Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
17.86 Mб
Скачать

П р о ц е с с ы

Работ а ком байна, м3

 

!

Г

Обслуж ивание конвейера

крепление

аркам и

у забоя

крепление

аркам и

зо ком байном

наращ ивание конвейера, м наращивание монорельсовой баронски, м Устройство водосточной канавки, м

Î 1 1 ? 4»1 Регламент ированный aepeptuâ

 

I I I 1

 

 

Ч а сы

с м е н ы

 

 

 

 

 

 

1 . „ г

 

з

*

„ Л

е

7

 

3

3 40

--------1 н и

 

 

 

 

 

 

 

\ 5 -----—3

 

 

— 5

 

 

 

3

Ю

 

 

 

 

 

2

3 5 0

3 ------1—П 5

---- 15

‘ 15• Г

 

2 4 --------\i£ 15

 

г,г

2 - 3

 

 

 

 

ВО

ф

ь

- —

[7

 

fSoA--------не

425ж

 

 

3 2 0

 

4,4

4

2 S

- М

- 7

-

 

 

* ~ \ --------г З

4.4

■ S

2 5

” —

--------

 

 

 

 

 

*7

4 ,4

2

5 0

2 5 -------------

 

 

 

 

 

 

“ 1

1 *£Л

 

Т г

 

 

 

г

3 00

- Н

 

 

 

 

 

~

9

JS

 

 

к?-

 

 

 

 

Рис, 2.39. Технологическая схема проведения однопутной выработки ком­ байном с конвейерным транспортированием горной массы:

а расположение оборудования;

бт—график организации работ; 1 — ком­

байн ПК-34; 2 — перегружатель;

3 — скребковый конвейер; 4— ленточный

конвейер

 

Рис. 2.40. Технологическая схема проведения двухпутной выработки ъкомбайном с транспортированием породы в вагонетках:

1 — комбайн ПК-ЗР; 2 — перегружатель; 3 — вагонетка

фициента использования комбайна при существующей органи­ зации труда. Как показывает опыт, на возведение крепи при. применении комбайнов приходится до 40% времени проходче­ ского цикла. В зарубежной практике применение механизиро­ ванных крепей позволяет увеличить скорости строительства подземных сооружений в 1,5—2 раза и сократить численность, проходчиков в 1,3—1,5 раза.* При применении рамной крепи в забое обычно возводят только крепь с шагом, равным удвоен­ ному или утроенному расстоянию между рамами постоянной крепи. Промежуточные же рамы устанавливаются на расстоя­ нии 15—=-20 м от забоя. Такая организация работ позволяет ча­ стично совместить процесс разработки породы с возведением, постоянной крепи и -сократить продолжительность *проходческого : цикла на 25—30%.

Частичное или полное совмещение работ по выемке породы и возведению постоянной крепи может быть обеспечено путем применения в забойной части сооружения временной механи­ зированной передвижной крепи КМК-Зм. Крепь КМК-Зм (рис. 2.41) состоит из двух секций, каждая из которых состоит из четырех арок: двух арок 7 первого типа и двух арок 5 второго типа. Арки попарно связаны между собой четырьмя домкра­ тами 8 передвижения. Обе половины верхняка 2 соединяются быстроразъемными клиновыми замками. В стойках 1 закреп­ лены вертикальные домкраты распора 6. На каждой арке свер­ ху установлены на шарнирных опорах лыжи 4. На концах лыж арки 5 подвешены кружала 3, которые служат, так же как и сахма арка, опорами для соединения арок прит их передвижении.

Передвижение арок производится поочередно. При передви­ жении арки 7 поднимаются домкраты 6 и арка опирается лы­ жами 4 на арку 5 и кружало 3. Между лыжами и породой об­ разуется зазор в 60 мм. После этого включается домкрат 8 и: арка передвигается. В аналогичной последовательности пере­ двигается вторая арка 7 и обе арки 5.

