Файл: Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 1
П ода т л ив о сть деревянных рам достигается за счет смятия заост ренных концов стоек и смятия поперек волокон в е р х н я к а в местах соединения со стойками. Соединение стоек с в е р х н я к о м и лежнем осуществляется с помощью различных врубок (в л а п у , в п а з , шип
|
|
Р и с . |
40. В и д ы к о н с т р у к ц и й |
к р е п и |
п о д г о т о в и т е л ь н ы х выработок: |
|
|
|||||||
а — д е р е в я н н а я т р а п е ц и е в и д н а я н е п о л н а я |
рама; б — |
м е т а л л и ч е с к а я |
а р о ч н а я |
п о д а т л и в а я |
||||||||||
к р е п ь ; |
в — ж е л е з о б е т о н н а я |
а р о ч н а я ш а р н и р н а я |
крепь; |
в — |
м е т а л л и ч е с к а я к о л ь ц е в а я п о д а т |
|||||||||
л и в а я |
крепь; |
1 — |
стойка; |
2 — |
в е р х н я к ; |
3 — р а с п о р н ы е |
к л и н ь я ; 4 — |
к р и в о л и н е й н ы е э л е |
||||||
менты к р е п и ; 5 |
— с к р е п л я ю щ и е |
х о м у т ы ; в |
— |
ш а р н и р ы ; 7 |
— |
о п о р н ы е башмаки; 8 |
— |
з а т я ж к и ; |
||||||
|
|
|
|
|
9 — в о д о о т в о д н а я к а н а в к а |
|
|
|
|
|||||
и др . ) . Место |
соединения в е р х н я к а |
со стойкой называется |
замком . |
|||||||||||
Д л я |
лучшего |
противодействия |
боковому |
|
давлению |
стойки |
рамы |
|||||||
устанавливают |
под |
улом 80—85° |
к |
горизонту . |
|
|
|
Податливость металлических арок и колец обеспечивается в резуль тате смещения элементов к р е п и одного относительно другого в местах
их соединения. У з е л |
податливости такой крепи образуется путем |
соединения отдельных |
элементов с помощью хомутов (см. рис. 40). |
63
В е л и ч и н у податливости |
р е г у л и р у ю т |
силой |
з а т я г и в а н и я |
хомутов . |
|||||
П р и установке арок на д е р е в я н н ы е прогоны, |
у к л а д ы в а е м ы е |
на |
почву |
||||||
вдоль выработки, н е к о т о р а я |
податливость к р е п и происходит |
за |
счет |
||||||
с м я т и я прогонов . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Податливость к р е п и |
из |
железобетонных |
пустотелых |
элементов |
|||||
обеспечивается за счет |
р а з д а в л и в а н и я |
н и ж н и х |
ослабленных |
концов |
|||||
стоек и л и в д а в л и в а н и я |
д е р е в я н н ы х вставок |
в |
н и ж н и е концы |
стоек. |
|||||
Д л я п р и д а н и я податливости каменной крепи |
(бетонитовой) |
между |
|||||||
отдельными элементами |
(бетонитами) |
у к л а д ы в а ю т |
деревянные |
про |
|||||
к л а д к и . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш а р н и р н ы е у з л ы соединения элементов к р е п и |
образуются |
путем |
размещения между ними прогонов (деревянных и л и металлических) —
у арочных |
и |
к о л ь ц е в ы х |
металлических |
крепей |
и |
цилиндрических |
|||||||||||
вкладышей — у крепей из сборного железобетона, |
а |
т а к ж е |
путем |
||||||||||||||
соединения элементов болтами — у арочной сборной |
железобетонной |
||||||||||||||||
крепи из элементов таврового сечения. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Элементы ж е с т к и х металлических крепей соединяют с помощью |
|||||||||||||||||
металлических |
н а к л а д о к и |
болтов. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Монолитная |
|
бетонная |
и ж е л е з о б е т о н н а я |
к р е п и , |
