’яні склепіння, або цей простір затягують з/б затяжками. Застосовують також склепінне кріплення зі стінами з каменів і бетонним склепінням.

Способи і схеми будівництва виробок

Розрізняють звичайний і спеціальний спосіб будівництва виробок.

Звичайний спосіб застосовується в стійких породах, що припускають оголення вибою виробки без спеціальних методів або пристроїв для його підтримки і забезпечення безпечних умов праці прохідників.

Спеціальними способами проводяться виробки в хитливих, пухких, сипучих або багатоводних породах, коли не можна оголити забій без що випереджає кріплення, щита або спеціальних заходів, спрямованих на зміцнення порід.

Спосіб будівництва виробки характеризується в кожному окремому випадку технологією її проведення. Основний елемент технології – процес відділення породи або корисного копальневого від масиву. Цей процес залежить від фізико-механічних властивостей порід, типу кріплення, площі перетину виробки і її довжина. Розрізняють такі технології відділення породи від масиву: буропідривна, механічна, гідравлічна, ручна, комбінована.

Буропідривна технологія застосовується при любій міцності порід, коли механічний або інші способи неможливі або неефективні. Площа перетину виробки обмеження не має.

Механічна технологія застосовується при коефіцієнті міцності порід в основному не вище 6—7. Довжина виробки більш 200 м, площа перетину обмежена технічною характеристикою прохідницького комбайна, бурової машини, прохідницького щита або іншого механічного агрегату.

Гідравлічна технологія застосовується при коефіцієнті міцності порід не вище 1—2, хоча гідрогармати застосовуються при більш міцних породах

Проведення горизонтальних виробок буропідривним способом

У однорідних міцних породах виробки проводять звичайно суцільним вибоєм буропідривним способом. У склад прохідницького циклу при цьому входять такі процеси.

Основні:

буравлення шпурів;

заряджання шпурів;

підривання;

провітрювання вибою;

вбирання породи;

встановлення постійного кріплення;

допоміжні:

приведення вибою у безпечний стан;

встановлення або висування тимчасового кріплення;

нарощування вентиляційного трубопроводу;

устрій водовідливної канавки;

настилання тимчасового та постійного рейкового шляху або нарощування привибійного конвеєру.

При проведенні виробок буропідривним способом доцільно сполучати у часі виконання наступних процесів: бурінням шпурів, кріплення, настилання рейкового шляху (нарощування конвеєра), навішування вентиляційного трубопроводу, проведення водовідливної канавки;

Буропідривні роботи

Основним документом для виробництва підривних робіт у шахтах є паспорт БПР. Особливе місце при упорядкуванні паспорту повинне приділятися схемі розташування шпурів, розподілу ступіней уповільнення, типу і величині заряду ВР.

У вугільних шахтах застосовують переважно запобіжні ВР (вибухові речовини): амоніт Т-19, АП-5ЖВ, угленіт П-12ЦБ, Е6, іоніт. У СНД ВР виготовляють у патронах діаметром 28, 32, 36 і 45 мм. При звичайному підриванні застосовують частіше патрони діаметром 36 мм, при контурному підриванні – 32 мм. За кордоном – відповідно 28—32 мм та 18,5—25 мм.

Підривання у шахтах, небезпечних по газу та пилу, дозволяється тільки електричне – електродетонаторами миттєвої дії (ЕД-8П, ЕД-8ПМ) та короткоуповільненої (ЕДКЗ-ПМ-15, ЕДКЗ-ПМ-25) дії.

Обсяг та величина заряду. Питому витрату ВР (кг/м³, кг/м) приймають заданими практики або визначають по емпіричним формулам. Витрата ВР на розрахункову величину посування вибою (кг) визначається як помноження питомої витрати на обсяг підривання (м, м³).

Кількість та глибина шпурів. Кількість шпурів у вибої визначається або по емпіричним формулам або на підставі досвіду з урахуванням ряду факторів: витрати ВР і діаметра їх патронів, площі перетину виробки.

В шахтах та рудниках, безпечних по газу та пилу, коефіцієнт заповнення шпуру при колонковому (суцільному) заряді приймають рівним 0,7—0,85. В шахтах, небезпечних по газу та пилу, довжина забивки по ПБ повинна дорівнювати: при глибині шпурів від 0,6 до 1 м – половині довжини шпуру; у шпурах глибиною більш 1 м – не менше 0,5 м. Остаточно кількість шпурів визначається шляхом опитних підривів.

Глибина шпурів залежить від фізико-хімічних властивостей порід, площі вибою, типу бурового обладнання та загальної організації робіт. Частіше глибина шпурів 1,6—2,6 м. Коефіцієнт використання шпуру КВШ складає 0,83—0,87. Для його підвищення глибину врубових шпурів приймають на 100—200 мм більше глибини відбійних шпурів.