Не менее важное значение при комбайновом способе строи­ тельства подземных сооружений должно уделяться пылеподавлению и проветриванию забоя выработки. Все выпускаемыеотечественной промышленностью проходческие комбайны снаб­ жаются пылеулавливающими или пылеподавляющими устрой­ ствами. Однако, их работа может быть эффективной только в том случае, если обеспечивается хорошая взаимосвязь работы пылеулавливающих устройств с общей системой проветривания сооружения. На рис. 2.42 приводятся некоторые схемы провет­ ривания с использованием пылеотсасывающей установки.

О р г а н и з а ц и я р а б о т при комбайновом способе строи­ тельства должна обеспечить ма*ксимальновозможное использо­ вание рабочего времени комбайна, максимальное совмещение во времени основных процессов проходческого цикла,, сокраще-

Тис. 2.41. Механизирован­ ная крепь КМК-3

3

2

/

 

 

 

 

 

 

.Зм

 

 

 

Р и с .

2 .42 .

С х ем ы п р о в етр и в а н и я

с и сп о л ьзо ван и ем

п ы л ео тсасы ваю щ ей

у с т а ­

н о вки :

 

 

 

 

 

 

 

 

а — н а гн е т а т е л ь н о -в с а с ы в а ю щ а я ;

б — с части чн ой

р ец и р к у л яц и ей

в е н т и л я ц и ­

он н ой

с т р у и ;

в, г — с п о дсвеж ен и ем стр у и

в о зд у х а со о тветствен н о

без

и с

части ч н о й

р е ц и р к у л я ц и е й в ен ти л я ц и о н н о й

стр у и ;

Q — ко л и чество

в о зд у х а ,

с о о т в е т с т в е н н о

п о сту п аю щ его по

н агн е тател ьн о м у

и вы н оси м ого

по* в с а с ы ­

в а ю щ е м у т р у б о п р о в о д у

 

 

 

 

 

 

ние времени подготовительно-заключительных операций, лик­ видацию простоев. Обычно режим работы принимается много­ сменным с выделением одной или двух непродолжительных по

.времени ремонтно-подготовительных смен.

Рабочая смена начинается с обработки забоя, погрузки ц 'транспортирования горной массы.: Другие рабочие в это время занимаются подготовкой крепи к ее возведению в забое, за­ тяжкой боков выработки вне зоны работы комбайна, погрузкой породы с боков выработки. Время непрерывной работы ком­ банка зависит от его производительности, прочности породы,

.допустимой величины обнажения массива, технического состоя­ ния комбайна,-квалификации машиниста и др. факторов. К со:

.жалению, исходя из организационно-технических факторов при ^существующей организации труда коэффициент использования проходческого комбайна составляет 0,15—0,30. В связи с этим при конструировании новых комбайнов .нет смысла стремиться к дальнейшему увеличению технической мощности комбайна. Центр тяжести должен быть перенесен на совершенствование организации труда в проходческих бригадах, на повышение коэффициента использования рабочего времени комбайнов.

В ремонтно-подготовительную смену производят профилак-

О п ера ц и и

Осмотр зобоя

Работа комбайна, м

Установказадорногояру га и временной крепи

Норащиваниекондвоера ист ова вентиля­ ционных труб, м

Установка крепи

î^ S ^ u â ^ fllo u fa u M ï

регламент ирован­ ны й переры в

Сдача см ен ы

 

ь

 

 

I с м е н а

 

Ж с м е н а

 

 

ш с м е н а

 

 

£ *

5 1

■ i l 3'8

9 10 11 12 13 14 16 17 18

19 20'21 22

0 1

2

3 4

 

S' 6

 

 

а й

 

 

 

1 1

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

4

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

&

 

 

 

 

 

3 1 60 f

60 ■60

60

60

60

г

60"60

 

60

60-

60 ■60

 

 

|7 [7

7

Гг

л

F

 

7 LT Л г Я

 

F

 

 

 

 

 

 

\2L Л 20

20

LI

 

 

 

 

 

20

 

 

1 . •3 20

 

 

 

i f

21, P

f t

 

3\_

 

120

 

 

 

i b

V

M 0

 

P

 

|

v

 

3

3

20 k .