с м е ш а н н а я |
||||||||||||
к р е п ь — каменные и л и бетонные стены |
с перекрытием |
из |
металли |
||||||||||||||
ческих балок |
относятся |
к сплошным к р е п я м . И х |
возводят в |
выработ |
|||||||||||||
к а х с большим |
сроком |
с л у ж б ы |
в у с л о в и я х |
установившегося |
горного |
||||||||||||
д а в л е н и я , |
н а п р и м е р |
в |
стволах |
и околоствольных |
дворах . Сплошные |
||||||||||||
тюбинговые |
(металлические |
и л и |
железобетонные) |
к р е п и возводят |
|||||||||||||
в с л о ж н ы х |
горно - |
и |
гидрогеологических |
у с л о в и я х , н а п р и м е р в ство |
|||||||||||||
л а х , пересекающих |
сильно |
обводненные |
породы. |
|
|
|
|
||||||||||
Элементы сборной железобетонной к р е п и имеют |
сравнительно |
||||||||||||||||
большой вес. |
|
Поэтому |
|
д л я |
возведения |
ее |
применяют |
специальные |
|||||||||
к р е п е у к л а д ч и к и |
и |
подъемники . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
В в ы р а б о т к а х , |
проведенных |
в |
к р е п к и х |
породах, |
возводить |
проч |
|||||||||||
ную к р е п ь не требуется . Однако со временем под |
в л и я н и е м |
в л а г и |
|||||||||||||||
воздуха породы, о к р у ж а ю щ и е выработку, |
р а з р у ш а ю т с я . Д л я |
преду |
|||||||||||||||
п р е ж д е н и я |
этого |
на |
поверхность |
выработок с |
помощью |
сжатого |
воздуха наносят слой цементного раствора, который прочно схваты
вается с |
породой и затвердевает. Этот способ нанесения |
цементного |
п о к р ы т и я |
называют т о р к р е т и р о в а н и е м . |
|
Е с л и |
непосредственно над выработкой залегает слой |
неустойчи |
вой породы, а выше него расположен слой к р е п к о й породы, то устой
чивость к р о в л и |
выработки |
м о ж н о повысить прикреплением |
н и ж н е г о |
|||||||||
слоя породы |
к |
верхнему |
с |
помощью штанговой |
крепи г . Д л я |
этого |
||||||
в |
кровле |
выработок б у р я т |
ш п у р ы . |
Один |
конец |
ш т а н г и з а к р е п л я ю т |
||||||
в |
слое к р е п к о й |
породы, |
а |
на выступающий конец |
надевают |
ш а й б у |
||||||
и л и в е р х н я к |
и, |
з а в и н ч и в а я г а й к у , |
п р и ж и м а ю т |
их |
к кровле . |
Е с л и |
||||||
в к р о в л е нет |
слоя прочной |
породы, |
устойчивость |
к р о в л и может быть |
||||||||
увеличена |
скреплением |
ш т а н г а м и |
слоев |
породы |
м е ж д у |
собой. |
1 В литературе наряду с этим термином встречается термин «анкерная крепь».
64
П р и з а к р е п л е н и и |
ш т а н г и в ш п у р е |
раствором |
и л и смолой достигается |
||||||
в ы с о к а я |
степень |
у п р о ч н е н и я |
сравнительно |
слабых |
пород |
за |
счет |
||
сцепления пород |
со штангой |
по всей ее длине . |
|
|
|
||||
|
§ 3. П Р О В Е Д Е Н И Е К В Е Р Ш Л А Г О В , П О Л Е В Ы Х Ш Т Р Е К О В |
|
|||||||
|
I I ШТОЛЕН В К Р Е П К И Х |
ОДНОРОДНЫХ ПОРОДАХ |
|
|
|||||
К в е р ш л а г и , полевые ш т р е к и и |
ш т о л ь н и |
в |
к р е п к и х породах |
про |
|||||
водят исключительно б у р о в з р ы в н ы м способом |
с п о г р у з к о й |
отбитой |
|||||||
породы |
м а ш и н а м и . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Совокупность |
работ п р и проведении выработок в |
к р е п к и х |
одно |
родных породах включает две г р у п п ы работ — основные и вспомога тельные .
