Транспорт глубоких карьеров
..pdfсволы строятся таким образом, чтобы в них могли разместиться один или два конвейера. Второй конвейер в большинстве случаев является резервным. Наиболее часто в конвейерных стволах предусматривает ся размещение одного конвейера. Но если по производственной мощ ности карьера требуется наличие двух конвейеров, то проходится вто рой ствол. Такие стволы строятся последовательно. В некоторых слу чаях они располагаются на определенном расстоянии друг от друга (в зависимости от целесообразности устройства грохотильно-дро- бильных пунктов и расстояний откатки автосамосвалами). В стволах укладывают ленточные и канатно-ленточные конвейеры с лентой ши риной от 800 до 3000 мм. Угол наклона конвейеров достигает 16— 18° Площадь поперечного сечения ствола в проходке для одного конвейера составляет 15—18 м2, в свету — 12—14 м2. Площадь попе речного сечения стволов для двух конвейеров — соответственно 24— 28 м2 и 20-23 м2
Конвейерный ствол в процессе проходки покрывается торкрет бетоном (толщина слоя до 50 м м ). По кровле устанавливаются ме таллические полосы шириной 300—500 мм и толщиной до 10 см с ша гом между ними в 3—4 м. В кровлю выработки с интервалом в 1000 м вводят штанги длиной 1,5—1,8 м. Затем их бетонируют. Для армирования железобетона используется горячекатаная сталь-5. При мерный расход бетона на 1 м ствола составляет 3,5—5 м3 Толщина железобетонного крепления в зависимости от состояния Пород прини мается от 200 до 300 мм. Расход арматуры составляет от 130 до 180 кг/м3. Монолитное железобетонное крепление с повышенным до 180 кг/м3 расходом арматуры используется для участков нару шенных пород и устьев стволов.
Пол выработки бетонируется бетоном марки не ниже — 100. При бетонировании в пол закладывают шпалы для узкоколейного пути. Под конвейером устраивается двусторонний скат с канавкой посере дине для сбора воды, с помощью которой смывается просыпанный транспортируемый материал.
Стволы для установки одного конвейера (рис. 91) имеют с одной стороны проходы Для перемещения людей, осмотра и ремонта кон вейера, с другой — для устранения неполадок на конвейере. В первом случае ширина прохода составляет 850—950 мм, во втором — 600— 650 мм. Вдоль прохода для людей устраиваются металлические пе рила. Пол в проходах имеет небольшой до 2 % уклон к оси выработ ки. Сверху он покрывается сходнями из досок или брусьев.
При ширине ствола в проходке 4800—5000 мм и высоте до 4000 мм можно использовать конвейер с лентой шириной 1800 мм. В тех случаях когда при одном конвейере в стволе предусматривает ся размещение фуникулера, ширина ствола увеличивается до 6100— 6400 мм, а высота до 4300 мм (рис. 92). Фуникулер служит для пе ремещения в стволе людей, различных материалов, запасных частей и агрегатов для конвейера. Вагон фуникулера движется по рельсово му пути (рельсы Р-33) с колеей, обычно равной 900 мм. Габарит фу никулера по ширине принимается 1450—1500 мм.
1б-з;
Рис. 91. Наклонный ствол для установки одного конвейера:
1 — трубопроводы водоснабжения; 2 — трубопровод сжатого воздуха; 3 — тру. бопровод кислорода; 4 — перфорированная труба для смыва
Над конвейером для облегчения его монтажа и демонтажа уста навливают монорельсы для движения талей грузоподъемностью д0 0,5 т. Монорельсы крепятся к кровле ствола. Кроме того, в стволе укладывают трубопроводы для подачи воды, сжатого воздуха и кис лорода, электрокабели, перфорированный трубопровод для смыва просыпи и т. д. В стволах, нуждающихся в обогреве, кроме того, про кладывают трубопроводы системы отопления. По оси конвейера на потолке ствола устанавливают светильники.
