Файл: Кравченко Г.И. Облегченные крепи вертикальных выработок.pdf

а

6

Рис. 71. Размещение оборудования в стволе и на поверхности при проходке ствола № 5—7 с креплением его набрызгбетоном (а, в ) и график организации работ (б):

174

175

до 2,4 м3/ч сухой смеси, максимальный размер частиц заполнителя 10 мм.

Применяют смесь состава 1 : 3 по весу, изготовляе­ мую в центральной смесительной установке, находя­ щейся обычно на поверхности у устья штольни или шахты, где размещены закрытые склады цемента, гра­ вия и песка.

На креплении заняты три человека: один приготов­ ляет и подает смесь к машине, второй управляет ма­ шиной, поддерживает нужное давление сжатого воз­ духа и следит за загрузкой, третий, в очках и респира­ торе, работает с соплом. Связь между рабочими у машины и сопла осуществляется световой сигнализа­ цией.

Толщина иабрызгбетона обычно 2—3 см, в непроч­ ных и сильнотрещиноватых породах 5—10 см и более. При большом горном давлении применяют комбиниро­ ванную крепь — набрызгбетон со штанговой крепыо и металлической сеткой. При закреплении обводненных пород в воду затворения вводят ускорители твердения (сигунит или трнказол).

При проходке восстающих в слабых породах ма­ шины для нанесения иабрызгбетона устанавливают на подъемнике «Джора» и проходческих полках. Это позволяет крепить стенки у забоя восстающих сразу же после взрывания шпуров в забое.

§3. Крепление сопряжений вертикальных выработок

сгоризонтальными и наклонными

Сопряжения стволов с околоствольными дворами и камерами загрузочных устройств разрабатывают по последовательной и параллельной схемам. В первом случае сооружение ствола при рассечке сопряжения не производят, во-втором — сопряжение и ствол разраба­ тывают как бы одним забоем по технологии, применяе­ мой при сооружении ствола. Параллельная схема бла­ годаря ее организационным преимуществам (проведе­ ние сопряжения с помощью оборудования, применяе­ мого при сооружении ствола, осуществление работ на рассечке и в стволе одной бригадой рабочих и т. д.) получает все более широкое применение.

Применение штанговой крепи позволяет существен-

176

но улучшить организацию работ по рассечке околоствольных дворов и загрузочных камер при параллельной схеме, обеспечивая возможность выемки породы гори­ зонтальными слоями сверху вниз в два или три слоя (в зависимости от высоты сопряжения) [88].

Верхний слой разрабатывают отбойными молотками или с помощью буровзрывных работ на глубину 5—6 м и на всю ширину сопряжений. При буровзрывных ра­ ботах 'основная масса породы взрывом отбрасывается в забой ствола, где ее грузят в бадьи пневмопогрузчи­ ками. В кровле сопряжения по мере выемки породы

В некрепких, но достаточно устойчивых породах при­ меняются металлические верхняки арочной или прямо­ линейной формы, стальные канаты, в крепких моно­ литных породах — штанги с опорными плитами. Стен­ ки сопряжения при их высоте свыше 2 м крепят штан­ гами.

При неустойчивой кровле сопряжения после выемки первого слоя породы возводят бетонный свод. При выемке второго слоя по бокам выработки оставляют подпорные стенки для бетонного свода. Разрабатывают подпорные стенки и бетонируют стенки сопряжения небольшими участками в шахматном порядке.

Технология рассечки околоствольных дворов, пред­ ложенная ПечорНИУИ, применялась на шахтах № 18, 40, 5—7 «Капитальная» [88]. В последнем случае поро­ ды в зоне сопряжения ствола диаметром 7,5 м с околоствольным двором представлены мелкозернистыми песчаниками средней крепости мощностью 5—6 м и углом падения 4—5°. Площадь поперечного сечения сопряжения менялась от ,38,1 до 19 м2 в свету, постоян­ ная крепь — монолитный железобетон марки 200.

Схема проходки сопряжения представлена на рис. 73. Выемка породы послойная сверху вниз. К на­ чалу разработки сопряжения забой ствола опережал подошву первого слоя на 5 м, что обеспечивало сохран­ ность створчатой опалубки при взрывании первого слоя. Его разрабатывали заходками длиной по 1,5 м на всю ширину выработки. Отставание временной крепи (кли­ нощелевых штанг длиной 1,6—2 м, диаметром 24 мм) от забоя составляло 0,5—0,7 м. В кровле к опорным

Рнс. 72. Временная крепь сопряжений и камер при разной форме поперечного сечения:

/ — м еталлическая штанга; 2 — стальной канат; 3 — ш веллер; 4 —деревянная

затяжка

плитам штанг крепили стальной канат диаметром 22— 24 мм — опору для деревянной затяжки.