Основными работами |
я в л я ю т с я |
бурение ш п у р о в , з а р я ж а н и е шпу |
|||
ров и в з р ы в а н и е |
зарядов |
в ш п у р а х , |
проветривание |
забоя после |
взры |
в а н и я , п о г р у з к а |
в з о р в а н н о й породы, возведение |
постоянной |
к р е п и . |
Вспомогательные работы включают возведение (установка) вре
менной к р |
е п и , |
н а с т и л к у рельсовых |
путей, |
устройство |
водоотводной |
||
к а н а в к и , |
переноску |
маневровых |
и |
т р а н с п о р т н ы х приспособлений, |
|||
п р о к л а д к у |
трубопроводов сжатого воздуха, |
водоотлив, навеску сило |
|||||
вых и осветительных |
кабелей и |
др . |
|
|
|||
В ы п о л н е н и е |
вспомогательных |
|
работ |
совмещается |
во времени |
с выполнением основных с целью с о к р а щ е н и я общей длительности
всего комплекса работ. |
|
Основные проходческие р а б о т ы . Б у р е н и е |
ш п у р о в — |
один из наиболее трудоемких и длительных рабочих процессов п р и
проведении горной в ы р а б о т к и в |
к р е п к и х |
породах . |
Ш п у р ы |
б у р я т |
|||||||||||||
пневматическими |
б у р и л ь н ы м и молотками . Б у р и л ь н ы е |
молотки уста |
|||||||||||||||
н а в л и в а ю т с я |
на |
пневматические |
п о д д е р ж к и , |
р а з д в и ж н ы е |
к о л о н к и |
||||||||||||
и л и м а н и п у л я т о р ы . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Ч и с л о одновременно работающих в забое молотков |
принимается |
||||||||||||||||
исходя |
из |
п р и м е н я е м ы х установочно - подающих |
механизмов |
д л я |
|||||||||||||
б у р и л ь н ы х |
молотков, п л о щ а д и забоя |
и о р г а н и з а ц и о н н ы х |
факторов . |
||||||||||||||
Обычно на один б у р и л ь н ы й молоток |
приходится |
3—4 |
м а |
п л о щ а д и |
|||||||||||||
забоя, |
в некоторых |
с л у ч а я х (при |
скоростном |
проведении) |
0,9—1 |
м 2 . |
|||||||||||
Ч и с л о ш п у р о в , |
п р и х о д я щ е е с я |
|
на |
1 м 2 |
площади |
забоя, |
опреде |
||||||||||
л я е т с я площадью |
поперечного сечения |
выработки, |
крепостью |
пород, |
|||||||||||||
п р и н я т о й |
схемой |
р а с п о л о ж е н и я |
ш п у р о в , работоспособностью |
при |
|||||||||||||
меняемых |
В В |
и |
др . Обычно на |
1 |
м 2 |
п л о щ а д и забоя |
п р о б у р и в а ю т |
||||||||||
2—4 ш п у р а . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
. |
Г л у б и н а ш п у р о в |
изменяется в |
пределах |
1,5—4 |
м. Д л я |
достиже |
|||||||||||
н и я |
наиболее |
высоких скоростей |
проведения |
горных |
выработок |
сле |
дует ориентироваться на более глубокие ш п у р ы 2,5—3 м. П р и |
выборе |
|||||
г л у б и н ы |
ш п у р о в |
н е л ь з я |
не учитывать |
устойчивость пород |
к р о в л и |
|
выработки . П р и |
слабых |
неустойчивых |
породах следует |
у м е н ь ш а т ь |
||
г л у б и н у |
ш п у р о в |
во избежание вывалов породы после |
в з р ы в а н и я |
|||
зарядов |
в ш п у р а х . |
|
|
|
|
66
Р а с п о л о ж е н ие ш п у р о в |
принимают в |
зависимости от с т р у к т у р ы и |
||||||||||||
х а р а к т е р а пересекаемых |
пород. Н а рис . 42 |
приведена |
одна |
из |
кон |
|||||||||
кретных |
схем |
|
р а с п о л о ж е н и я |
ш п у р о в |
п р и |
проведении |
полевого |
|||||||
штрека . К а к видно, |
в забое б у р и л и 34 ш п у р а |
глубиной 2, 2,5 |
и 2,7 м. |
|||||||||||
В первую |
очередь |
в з р ы в а л и |
з а р я д ы |
во врубовых |
ш п у р а х |
1—4, |
||||||||
затем — в отбойных ш п у р а х 5—20 и в последнюю очередь — в |
окон- |
|||||||||||||
т у р и в а ю щ и х |
|
ш п у р а х |
21—34. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
oJ4 |
JJo |
|
|
|
|
|
|
|
|
oZI |
|
°20 |
о/J |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
oZZ |
|
, с ~ І |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
[Z3 К 1 |
|
|
^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
о |
о*\,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Z>+ |
I |
|
о"' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
125 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[-2,5
-2,0- •2,7-
Рис. 42. Схема р а с п о л о ж е н и я ш п у р о в в з а б о е в ы р а б о т к и , п р о в о д и м о й в о д н о р о д н о й п о р о д е
З а р я ж а н и е |
ш п у р о в |
и в з р ы в а н и е |
з а р я д о в |
в ш п у р а х . З а р я ж а н и е ш п у р о в |
производят в соответствии с при |
нятым паспортом буровзрывных работ. После очистки ш п у р а от буро
вой мелочи в него вводят |
по одному патроны В В и затем забойку из |
|||||||
песчано - глиняных п ы ж е й . |
З а р я ж а н и е |
ш п у р о в можно |
осуществлять |
|||||
с помощью |
специальных |
приспособлений — пневмозарядников . |
||||||
В этом случае патроны подаются в |
ш п у р сжатым воздухом . |
Д л я |
||||||
подачи в |
ш п у р |
забоечного |
материала |
(увлажненного |
песка) |
можно |
||
применять |
пневмозабойники |
(песок подается в ш п у р |
т а к ж е |
сжатым |
||||
воздухом). |
|
|
|
|
|
|
|
|
В з р ы в а н и е |
ш п у р о в ведут огневым |
и л и электрическим способом. |
||||||
П р о в е т р и в а н и е |
|
з а б о я |
происходит непрерывно . |
К о л и |
чество свежего воздуха, |
подаваемого в забой, устанавливают по наи |
||||
более н а п р я ж е н н о м у |
периоду проветривания забоя — |
после взрыва |
|||
ния зарядов |
В В . Ядовитые газы — п р о д у к т ы |
взрыва |
д о л ж н ы быть |
||
удалены из |
забоя |
в |
течение 5—15 мин . |
К р о м е |
газообразных |
5* |
67 |
п р о д у к т о в |
в з р ы в а |
из |
забоя |
в е н т и л я ц и о н н а я |
с т р у я |
у д а л я е т |
и |
|
по |
|||||||||||||||||||
родную п ы л ь , |
о б р а з у ю щ у ю с я |
п р и |
|
бурении |
ш п у р о в |
и |
п р и п о г р у з к е |
|||||||||||||||||||||
породы . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К в е р ш л а г и , |
полевые |
|
ш т р е к и |
|
и |
ш т о л ь н и |
|
проводят |
одиночными |
|||||||||||||||||||
г л у х и м и (тупиковыми) |
забоями . В |
|
этих |
у с л о в и я х |
проветривание |
|
за |
|||||||||||||||||||||
боя обеспечивается с помощью вентиляторов |
частичного |
проветрива |
||||||||||||||||||||||||||
н и я . |
Схемы |
в е н т и л я ц и и |
|
могут |
быть |
р а з л и ч н ы м и . |
Н а и б о л е е |
часто |
||||||||||||||||||||
п р и м е н я ю т нагнетательную |
|
|
схему, |
п р и |
которой |
вентилятор |
частич |
|||||||||||||||||||||
ного |
п р о в е т р и в а н и я |
подает |
с в е ж и й |
воздух в |
забой |
по |
в е н т и л я ц и о н |
|||||||||||||||||||||
ным трубам диаметром 300—400 мм. Однако п р и этой схеме |
п р о д у к т ы |
|||||||||||||||||||||||||||
в з р ы в а у д а л я ю т с я |
из |
забоя |
по |
самой выработке |
и, |
п о с к о л ь к у |
ско |
|||||||||||||||||||||
рость |
д в и ж е н и я отработанного |
воздуха |
по |
выработке |
н е б о л ь ш а я , |
|||||||||||||||||||||||
д л я полного очищения |
ее |
от продуктов |
взрыва |
требуется |
много |
вре |
||||||||||||||||||||||
мени . |
Всасывающая |
|
схема |
п р о в е т р и в а н и я , |
п р и |
которой |
продукты |
|||||||||||||||||||||
в з р ы в а у д а л я ю т с я |
из |
з а б о я |
по ставу |
в е н т и л я ц и о н н ы х |
т р у б , лишена |