При размещении в стволе двух конвейеров (рис. 93) и необходимости устройства фуникулера последний обычно размещается между конвейерами. В некоторых случаях его заменяют монорельсовой гру. золюдской дорожкой. Монорельсы служат для движения по ним -Люд. ских вагонов или грузовых платформ грузоподъемностью до 2 т. Ши рина грузолюдской дорожки обычно составляет 1400—1500 мм. На личие в стволе двух конвейеров ведет к увеличению ширины ствола в проходке до 7500—8000 мм. При устройстве монорельсовой дорож ки высота ствола может быть не более 4000 мм.
Рис. 92. Наклонный ствол для установки одного конвейера с фуникулером:
1 — трубопроводы водоснабжения; 2 — трубопровод кислорода; 3 — трубопро вод сжатого воздуха; 4 — трубопроводы системы отопления; 5 — перфорирован ная труба для смыва просыпи
Рис. 93. Наклонный ствол для установки двух конвейеров:
1 , 3 — конвейеры; 2 — монорельсовая грузолюдская дорожка
|
Тоннель |
|
||
Путь |
Рас- |
Юкс- |
Путь |
|
вум- |
пор- |
|||
|
|
|||
|
чор- |
ский |
|
|
|
рский |
|
|
|
Главный, м |
4662 |
2634 |
Нового участка штольни, |
|
Станционный, м |
869 |
539 |
м |
|
Обгонный №3, м |
1413 |
— |
Улавливающего тупика |
|
Станционный № 2, м |
|
— |
’ТОкспорского тоннеля” , |
|
(ст. Центральная) |
1285 |
м |
||
Тоннель
РасЮкс- вумпор- чорский рский
740 —
—85
карьера Соколовско-Сарбайского ГОКа (рис. 94). Устройство што лен позволяет увеличить глубину использования железнодорожного транспорта, сократить расстояние автомобильной откатки до перегру зочных пунктов в железнодорожный транспорт, создать условия для развития железнодорожных путей (с допустимыми радиусами за круглений) , избежать большого разноса бортов карьера и т. д.
Штольни грузового и порожнякового направлений состоят из двух пар наклонных ветвей: верхних и нижних, которые сопряжены между собой вытяжными тупиками, расположенными на горизон тальных площадках. Руководящий уклон верхней и нижней ветвей каждого направления составляет 34 %о.Ввод в эксплуатацию штолен первой очереди позволит увеличить глубину разработок на 70 м и ис пользовать при этом железнодорожный транспорт. Кроме того, с по мощью системы постоянных съездов транспортные коммуника ции удается опустить еще на 80 м. Общая протяженность однопутных штолен первой очереди составляет 5330 м. В перспективе намечается строительство второй очереди штолен с руководящим уклоном 34 %0 Общая протяженность однопутных штолен второй очереди — 5663 м. С пуском второй очереди путевое развитие достигает своей оконча тельной глубины до отметки —200 м, т. е. порядка 400 м от уровня поверхности.
Штольни Сарбайского карьера (рис. 95) запроектированы для га барита подвижного состава 1Т и имеют высоту в свету 7650—8050 мм и ширину понизу 5100 и 6350 мм. Основанием для шпал служит бе тонная подушка толщиной 900 мм, имеющая по краям канавки для отвода воды сечением 0,6 м2 . Рельсы предусмотрены типа Р-65 кг/пм.
В проекте предложены три типа крепления: железобетонные штанги
вкровле и набрызгбетон, железобетонные штанги, железобетонный свод и набрызгбетон стен и, наконец, железобетонные штанги в ка честве временной крепи и в постоянном исполнении железобетон.
Железобетонные штанги имеют длину 1,8 и 2,5 м. Набрызгбетон применяется марки М-300, монолитный бетон марки М-150, для осно вания пути применяли бетон марки М-100. Площади сечения штолен приведены в табл. 61.