1

*

t w

L 0

Ut

 

Lо |[ ; 0

щ20

la) Щ

i 60 JL ]б0

 

 

 

w

Л

гплй. _OU"

 

 

1

 

3 5

60

m

J

!1

T J

I

 

 

à

T Tl

 

Й

 

-

1 40

 

 

y

 

ч

 

 

1

1 I 7

 

W

 

2

I I

 

1

 

I U w

 

7

 

1

 

-

4

-

 

10

 

 

V

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

(/1

 

 

 

I Â\

 

 

f*

 

 

4 |

 

5

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

-

 

 

 

 

4

 

 

 

4

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р и с.

2.43. Г р а ф и к о р га н и за ц и и р а б о т п ри п р о в ед е н и и ш т р е к а со скоростью »

1290

м /м е с

тический осмотр и текущий ремонт горнопроходческого обору­ дования, наращивание коммуникаций, устройство водоотводной канавки, доставку к забою элементов крепи, оборудования и др. материала. В качестве примера высокой организации работ комбайновой проходки на рис. 2.43 представлен график органи­ зации работ при проведении штрека комбайном 4ПУ бригадой. Ф. К. Мельхиора на шахте «Монаиха» (Кузбасс) со скоростью 1290 м/мес. Площадь поперечного сечения штрека 6 м2; крепь анкерная (две швеллерные полуарки и пять металлических ан­ керов длиной 1,8 м).

Транспортирование угля производится конвейером С-53 с пе­ регружателем. Бригада проходчиков состояла из 13 человек. В смену выходило 4 человека. Режим работы — три 7-часовые смены в сутки, пятидневная рабочая неделя с двумя общими: выходными днями. Средняя скорость проведения за сутки, со­ ставила 41,9 м и изменялась от 32 до 62 м. Производитель­ ность труда проходчиков на выход 20 м3 (3,23 м).

5.3. С Т Р О И Т Е Л Ь С Т В О П О Д З Е М Н Ы Х С О О Р У Ж Е Н И Й К О М Б А Й Н А М И Р О Т О Р Н О Г О Д Е Й С Т В И Я

Отличительной особенностью комбайнов бурового действия: является разрушение горной массы одновременно по всей площади забоя. Проходческие комбайны бурового действия разделяются на две группы: для проведения горных выработок по углю, солям и мягким породам с /< 4 й для проведения горных выработок по крепким абразивным породам с /=8-М 6-

Кпервой группе относятся комбайны ПК-8М, «Урал-ЮКС»

и«Урал-20КС» (табл. 2.14). На калийных месторождениях эти комбайны применяются и для добычи полезного ископае­ мого.

 

 

 

 

Комбайны

 

 

П о к а з а т ел и

ТОР-2

ком п лек с

 

«У р ал -

 

 

 

П К -8М

«У р ал -20К С »

 

 

« С о ю з-19»

10КС»

 

 

 

 

 

Площадь поперечного

10,8

18,6

8 -9

7,8—10,2

13,4—20,2

сечения

выработки

 

 

 

 

 

вчерне,

м2

 

 

 

_

__

Усилие подачи, кН

2500

9100

356

Установленная мощ­

362

870

435

520

ность электродвигате­

 

 

 

 

 

лей, кВт

0,7

 

_

_

_

Ход подачи, м

1,0

Длина комбайна, м

10

15,2

9,3

12,2

10,8

Масса,

т

93

205

65,5

63

75—80

Проходческий комбайн ПК-8М предназначен для проведе­

ния горизонтальных и наклонных

(±15°) выработок арочной

формы по углю

и солям

с /< 4

с устойчивыми

боковыми по­

родами.

