книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство вертикальных выработок

Рис. 12.9. Строительство бункера скипового ствола:

а. б в — последовательность работ

отделение для подъема материала. Внизу породного отделения, устанавливают течку с затвором.

Вторая фаза — расширяют гезенк до проектного сечения бункера. Разрушенная порода поступает в породное отделение- и далее самотеком через люк в бадью, которая выдается на поверхность земли. Породные стенки бункера закрепляют вре­ менной крепью- г анкерами, анкерами с сеткой или распорной деревянной и металлической крепью.

Форма забоя, число и расположение шпуров, величина за­ ряда и тип времённой крепи устанавливаются в зависимости от физико-механических свойств пород, формы и размеров бун­ кера.

Общими положениями являются: порода после взрыва долж­ на самотеком поступать в породное отделение гезенка; времен­ ная крепь должна надежно раскреплять стены бункера, пред­ отвращая вывалы породы, и не разрушаться при взрыве.

подают из камеры опрокидывателя по трубам.

Достоинства способа: простая технология работ, погрузка породы в бадьи и подъем ее на поверхность земли, вентиляция и водоотлив производятся техническими средствами, которые применяются для проходки стволов. Недостаток способа — тру­ доемкая работа по проходке гезенка. Способ проведения бунке-

j)а с передовой выработкой может быть применен, когда ствол оснащен проходческим бадьевым подъемом.

В т о р о й с п о с о б — проведение бункера сверху полным се­ чением без предварительно пройденной выработки. При этом способе работы проводят в две фазы. Первоначально произ­

Порода из бадьи разгружается в вагонетки, которые транспор­ тируются к клетевому стволу. Водоотлив осуществляется забой­ ными насосами Н-1М, «Байкал-2» и т.п. Проветривание забоя производится вентиляторами по прорезиненным трубам. Венти­ лятор устанавливают в выработке околоствольного двора с та­ ким расчетом, чтобы продукты взрыва не засасывались в венти­ лятор.

Во время выемки породы возводят временную крепь, кото­ рая состоит из швеллерных колец с затяжками. Кольца подве­ шивают на крючьях. В устойчивых породах применяют анкер­ ную крепь, анкеры с сеткой илц балками.

Постоянную железобетонную крепь возводят снизу вверх после выемки породы в полном объеме, бункера; опалубка де­ ревянная. Бетонную смесь доставляют по клетевому стволу в вагонетках и разгружают в бункер. Из бункера за опалубку бетонная смесь поступает по трубам.

Главными недостатками второго способа являются трудоем­ кая работа по погрузке и подъему породы, сложная вентиляция и

13. АРМИРОВАНИЕ СТВОЛОВ

13.1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Кработам по армированию ствола относятся установка расстрелов, навеска проводников, устройство лестничного отде­ ления, монтаж рудничного станка, трубопроводов и несущих

конструкций (балок под опорные стулья, кронштейнов для ка­ белей и т. п.).

В производственной практике применяют .два типа армировки — жесткую и гибкую. Жесткая армировка (рис. 13.1) состоит из металлических проводников, которые закреп­ лены на продольных (рис. 13.1, а) или консольных и кон-

Рпс. 13.1. Оснащение и армирование стволов:

мировке подъемные сосуды перемещают по канатным на­ правляющим. Гибкую армировку (канатные проводники) приме­ няют в стволах круглого сечения с большими зазорами между подъемным сосудом и крепью ствола. Для канатных проводни­ ков применяют трос закрытой конструкции диаметром 25— 45 мм. Канаты крепят в копре и натягивают грузом, подвешен­ ным в зумпфе. Основным недостатком канатных проводников является необходимость увеличения по сравнению с жесткой армировкой поперечного сечения ствола.

В производственной практике в основном применяют ж 'ест - кую а р м и р о в к у с п р о д о л ь н ы м и ( р а м н ы м и ) р а с с т р е л а м и , к которым прикреплены проводники. Распо­ ложение расстрелов зависит от типа, числа и размеров подъем­ ных сосудов. Расстрелы подразделяют на главные, вспомога­ тельные и ложные. Г л а в н ы е р а с с т р е л ы заделывают в крепь ствола обоими концами. В с п о м о г а т е л ь н ы е — одним; другой конец их укрепляют к главному расстрелу. Л о ж н ы й р а с с т р е л устанавливают между парными проводниками для жесткости. Главный расстрел, расположенный по центру ствола •или близко к нему, называется центральным.