Розташування шпурів. Схему розташування шпурів обирають в залежності від міцності та структури порід, розмірів площі перетину виробки, кількості відкритих поверхонь.

З точки зору призначення шпурів їх поділяють на врубові, відбійні та ті, що оконтурюють

Розташування шпурів у вибої:

1-6 – врубові шпури; 7-11 – відбійні шпури; 12-24 – оконтурювальні шпури (22 – шпур для канавки)

Врубові шпури призначені для утворення додаткової відкритої поверхні і, як наслідок поліпшити умови підривання відбійних шпурів, які руйнують основний обсяг породи. Остання група шпурів надає виробці проектні розміри і контури. Оконтурюючі шпури буравлять під нахилом вбік контуру виробки.

Відстань між сусідніми шпурами не менше 0,3 м по породі з міцністю менше 7 та 0,43 м по породі з міцністю понад 7 і не менше 0,6 м по вугіллю; відстань між оконтурюючими шпурами 0,6—0,8 м. Їх забурюють на відстані 10—30 см від контуру виробки.

Щоб уникнути перебору порід при підриванні, застосовують контурне підривання переважно методом зближених зарядів. У цьому випадку збільшують кількість оконтурюючих шпурів, буравлять їх перпендикулярно до вибою та заряджають меншою кількістю ВР. Контурні шпури розташовують на відстані 10—12 мм від контуру виробки.

Типи врубів характеризуються схемою розташування врубових шпурів. У міцних породах (f > 12) і в'язких широке розповсюдження отримали прямі вруби (здебільшого на рудниках), що утворюються шпурами, які пробуравлені під прямим кутом до площі вибою (призматичні вруби, а, б). Всі шпури мають однакову довжину, Іноді у центрі пробурюють додатково незаряджений шпур (свердловину).

Типи врубів і схеми розташування шпурів при проведенні виробок в однорідній міцній породі

На вугільних шахтах отримав розповсюдження також спірально-шагаючий вруб, у якому шість шпурів з глибиною від 0,9 до 2,8 м розташовуються по спіралі. Відстань від центрального шпуру до шпурів по спіралі збільшується від 15 до 40 см. Заряди ВР підривають послідовно, починаючи від центра.

З врубів, що утворюються нахиленими шпурами, частіше застосовують клинові вруби, які можуть бути вертикальними (в, д) та горизонтальними (г), а також верхніми, центральними та боковими. У виробках з площею перетину більше 7 м² частіше застосовують вертикальні клинові вруби. У породах з f = 5—7 застосовують подвійний (д), а у породах з f = 8—12 – трійний клиновий вруб.

Значення і порядок подачі сигналів:

а) перший сигнал – „Попереджувальний!” (один протяжний). Сигнал подається перед заряджанням.

Після закінчення робіт по заряджанню і виходу осіб, пов’язаних зі заряджанням, підривники приступають до монтажу підривної мережі.

б) другий сигнал – „Бойовий!” (два протяжних сигнали). За цим сигналом виконується підривання зарядів.

в) третій сигнал – „Відбій!” (три коротких).означає закінчення підривних робіт.

Сигнали повинні подаватися підривником (старшим підривником), що виконують підривні роботи.

У випадку коли заряд не вибухнув (відказ) роботи зупиняють, паралельно бурять шпур на відстані 0,3м і підривають у ньому заряд. Після підривання вибій провітрюють не менше 15хв.

Провітрювання вибою.

Для створення нормальних умов роботи в підготовчому вибої виробка на всьому протязі повинна провітрюватися свіжим струменем із таким розрахунком, щоб повітря у вибої містило не менше 20 % кисню, не більше 0,5 % вуглекислого газу, причому зміст інших газів повинний бути безпечним і нешкідливим для здоров'я людей. Температура повітря не повинна перевищувати +26º С при відносній вологості до 90 %; у випадку перевищення температури повинні застосовуватися дільничні кондиціонери. Підготовчі вибої провітрюють за допомогою загальношахтної депресії або вентиляторами місцевого провітрювання (ВМП). Загальним струменем провітрюють виробки невеликої довжини або паралельні виробки. У одиночних виробках застосовують місцеве провітрювання.

ВМП за родом енергії можуть бути пневматичні й електричні, а за принципом роботи відцентрові та осьові. Відцентрові ВМП (ВЦ-7, ВЦ-9, ВЦПД-8, ВЦП-16) застосовують для проведення виробок великої довжини (1,5-2 км) і в умовах великого газовиділення, коли для провітрювання виробки потребується понад 1000 м³/хв повітря. Пневматичні ВМП застосовують на шахтах небезпечних по раптових викидах газу і вугілля.