ы щ
Рис. 94. Схема вскрытия глубинных горизонтов Сарбайского карьера ССГОКа наклонными штольнями:
I — штольни / очереди с железнодорожными путями; 2 — штольни // очереди; 3 — железнодорожные пути для штолен / очереди; 4 — железнодорожные пути для штолен // очереди; S — железнодорожные станции; 6 — контур карьера
Сечение |
Крепи |
Площадь сечения, м2 |
||
в свету |
в проходке |
|||
|
|
|||
I |
Железобетонные штанги и |
37,0 |
40,7 |
|
|
набрызгбетон |
|
|
|
11 |
Железобетонные штанги, железо |
37,6 |
43,8 |
|
|
бетонный свод и набрызгбетон |
|
|
|
|
стен |
|
|
|
N1 |
Железобетонные штанги и моно |
36,9 |
47,7 |
|
|
литный бетон |
|
|
|
Опыт строительства карьеров показывает, что большинство што лен однопутные, они проходятся сечением в свету 35—45 м2, а двух путные — до 60—70 м2 Руководящие уклоны железнодорожных трасс изменяются от 3 до 35 %о, на магистральном транспорте от
1,5 до 30 %с.
Пропускная способность штолен (в сутки) при тупиковой форме трассы (типа Сарбайского карьера ССГОКа) при наличии грузового и порожняков ого направлений составит:
для грузового направления
|
|
60 (Яр - Гп з) |
|||
^ = 7 |
|
+ 2tm + |
|
(112) |
|
отп |
ост |
пр |
|||
|
гр |
||||
= t.м + Л |
*пр |
tI f |
|||
|
|
ВЬ1Х» |
м» |
||
где Гр — время работы транспорта в сутки, мин; Тп з —время на под- готовительно-заключительные операции в сутки, мин; tOTn — время
на отправление поезда, мин; |
— время движения в грузовом нап |
|
равлении (причем |
< 15 км /ч), мин; tOCT— время остановки в вы |
|
тяжном тупике, мин; |
гпр — время на прием поезда, мин; г'м —время |
|
подготовки стрелочного маршрута, открытия выходного сигнала, восприятия его показания машинистом, подачи сигнала отправления и приведения поезда в движение, мин; /вых — время прохода поездом
расчетного расстояния, мин; |
— время подготовки стрелочного |
|
маршрута и открытия входного сигнала, мин; |
tBT — время проезда |
|
поездом расчетного расстояния, мин; |
|
|
для порожнякового направления |
|
|
60(Г р -У з ) |
|
(113) |
^пор |
|
|
'отп + 2'пор + 'ост + 'пр
где tnoр — время движения в порожняковом направлении, мин. Большинство тоннелей и штолен проходятся буровзрывным спо
собом.
Перспективные направления тоннелестроения свидетельствуют о целесообразности применения тоннелепроходческих комплексов, ко торые постепенно вытесняют буровзрывной способ. Скорость проход ки тоннелей и штолен в зависимости от способа проходки, местных горнотехнических, климатических и других условий составляет от 50 до 400 м/мес. Большинство из них крепится набрызгбетоном, в более редких случаях используется железобетон. Для крепления пор талов, припортальных участков, участков со слабыми породами и со пряжений с монолитной бетонной отделкой применяется бетон М-200—М-300. Затраты на проходку 1 м тоннелей и штолен изменяют ся от 2 до 10 тыс. руб.