Главные й вспомогательные расстрелы, расположенные в од­ ной плоскости, составляют ярус. Расстояние между ярусами •определяется расчетом в зависимости от типа и скорости дви­ жения подъемного сосуда.

Обычно расстояние между ярусами принимают при рельсо­ вых проводниках— 3,125 или 4,168 м, при проводниках прямо­ угольной формы— 4 м.

Расстрелы бывают металлические, железобетонные и дере­ вянные. М е т а л л и ч е с к и е р а с с т р е л ы изготовляют из дву­ тавра, сварные прямоугольной формы — из прямоугольных и эллиптических труб. Металлические расстрелы изготовляют из двутаврового профиля с повышенным сопротивлением боковому изгибу № 20В, 27В, ЗОМ, 36С, 36М и 40, сварные прямоуголь­ ного профиля — из швеллера и листа или уголков, из прямо­ угольных и эллиптических труб. Размеры расстрелов (высотах Хширина), мм: из швеллера и листа (220x82)— (360x110), из

угольных и эллиптических труб — 35 и 45 лет.

Для снижения аэродинамического сопротивления воздушной струи в глубоких стволах целесообразно на расстрелах уста­ навливать обтекатели, состоящие из двух штампованных час­ тей, соединенных при помощи шарниров.

гательных стволах и шурфах, в основном с деревянной крепью. Концы расстрелов заводят в лунки ствола и замоноличива-

ют бетоном.

Главные расстрелы для удобства заведения их в лунку де­ лают составными из двух неравных частей. Длинная часть на

ра 2, опорной полки 3, упорных косынок 4. Расстрел 5 к пол­ ке 3 приваривается электросваркой.

Анкеры, применяемые для крепления расстрелов, работают в иных условиях, чем анкеры, используемые для крепления го­ ризонтальных выработок, и поэтому должны отвечать дополни­ тельным требованиям: надежно закреплять расстрелы при дей­ ствующей статической и динамической нагрузках и обеспечи-

Ри с. 13.2. Крепление расстрелов анкерами:

а — узел крепления расстрелов к бетонной крепи; б —анкеры УШС; в — анкер типа Ц

вать минимальное смещение замков анкера в породе и бетоне крепи. Этим условиям отвечают универсальные металлические

ной ступени. Предельная нагрузка, которую способен выдер­ жать анкер, равна 12-104 Н.

За рубежом, где в эксплуатации находится более 20 стволов

30% .

На нёкоторых стволах расстрелы крепят на закладных де­ талях или концах расстрелов, установленных в бетоне крепи при ее возведении.

Жесткая армировка с продольными (рамными) проводника­ ми обладает рядом недостатков, главные из которых — боль­ шая металлоемкость, значительная трудоемкость ее изготовле­ ния и монтажа и высокое аэродинамическое сопротивление. Эти недостатки возрастают с увеличением глубины стволов. Так, например, на армирование ствола глубиной 1000* м расход ме­ талла составляет 1200—1500 т: Загромождение ствола расстре­ лами не позволяет спускать крупногабаритное оборудование, уменьшает свободное сечение ствола на 10—23%.

Снижения металлоемкости армировки и уменьшения аэроди­ намического сопротивления можно достигнуть применением а р м и р о в к и с т о р ц е в ы м р а с п о л о ж е н и е м р а с с т ­ р е л о в , к о н с о л ь н о й и к о н с о л ь н о - р а с п о р н о й а р м и ­ р о в к и (см. рис. 13.1,5). Консольные расстрелы бывают П-об- разной-формы или одинарные. Эти расстрелы имеют недостаточ­ ную жесткость и при движении подъемных сосудов с большой скоростью расшатываются, что ограничивает их применение.

Консольно-распорные расстрелы (см. рис. 131,5) обладают высокой несущей способностью й жесткостью в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что обеспечивает надежную рабо­ ту подъема на высоких скоростях. Эти расстрелы изготовляют из уголков 200X125x12 мм и располагают в стволе попарно на расстоянии 4 м по вертикали. Применение консольно-рас­ порной армировки позволяет по сравнению с обычными про­ дольными расстрелами снизить аэродинамические сопротивле­ ния в 3—4 раза; сократить расход металла в 2 раза; освобо­ дить центральную часть ствола от расстрелов, что обеспечива­ ет возможность спуска крупногабаритного оборудования; уве­ личить скорость армирования в 1,5—2 раза.