Розрізняють три схеми провітрювання тупикових підготовчих вибоїв: нагнітальну, усмоктувальну і комбіновану

Способи провітрювання тупикових виробок:

а – нагнітальний; б – усмоктувальний; в – комбінований;

1 – нагнітальний вентилятор; 2 – усмоктувальний вентилятор; 3 – гнучкий трубопровід; 4 – жорсткий трубопровід; 5 – перемичка

Нагнітальнасхема провітрювання (а) застосовується найбільше часто. При її застосуванні повітря, що виходить з відносно великою швидкістю з кінця трубопроводу, розріджує продукти вибуху і вимиває газову суміш із вибою. Водночас при нагнітальному провітрюванні продукти вибуху, що видаляються, рухаються по усієї виробці, утруднюючи виробництво робіт. Нагнітальний вентилятор установлюють на свіжому струмені на відстані не менше 10 м від місця виходу продуктів вибуху, щоб усунути їхнє засмоктування вентилятором і нагнітання у вибій разом із свіжим повітрям. Відстань від кінця трубопроводу до вибою не повинна перебільшувати 8 м.

При усмоктувальній схемі провітрювання (б) у вентиляційний трубопровід потрапляють лише гази, утворені при вибуху у вибої і знаходяться в безпосередній близькості від вхідного отвору. Перевагою даної схеми провітрювання є те, що виробка на всьому протязі залишається вільною від продуктів вибуху. Суттєвим недостатком даної схеми є те, що у вибою утворюється застійна зона, рух повітря у якій в бік трубопроводу відсутній; необхідно використовувати жорсткі трубопроводи.

Для забезпечення швидкого провітрювання виробки по всієї її довжині застосовують комбіновануОшибка! Закладка не определена. схему провітрювання (в) У цьому випадку на деякій відстані від вибою встановлюють перемичку з дверима, що під час провітрювання повинні бути закриті. Через цю перемичку проходять два трубопроводи, по одному з яких повітря нагнітається до вибою, а по другому – усмоктується. Недостатком способу є необхідність мати 2 вентилятори і виконувати додаткові роботи по переносу нагнітального вентилятора і перемички.

Вентиляційні груби виготовляють із металу, тканини і полімерних матеріалів. Металічні труби з листової сталі виготовляють діаметром 300—800 мм. Довжина кожної ланки 2—3 м. Окремі труби з'єднують за допомогою фланців болтами. Для ущільнення розміщують прокладки.

Труби з прорезиненої тканини довжиною ланок 5, 10 і 20 м і діаметром 300—1000 мм легкі, швидко встановлюються і мають безфланцеве поєднання ланок за допомогою пружинних кілець. Недостатками їх є відносно мала міцність і високий коефіцієнт аеродинамічного опору. Альтернативний варіант – труби з текстовініту, пластикату, капрону та ін.

Розрахунок провітрювання складається з вибору схеми і способу провітрювання гірничої виробки, розрахунку кількості повітря, подаваного у вибій або що видаляється з нього, вибору типу і діаметра труб, визначення витоків повітря, підрахунку депресії, вибору типу ВМП.

Кількість повітря, необхідна для провітрювання тупикових виробок, визначається по чотирьох факторах:

за розрідженням газу, що виділяється (СН₄або СО₂);

за кількістю газів, що виділяються під час вибуху;

за числом людей у виробці;

за мінімальною швидкістю руху повітря;

за мінімальною швидкістю руху повітря в залежності від температури і вологості.

Після провітрювання вибій призводять у безпечний стан. При цьому гірничий майстер і підривник оглядають вибій і перевіряють, чи усі шпури вибухнули. Якщо виявлені відмови, то підривник робить їхню ліквідацію. Після цього або якщо всі шпури вибухнули, перевіряється стан кріплення, покрівлі і боків виробки. Ушкоджене кріплення виправляють. Породи покрівлі і боків обстукують оборником, тим самим, відокремлюючи шматки породи, що відшарувались.

Проведення виробок за допомогою комбайнів

Принцип дії прохідницьких комбайнів заснований на механічному способі відділення корисного копального або породи від масиву. При комбайновій технології процес проведення виробки носить безупинний характер, досягається високий рівень механізації і безпеки робіт, забезпечується велика стійкість оголень гірських порід, тому що не порушується масив за контуром виробки, підвищується в 2,5—10 разів швидкість проведення виробки й у 4—6 разів – продуктивність праці; знижується в 1,5—2 рази собівартість готової виробки.

По своїй конструкції і призначенню прохідницькі комбайни поділяються на комбайни роторного типу з руйнацією масиву по всій площі вибою, і виборчої дії.

