книги / Проходческо-очистные комбайновые комплексы калийных рудников. Ч. 1

1 21

винтами. Прибор закрепляется на штативе с помощью станового винта. Подъемные винты 2 и элевационный винт 5 обеспечивают установку зрительной трубы строго горизонтально по уровню 9.

По способу установки визирной оси в горизонтальное положение современные нивелиры всех типов выпускаются в двух исполнениях: с уровнем 9 (рис. 3.16) при зрительной трубе и с компенсатором углов наклона. В нивелирах с компенсатором достаточно лишь приближенно по уровню 8 выставить прибор, как строго горизонтальное положение визирной оси зрительной трубы устанавливается автоматически (такие нивелиры еще называют самоустанавливающимися).

Нивелиры различают по особенностям конструкции, точности измерений, степени увеличения зрительной трубы и другим параметрам.

На рис. 3.17 показано, как с помощью нивелира определить абсолютную отметку выбранной точки или превышение одной точки над другой. Нивелир размещают между точками А и В. В одной из этих точек, например А, может находиться репер, т. е. известна ее абсолютная отметка НА Последовательно в точках А и В выставляется рейка с делениями. Трубу нивелира наводят на рейку и берут отсчеты а и Ь. Превышение точки В над точкой А составит: h = а - b; абсолютная отметка точки В будет: НвННд+а-Ь.

Несколько слов о рейке, по которой снимается отсчет (рис. 3.16в, 3.18, в поле зрения трубы изображение перевернутое). Нивелирная рейка представляет собой цельный или складной брусок шириной 8-10 см, толщиной 2-3 см, длиной 3 или 4 м (рис. 3.16в). По высоте рейка разделена через 1 см черными (красными) и белыми делениями. Каждый дециметр подписан цифрами. Некоторые типы реек снабжаются уровнями для установки их строго вертикально. При работе рейки устанавливают на забитые в землю деревянные кольца, металлические костыли или башмаки (рис. 3.18).

Геометрическое нивелирование в горных выработках выполняется способом из середины с использованием нивелиров и нивелирных реек. Выполнение геометрического нивелирования в подземных условиях принципиально не отличается от нивелирования на поверхности, однако схемы нивелирования в горных выработках отличаются большим разнообразием, так как реперы могут располагаться как в кровле, так и в почве выработок. Возможны следующие схемы геометрического нивелирования в подземных выработках.

1) Нивелирование ведется по реперам, расположенным в почве выработки (рис. 3.19а). В данном случае превышение пункта В над

123

пунктом А определяется разностью отсчетов по рейкам,

2) Нивелирование ведется по реперам, заложенным в кровлю выработки (рис. 3.196). Превышение равно разности отсчетов, сделанных по рейкам, подвешенным на передней и задней точках: h = b - а.

3) Нивелирование ведется по реперам, из которых задний закреплен в кровле, а передний - в почве выработки (рис. 3.19в). Превышение равно сумме отсчетов по рейкам со знаком минус: h = - (а + Ь).

4) Нивелирование ведется по реперам, из которых задний закреплен в почве, а передний - в кровле выработки (рис. 3.19г). Превышение переднего репера над задним равно сумме отсчетов по обеим рейкам: h = а + Ь.

Геометрическое нивелирование в горных выработках обычно выполняется с целью определения высот плановых пунктов опорной и съемочной сетей, а также для составления профилей транспортных путей.

При определении высот пунктов опорной и съемочной сетей нивелирные ходы прокладывают в виде замкнутых полигонов или висячих ходов в прямом и обратном направлениях. До начала нивелирования проверяют незыблемость исходных реперов. Расхождения между ранее установленными контрольными превышениями и превышениями для исходных реперов не должны быть более 30 мм. При нивелировании из середины неравенство плеч для расстояний между рейками 100 м не должно превышать 7-8 м. Отсчеты по рейкам берутся с точностью до 1 мм, расхождения в превышениях на станции - не более 10 мм.

После окончания работ на одной станции нивелир переносят на следующую стоянку (станцию), рейку с заднего пикета устанавливают вертикально на передний связующий пикет нового интервала нивелирования, вторую оставляют на месте. Все работы на последующих станциях повторяются в указанной последовательности. Результаты нивелирования записывают в журнал.

Для составления профиля транспортных путей производят нивелирование по пикетным точкам через 10 или 20 м. Нивелирные ходы прокладывают между пунктами высотной опорной сети или от одного такого пункта, но в прямом и обратном направлениях.

