книги / Сооружение выработок приствольного комплекса

Рассмотрим примеры применения этих схем на некоторых ство­ лах шахт.

1. Рассечка сопряжения ствола с капитального полка (рис. 7, а)

выполняется полным или узким сечением в зависимости от сече­ ния сопряжения и задалживаемых средств для уборки породы. Схема была применена при сооружении околоствольного двора гор.

*Подъемная машина, используемая на время прохождения выработок околоствольного двора.

3 Ввиду того что во время, проходки ствола рассечка сопряжения не была осуществлена, впоследствии пришлось выполнить ряд вспо­ могательных работ (разобрать бетонную крепь ствола в районе рас­ сечки, соорудить капитальный полок и т. д.), на что было затраче­ но 40 чел.-смен.

Рассечка сопряжения осуществлялась узким сечением 2,7 X X 2,2 м на длину 20 м. Порода выдавалась на гор. 552 м в бадьях вместимостью 0,75 м8 с помощью подъемной машины, предназначен­ ной для углубки ствола. Глубина шпуров при первом-взрыве соста­ вила 1 м. В дальнейшем с целью уменьшения времени маневрирова­ ния погрузочной машины от забоя к бадье последняя доставлялась под загрузку на специальной платформе. Замена бадей осуществля­ лась следующим образом: порожняя бадья отцеплялась от каната и ставилась на полок. К канату прикреплялась груженая бадья и приподнималась на высоту 1,7— 1,9 м. Под нее с помощью крюка прицепляли порожнюю и, подняв обе бадьи на необходимую вы­ соту, подкатывали под них платформу. Затем груженая бадья выдавалась на горизонт, а порожняя подавалась в забой. После того как было пройдено 20 м приствольной части околоствольного двора, приступали к его раскоске до проектного сечения, которая велась в направлении от забоя к стволу. Так как ширина выработки

новременно с проходкой ствола с проходческого полка; д — одновременно с про­ ходкой ствола с подошвы забоя ствола; 1 — подвесной проходческий полок; 2 — бадья; 3 — погрузочная машина; 4 — капитальный полок; 5 — клеть; 6 — защит­

составляла в среднем 4,5 м, а фронт погрузки машины — 2 м, то около 30—40 % породы приходилось подбрасывать к середине выработки вручную, что существенно увеличивало время погрузки.

Одновременно с рассечкой сопряжения ствола была пройдена об­ ходная выработка сечением 1,2 X 2,2 м. Порода из нее убиралась

вручную. Так как выработка проходилась по устойчивым породам,

Рассечка сопряжения полным сечением производится в устойчи­ вых породах и при небольшом поперечном сечении. Технология про­ ходки аналогична описанной выше.

II. Сооружение приствольной части околоствольного двора из клети (рис. 7, б) проводится полным или узким сечением в зависи­

мости от крепости породы и его поперечного сечения. Схема применя­ ется только в тех случаях, когда уже пройдено сопряжение ствола на длину не менее 5 м.

Рассечка сопряжения ствола с выработками околоствольного двора на гор. 712 м шахты «Гвардейская № 1» на длину 5 м была выполнена одновременно с проходкой ствола. К сооружению прист­ вольной части приступили после завершения проходки ствола на всю глубину и выполнения работ, связанных с установкой станка сопряжения, оборудованием ниши сигналиста и укладкой времен­ ного рельсового пути.

Проходка приствольной части околоствольного двора осущест­ влялась сплошным забоем с помощью буровзрывных работ. Перед каждым взрывом вблизи ствола сооружали деревянную защитную перемычку с тем, чтобы отбитая порода не попала в ствол и не смог­ ла деформировать элементы армировки, трубопроводы, кабели и пр. На установку и последующую разборку (перед погрузкой породы) перемычки затрачивались до 8 чел.-смен. Устройство защитных приспособлений было прекращено после того, как расстояние от забоя до ствола составило '12 м. Проходка этого участка околост­ вольного двора осложнялась и тем, что на нем нельзя было размес­ тить разминовку для обмена вагонетки. Поэтому на уборку поро­ ды погрузочной машиной ППН-3 и вагонетками ВГ-4 затрачивалось много времени.

Наличие крепких устойчивых пород позволило не возводить по­ стоянное крепление до окончания работ по рассечке, в качестве временной использовалась анкерная крепь.

Среднемесячная скорость сооружения приствольной части ство­ ла составила 159 м3.

