книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство горизонтальных и наклонных выработок

ром. Применяются пылеулавливатели для перфораторов с очевой продувкой (СПУ-3, ПО-4м), с боковой продувкой (ПУР-4, ПермНИУИ-4) и с удалением пыли от устья шпура (УПЗ-1м, УПЗ-З, ВНИМИ-1М60). Пылеулавливатели обслуживают один или два перфоратора. Расход сжатого воздуха на один пыле­ улавливатель— 1—1,6 м3/мин.

Сухое пылеулавливание применяют в следующих случаях:

вудаленных подземных сооружениях, где отсутствует во­ допроводная сеть, а также когда кратковременное бурение не оправдывает затрат на сооружение водопровода;

вподземных сооружениях, где бурение с промывкой водой

не может быть применено (ограниченные водные ресурсы, в подземных сооружениях с постоянными, отрицательными тем­ пературами, вспучивание' пород при их насыщении водой, на горных предприятиях, где недопустимо повышение влажности воздуха, и т. п.).

окончания бурения всех шпуров. В конце бурения шпуров мас­ тер-взрывник или горный мастер проверяют соответствие глу­ бины и расположения шпуров паспорту буровзрывных работ. Шпуры, которые не соответствуют паспорту, перебуриваются, а шпуры, имеющие глубину меньше паспортной, добуриваются. После проверки качества бурения шпуров и очистки их от бу­ ровой мелочи из забоя убирается буровое оборудование, инст­ румент и шланги. Запрещается заряжание шпуров, если ближе 20 м от забоя находится оборудование и неубранная порода, загромождающая выработку больше, чем на одну треть ее вы­ соты.

До начала заряжания шпуров в забой доставляются в не­ обходимом количестве ВВ и СВ, материал забойки, инертная пыль и смачиватели. При необходимости наращивания става труб вентиляции обесточивается электрический кабель и про­ веряется надежность расклинивания рам крепи.

В заряжании шпуров взрывнику помогают проходчики, име­ ющие Единую книжку взрывника.

После помещения заряда в шпур остающуюся свободную часть шпура заполняют инертным материалом — производят за­ бойку шпура.

В качестве материалов для забойки применяют песчано­ глинистые (в соотношении 3:1) пыжи, водяные ампулы и мок­ рый песок. Пыжи изготовляют заранее и доставляют в забой в количестве, достаточном для заполнения всех шпуров.

Изготовление пыжей целесообразно производить в ручных ПР-1 или в механических ЦПМ-90 (рис. 2.8) пыжеделках про­ изводительностью 1—1,2 м/мин пыжей.

Рис. 2.8. Пыжеделка с электрическим приводом ППМ-90

Забойку влажным песком производят специальной пневмозабоечной машиной, которая сокращает процесс забойки в 1,5—2 раза по сравнению с ручной.

Применение внутренней водяной забойки или жидких сме­ сей воды с другими инертными материалами, что объединено под термином «гидрозабойка», является одним из эффективных способов обеспечения безопасности взрывных работ в шахтах и рудниках, опасных по газу или пыли. Кроме того, использо­ вание гидрозабойки позволяет в определенной мере повысить эффективность взрывания.

Наиболее распространенной гидрозабойкой является плас­ тиковая ампула с ‘ самозапирающимся клапаном, заполненная водой. Наружный диаметр ампул с водой при бурении шпу­ ров коронками диаметром 4243 мм принимается равцым 37— 38 мм. Толщина оболочек ампул из полиэтилена находится в пределах 0,8—0,2 мм. Длина ампулы 300—400 мм.

При применении гидрозабойки вслед за последней ампулой необходимо в шпур послать песчано-глинистый пыж длиной .не менее 15 см, который выполняет в момент взрыва функцию запирающей забойки.

После забойки шпуров и удаления в. безопасное место рабо­ чих, участвовавших в заряжании, взрывник приступает к мон­ тажу взрывной сети, который заключается в соединении детонаторных, соединительных и магистральных проводов, и про­ изводит взрывание зарядов шпуров.

Ядовитые газы, образовавшиеся при взрыве зарядов ВВ в шпурах, должны* разжижаться свежим воздухом и выноситься из выработки в течение короткого отрезка времени, не превы­ шающего 30 мин.

Проветривание выработок осуществляется с помощью вен­ тиляторов местного проветривания и за счет общешахтной деп­ рессии.

Проветривание за счет общешахтной депрессии применяется редко, в тех случаях, когда проводят две параллельные вы­ работки, которые сбиваются между собой через промежутки не более 30 м.

Наибольшее распространение имеет проветривание вырабо­ ток вентиляторами местного проветривания (ВМП) в сочета­ нии с вентиляционными трубами.

Различают четыре схемы проветривания выработок: за счет

трубам нагнетается в забой выработки. Происходит интенсив­ ное перемешивание свежего воздуха с воздухом, находящимся в призабойной части выработки, и эта смесь по выработке пе­ ремещается в исходящую струю. Дальность действия струи воздуха зависит от поперечного сечения выработки и скорости исходящей из труб струи воздуха. Расстояние от конца венти­ ляционных труб до забоя в газовых шахтах не должно превы­ шать 8 м, а в негазовых— 12 м. При нагнетательной схеме происходит энергетичное вымывание газов' из забойного про­ странства и имеется возможность применения гибких труб. Недостаток схемы заключается в том, что загазованный воз­ дух из забойного пространства перемещается по всей длине выработки.

П ри в с а с ы в а ю щ е й с х е м е проветривания загазо­ ванный воздух из забойного пространства вентилятором заса­ сывается в став труб и перемещается в выработку со свежей струей.

Недостаток схемы — малая эффективность проветривания, так как воздушная среда, находящаяся от конца трубопровода на расстоянии более 1,5 м, практически не засасывается в тру-, бопровод. Кроме того, при всасывающей схеме возможно при­ менение только металлических труб.

П р и к о,м б и н и р о в а н н о й схеме, проветривания устанавливают два вентилятора: один — всасывающего дейст­ вия с трубопроводом на всю длину выработки, а другой — на­ гнетательного действия с коротким (25/30 м) трубопроводом,

Юз

ВМ-8) и центробежные (ВЦПД-8, ВЦО-0,6 и ВЦ-7) вентиля­ торы.

применяют для проветривания выработок в шахтах, опасных по газу или пыли, отнесенных к сверхкатегорным.

Вентиляторы ВЦО-0,6, ВЦПД-8 и ВЦ-7 —высоконапорные, применяют для проветривания выработок большой (1500— 2000 м) длины.

Проветривание протяженных выработок представляет опре­ деленные трудности. Для улучшения проветривания таких вы­

Первая схема является более сложной, так как требует мон­ тажа дополнительных труб и задвижек, но зато резко сокра­ щает время проветривания.

В е н т и л я ц и о н н ы е трубы. В настоящее время про­ ветривание тупиковых горизонтальных и наклонных вырабо­ ток осуществляется, как правило, с применением гибких вен­ тиляционных труб длиной 5, 10 и 20 м диаметром 400, 500 и 600 мм. Гибкие трубы изготовляют из капрона с односторон­ ним покрытием негорючей резиной; чефера с двусторонним по­ крытием полихлорвинилом; чефера с двусторонним резиновым покрытием. Гибкие трубы соединяются между собой стыковыми кольцами и подвешиваются к тросу, протянутому по выработ­ ке. Трос крепят к верхняку крепи.

Гибкие тру’бы обладают следующими достоинствами по сравнению с металлическими: меньшее число стыков, снижаю­ щее утечки воздуха и трудоемкость монтажа; малая масса

.(масса 1 м трубы. 1,8—4,7 кг); низкая стоимость; удобны при транспортировании и монтаже. Недостаток гибких труб — срав­ нительно малый (12—24 мес) срок службы, и они легко под­ вергаются повреждениям, в результате чего увеличивается утечка воздуха.

Металлические трубы изготовляют из листовой стали тол­ щиной 2—3 мм. Диаметр труб 0,4—1,0, длина 2; 2,5; 3,0 и 4 м. Масса 1 м трубы с деталями подвески 26—73 кг. Металличе­ ские трубы соединяются на фланцах болтами с резиновой про­ кладкой и подвешиваются к верхняку крепи скобами.

Металлические трубы отличаются большим расходомме­ талла, трудоемки при транспортировании и монтаже. Их до­ стоинства^— большой (до 3 лет) срок службы.

Вентиляционные, трубы должны прокладываться прямоли­ нейно с плотным соединением стыков, исключающим утечки воздуха. Гибкие трубы должны быть натянуты, не должны иметь складок и скручивания. В конце гибкого става следует вставлять металлическую трубу равного диаметра и длиной 1—1,5 м.

Выбор оборудования для проветривания подземных соору­ жений производится по формулам, которые применяют для расчета вентиляции тупиковых выработок в горной промышлен­ ности, исходя по фактору метановыделенид, разбавлению ядо­ витых газов после взрыва ВВ, максимального числа работа­ ющих в забое людей,, минимальной скорости движения возду­ ха, а также по тепловому и пылевому режимам, мощности ма­ шин и оборудования (см. проветривание стволов).

4.6. ПОГРУЗКА ПОРОДЫ

При проведении горизонтальных выработок буровзрывным способом уровень механизации погрузки породы составляет 95—98%. Внедрение высокопроизводительных породопогрузоч­ ных машин позволяет-уменьшить трудовые затраты и время по­ грузки породы до 30—35% от трудозатрат и времени общего цикла работ.

Погрузка взорванной породы производится погрузочными машинами и скреперными установками.

В отечественной практике получили распространение: ковшовые машины периодического действия с прямой и сту­

пенчатой погрузкой. Эти машины обозначаются ППН — погру­ зочная, периодического действия с нижним захватом;

машины непрерывного действия с рабочим органом «загре­ бающие лапы» и ступенчатой погрузкой. Эти машины обозна­ чаются ПНБ — погрузочная, непрерывного действия с боковым захватом.

П о г р у з к а п о р о д ы к о в ш о в ы м и п о г р у з о ч н ы ­ ми м а ш и н а м и . В СНГ наиболее широко применяют ков­ шовые машины (табл. 2.6) с прямой и ступенчатой погрузкой, которые в основном имеют колесно-рельсовый ход. Объем по­ грузки породы, например, в шахтостроительных организациях ковшовыми машинами составляет в угольной промышленно­ сти 45—50%, а в горнорудной промышленности — 60—65% от общего объема механизированной погрузки.

Основным преимуществом ковшовых машин является про­ стая конструкция и высокая маневренность. Эти машины обес­ печивают хорошую зачистку почвы и позволяют производить погрузку породы любой крепости. Особенно эффективно при­ менение ковшовых машин при погрузке прочных пород.

К недостаткам этих машин относятся периодическое дейст-

вие, что снижает производительность, большая разгрузочная высота и ограниченный фронт погрузки.

Ковшовые погрузочные машины с прямой погрузкой имеют аналогичную конструкцию и отличаются размерами, мощно­ стью и исполнением отдельных узлов.

Погрузочная машина ППН-2г отличается наличием гусе­ ничных тележек с самостоятельными приводами. Принцип ра­ боты машин типа ППН следующий. Машина с прицепленной к ней вагонеткой и опущенным ковшом по рельсам подъезжает к взорванной породе. За счет напорного усилия, создаваемого механизмом передвижения, ковш внедряется в породу. После заполнения ковша включается механизм подъема и порода из ковша разгружается в вагонетку. Одновременно погрузочная машина с вагонеткой перемещается от забоя. Затем ковш опу­ скается, а машина перемещается к взорванной4породе и про­ изводится следующее заполнение ковша. После загрузки ваго­ нетки она заменяется на порожнюю.