При эксплуатации шахт расстрелы подвергаются коррозии. Интенсивность коррозии зависит от агрессивности водовоздуш­ ной среды. Интенсивность коррозии расстрелов на шахтах Кузбасса составляет в среднем 0,33 мм/год, а максимальная величина достигает 0,54 мм/год. Для уменьшения коррозии рас­ стрелы должны иметь антикоррозийные покрытия. Исследова­ ниями НИГРИ установлено, что наиболее эффективным анти­ коррозийным покрытием является нанесение по цинковому или цинк-алюминиевому слою эпоксидно-каменноугольных и перхлорвиниловых смол. Долговечность этих покрытий составляет 10—12 лет.

Проводники предназначены для направления движения со-

. судов. В зависимости от расположения сосудов различают про­ водники лобовые и боковые, одно- и двухсторонние. Лобовые проводники располагают с торца клети, боковые — на длинной стороне клети. Односторонние — два проводника на одной сто­ роне подвижного сосуда. Проводники двух сосудов, закреплен­ ные к одному расстрелу, называют парными, проводники одно­ го подъемного сосуда, закрепленные к расстрелу, называют оди­ нарными. Для крепления такого проводника к расстрелу уста­

подъемного сосуда проводники бывают, рельсовые и коробчато­ го типа. Для рельсовых проводников применяют жйлезнодорож1 ные рельсы типов Р38, Р43, Р50 длиной 12,5 м. Коробчатые проводники изготовляют сварными из швеллера или уголков размерами от 180X180 до 220X220 мм.

Применяют два способа стыкования проводников:, на расст­ реле и между расстрелами. По первому способу торцы провод­

в которое вставляют металлическую шпильку. Для увеличения жесткости рельсовых проводников при больших скоростях подъема в промежутке между ярусами устанавливают ложные

ние легкие). Коробчатые проводники ‘крепят к расстрелам бол­ тами Т-образной формы (рис. 1.3.3,б). Коробчатые проводники крепят также при помощи приваренных коротышей.

На рис. 13.3,6 изобр-ажена конструкция стыка и крепления

Рис. 13.3. Соединение проводников и расстрелов:

ный угольник; 7 — штырь

^Расстояние от основания лестницы до крепи ствола должно быть не менее 0,4 м.

Лестница должна выступать над полком на 1 м или на эту высоту должна быть скоба.

Трубопроводы в стволе располагают в лестничном или обособленном трубном отделении и прикрепляют к вспомога­ тельным расстрелам при помощи хомутов из уголковой стали (рис. 13.5, а) или скоб из круглой стали (рис. 13.5,6), уста-

Рис. 13.5. Установка труб и про­ кладка кабелей в вертикальных стволах:

навливаемых через каждые 6—15 м по высоте. У сопряжений ствола с наклонным ходком в насосную камеру трубопровод поддерживается опорным коленом (рис. 13.5,в); Через каждые 100—150 м по вертикали трубопровод поддерживается опорны­ ми стульями (рис. 13.5,г), устанавливаемыми на расстрелах.

Под опорными стульями устанавливают сальниковые ком­ пенсаторы (рис. 13.5, д) , предназначенные для компенсации тем­ пературного расширения труб, удобства монтажа и смягчения

требованиям Правил безопасности в отношении зазоров между подъемными • сосудами и крепью или элементами армировки.

13.2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ АРМИРОВАНИЯ

Под, технологической схемой армирования подразумевается: взаимосвязь в пространстве и времени проведения работ по установке расстрелов и навеске проводников.

Различают следующие технологические схемы, армирова­ ния— последовательная, совмещенная и параллельная с про­ ходкой ствола.-

Последовательная схема армирования предусматривает раз­

новременное проведение работ по установке расстрелов и на­ веске проводников. При это^ схеме сначала в направлении сверху вниз на всю глубину ствола устанавливают расстрелы и лестничное отделение, а затем снизу вверх навешивают про­ водники.

При установке расстрелов (рис. 13.6) работы проводят с двухэтажного подвесного полка. На нижнем этаже полка в кре-

Рис. 13.6. Последовательная схема ар~ мирования с установкой расстрелов сверху вниз: