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

от

Рис. 2.30. Комплекс оборудования для возведения набрызгбетонной крепи:

1 — вагонетка; 2 — перегружатель; 3 — двухкамерная машина БМ-60; 4 —бак для воды; 5 — материальный шланг; 6 — сопло-смеситель

струи и бетонной смеси с закрепляемой поверхностью должен; быть близким к 90°.

Подача смеси к соплу должна быть равномерной, без пере­ рывов и пульсаций. Шланги и сопло периодически продува­ ются сжатым воздухом. Нанесение бетонной смеси на верти­

При применении двухкомпонентных смесей на базе специаль­ ных быстросхватывающихся и быстротвердеющих цементов, толщина одновременно наносимого слоя увеличивается в сте­

быстросхватывающихся цементах, величина «отскока» умень­ шается в 1,5 раза.

Контроль за качеством набрызгбетонных работ включает проверку качества исходных материалов ( цемента, песка, щеб: ня), соблюдение расчетной дозировки в процессе приготовле­ ния смеси, испытание образцов бетона на прочность и соблю­ дение технологии покрытия.

Качество набрызгбетонного покрытия контролируется пу­ тем замеров толщины наносимого слоя и потерь материалов в виде «отскока».

Проверка состояния набрызгбетонного покрытия произво­ дится наружным осмотром и простукиванием молотком. Глухой звук указывает на неплотное прилегание покрытия к породе. В этом случае отслоившаяся крепь должна быть обобрана и восстановлена повторным набрызгом. Покрытие, нанесенное на основе быстросхватывающихся цементов, через 10—15 минтеряет воду, поверхность приобретает блеск, образуется твер­ дая корка, которая через 15—20 мин не разрушается при на­ давливании пальцем. Это свидетельствует о схватывании и: приобретении прочности на сжатие не менее 0,5 МПа.

Классификацию различных конструкций набрызгбетонных крепей, типовые паспорта крепления выработок и их сопряже­ ний, а также технологические схемы возведения набрызгбетонной и комбинированно крепей см. в работе В. С. Воронина «Набрызгбетонная крепь» («Недра», 1980).

Рис. 2.32. Крепеукладчик МШ:

полок; 7 — лебедка

За рубежом применяют блоки меньших размеров массой до 130 кг и изготовляют из бетона марок 800—1000.

Как показали испытания, грузонесущая способность блоч­ ной крепи из бетона марки 300 .составляет при одностроннем давлении 0,55—0,65 МПа, а при всестороннем давлении— 1— 1,2 МПа, При бетоне марки 400 несущая способность крепи увеличивается на 15%.

Возведение блочной крепи производится при помощи крепеукладчиков различной конструкции (рис. 2.32).

Подъем блоков производится лебедкой, находящейся на расстоянии 10—20 м от места укладки. При возведении крепи блок лебедкой поднимается через рольганг на верхний сегмент арки и по роликам спускается вниз. После установки блоков на всю арку крепеукладчик передвигается по направляющим швеллерам.

К достоинствам бетонной блочной крепи относятся высокая грузонесущая способность, долговечность, способность крепи воспринимать нагрузку сразу после возведения, малые аэро­ динамические сопротивления, использование местных мате­ риалов. Однакоэта крепь обусловливает большой объем руч­

жет применяться как временная, так и постоянная, в виде са­ мостоятельной крепи, а также в сочетании с металлической сет­ кой, набрызгбетоном и с металлическими или деревянными подхватами.

Возведение анкерной крепи включает работы по бурению шпуров и установке анкеров.

Бурение шпуров под анкера производится электросверлами,, телескопическими перфораторами и бурильными установками. Ручные электросверла применяют при бурении шпуров в сла­ бых и средней крепости породах. Телескопические перфорато­ ры применяют при бурении вертикальных шпуров в крепких породах.

Для бурения и установки анкеров отечественной промыш­ ленности -серийно выпускаются специальные машины МАП-1,. НА-4, УВШ-5/15, ПА-1 и др. Так, передвижная машина для анкерования МАП-1 конструкции ЦНИИподземмаша предна­ значена для бурения шпуров под анкера в горных выработках в породах с /= 4 —8. Бурение шпуров производится с промыв­ кой и улавливанием шлама. Закручивание гайки анкера про­ изводится переносным инструментом —гайковертом с электро­ приводом на базе ручного электросверла. Аналогичную конст­ рукцию имеют и другие типы машин, предназначенных для установки акерной крепи при строительстве подземных coopyJ жений различных сечений.

При проходке горных выработок комбайнами для установки анкеров применяют навесное оборудование типа НА-4 конст­ рукции ЦНИИподземмаша, которое монтируется на комбайнах 4ПП-2, ПК-9р. НА-4 представляет собой гидравлический двух­ шпиндельный вращатель.

Перед началом крепления забой должен быть приведен в безопасное состояние; нависшие куски породы обираются, кровля остукивается для выявления отслоившихся плит. Че­ рез отслоившиеся плиты бурение шпуров для установки анке­ ров не допускается.

Расположение и параметры (глубина и диаметр) шпуров должны строго соответствовать паспорту крепления, глубина шпуров при этом контролируется при помощи колец-ограничи­ телей. закрепленных на буровой штанге, или метки на ней. Глубина шпура должна быть на 5—7 см больше длины анке-

pa с опорными плитами. Расстояние между анкерами в ряду и между рядами зависит от крепости пород, типа анкера, ши­ рины выработки и* определяется расчетом.

В производственной практике при проведении выработок в ■породах с f= 4-Т-6 расстояние между анкерами по длине и шиг шине выработок принимают 1,0—1,2 м.

После установки и закрепления анкера производится их на­ тяжка.

4.10. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

При строительстве подземных сооружений буровзрывным -способом кроме основных операций проходческого цикла боль­ шое значение имеют вспомогательные работы. К ним .относят­ ся: установка временной крепи, устройство водоотводной ка­ навки, настилка рельсовых путей (при применении рельсово­ го призабойного транспорта), прокладка трубопроводов и ка­ белей, оборудование освещения, маркшейдерское обслуживание и другие работы.

Временная крепь. После проветривания забоя его осматри­ вают горный мастер или бригадир и взрывник. Они устанав­ ливают наличие невзорвавшихся зарядов и при необходимости принимают меры к их ликвидации. Нарушенная взрывом крепь восстанавливается. Проверяется состояние кровли и боков вы­ работки, производится оборка отслоившихся кусков породы.

Вывалы породы в забоях являются одной из главных при­ чин травматизма. По этой причине происходит 58—61% травм от общего числа несчастных случаев. В этой связи призабой­ ная часть выработки до места возведения постоянной крепи закрепляется временной крепью.

Временная крепь должна позволять неоднократное ее ис­ пользование, быть удобной при транспортировании, простой в конструктивном отношении, обеспечивать механизацию возве­ дения и достаточную прочность.

По конструкции временная крепь разделяется на предохра­ нительную и поддерживающую.

П р е д о х р а н и т е л ь н ы е к р е п и защищают рабочих от вывалов кусков породы. Различают предохранительные крепи консольные и переносные. Консольные крепи имеют широкое распространение в отечественной и зарубежной практике. На­ пример, в Донбассе 80% предохранительных крепей относится к крепям консольного типа. На рис. 2.33 -представлена предо­ хранительная консольная крепь, которая состоит из трех сет­ чатых секций 6, перемещающихся по балке-монорельсу 2 при помощи лебедки, трос которой 5 проходит через ролик 4. Бал­ ка-монорельс -подвешена к аркам постоянной крепи 1 скоба-

Рис. 2.33. Предохранительная консольная крепь конструкции ВНИИОМШСа:

ми 3. Сетчатые секции удерживаются телескопическим устрой­ ством 7 и 8.

В качестве переносной консольной предохранительной кре­ пи может быть представлена крепь (рис. 2.34), состоящая иэ двух быстроразъемных треугольных ферм Î, установленных по бокам выработки, на которые помещают верхняки 2 постоян­ ной крепи с последующей затяжкой кровли 3. Верхняк распи­ рается стойками ВК-8.

П о д д е р ж и в а ю щ и е в р е м е н н ы е к р е п и бывают двух типов — переносные и непереносные. Переносные времен­ ные крепи весьма часто выполняются рамной конструкции и изготовляются из гидростоек ГС-3 с башмаком под деревянный верхняк. Постоянную крепь возводят между рамами времен­ ной крепи.

Непереносные поддерживающие крепи применяют главным образом при креплении выработок постоянной металлобетон­ ной крепью. В качестве непереносных рам применяют обычные металлические крепежные арки, которые, оставляют в бетоне при возведении постоянной металлобетонной крепи.

Подвесная временная крепь состоит из прямолинейного или циркульного очертания верхняка, удерживаемого у кровли вы­ работки анкерами или штырями с затяжкой.

Водоотводные канавки, предназначены для стока воды по выработке -в сторону от забоя.

Конструкция и размеры 'водоотводных канавок зависят от крепости пород, величины притока воды и типа крепи.

Обычно водоотводные канавки имеют трапецевидное сече­ ние и располагаются со стороны движения людей по выработке..

Вкрепких (с /> 10) породах водоотводные канавки устраи­ вает без крепи.