Обычно тоннели и штольни имеют прямолинейное направление трассы. Людские ниши и камеры устраиваются в соответствии с дей ствующими положениями: ниши по обеим сторонам располагаются
в шахматном порядке, через каждые 25 м, камеры через 50 м. Нап ряжение сети общего освещения 380/220 В. Минимальная освещен ность на уровне головки рельсов принимается не менее 1 лк. Напря жение в контактной сети составляет 3300 В. Высота подвески кон тактного провода составляет 5300—5500 мм. Наиболее часто в качест ве средств СЦБ в выработках и на поверхности применяется полуав томатическая блокировка с релейно-маршрутной централизацией*
Железнодорожный транспорт в тоннелях обслуживают: служба безопасности, служба пути, служба контактной сети, служба СЦБ и связи. На основании действующих ПТЭ в период непосредственной эксплуатации проведение каких-либо работ по обеспечению безопас ности движения, профилактики, обследованию состояния горных вы работок и обустройств исключено без предоставления специальных ’’окон” . Обеспечение безопасной работы подвижного состава являет-
Таблица 62
Осмотр |
Выполняемая работа |
Периодичность |
Применение |
Постоянный
технический
Текущий
Периодический
Специальный
Стационарный
Визуальный осмотр сос тояния пути, контактной сети, свода и стен Выявление и устранение дефектов в обделке и прочих обустройствах штолен Тщательный осмотр кон
тактной сети, состояния пути с проверкой по уровню и шаблону и уст ранение неисправностей Детальная проверка сос тояния штольни и всех ее обустройств, провер ка состояния обделки. Проверка габарита Определение общего состояния штольни для составления заключения по характеру и спосо бам устранения возник ших дефектов и локали зации происходящих деформаций Наблюдения за состоя нием воздуха, обвод ненностью, устране ниями деформации в обделке, коррозий
рельсов и скреплений
Два раза в сутки |
В междусменные |
|
перерывы |
Один раз в неделю |
В период проведе |
|
ния массовых |
|
взрывов |
Два раза в год |
Весной и осенью |
При возникнове |
Немедленно при |
нии серьезных |
обнаружении |
нарушений в |
|
состоянии и об |
|
наружении де |
|
формаций |
|
Постоянно в тече |
Получение данных |
ние всего време |
наблюдений и их |
ни эксплуатации |
анализ |
ит. д.
*Нижеследующий текст относится в основном к капитальным штольням.
ся основным требованием и в этой связи, при обнаружении неисправ ностей, угрожающих работе подвижного состава, эксплуатация тон неля прекращается, независимо от других технологических процес сов, с предоставлением на весь период нерегламентированных окон. Практически все основные работы по содержанию выработок (за исключением осуществляемых в нерегламентированные окна) прово дятся во время массовых взрывов, в установленный на предприятии день каждой недели при полном прекращении технологических пере возок. В условиях производственного объединения "Апатит” продол жительность предоставляемого окна составляет около 6 ч.
При эксплуатации штолен особо важное значение имеет служба безопасности тоннелеобслуживания, в функции которой входят: те кущее содержание и ремонт обделки, проверка состояния анкерной крепи, оборка заколов и их уборка, скалывание льда, чистка лотков, ремонт и замена надкюветных перекрытий, уборка просыпавшегося при транспортировании груза и др. Наиболее ответственной операцией является оборка заколов, образующихся обычно вследствие горного давления, сейсмичности, как результат проведения массовых взры вов в карьере, динамического воздействия подвижного состава на тоннелях. Обследование состояния крепи, незакрепленных участков штольни и оборка заколов производятся со специальной вышки, ко торая монтируется на железнодорожной платформе. Осуществляет оборку обычно специальная бригада, с использованием ряда ручных инструментов и приспособлений. Состав и периодичност:» работ по со держанию штолен приведены в табл. 62.
§ 5. УСТРОЙСТВО ТРАНСПОРТНЫХ КОММУНИКАЦИЙ В ШТОЛЬНЯХ И ИХ СОДЕРЖАНИЕ
Строительство железнодорожных путей в тоннелях и штоль нях имеет некоторые специфические особенности, отличные от строи тельства путей на поверхности. Предъявляемые к ним требования сводятся главным образом к повышению прочности, надежности и ус тойчивости. Идпользуются рельсы только первого сорта, изготовлен ные мартеновским способом. Наиболее часто используются рельсы Р-65. Путь может быть звеньевой и бесстыковой. Для сокращения сроков ремонтных работ и улучшения условий работы верхнего строения пути укладываются рельсы длиной 25 м или сварные плети длиной 50 100 м. В выработках длиной более 300 м, как правило, укладывается бесстыковой путь, так как в них температурные коле бания значительно меньше, чем на открытых участках.
Пути укладываются на деревянных и железобетонных шпалах и железобетонных плитах. Деревянные шпалы сосновые, обычно I типа, пропитываются креозотом. Рельсы со шпалами соединяются с помощью костыльных скреплений смешанного типа. Наиболее рацио нальными для подземных условий являются скрепления раздельного типа с упругими прокладками между подошвой рельса и подклад