П К - 8 М

состоит из следующих

основных уз­

К о м б а й н

лов: исполнительного органа с приводом, бермовых фрез, хо­ довой гусеничной тележки, вертикального распорного устрой­ ства, отгораживающегося щита, конвейера, пылеотсасывающе­ го устройства и системы управления. На калийных месторож­ дениях комбайн работает в комплексе с буункер-перегружа- телем БП-2 и самоходным вагоном 4ВС-10РВ.

Исполнительный орган комбайна состоит из двух планшайб, вращающихся в разные стороны, чем достигается уравновеши­ вание реактивного момента:

На кронштейнах планшайб устанавливаются зубки для про­ резания концентрических щелей. Оставшиеся целики разруша­ ются роликами-скалывателями, эксцентрично расположенными на лучах. Бермовые фрезы и отрезные барабаны придают сече­ нию выработки арочную форму.

Отбитая горная масса четырьмя ковшами грузится* на лен­ точный конвейер. Комбайн передвигается и подается на забой гусеничным ходовым механизмом. Увеличение напорного уси­ лия для разрушения породного массива производится распор­ ным' устройством, которое прижимается к кровле четырьмя гид­

родомкратами.

 

к о м б а й н ы

«Урал -

П р о х о д ч е с к о - о ч и с т н ы е

1 ОК С» и «У р а л - 2 О К С

предназначены для проведения

подготовительных выработок

и очистных работ на

калдйных

рудниках. Комбайны имеют исполнительный орган планетар­ ного типа. Разрушение горной массы производится вследствие сложного движения режущего инструмента вокруг его про-

дольной оси и перпендикулярно к плоскости забоя. Арочное се­ чение выработки образуется бермовыми фрезами, которые од-, новременно подают разрушенную массу на центральный скреб­ ковый конвейер. Скребковый конвейер грузит горную массу на транспортные средства. Для-борьбы с пылью на машине уста­ новлены система водяного орошения и пылеотсасывающая установка.

Для проведения выработок по крепким и абразивным поро­ дам в горнодобывающей промышленности используются ком­ байны ТОР-2 и «Союз-19».

П р о х о д ч е с к и й к о м б а й н о в ы й к о м п л е к с «Со­ юз - 1 9 » предназначен для проведения горных выработок ароч­ ной формы площадью поперечного сечения 18,6 м2 вчерне г(12,6м2 в свету) в породах с f до 16 с углом наклона ±10° и минимальным радиусом закругления 100 м. Проектная произ­ водительность комплекса 10 м/смену. Комплекс состоит из комбайна и технологического оборудования.

Исполнительный* орган диаметром 4,75 м конической фор­ мы оснащен 36 дисковыми шарошками. Режущая кромка ша­ рошек расположена под углом 45° к плоскости забоя. Две бермовые фрезы — барабанные конические — оснащены 9-ю диско­ выми шарошками.

Разрушенная порода захватывается установленными на исполнительном органе ковшами и перегружается на ленточный конвейер шириной 0,8 м и далее порода поступает на перегру­ жатель.

Прицепное оборудование состоит из крепемонтажного уст­ ройства, перегружателя и прицепных опор.

Крепемонтажное устройство предназначено для механиза­ ции работ по возведению металлической арочной крепи. Сек­

ция арочной

крепи краном устанавливается на

накопитель, по

 

 

 

«Р обби н с»

(С Ш А )

 

 

П о к а за т ел и

 

 

 

 

 

 

 

 

81/113

142/139

 

А ба

351

371

Диаметр тоннеля, м

2 , 6

4,27—4,74

 

5,8

9,0

Н ,2

Мощность двигателя ис­

112

440

 

630

597

800

полнительного

органа,

 

 

 

 

 

 

кВт

 

 

4,2/60

4,5/60

1 ,8 -

Частота вращения испол­

нительного органа, с-1

1250

4037

 

8400

1020

9,3/60

Усилие подачи

на забой,

 

2450

кН

 

 

110

 

285

175

300

Масса, т

 

 

 

которому секция перемещается к комбайну. Вместимость нако­ пителя— 30 секций. В хвостовой части комбайна секция крепи Особым механизмом устанавливается в рабочее' положение. Крепежное устройство и перегружатель установлены на при­ цепные опоры-лыжи.

