Файл: Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие.pdf

оболочка,

в ы п о л н я ю щ а я

роль временной

крепи, д в у х ъ я р у с н ы й

н а т я ­

ж н о й

полок, грейферный погрузчик

типа

КС-2

и

б о л ь ш е г р у з н а я

с а м о р а з г р у ж а ю щ а я с я бадья . К р е п ь — монолитная

из

быстротверде-

ющего бетона, возводилась сверху вниз .

Бетон п о д а в а л с я с повер ­

хности

в

ствол по

двум трубопроводам

диаметром

154

и

168 мм.

П р о х о д к а ствола

велась комплексной

бригадой в составе 68 чело­

век. Работы по проходке проводились в четыре смены по

г р а ф и к у

четыре

ц и к л а в сутки,

ил и ц и к л

в

смену

(рис. 68).

В забое пробуривалось 30—36 ш п у р о в глубиной 2—2,9 м. Породу

г р у з и л и грейферным

погрузчиком КС - 2, смонтированным

на

пере ­

д в и ж н о й

распорной каретке . Н а время

взрывных

работ

грейферную

погрузочную м а ш и н у

поднимали

по н а п р а в л я ю щ и м

в

щитовой

оболочке на безопасную высоту от забоя

(20—25 м).

М а к с и м а л ь н а я скорость

проходки

составила

264,6

м

готового

ствола

в

месяц .

Наиболее совершенными я в л я ю т с я технологические схемы

про ­

ходки

в е р т и к а л ь н ы х

стволов

с применением проходческих

комплек ­

сов.

Одним из наиболее результативных я в л я е т с я комплекс,

приведен ­

ный на рис. 69. Он

состоит

из

щитовой

оболочки

1,

заменяющей

временную крепь; грейферной погрузочной машины 2;

д в у х э т а ж ­

ного подвесного полока

3; передвижной

створчатой

о п а л у б к и .

Ком ­

ведению

крепи ствола.

Углубка

шахтного

ствола

Н а

действующих ш а х т а х

часто

приходится

у г л у б л я т ь

ранее

пройденные стволы, не п р и о с т а н а в л и в а я

работы подъема по

о б с л у ж и ­

ванию эксплуатируемого

горизонта .

У г л у б к у действующих

стволов можно производить

сверху

в н и з ,

снизу вверх и комбинированно .

Наиболее простым

я в л я е т с я способ

у г л у б к и ствола

сверху

вниз

непосредственно из действующего ствола

через специальное

углубоч -

ное отделение ил и с использованием лестничного отделения

действую­

щего ствола. Под зумпфом на время у г л у б к и оставляют

предохрани ­

тельный

породный целик

1 (рис. 70, а),

который

после

з а в е р ш е н и я

у г л у б к и

ствола взрывают . Н а з н а ч е н и е предохранительного целика —

создать

безопасные

условия

работ

в

забое

углубляемого ствола

в случае падения подъемного

сосуда

(клети

или

скипа) .

ным

предохранительным

полком .

В том случае, когда в стволе отсутствует углубочное или лестнич­

ное

отделение, у г л у б к у

ствола можно производить через к о р о т к и й

гезенк 2 (рис. 70, б) и небольшой

к в е р ш л а г 3. И з этого к в е р ш л а г а

строго под зумпфом действующего

ствола начинается у г л у б к а

ствола

в н а п р а в л е н и и сверху вниз. Породу от у г л у б к и ствола выдают

через

куда она поднимается на поверхность по действующему

стволу.

Значительно

реже применяют способ

у г л у б к и

стволов

снизу

вверх

с магазинированием

породы. У г л у б к у

ствола при этом

способе

ведут

через другой, ранее пройденный ствол. В этом случае упро ­

щается п о г р у з к а

породы,

отсутствует водоотлив

в забое

ствола.

водят снизу вверх после завершения у г л у б к и

ствола и выпуска

зама-

газинированной породы. Т а к о й способ можно применять п р и

к р е п к и х

устойчивых

нетрещиноватых породах .

П р и

комбинированном способе у г л у б к у

ствола ведут

в

два

этапа — сначала снизу

вверх проходят ствол небольшого сечения,

а затем

его р а с ш и р я ю т

сверху вниз до проектного сечения. Постоян ­

ную крепь возводят снизу вверх .

Проходческий цикл строится аналогично рассмотренному ранее

при

обычной

проходке

стволов с учетом особенностей, обусловлен­

ных

принятой схемой

у г л у б к и .

создается искусственная преграда,

и с к л ю ч а ю щ а я возможность

про ­

рыва воды и л и слабых обводненных

пород в проходимый ствол.