Машины со ступенчатой погрузкой 1ППН-5 с электриче­ ским приводом имеют аналогичную конструкцию с машиной, имеющей пневматический привод (1ППН-5п).

В отличие от машин ППН ковш закреплен на стреле, а раз­ грузка ковша производится на ленточный конвейер. С ленточ­ ного конвейера порода поступает в транспортное средство. Машины оборудованы форсунками ЗФ-З для подавления пыли.

Машины поставляются в комплекте со съемными манипуля­ торами, которые устанавливаются на раме с левой и правой сторон.

Достоинством машин ступенчатого типа является наличие перегрузочного конвейера, который позволяет использовать ва-

Рис. 2.10. Погрузочная машина К-180 (фирмы «Зальцгиттер», .ФРГ) с боко­ вой разгрузкой ковша

/// /// /}//// /// /// /У/

гонетки разной вместимости и обеспечивает равномерную за­ грузку вагонеток без ручного разравнивателя.

Ковшовые погрузочные машины широко распространены в зарубежной практике. Такие машины выпускаются в Велико­ британии фирмой «Бритиш Конвей Лоадер», в США фирмами «Эймко», «Гудман», «Джой», в Швеции фирмой $<Атлам Копко», в ФРГ фирмой «Зальцгиттер», в Чехословакии и других странах. Выпускаются машины легкого (вместимость ковша 0,13—0,25 м3), среднего (вместимость ковша 0,3—0,65 м3) и тяжелого (вместимость ковша 0,75—1,1 м3) типов.

Обращает внимание большое разнообразие типов погрузоч­ ных машин, которые позволяют производить погрузку породы в различных выработках.

В последние годы за рубежом получили распространение по­ грузочные машины с боковой разгрузкой ковша (рис. 2.10). Машины выпускаются на гусеничном и пневмоколесном ходу. Такие машины имеют вместимость ковша до 0,5 м* и произво­ дительность 40—60 м3/ч. Парк машин с боковой разгрузкой ковша составляет в ФРГ 70%, во Франции—,50% от общего числа погрузочных машин.

Основными достоинствами машин с боковой разгрузкой ков­ ша являются: хорошая совмещаемость с различными транспорт­ ными средствами — конвейер, вагонетки, перегружатели; частич­

статочной производительностью скреперных. установок, увели­ чением по сравнению с погрузочными машинами объема руч­ ной погрузки породы, наличием в забойной части перемещаю­ щихся канатов, что исключает по условиям безопасности вы­ полнение других работ.

Более широкое применение скреперные установки получили при проведении наклонных-выработок.

ВНИИОМШС разработал несколько конструкции погрузоч- но-доставочных скреперных комплексов (табл*. 2.8),. которые состоят из скреперной установки и оборудования для транс­ портирования горной массы. При проведении горизонтальных и наклонных выработок с углом наклона до 18° скреперные комп­ лексы комплектуются вагонетками или конвейерами РТУ-30,. КЛ-150. При проведении выработок с наклоном более 18° транспортирование породы производится в скипах объемом 1,35—3,0 м3.

В качестве примера (рис. 2.11) представлен комплекс- МПДК-3, который применяют при проведении горизонтальных и наклонных выработок с высотой не менее 1,8 м и площадьюпоперечного сечения более 5,8 м2.

Т ^ Т г-\-Тй.

Рис. 2.11. Скреперный комплекс МПДК-3:

1 — скреперный полок; 2 — скреперная лебедка; 3 — скрепер; 4 — блок; 5 — канат рабочего хода; 6 — канат холостого хода; 7 — конвейер