Камеральная обработка геометрического нивелирования заключается в проверке полевых журналов, вычислении превышений

124

на станциях, постраничном контроле, уравнивании вычисленных превышений, вычислении высот пунктов и пикетов. Вычисление высот производится в специальном журнале.

3.6.ТЕКУЩИЕ МАРКШЕЙДЕРСКИЕ РАБОТЫ

1)Задание направления выработке в горизонтальной плоскости.

Задание горизонтального направления прямолинейному участку

горной выработки осуществляется при помощи теодолита отложением в натуре проектного или рассчитанного угла.

Заданное направление закрепляется маркшейдерскими знаками (скобами) не менее чем тремя точками на расстоянии друг от друга от 1 до 3 м. Опущенные с закрепленных точек отвесы образуют створ, которым проходчики могут пользоваться для ориентирования забоя. По мере подвигания забоя направление продлевается с выполнением соответствующих контрольных измерений. Если выработка по проекту меняет свое направление, то на каждой точке ее поворота задается новое направление. В тех случаях, когда горная выработка одновременно проводится двумя забоями навстречу друг другу, то необходимо, чтобы геометрическая ось одной части совпала с продолжением геометрической оси другой ее части.

Задание направления выработке в горизонтальной плоскости с помощью теодолита производится следующим образом. В исходной точке В (рис. 3.20) центрируют теодолит и по рассчитанному углу р, поскольку расстояние от исходной точки до стенок выработки меньше предела визирования в центральную трубу, через визирный прицел трубы задают временное направление. Оно фиксируется минимум двумя точками (Вь В2), а с учетом точки стояния теодолита створ направления будет фиксироваться точками В, Bi и В2. Когда выработка пройдет по временному направлению 5-10 м, задают постоянное направление тремя точками.

Порядок задания постоянного направления следующий. Теодолит повторно устанавливается в точке В. На возможно более удаленном от инструмента расстоянии отмечаются точки Пх и П2 в створе направлений, образованных построением угла Р при двух положениях трубы теодолита. Затем расстояние Пх П2 делят пополам и посредине (в точке П) закрепляют маркшейдерский знак. Угол АВП будет соответствовать вычисленному углу р. После закрепления точки П угол АВП подлежит повторному измерению. Расхождение между измеренным и вычисленным значениями угла Р должно находиться в пределах допуска. Если это условие соблюдено, в створе визирного луча ВП с помощью теодолита выставляются еще

125

две точки ГГ, П" на расстоянии друг от друга от 1 до 3 м. Таким образом, створ, закрепленный тремя точками П, ГГ, П" будет являться началом постоянного направления.

В условиях калийных рудников в связи с сильным давлением кровли выработок допускается створ заданного направления закреплять двумя отвесами.

Машинисту комбайна маркшейдер сообщает замер - расстояние от оси направления до стенок камеры и рисует эскиз проходки.

2) Задание направлений криволинейным участкам выработок.

При проведении криволинейных участков горных выработок направление выработке задается способом перпендикуляров или способом радиусов.

Способ перпендикуляров. На чертеже в крупном масштабе (1:20, 1:50) круговую кривую криволинейного участка выработки заменяют вписанными в нее хордами по предварительно вычисленным углам поворота и длинам. По чертежу (рис. 3.21) графически определяют длину перпендикуляров от хорды до стенок выработки через каждые 1-2 м. Числовые значения перпендикуляров записывают на чертеже.

Способ радиусов. При этом способе по чертежу криволинейного участка (рис. 3.22), составленного в крупном масштабе (1:20, 1:50), графически определяют расстояние от хорды до стенок выработки по направлению радиусов закругления. Затем вычисляют расстояния между осями соседних точек по наружной di и внутренней &г сторонам выработки. Указанные расстояния могут быть вычислены по формулам:

где d - расстояние между осями точек на прямолинейном участке (по паспорту крепления); S - средняя ширина выработки; R - радиус закругления криволинейного участка.

Все необходимые замеры для контроля указываются в чертеже, составленном по криволинейному участку.

3) Задание направления выработке в вертикальной плоскости.

Направление выработки в вертикальной плоскости задается в соответствии с проектным уклоном, который выражается отношением разности отметок крайних точек к расстоянию между ними. Оно обозначается осевыми или боковыми реперами, закладываемыми по мере проведения выработки.

- 126 -

При углах наклона выработок до 5-6° (i = ± ОД) задание направления в вертикальной плоскости осуществляется с помощью нивелира, нивелира-уклономера и других приборов.