Под

В зависимости

от

х а р а к т е р а пересекаемых

пород

и

способа

соз­

д а н и я искусственной

преграды различают

следующие

специальные

способы

проходки

стволов.

В слабых водоносных породах (обычно в плывунах)

п р о х о д к у

ведут

с

помощью

забивной к р е п и , опускной крепи и л и кессонным

способом. П р и

кессонном

способе в герметически

перекрытом стволе

создается повышенное

давление воздуха . Сжатый воздух

отжимает

воду из забоя, что позволяет вести проходку в безопасных

у с л о в и я х .

П р и м е н я ю т

т а к ж е

способ

искусственного

п о н и ж е н и я

у р о в н я

под­

земных

вод

путем

предварительного

д р е н а ж а

воды

в

районе

про ­

ходки

ствола;

находят

некоторое применение

способы,

основанные

на

химическом

и

электрохимическом

закреплении

горных

пород.

В к р е п к и х

водоносных

породах

применяют

тампонирование,

т. е. заполнение водоносных полостей (пустот) в породах

горячим

битумом — битуминизация,

глинистым

раствором —

г л и н и з а ц и я ,

цементным раствором — цементация .

Одним из

наиболее

эффективных

я в л я е т с я способ

искусственного

з а м о р а ж и в а н и я ,

который

применяют

при

проходке стволов

в

сильно

обводненных

породах,

к а к

в слабых, так и в к р е п к и х . Д л я з а м о р а ж и ­

в а н и я

пород

с

поверхности

вокруг

контура

проходимого

ствола

б у р я т с к в а ж и н ы .

По

этим

с к в а ж и н а м

пропускают

о х л а ж д а ю щ и й

раствор

(рассол)

хлористого

к а л ь ц и я

и л и

хлористого

м а г н и я .

В результате ц и р к у л я ц и и

рассола порода

вокруг

с к в а ж и н ы

замер­

зает. Расстояние

м е ж д у

з а м о р а ж и в а ю щ и м и

с к в а ж и н а м и

принимают

таким,

чтобы

вокруг

ствола

образовался

сплошной

ледопородный

ц и л и н д р ,

который

и ограждает ствол от прорыва в него воды и сла­

бых

обводненных

пород.

Среди специальных способов проходки стволов

особое

место

занимает

бурение

ш а х т н ы х стволов. Отличительные особенности

этого способа —

проведение

ствола

без

присутствия

людей

в

забое

и механическое

р а з р у ш е н и е

породы

в забое

ствола. Способ

п р о х о д к и

стволов

бурением

один

из

наиболее

прогрессивных,

п о с к о л ь к у

все

работы

проходческого

комплекса

механизированы .

Б у р е н и е

ш а х т н ы х

стволов

производят

двумя

методами:

кольце ­

вым

забоем (керновое

и л и колонковое бурение) и сплошным

забоем.

Б у р е н и е

ш а х т н ы х

с т в о л о в

с п л о ш н ы м

з а ­

б о е м .

Д л я б у р е н и я

ш а х т н ы х стволов сплошным забоем в

породах

слабых

и средней

крепости

имеются

буровые

установки

У З Т М и

комбайн

П Д .

П р и

бурении

установкой

У З Т М до

начала

бурения ствола

обыч­

шахтой .

Глубина устья 20 м. Н а д стволом устанавливают

буровую

в ы ш к у ,

предназначенную д л я подвески, спуска и подъема

буровой

к о л о н н ы

и бурового инструмента .

ного

п о л я к разработке .

Т а к и м образом, под вскрытием шахтного

п о л я

понимают п р о х о д к у

к а п и т а л ь н ы х горных выработок, откры ­

ведения выработок,

осуществляемый после в с к р ы т и я шахтного

п о л я

и обеспечивающий

возможность подготовки выемочных

полей .

Н а п р и м е р ,

на пологом падении при этажной подготовке

шахтного

п о л я после

проведения капитального бремсберга и л и

э т а ж н ы х

квершлагов

проходят этажные ш т р е к и . Д о начала добычных

работ

по полезному ископаемому необходимо пройти р я д горных

выработок

д л я подготовки выемочного п о л я (участковые бремсберги и л и

у к л о н ы ,

водимые п р и подготовке шахтного и выемочных полей,

называют

подготовительными

выработками .

Проведение выработок д л я подготовки выемочного п о л я

называют

подготовительными

работами по системе разработки (см. далее),

в отличие от работ

по подготовке шахтного п о л я .

месторождений

полезных

ископаемых .

Основными

факторами,

влияющими

на

выбор

схем

вскрытия,

я в л я ю т с я

горно-геологические — мощность

и угол

падения пласта

и л и ж и л ы ,

х а р а к т е р вмещающих горных

пород, глубина

з а л е г а н и я