Файл: Справочник горного мастера геологоразведочных партий..pdf

Г. Проведение выработок в неустойчивых и сыпучих породах

Условия проведения горных выработок в неустойчивых и сыпучих породах от­ личны от условий проходки их в устойчивых мягких и тем более крепких поро­ дах. В данном случае отбойка породы является менее трудоемкой операцией, чем уборка породы и поддержание выработки. В отличие от способов проведения горных выработок по крепким и мягким устойчивым породам, когда выработан­ ное пространство может оставаться более или менее продолжительное время без крепления, в неустойчивых породах даже незначительное обнажение кровли и боков ведет к обрушению пород и завалу выработки. Существенной особенноностью способов проведения выработок в неустойчивых и сыпучих породах яв­ ляется то, что крепление выработки проводится одновременно с отбойкой породы, а в отдельных случаях крепление даже предшествует выемке породы. Таким •образом, проведение горных выработок в неустойчивых и сыпучих породах сво­ дится по существу к креплению и уборке породы. Настилка рельсовых путей, проветривание, откатка и другие вспомогательные операции проводятся анало­ гично, как и при проведении горных выработок в устойчивых породах.

Проведение выработок по неустойчивым и сыпучим породам может быть осу­ ществлено по двум схемам организации работ: а) при помощи забивной крепи; •б) при помощи проходческих щитов.

Проведение выработок при помощи забивной крепи

В случаях, когда при проведении горной выработки не представляется возмож­ ности обнажения кровли хотя бы на величину 20—30 см, необходимую для уста­ новки крепежной рамы, выработка проходится обычно с применением забивной

Рис. 81 . Забивная крепь

крепи (рис. 81). Работа по проведению выработок производится следующим обра­ зом: вилотную к забою устанавливается крепежная рама, укрепляемая распор­ ками, и расшивается досками и железными скобами с ранее установленной крепью. В промежутки между кровлей выработки и крепежной рамой забиваются колья, изготовленные из деревянных брусьев или из бракованных буровых штанг или рельсов. Забивка кольев (палей) производится, начиная с середины пооче­ редно в обе стороны к углам выработки. Угол наклона палей и величина заходки •определяются в зависимости от величины горного давления и условий проходи­ мости их в породу. Длина кольев в соответствии с этим может быть 1—1,5, реже 2 м. Колья забиваются обычно небольшими заходками — по 30—40 см; одновре­ менно с забивкой кольев производят выемку породы, в первую очередь в верх­ ней части забоя и по бокам выработки, подготавливая таким образом место для установки очередной крепежной рамы вплотную с установленной ранее.

Работы по выемке породы и установке крепи повторяются в аналогичном порядке. В случаях, когда представляется возможность, колья забиваются на всю их глубину, а крепежные рамы устанавливаются вразбежку с расстоянием между ними 0,3—0,5 м.

Примером одной из разновидностей применения забивной крепи является проходка горизонтальных выработок при помощи железных палей при разведке

иподготовке к подземной разработке золотоносных россыпей.

Вкачестве палей используются обычно полосы котельного железа шириной 20 см, длиной 1—1,5 м и толщиной 6—8 мм. В палях высверливаются посредине отверстия диаметром 20—25 мм через каждые 20—25 см. В начале проходки

выработки пали забиваются обычным способом между перекладом крепежной рамы и кровлей выработки. По мере внедрения их в массив производится выемка песка по сторонам выработки для установки стоек и в кровле для подвода пере­ клада. В дальнейшем пали передвигаются вперед при помощи стального лома. Для продвижения пали один конец лома вставляют в одно из отверстий пали и, дей­ ствуя как рычагом, производят перемещение пали и внедрение ее в массив. Передвинув таким образом все пали на 25—30 см, производят выемку песка по периметру выработки для установки следующей крепежной рамы и выемку по­ роды по всей площади забоя в закрепленном интервале. В дальнейшем операции перемещения палей, выемки породы и установки крепи повторяются.

В практике проведения горных выработок известны примеры проведения выработок забивной крепью со скоростью 80—100 м в месяц.

НАКЛОННЫЕ ВЫРАБОТКИ

К наклонным подземным горным выработкам относятся: наклонные стволы шахт, уклоны и бремсберги, наклонные квершлаги, восстающие (гезенки) и рудоспуски.

Наклонные выработки, в частности уклоны, бремсберги и восстающие, про­ ходят, как правило, по полезному ископаемому, уменьшая тем самым себестои­ мость сооружения их за счет попутной добычи.

Типовые сечения наклонных геологоразведочных выработок (ствол, уклон, •бремсберг) даны на рис. 82, а основные сведения — в табл. 161.

В наклонных выработках, по которым производится откатка вагонетками, должен оборудоваться людской ходок в соответствии с правилами безопасности при геологоразведочных работах.

Уклоны и бремсберги проходятся с промежуточных горизонтов на пологих и наклонных пластовых месторождениях. Первые предназначены для подъема

Восстающие — гезенки (так называют аналогичные выработки на рудниках черной металлургии) проходятся для сообщения между двумя горизонтами на крутопадающих и наклонных месторождениях.

По рудоспускам, имеющим одно отделение, происходит перепуск руды с од­ ного горизонта на другой под действием силы тяжести.