При использовании нивелира закладывают стенные (боковые) реперы на расстоянии 1-1,5 м от проектного положения почвы выработки в одной параллельной плоскости с проектным уклоном. Например, для задания направления в вертикальной плоскости на высоте d от почвы выработки в стенке выработки закрепляется репер Ri (рис. 3.23). На расстоянии 5-6 м от него отмечают на той же стенке точку А, являющуюся проекцией визирного луча нивелира, а по рейке, установленной на репере R], берут отсчет а. Измерив расстояние 1 между нивелирной рейкой и точкой А, по заданному уклону i вычисляют превышение h=ixl. Отложив от точки А по вертикали размер, равный а + h, определяют положение репера R2. Створ R] и R2 указывает в натуре линию заданного уклона. При необходимости по аналогии устанавливают реперы и на противоположной стороне выработки.

При углах наклона выработок более 6° задание направления осуществляют с помощью теодолита способом осевых реперов. Пусть в точке А (рис. 3.24) заложен исходный репер, представляющий собой постоянный или временный маркшейдерский знак. Под точкой А устанавливается теодолит, труба которого ориентируется по направлению продольной оси выработки. Измеряется расстояние от точки А до оси вращения трубы теодолита Ьт, являющегося вертикальной «скобой». На вертикальном круге теодолита устанавливается отсчет, соответствующий проектному углу наклона выработки о, и производится визирование на отвес самой дальней точки направления - точки 3. Наблюдая в трубу теодолита, совмещают верх головки отвеса со средней горизонтальной нитью сетки. В этом положении отвес закрепляют и измеряют вертикальные расстояния от маркшейдерской точки до головки отвеса h'3. При втором положении трубы получают расстояние h"3. Вычисляется среднее h3, после чего отвес подвешивается так, чтобы расстояние от точки 3 до верха головки отвеса соответствовало Ь3. Затем производится контрольное измерение угла наклона. Если он соответствует кратному, то, пользуясь этим отвесом как ориентиром, по направлению визирного луча в сторону теодолита устанавливают головки отвесов и на остальных направленческих точках 2 и 1. Закрепленные в точках 1,2, 3 отвесы обозначают проектное направление выработки в вертикальной плоскости.

- 128 -

к - коэффициент, учитывающий потери руды при добыче. Данные маркшейдерского замера сравнивают с результатами

оперативного учета добычи руды, который производится по числу отгруженных скипов.

Данные маркшейдерского замера являются окончательными и никаким изменениям не подлежат.

Рнс. 3.24Схема задания направления выработке в вертикальной плоскости теодолитом осевыми реперами

4. НАЗНАЧЕНИЕ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОХОДЧЕСКООЧИСТНЫХ КОМБАЙНОВЫХ КОМПЛЕКСОВ

При проведении подготовительных и очистных работ применяются самые разнообразные горные машины и механизмы. В разделах 4 и 5 отдано предпочтение рассмотрению нового оборудования, в частности, комбайнов серии «Урал», вспомогательных машин «Беларусь» и другой техники.

4.1. ПРОХОДЧЕСКО - ОЧИСТНЫЕ КОМБАЙНЫ

Основным способом отбойки руды на Верхнекамских калийных рудниках является комбайновый. Комбайновая технология характеризуется простотой производственного цикла. На рудниках применяются проходческо-очистные комбайны типов <$Урал-20А^

- 129 -

«Урал-10А» и «ПК-8МА». Комбайны обеспечивают отделение руды от массива и осуществляют погрузку ее на транспортные средства. Комбайны применяются на очистной выемке, при проведении подготовительных выработок и при комбинированной выемке для проведения разрезных выработок в очистных камерах до начала буровзрывных работ.

Для механизации проходки рудоспускных и материальных гезенков (сверху вниз по предварительно пройденным скважинам) в подземных условиях калийных рудников применяется комплекс оборудования для проходки гезенков ПГР-1А.

Комбайны для отработки сильвинитовых и карналлитовых руд постоянно совершенствуются. Например, комбайн «ПК-8МА» заменяется комбайном «Урал-61». В ближайшее время на рудниках будет работать новая техника: машина для нарезки компенсационных щелей «Урал-50» и шнековая почвоподдирочная машина «Урал-60». Назначение, области применения и характеристики этих машин приведены в этом разделе, причем по новым машинам приведено более подробное описание.

4.1.1. КОМБАЙН «Урал-20А»

Комбайн «Урал-20А» предназначен для применения на очистных работах в камерах и проходки выработок овально-арочной