|||||||||||||||||||||||
этого |
недостатка . |
Н а и б о л е е |
интенсивно |
забой |
проветривается |
с |
||||||||||||||||||||||
помощью |
двух |
вентиляторов |
частичного |
п р о в е т р и в а н и я , |
один |
|
из |
|||||||||||||||||||||
которых нагнетает |
в |
забой |
с в е ж и й |
воздух, |
а д р у г о й |
отсасывает |
из |
|||||||||||||||||||||
забоя |
вредные газы . Т а к а я |
схема называется |
|
|
нагнетателъно-всасыва- |
|||||||||||||||||||||||
ющей |
(комбинированной) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Д л я с о к р а щ е н и я |
времени на проветривание |
забоя иногда |
у |
з а б о я |
||||||||||||||||||||||||
устраивают воздушно - водяную завесу путем |
р а с п ы л е н и я |
воды |
с ж а |
|||||||||||||||||||||||||
тым |
воздухом . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
П о мере |
п о д в и г а н и я |
забоя выработки |
необходимо |
периодически |
||||||||||||||||||||||||
у д л и н я т ь |
став |
в е н т и л я ц и о н н ы х |
труб, |
чтобы |
расстояние |
от |
конца |
|||||||||||||||||||||
вентиляционного трубопровода до забоя не п р е в ы ш а л о |
8 |
м. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
У б о р к а |
п о р о д ы , |
т а к |
ж е |
к а к |
и |
бурение ш п у р о в , |
я в л я е т с я |
|||||||||||||||||||||
наиболее трудоемким и длительным процессом проходческого |
ком |
|||||||||||||||||||||||||||
плекса работ. П о г р у з к у |
производят с применением |
породопогрузоч |
||||||||||||||||||||||||||
ных |
машин . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Погрузочные м а ш и н ы д е л я т с я на м а ш и н ы прерывного |
действия |
|||||||||||||||||||||||||||
(например, |
механические |
лопаты), |
называемые |
иногда |
ковшовыми |
|||||||||||||||||||||||
п р я м о й п о г р у з к и ; |
м а ш и н ы ступенчатой |
п о г р у з к и |
— |
конвейерно - ков - |
||||||||||||||||||||||||
шовые и м а ш и н ы непрерывного действия — с загребающими |
л а п а м и . |
|||||||||||||||||||||||||||
Простейшими |
по |
к о н с т р у к ц и и |
|
я в л я ю т с я |
породопогрузочные |
|||||||||||||||||||||||
м а ш и н ы прерывного действия с |
н и ж н и м |
черпанием |
типа |
|
механиче |
|||||||||||||||||||||||
ской |
лопаты |
(с ковшовым |
рабочим |
органом) . Устройство |
одной |
|
из |
|||||||||||||||||||||
м а ш и н данного типа приведено |
на |
рис . 43. |
Машина |
передвигается |
||||||||||||||||||||||||
по рельсовым |
п у т я м |
на |
|
т е л е ж к е . |
|
К о в ш |
м а ш и н ы жестко |
соединен |
||||||||||||||||||||
с к а ч а л к о й - к у л и с о й . |
В |
рабочем |
п о л о ж е н и и |
к |
погрузочной |
машине |
||||||||||||||||||||||
прицеплена |
одна |
вагонетка . |
Д л я |
п о г р у з к и |
породы |
машина |
вместе |
|||||||||||||||||||||
с вагонеткой |
делает |
разбег |
и |
с ковшом, |
опущенным |
в |
нижнее |
поло |
||||||||||||||||||||
ж е н и е , внедряется |
в н а в а л |
взорванной |
породы . |
После |
з а п о л н е н и я |
|||||||||||||||||||||||
ковша породой включается подъемный двигатель и |
п л а с т и н ч а т а я |
|||||||||||||||||||||||||||
цепь, |
н а м а т ы в а я с ь |
на |
б а р а б а н , |
тянет |
|
к а ч а л к у - к у л и с у ; |
к а ч а л к а - |
|||||||||||||||||||||
к у л и с а , п е р е к а т ы в а я с ь |
по платформе, |
поднимает к о в ш , |
заполненный |
|||||||||||||||||||||||||
породой, в верхнее п о л о ж е н и е , в котором происходит |
р а з г р у з к а |
|
его |
|||||||||||||||||||||||||
от породы |
в прицепленную |
вагонетку . Д л я ч е р п а н и я |
породы у |
боков |
68