Ш . Сооружение сопряжения и приствольной части околостволь­ ного двора со стороны опережающего ствола (рис. 7, в) проводится,

как правило, полным сечением. По этой схеме, имеющей весьма ог­ раниченное применение, осуществлялось сооружение приствольной части околоствольного двора гор. 712 м шахты «Гвардейская» № 2 (ПО «Кривбассруда»). В целом работы по рассечке отличаются про­ стотой и не зависят от оснащения ствола проходческим и подъемным оборудованием. Трудности возникают при проходке последних 2—

3 м выработки. Чтобы не допустить попадания породы в ствол, вбли­ зи него была сооружена деревянная предохранительная перемычка, а порода вынималась небольшими зарядами. С помощью предвари­ тельно пробуренной скважины осуществлялся ежемесячный конт­ роль толщины целика. Во время взрывных работ рабочие из со­ оружаемого ствола удалялись на поверхность.

Сооружение сопряжений и приствольной части околоствольного двора одновременно с проходкой ствола осуществляется по схемам, приведенным на рис. 7, г, д.

По этим схемам ствол и сопряжение ствола сооружают одновре­ менно с использованием оборудования, задалживаемого при проход­ ке ствола.

Применение данных схем позволяет в 2—2,5 раза сократить про­ должительность работ по рассечке сопряжения и на 3—5 мес — время строительства шахты.

IV. Рассечка сопряжения ствола с проходческого полка прово­ дится полным или узким сечением, заходками сверху вниз или снизу вверх в зависимости от поперечного сечения сопряжения и устойчи­ вости пород. По этой схеме ствол проходится на 30—50 м ниже по­ дошвы околоствольного двора с тем, чтобы в нем смогла полностью разместиться порода из рассечки сопряжения. Следует отметить, что иногда при проходке стволов на шахтах «Родина», гор. 625 м, и «Фланговая», гор. 825 м (ПО «Кривбассруда»), не предусматривают «окна» в районе сопряжения, что значительно усложняет технологию ведения работ и удорожает сооружение околоствольного двора.

Рассечка сопряжений может осуществляться как с верхнего, так и с нижнего этажа полка, а также с полка, устроенного на коль­ це жесткости призабойной опалубки. Чтобы не нарушить взрывом бетонную крепь вокруг контура сопряжения, глубину шпуров в первой заходке принимают равной 1— 1,2 м. Перед взрывными ра­ ботами проходческий полок поднимают на 15— 17 м выше свода рассечки.

После каждого взрыва пространство между этажом проходческо­ го полка и подошвой околоствольного двора перекрывается деревян­ ным трапом, предназначенным для уборки породы. На настилку и разборку (перед взрывом) трапа затрачивается 2—3 ч.

Рассечка сопряжения ствола, площадь сечения которого неве­ лика, ведется одновременно на обе стороны, при значительной пло­ щади сечения (более 16 м2) — поочередно в обеих ветвях сопряже­ ния. Порода, оставшаяся на уступах после первых взрывов (до 30— 40 % общего объема), убирается вручную. С увеличением длины

рассечки (более 5 м) породу убирают с помощью скреперной лебед­ ки, смонтированной на проходческом полке.

При рассечке сопряжения в устойчивых породах и на небольшой глубине временное крепление, как правило, не применяется. Посто­ янная крепь возводится с использованием деревянной опалубки

после завершения всех проходческих работ. Бетонная смесь за опа­ лубку доставляется по гибкому бетоновроводу.

Рассечка сопряжения ствола на полное сечение заходками свер­ ху вниз была выполнена на гор. 625 м при проходке ствола шахты «Родина» по устойчивым породам с коэффициентом крепости пород / = 12...14.

После того, как ствол заглубили на 52 м ниже подошвы около­ ствольного двора, проходка его была приостановлена. Проходческий полок подняли на уровень околоствольного двора, и с него прошли на обе стороны верхние заходки сводов сопряжений длиной по 4 м. Затем нисходящими шпурами разбурили на всю длину., зарядили и взорвали нижние заходки. Дальнейшая рассечка сопряжения прово­ дилась полным сечением одновременно по обе стороны ствола. Вре­ менное крепление не применялось. После окончания работ по выемке породы возвели постоянную бетонную крепь.

Производительность труда проходчика составила 2,7 м8/чел,- смену.

Рассечка сопряжения на гор. 1015 м вспомогательного ствола шахты «Новая-Южная» (ПО «Кривбассруда») осуществлялась на 20 м узким сечением (площадью 12 м2) с ■последующей раскоской до проектных размеров. Первоначально ствол был пройден на 26 м ни­ же горизонта. Работы по рассечке выполнялись с верхнего этажа проходческого полка, предварительно поднятого на уровень подош­ вы околоствольного двора. Порода убиралась с помощью скрепер­ ной лебедки Л2-16, установленной на верхнем этаже полка. Про­ ведение сопряжения узким сечением с последующей раскоской позволило сократить время на выполнение вспомогательных опе­ раций и существенно повысить производительность скреперной лебедки при уборке породы, которая аккумулировалась в стволе, а затем породопогрузочной машиной КС-2у/40 грузилась в бадьи и выдавалась на поверхность. За 2,5 мес было пройдено сопряже­ ние общим объемом 750 м® и уложено 50 м® бетонной смеси.

V. Рассечка сопряжения околоствольного двора с подошвы забоя ствола выполняется также полным или узким сечением, заходками снизу вверх и сверху вниз в зависимости от горнотехнических условий.

Если площадь поперечного сечения сопряжения не превышает 14— 16 м2 и породы устойчивы, то сопряжение проходя.т полным се­ чением. Из забоя ствола, пройденного до подошвы околоствольного двора, одновременно обуривают обе стороны сопряжения шпурами длиной 1,8—2,2 м. Убрав отбитую породу, ствол заглубляют еще на 2 м с тем, чтобы порода от последующих взрывов сопряжения выбра­ сывалась в ствол. В стволе порода грузится пневмопогрузчиками в бадьи и выдается на поверхность. Порода из забоя сопряжения в ствол доставляется с помощью скреперной лебедки.

Рассечка сопряжения заходками снизу вверх выполняется за

2—3 взрыва. Высоту заходки принимают 3—3,5 м. Работы по раз­ делке свода сопряжения осуществляют с ранее взорванной по­ роды.

При рассечке сопряжения сверху вниз сначала проходят свод сопряжения на 5 м, а затем его нижнюю часть. В целях.обеспечения безопасности работ свод выработки поддерживают анкерной крепью. Нижнюю заходку обуривают вертикальными шпурами по всей дли­ не рассечки сопряжения. Отбитая порода с помощью скреперной лебедки размещается в стволе, предварительно заглубленном перед взрывом шпуров нижней заходки на 2—4 м.

Крепление ствола и сопряжения ведется одновременно с исполь­ зованием стволовой призабойной опалубки.

Данная технология проходки и крепления применялась при рас­ сечке сопряжения длиною 5 м в околоствольном дворе гор. 1015 м шахты «Родина». Производительность труда проходчика составила 2 м3/чел. -смену.

По аналогичной технологии была осуществлена рассечка сопря­ жения объемом 645 м3 на шахте № 5—7 «Капитальная» (ПО «Вор­ кутауголь»), позволившая существенно улучшить основные тех­ нико-экономические показатели по сравнению с другими схемами: производительность труда проходчиков возросла на 15 %, а стои­ мость сооружения 1 м3 выработки снизилась на 30 %.

Схемы рассечки околоствольных дворов одновременно с проход­ кой ствола нашли применение и в зарубежной практике. Так, на шах­ те «Уэлстэнтом» (Англия) за 33 рабочих недели было пройдено 560,7 м ствола № 3 и сооружены два сопряжения околоствольного двора длиною по 18 м (на проходку одного сопряжения затрачено 7,5 недель).

СХЕМЫ СООРУЖЕНИЯ ДОЗАТОРНЫХ КАМЕР

Сооружение дозаторных камер как в горнорудной, так и в уголь­ ной промышленности осуществляется по последовательной и парал­ лельной схемам. В первом случае выполнение работ по сооружению камеры предусматривается после проведения ствола па всю глуби­ ну (рис. 8, а), во втором сооружение камеры технологически увяза­

но с одновременной проходкой ствола (рис. 8, б).

Сооружение дозаториой камеры по последовательной схеме рас­ смотрим на примере шахты «Родина».

Ствол диаметром в свету 7,5 м был пройден до гор. 1090 м. После его армирования до отметки 1015 м возникла необходимость в проведении дозаторной камеры в пределах этажа (1015— 1090 м). Со­ оружение ее осуществлялось заходками сверху вниз с помощью под­ весного проходческого полка. Высота каждой заходки в зависимости от устойчивости пород составляла 4—6 м.

Поскольку ствол был закреплен бетоном, особое внимание уде­ лялось буровзрывным работам и особенно бурению и взрыванию шпуров по контуру камеры.

Шпуры для первого взрывания (в каждой заходке) бурились с проходческого полка. Оконтуривающие шпуры бурились на рассто­ янии 0,3 м друг от друга и заряжались через один, что позволило

Рис. 8. Схемы сооружения дозаториых камер:

получить хорошее оконтуривание забоя и избежать повреждений бетонной крепи ствола. Перед взрыванием проходческий полок поднимался на безопасное расстояние.

Дальнейшая выемка породы осуществлялась путем бурения и взрывания нисходящих шпуров непосредственно из камеры. Порода из забоя убиралась с помощью скреперной лебедки, расположенной на нижнем этаже полка. Полок поднимался на 0,5 м выше подошвы за ходки, и порода скреперовалась в ствол. Каждый слой крепился бетоном с помощью деревянной опалубки. Для предотвращения раз­ рушения крепи при выемке нижележащего слоя перед установкой опалубки предусматривалось сооружение опорного башмака. С этой целью по всему периметру камеры на высоте 0,5 м от подошвы в

шахматном порядке бурили под штанговую крепь два ряда шпуров длиной 0,8—1 м. Затем устанавливали опалубку и приступали к креплению.

Бетонная смесь к месту укладки подавалась по следующей схеме. На последнем ярусе армировки, расположенном на 19 м выше каме­ ры дозатора, был сооружен полок и смонтирован бункер для прием­ ки бетона. Бетонная смесь подавалась в бункер с помощью бадьиконтейнера, а затем по телескопическому устройству и разводному желобу направлялась за опалубку. За 1,5 мес. в породах с / = 14...

16 была сооружена дозаторная камера объемом 804 мэ. Производи­ тельность проходчика составила 2,12 м8/чел.-смену.

Достоинством последовательной схемы является простая органи­ зация работ, так как ствол и камера проводятся независимо друг от друга. К недостаткам следует отнести необходимость устройства в стволе дополнительного полка, увеличивающего стоимость и трудо­ емкость сооружения камеры, а также низкий уровень механиза­ ции работ.

Проходка дозаторных камер одновременно со стволом получила наибольшее распространение. В зависимости от крепости и устойчи­ вости горных пород камера может крепиться после полного заверше­ ния работ по ее проходке (рис. 9, а) или вслед на выемкой каждого

слоя (рис. 9, б).

В первом случае дозаторная камера сооружается в крепких устойчивых породах по следующей технологии. После заглубления ствола на 2—2,5 м ниже кровли камеры проходку его приостанавли­ вают и приступают к выемке верхнего слоя породы по всей ширине камеры с поддержанием ее кровли временной штанговой крепью.

В дальнейшем проходка ствола и дозатор ной камеры ведется одним забоем. По окончании работ в камере ствол углубляют еще на 3—4 м, после чего приступают к одновременному возведению постоян­ ной крепи в камере и стволе в направлении снизу вверх. Парал­ лельно с креплением монтируют опорные и монтажные балки.

Проведение дозаторных камер в неустойчивых породах более Сложно, требует заблаговременного (не доходя 5—б м до кровли ка­ меры) расширения забоя ствола в сторону камеры на ее глубину в нижней части, а также связано с установкой временной крепи, с последующим устройством опалубки для крепления свода и стенок камеры монолитным бетоном.

По такой технологии осуществлялась проходка камер, на шахтах «Гигаит-Глубокая», им. Артема, «Заря» (ПО «Кривбассруда»).

Сооружение дозаторных камер одновременно с проходкой ствола позволяет максимально механизировать основные горнопроходче­ ские процессы, полнее использовать стволопроходческое оборудова­ ние, упрощает производство работ по выдаче породы, возведению постоянной бетонной крепи, благодаря чему увеличивается произвумггельность труда и снижается стоимость сооружения камер.

Рис 9. Схемы крепления дозаторных камер:

б — вслед за выемкой каждого слоя ( /—К/): 1 — призабойная опалубка; 2 — бадья; 3 —*

ПРОХОДКА КАМЕР БОЛЬШОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ГЛУБОКИМИ СКВАЖИНАМИ

В Кривбассе ежегодно сооружают подземные выработки камерно­ го типа общим объемом около 150 тыс. м3. Особенно большой объем камер приходится на бункерные комплексы рудника им. С. М. Ки­ рова.

В качестве примера рассмотрим вариант проходки камеры подъ­ емной машины гор. 700 м шахты «Слепая-Рудоподъемная» (рис. 10).