Вслабых и средней крепости породах водоотводные канав­ ки крепят деревянными рамами, монолитным бетоном, железо­ бетонными и асбестоцементными лотками. Наиболее целесооб­ разно применять асбоцементные лотки, которые обеспечивают простоту устройства канавки, значительно легче и дешевле же­ лезобетонных.

наклонных шпура. Взрыванием заряда шпура разрушают по­ роды водоотводной канавки. Доработка поперечного сечения канавки до проектных размеров производится отбойными мо­ лотками.

Настилка рельсовых путей. При строительстве протяженных подземных сооружений, а также при проведении горных -выра­ боток производится настилка рельсовых путей.

Рельсовый путь состоит из нижнего и верхнего строения. Нижнее строение— почва выработки. Верхнее строение — бал­ ласт, шпалы, рельсы и крепежные материалы.

Рис. 2.35. Трубоукладчик ПТУ-2:

1 — натяжной канат; 2 — исполнительный орган; 3 — монтажная труба; 4 — упорная стойка; 5 — ручная лебедка; 6 — винтовое устройство для наклона •стойки; 7 — ползун с фиксатором рабочего органа

В качестве балласта применяют щебень и гравий крупно­ стью 20—40 мм.

Шпалы применяют деревянные и железобетонные, которые укладывают на слой балласта толщиной 90—100 мм. Число шпал на 100 м пути: при откатке локомотивом со сцепным ве­ сом до 140 кН — 150—170, более 140 кН— 170—200 шт. В вы­ работках с углом наклона более 10° шпалы укладываются в поперечные канавки на 2/3 высоты.

Тип рельсов зависит от сцепного веса электровоза. Во вспо­ могательных выработках применяют рельсы с массой 1 м — 18 и 24 кг. На главных откаточных выработках применяют рель­ сы с массой 1 м — 22 и 38 кг. Рельсы крепят к шпалам косты­ лями или винтами и соединяют накладками.

Работы по настилке рельсового пути проводят в следующей последовательности: устанавливаются отвесы по продольной оси. пути; на стойках крепи отмечаются репера горизонтальной пла­ нировки; раскладываются шпалы на 3—4 звена рельсов; на шпалы укладываются рельсы и подкладки. Рельсы крепят к шпалам и соединяют между собой планками; засыпается пер­ вый слой балласта; производится рихтовка шпал по горизон­ тальным реперам и подбивка балласта под -шпалы; засыпается, второй слой балласта на 2/3 высоты шпалы.

Монтаж трубопроводов и кабелей. При строительстве под­ земных сооружений необходимо прокладывать трубопроводы и кабели различного назначения. Трубопроводы диаметром 100— 200 мм соединяют на фланцах, укладывают на почве или под­ вешивают к крепи на высоте не менее 1800 мм.

Подвеску трубопроводов целесообразно производить тру­ боукладчиком (рис. 2.35). Перед подвеской трубы на почве выработки соединяют в петли длиной до 24 м. Подъем и на­ веска плетей производится двумя синхронно работающими тру­ боукладчиками. С применением трубоукладчика производитель­ ность труда повышается в 8^—13 раз.

Для снабжения забоя электроэнергией и .сигнализацией к забою прокладывают силовые и слаботочные кабели. Силовые кабел^ подвешиваются с противоположной от трубопроводов стороны. Прокладка силовых и слаботочных кабелей осуществ­ ляется раздельно.

Слаботочные кабели подвешиваются над трубопроводами на расстоянии 300—400 мм.

Освещение выработок и особенно призабойной зоны имеет важное значение в части повышения производительности, без­ опасности и качества работ. Для освещения выработок приме­ няют светильники в нормальном (РН-60-1, РН-60-2), повышен­ ном (РП-60) и взрывобезопасном (РВЛ-80, РВЛ-15, РВР-80,. ИВС-15) исполнении. В камерах применяют светильники мощ­ ностью 150 и 200 Вт. Постоянная осветильная сеть должна быть на расстоянии не далее 20 м от забоя.

Призабойная зона освещается светильниками мощностью 100 Вт, подвешенными через 4—6 м, и светильниками, установ­ ленными на бурильных и погрузочных машинах и комбайнах.

Для питания подземных светильников должно применятьсянапряжение не более 220 В, а светильники, встроенные в гор­ ные машины, — напряжением не более 127 В.

Все подземные рабочие должны иметь индивидуальные ак­ кумуляторные светильники со световым потоком не менее30 лм.

Маркшейдерское обеспечение. Одной из основных задач гео­ дезическо-маркшейдерской службы является выполнение комп­ лекса работ по геометрическому обеспечению строительства в