После выемки слоя II возводили постоянную бетон­

7 5 0 0

Рис. 73. Схема рассечки околоствольного двора на шахте № 5—7 «Капитальная»:

1 — створчатая опалубка; 2 — штанга

гамм. Затем на 3 м углубляли и крепили ствол и приступали к выемке слоя I породы с помощью буро­ взрывных работ. При бетонировании оставшейся ниж­ ней части стен постоянная крепь свода поддержива­ лась штангами.

Применение штанговой крепи в сочетании с дру­ гими элементами прогрессивной технологии обеспечило повышение производительности труда проходчиков на 14%, снижение стоимости 1 м3 готовой выработки на 27 руб. Аналогичные схемы рассечки сопряжений ство­ лов с околоствольными дворами применены на других шахтах [88].

На шахтах Дарасунского рудника околоствольные дворы, начиная с 1958 г., крепят штанговой крепью вместо бетонной и деревянной (рис. 75). В кровле ста­

7* 179

околоствольного двора, крепят штангами длиной 3 м.

Для предотвращения мелких вывалов породы кровлю затягивают металлической сеткой.

Участок кровли, непосредственно примыкающий к стволу, крепят штангами длиной 1 м, к которым при­ креплены отрезки швеллера № 20, уложенные парал­ лельно продольной оси околоствольного двора. На швеллеры укладывают рельсы, на которых возводят бетонную подушку.

Крепление штангами 11 околоствольных дворов

180

Рис. 75. Крепление штангами на Дарасунском руднике:

а — сопряжений ствола с околоствольным двором; б — стволов шахт N° 10 нецентральная»

обеспечило экономию в 6200 руб. по сравнению с креп­ лением бетоном.

В Глубочанском шахтоуправлении штанговую крепь использовали в качестве временной для крепления со­ пряжений околоствольных дворов со стволами шахт «Слепая» и ремонтно-эксплуатационной.

§ 4. Ремонт вертикальных выработок

Известно много примеров успешного применения штанговой и набрызгбетонной крепи при текущем и частичном ремонтах и сплошном перекреплении стволов шахт, необходимость в которых, как показывает прак­ тика, возникает довольно часто.

В случаях, когда незакрепленные вертикальные выработки с течением времени приходят в состояние, при котором необходимо применение крепи, штанговая крепь часто оказывается наиболее приемлемой. Так, в стволах шахт № 10 и «Центральная» Дарасунского рудоуправления, вначале пройденных без крепления, в результате воздействия выветривания появилась необ­ ходимость закрепить некоторые участки общей длиной 42 м. Для этого клиновые штанги длиной 1,8 м, диа­ метром 25 мм устанавливали рядами по три на длин­ ной и по две на короткой стороне ствола (рис. 75, б). На штанги навешивали сетку под опорные шайбы. Это обеспечило возможность нормально эксплуатировать ствол.

Иногда стволы крепят штангами с сеткой при вы­ соком горном давлении, где другие виды крепи оказы­ ваются несостоятельными. Так, на калийном руднике в Нижней Саксонии на участке между отметками 600— 1000 м кирпичная крепь ствола была настолько сильно разрушена, что ее пришлось удалить [100]. Стенки ство­ ла закрепили штангами и сеткой, чтобы удерживать отслаивающиеся глыбы пород. Таким путем обеспечили бесперебойную эксплуатацию ствола.

Использование набрызгбетона для ремонта верти­ кальных выработок обеспечивает полную механизацию укладки материала крепи, наличие большого фронта работ при одном положении машины, возможность

.ремонта и восстановления крепи без перерыва в экс­ плуатации выработки, исключает трудоемкие работы по установке опалубки, уплотнению и вибрации бетона.

182

На руднике «Темир-Тау» был отремонтирован с по­

300 мм, глубина заделки расстрелов 200 мм.

Бетон в местах заделки расстрелов разрушился до породы. Загруженную сухой смесью бетономашину БМ-60 закатывали в клеть, где находился машинист. Сопловщик и горный мастер с крыши клети наносили набрызгбетон, заполняя большие раковины и пустоты и выравнивая поверхность. Израсходовав смесь, клеть поднимали, бетономешалку выкатывали в околоствольный двор, загружали и снова опускали в ствол; 60 м ствола отремонтировали за 6 смен, из которых 4 за­

25мм).

Широко применяют набрызгбетон для ремонта вер­

тикальных стволов на шахтах комбината Ростовуголь [7,71]. На шахте № 19/20 таким образом был выполнен ремонт ствола глубиной 207 м, диаметром 5,5 м в све­ ту. В результате сульфатной коррозии в бетонной крепи

набрызгбетон прочностью на сжатие 200 кгс/см2 и тол­ щиной 10 см.

Для приготовления 1 м3 сухюй смеси расходовали 300 кг сульфатостойкого пуццоланового цемента марки 500, 800 кг крупнозернистого кварцевого песка и 450 кг

5:3, не уменьшающую стойкость бетона в агрессивных средах.

На поверхности были смонтированы необходимые для ремонта крепи ствола механизмы и оборудование, проведены подготовительные работы в стволе (рис. 76).

183