Дія виконавчих органів комбайнів роторного типу заснована на принципі роздавлювання, сколювання або різання гірничого масиву. Наприклад, прохідницький комплекс «Союз-19у» призначений для проведення виробок перетином 20,6 м² по породам міцністю до 10. Комплекс забезпечує механізовану руйнацію породного вибою, вантаження і транспортування гірничої маси, кріплення горизонтальних і похилих (до 10°) гірничих виробок.

До складу комплексу входить комбайн, перевантажувач і устаткування для монтажу кріплення, що дозволяє цілком механізувати процес зведення кріплення без припинень комбайна. Комплекс оснащений апаратурою автоматики, що забезпечує контроль положення комбайна у виробці й автоматичне регулювання швидкості подачі виконавчого органа на вибій у залежності від навантаження електродвигунів приводу. Комбайн має комбінований виконавчий орган, оснащений шарошками конічної форми. Центральна частина вибою руйнується лобовим забурником методом роздавлювання, а інша частина – методом сколювання. Спочатку пробурюється кругла виробка діаметром 5 м, потім бермовими органами їй надається аркова форма. Ковшами, установленими на головному виконавчому органі, зруйнована порода з вибою подається на стрічковий конвеєр комплексу і передається перевантажувачем на інші транспортні способи.

Комбайн роторного (бурового) типу

Застосовують також інші комбайни бурового типу: ПК-8М (площа перетину 8—9 м²), КРТ (16,5 м², f ≤ 8), ТОР-2 (10,8 м², f ≤ 6), «Урал-10КСА» (7,8—10,2 м²), «Урал-20КСА» (13,4—20,2 м², f ≤ 4).

Ефективне використання комбайнів бурового типу забезпечується за умови існування широкого фронту робіт (велика довжина виробки і великий загальний річний обсяг проведення виробок).

Комбайни виборчої дії мають стрілоподібний виконавчий орган, оснащений різцевою коронкою подовжнього або поперечного різання, гусеничну систему подавання та навантажувальний пристрій у вигляді стола з нагрібаючими лапами. Вони призначені для проведення горизонтальних і похилих гірничих виробок по м'яким породам, вугіллю або змішаному, вибою із міцністю порід до 6-8. Цей тип комбайнів широко застосовується яку у вітчизняній, так і в закордонній гірничій промисловості, їхнє достоїнство – можливість роздільної виїмки вугілля і породи, порівняльно невелика маса, можливість монтажу у виробках з малим перетином без використання спеціального обладнання. Комбайнову технологію застосовують з метою досягнення максимальної швидкості проведення виробки, і, як наслідок, скорочення терміна спорудження виробки. Одержати оптимальні показники можна за умови забезпечення максимальної продуктивності комбайна за рахунок збільшення коефіцієнта його використання, застосування високопродуктивних транспортних засобів і безперебійного матеріально-технічного постачання, а також добре продуманої організації робіт. Зараз вітчизняна промисловість випускає такі комбайни виборчої дії: КСП-22 (7—21 м², f ≤ 5, К_пр ≤ 0,5[1]), КСП-32 (10—29 м², f ≤ 7, К_пр ≤ 0,75), КСП-42 (12,5—32 м², f ≤ 8, К_пр ≤ 0,75), П-110 (7—25 м², f ≤ 7, К_пр ≤ 0,75), П-220 (9—30 м², f ≤ 8, К_пр ≤ 0,85), 4-ПП-2М (9—25 м², f ≤ 7, К_пр ≤ 0,75).

Комбайн виборчої дії

Прохідницький цикл при комбайновій технології проведення виробок включає три основних процеси: виймання і навантаження гірської маси, транспортування гірської маси, зведення кріплення. Прохідницький цикл при цій технології не мас ярко виражених меж, як при буропідривній технології. Обробку вибою коронкою виконавчого органу комбайну виконують заходками, які звичайно дорівнюють шагу встановлення кріплення, а при стійких породах – до 2—3 м. Вручну здебільшого виконують роботи по заготовленню елементів кріплення (піднесення, підготовка до встановлення), проведення водовідливної канавки, настилання рейкового шляху (піднесення, укладка шпал, зболчування рейок), навантаженню і розвантаженню кріпильних матеріалів, по зачистці підошви.

Значний вплив на техніко-економічні показники комбайнової проходки робить організація транспорту гірської маси. Між комбайном і транспортними засобами звичайно розташовується перевантажувач. Незалежно від конструкції перевантажувача транспортна лінія повинна забезпечувати безперервний потік гірської маси з виробки. Можливі схеми транспортних ланцюгів:

комбайн – перевантажувач – скребковий конвеєр – состав вагонеток;

комбайн – перевантажувач – состав вагонеток;

комбайн – перевантажувач – скребковий конвеєр – стрічковий конвеєр;

комбайн – перевантажувач – стрічковий конвеєр.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Горизонтальні гірничі виробки.	\|	Розкриття шахтних полів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.019 сек.