За рубежом выпускается несколько типоразмеров комбай­ нов бурового действия для проведения горных выработок и

.тоннелей различного назначения, характеристика которых при­

ведена в табл. 2.15.

к о мб а й н а - с учетом техно­

П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь

логических и организационных

простоев (эксплуатационная

производительность) может быть определена по формуле 0э= <2ДЭ,

где QT— техническая производительность комбайна; Кэ— коэф­ фициент использования комбайна с учетом перерывов,

; 60(*в + /0)/п '

где К г — коэффициент готовности комбайна, обычно принимае­ мый 0,8; U— время, затраченное на вспомогательные операции при работе комбайна в течение рабочего цикла по обработке

забоя (загрубление коронки, замена

резцов, обработка пород­

ных стен и почвы и т. п.); /0— время

простоя комбайна

по

причинам общей организации работ;

v — скорость

проведения

выработки; 1П— путь, пройденный исполнительным

органом за

цикл полной обработки забоя по заданной схеме.

 

 

Практически К э есть отношение продолжительности работы

 

Т а б л и ц а

2.15

«Дрессер»

(СШ А)

205

8,2

720

До 10/60

н . д .

«Баде»

«Д ем ага► (Ф РГ)

(Ф Р Г )

 

 

SVM -40

TVM

TVM

28-31Н

59-64Н

4

4,4—4,8

6,4

600

528

1098

н. д.

н . д .

4900

6400

«Вирт»

МТВ-УН

сл 00

03 00

 

1

760

0—

6,15/60

6350

(Ф РГ)

«Крупп»

 

(Ф РГ)

V I-H

KTF-280

6,5—7,87

2,7/3,3

920

240

7350

н . д .

230

100

105

340-

340

75

комбайна по выемке 1 м3 породы (Гр) к общей продолжитель­ ности проведения выработки (Г0б), т. е.

*э = Т /Гоб.

На многих шахтах в связи с низким коэффициентом исполь­ зования комбайнов во времени эксплуатационная производи­ тельность комбайнов в среднем в 5—7 раз меньше теоретиче­ ской.

По усредненным данным многих хронометражных наблюде­ ний за работой комбайна «машинное время составляет 15—20%, а на лучших-проходках 30%, т. е. /<э=0,15ч-0,3. Создание ком­ байнов высокой производительности не приводит к соответству­ ющему увеличению эксплуатационной производительности, так как с увеличением теоретической производительности комбай­ на Кэ уменьшается;

Поэтому основным направлением повышения эксплуатаци­ онной производительности комбайнов является сокращение вре­ мени выполнения вспомогательных работ и простоев и за счет этого повышение коэффициента использования комбайна.

5.4. КОМБАЙНОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ

Комбайновые комплексы состоят из набора оборудования для механизации работ по разрушению и погрузке в транспорт­ ные средства породной массы и возведения временной и по­ стоянной крепи. Основной машиной комплекса является про­ ходческий комбайн. В зависимости от типа комбайна подбира­ ется остальное оборудование, обеспечивающее высокую произ­ водительность труда по всей технологической цепочке.

Состав и техническая характеристика комплексов дана в табл. 2.16.

К о м п л е к с К С О - 1 М (рис. 2.44) предназначен для про­ ведения горизонтальных выработок с анкерной крепью по плас­ там, опасным по газу или пыли. Он состоит из 1 комбайна ГПКС или 4ПУ, передвижного самоходного вагона-бункера Б-1 на пневмоколесном ходу 2 и переносного станка 3 для анкерования ПА-1.