-ZSSO-

ггго-

Рис. 82. Типовые сечения наклонных разведочных

выработок

Высота перепуска на эксплуатационных рудниках достигает 300—600 м. Угол наклона рудоспуска изменяется от 50—60 до 90°. Наклонные рудоспуски имеют ряд преимуществ перед вертикальными: они более износостойки, рудный материал в них меньше уплотняется, что улучшает условия выпуска *.

Типовые сечения восстающих при разведке приведены на рис. 83, а основ­ ные сведения в табл. 162.

Восстающие имеют два отделения: одно для перепуска рудной массы, второе лестничное с местом для размещения труб и кабелей.

Размеры рудоспусков и рудных отделений восстающих в свету должны в три раза превышать максимальный размер куска руды; по данным специальных ис­ следований вероятность заклинивания пусков (сводообразование) становится очень малой при соотношении 4—5.

* «Подземные капитальные рудоспуски». Цветметинформация. М., 1969.

зш - —

Рис. 83, Типовое сечение восстающего

1. ПРОВЕДЕНИЕ И КРЕПЛЕНИЕ НАКЛОННЫХ СТВОЛОВ ШАХТ И УКЛОНОВ

Сооружение наклонного ствола включает следующие работы: расчистку и плани­ ровку площадки в районе заложения наклонного ствола, строительство зданий

исооружений на стройплощадке, включая эстакаду, монтаж подъемных машин

иразгрузочных устройств, проведение и постоянное крепление ствола. Часть из названных работ может выполняться параллельно, что приводит к сокраще­ нию сроков сооружения наклонного ствола.

Проведение стволов наклонных шахт начинается с устройства их устья, длина которого зависит от мощности наносов и угла наклона ствола. Объем по­ роды, вынимаемой из котлована, обусловливается рельефом местности, устойчи­ востью бортов и углом наклона выработки.

К устью горных выработок предъявляются особые требования: оно должно быть ограждено, крепь устьевой части должна быть надежной, а при длительном использовании выработки — огнестойкой.

Форма сечения устья зависит от горно-геологических условий. В породах средней крепости и устойчивых наиболее часто применяется прямоугольная форма, в породах менее устойчивых кровле придается сводчатая форма, а в поро­ дах, склонных к пучению,— круглая или криволинейная.

Для приема и разгрузки транспортных сосудов, выдаваемых из ствола на­ клонной шахты на поверхность, сооружают временные эстакады, конструкция которых зависит от способа доставки горной породы и угла наклона выработки.

Наклонный ствол разведочной шахты сооружается в направлении сверху вниз.

В тех случаях, когда проектом предусмотрено сооружение двух параллель­ ных наклонных стволов, расположенных на небольших расстояниях друг от друга, возможны две схемы проведения их: 1) работы в обоих стволах произво­ дятся самостоятельно, через 50—100 м между ними выполняются сбойки; 2) один пз стволов проходится с некоторым опережением, затем из сбойки может быть начато проведение второго ствола снизу вверх.

Первая схема рекомендуется при небольших притоках воды, вторая — в слу­ чае, когда наличие воды в забое значительно усложняет производство работ.

Уклоны или бремсберги с промежуточного горизонта проходят в том или другом направлении; с учетом выполнения работ по погрузке и доставке в выра­ ботках с углом наклона свыше 20—25° предпочтительно направление работ сверху вниз.

Размеры поперечного сечения наклонных выработок определяются согласно общим положениям, изложенным в «Единых правилах безопасности при геолого­ разведочных работах»; типовые сечения наклонных стволов и уклонов приведены в табл. 161.

О т б о й к а г о р н ы х п о р о д , имеющих коэффициент крепости по шкале М. М. Протодьяконова выше 3, производится взрывным методом, при этом в забое последовательно выполняется бурение комплекта шпуров, заряжание и взрывание шпуровых зарядов.

Выемку менее крепких горных пород осуществляют с помощью отбойного молотка.

Бурение шпуров обычно производится ручными пневматическими буриль­ ными машинами или электросверлами (породы I V — I X категорий). Реже приме­ няются колонковые перфораторы и сверла. Если в забое находится погрузочная машина, то применяют манипуляторы с закрепленными на них бурильными машинами.

В связи с тем, что в забое уклона или наклонного ствола собирается вода и к моменту взрыва нижняя часть выработки, как правило, затоплена, необхо­ димо при выборе ВМ и зарядке руководствоваться следующими положениями: а) применять водостойкие ВВ (см. гл. I I ) ; б) взрывание выполнять электриче­ ским методом, используя в качестве СВ электродетонаторы в металлической гильзе; при огневом способе взрывания надежно изолировать место ввода огне­ проводного шнура в металлический капсюль-детонатор; в) не допускать длитель­ ного пребывания ВВ в воде.

Проветривание забоя при проходке наклонных шахт и уклонов осуще­ ствляется преимущественно нагнетательным способом. Для проветривания выра­ боток большой длины на одном трубопроводе устанавливают два или несколько вентиляторов таким образом, чтобы каждый последующий вентилятор работал с наддувом и тем самым исключался подсос загрязненного воздуха из выработки

выработок сверху вниз уборка породы является основным процессом, наиболее трудоемким и продолжительным в проходческом цикле (табл. 163).

Чтобы не задерживать выполнение основного забойного процесса — уборки, производительность подъема должны быть всегда больше производительности уборки. Это правило стремятся выполнять при выборе средств механизации уборки и подъема.