Вагоц-бункер Б-1 имеет объем кузова 3 м3, скорость пере­

движения 3,6—8,3 км/ч, длину

7 м, ширину 1,4 м, высоту

1,45 м, массу 6

т.

2.45) отличается наличием

К о м п л е к

с К 4 П П - 2 (рис.

крепеустановщика КПУ-2 на монорельсе для возведения в при­ забойной зоне постоянной прочной крепи. Комплекс К4ПП-2 состоит из комбайна 1 типа 4ПП-2 или ГПК-2, крепеустанов.- щика 9, панели арочной металлической крепи 4, монтажного стола 8, транспортной тележки 6, грузового монорельса 7, мос-

Показатели

 

КГК-1

 

КГК-2

КСО-1М

К4ПП-2

К4ПП-5

Расчетная

скоро­

3—6

2,8—5

4—6

2,5—4

2,5—4

сть проведения вы­

 

 

 

 

 

 

работки,

м/смену

 

 

 

 

 

 

Площадь

попереч­

13—18

 

13—20

4,7-15

15-20

16—36

ного сечения

вы­

 

 

 

 

 

 

работки,

м2

 

 

 

 

 

 

 

Форма

поперечно­

Арочная

Трапециевидная или прямоугольная

го сечения

 

 

 

 

гпкс

 

 

Базовый комбайн

4ПП-2

I

4ПП-2

4ПП2

I1 4ПП-5

Призабойный

 

Перегружатель

У-84

Ленточный перегружа­

транспорт

по

выг

*

 

1ЛТ-80

Бункер-

тель ППЛ-1К

Транспорт

1ЛТ-80

 

Ленточный конвейер

работке

 

 

 

 

 

 

вагон

1ЛТП-80

Постоянная крепь

•Анкер

Арочная

Б-1

 

 

металличеМеталлическая податли­

Оборудование

для

ная

 

ская или анкерная

КПУ-2

вая

КПУ-1

КПУ-1

ПА-1

КПМ-8

возведения крепи

50

 

60

20

50

55

Длина

комплекса,

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

100

Масса

комплекса,

 

25

70

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тового

 

перегружателя 2,

телескопического

конвейера 3 типа

1ЛТП-80 и,пылеотсасывающей установки 5.

 

 

Комплекс обслуживает звено из 5 рабочих. При этом до­

стигается скорость проведения выработки 170

м/мес, а

произ-.

водительность труда рабочего 8,3 м3/чел.-смену.

проведения вы­

К о м п л е к с К 4 П П - 5 предназначен для

работок с присечкой крепких пород (до 75%

крепких

пород)

с / до 8. В состав комплекса входит комбайн 4ПП-5, перегру­ жатель ППЛ-1К, ленточный конвейер 1ЛТП-80, крепеустановщик КПМ-8 и пылеотсасывающая установка ППУ-2.

К о м п л е к с К ГК- 1 предназначен для проведения выра­ боток по неоднородным породам с коэффициентом крепости f до 14 при предварительном их разрушении буровзрывным спо­ собом. По расчетам скорость проведения выработки достигает­

ся до 400 м/мес.

К Г К - 2 позволяет проводить выработки с ан­

К о м п л е к с

керной крепью

и последующим возведением набрызгбетонной

крепи, состоит из комбайна 4ПП-2 в сочетании с перегружате­ лем ППЛ-1К и ленточным телескопическим конвейером. Рас­ четная скорость проведения выработки 210 м/мес при количе­ стве работающих в звене 4 человека.

Т Г

 

Гт

1

Н

ы

 

г

 

/. '1

/// V777.V /

 

*зт

Рис. 2.44. Комплекс КСО-1М (а) и схема размещения оборудования при бурении шпуров под анкеры (б)

Соседние файлы в папке книги