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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.06.2024

Просмотров: 125

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис.

76. Технологическая

схема

ремонта

ствола:

1 — бетономашнна

С-630А;

2 — бетономешалка

ёмкостью 250 л;

3 н

9 — скипы; 4 — лебедка

для

ставов труб;

5 — компрессоры;

6' — баки для воды;

7 и 17 — рабочие площадки; 8 —клеть;

10

предохранительные

зонты;

11 — сетка; 12,

13 н 14 — ставы

пода­

чи соответственно смеси, сжатого воздуха

и

воды;

15 — сопло;

 

 

16 — насос

 

 

 

 

Работы выполняли с рабочей площадки 7, дополни­ тельного полка на клети и съемного полка, укрепляе­ мого на скипе 9. Рабочие полки во время работы пере­ крывались предохранительными зонтами.

Ремонтные работы вела комплексная бригада из 20 человек два дня в неделю, деревянные проводники меняли не прерывая эксплуатации шахты. В первую смену обирали старый бетон и породу (до 4—5 м3 с одного яруса); во вторую — наносили набрызгбетон на предварительно обмытые струей воды и сжатого воз­ духа стены обобранной части. Воду улавливали специ­ альными кольцами. При интенсивности обводнения не свыше 2 л/мин-м набрызгбетон наносили без какихлибо дополнительных мероприятий.

За 32 рабочих дня полностью отремонтировали ствол на протяжении 140 м; за смену ремонтировали 3 м ствола, включая разборку старой крепи и возведение новой.

Экономия по сравнению с запроектированным спо­ собом (бетонирование с опалубкой) составила 165 тыс. руб.

Аналогичным образом в этом комбинате произвели ремонт многих других стволов, крепь которых была разрушена, и достигали при этом значительного техни­ ко-экономического эффекта. Например, в клетевом ство­ ле шахты № 25 диаметром 55 м и глубиной 250 м монолитная бетонная крепь на протяжении 210 м была отремонтирована за 36 дней, а в клетевом стволе шах­ ты № 7 диаметром 5 м и глубиной 107 м участок ство­ ла протяженностью 90 м — за 20 дней. Экономия от применения набрызгбетона для ремонта крепи в этих стволах составила более 100 тыс. руб.

В клетевом стволе шахты «Юго-Западная» № 3 диа­ метром 6 м и глубиной 330 м была восстановлена на­ несением слоя набрызгбетона толщиной 100 мм полно­ стью нарушенная крепь на участке протяженностью более 100 м.

•Ремонт был выполнен за 21 день. Экономия от при­ менения набрызгбетона для ремонта составила 25 тыс. руб.

Набрызгбетон находит применение при ремонте вы­ работок, закрепленных не только бетоном, но и дру­ гими видами крепи. Например, в клетевом стволе шах­

185


ты «Северо-Изваринская» № 1 (комбинат Ростовуголь) на участке длиной 80 м кирпичная кладка была полно­ стью нарушена на глубину более чем 20 см из-за низ­ кого качества кирпича и раствора. После полной оборки нарушенной крепи был нанесен слой набрызгбетона толщиной 10 см. Экономия от применения набрызгбето­ на вместо восстановления кирпичной кладки составила около 20 тыс. руб.

Сравнительные затраты на 1 м3 восстановительной крепи приведены в табл. 32 [7].

Т а б л и ц а 32

 

Прямые затраты на 1 ма восстановленной

 

 

крепи,

руб.

 

Материал для ремонта крепи

заработ­

 

полуфаб­

 

 

материалы

всего

 

ная плата

рикаты

Кирпич...................................

п,б

28,2

4,6

44,4

Бетониты...............................

9,4

91,2

5,1

55,7

Монолитный бетон................

8,6

4,4

32,1

45,1

Набрызгбетон.......................

2,2

20,2

1,8

24,2

В тяжелых гидрогеологических условиях целесооб­ разно при ремонте крепи применять способ последую­ щего тампонажа и крепления набрызгбетоном. Таким образом произведен ремонт скипового ствола шахты № 18-бис треста Еманжелинуголь (Челябинский бас­ сейн) [33]. Ствол диаметром в свету 4,6 м и глубиной 290 м, пройденный по аргиллитам, алевролитам, песча­ никам, закреплен бетоном толщиной 400 мм. Под влия­ нием сульфатной агрессии шахтных вод разрушилось 60% общей поверхности ствола на глубину 2—15 см.

Перед нанесением набрызгбетона произвели цемен­ тацию пород, используя для этого шпуры глубиной 2,4 м, расстояние между которыми в ряду 1,2—1,8 м,

между рядами — 1,5 м. Состав тампонажного

раствора

1 : 1 —1 : 4 (сульфатостойкий пуццолановый

портланд­

цемент марки 500 : вода).

 

Приготовление и нагнетание раствора в шпуры про­ изводили с помощью установки МАР-1, состоящей из

растворонасоса С-263 и растворомешалки

с частотой

вращения 60 об/мин. Производительность

установки

3 м3/ч, максимальный напор 20 кгс/см2.

 

186


В результате общий приток воды

в

ствол

с

10—

12 м3/ч уменьшился до 1—1,1 м3/ч.

в

местах

с

удов­

Набрызгбетон толщиной 3—4 см

летворительной крепью и 10—15 см на участках с раз­ рушенным бетоном наносили машиной БМ-60, установ­

ленной

на поверхности около ствола.

Состав

сухой

смеси

1 :2 —1:1,7 (сульфатостойкий

цемент : песок).

Технология работ обычная. Набрызгбетон наносили с деревянных полков, устраиваемых на ярусах расстре­ лов.

Участок клетевого ствола шахты № 19а того же треста диаметром 5 м в свету, закрепленного монолит­ ным бетоном толщиной 400 мм, также имел разруше­ ния крепи на глубину до 25—30 см в результате воз­ действия сульфатных вод, приток которых составлял 7.м3/ч. Набрызгбетон наносили по металлической свар­ ной сетке с ячейками 10 см из круглой стали диамет­ ром 4—6 мм, прикрепленной к бетонной крепи метал­ лическими штангами. Оборку разрушенного бетона, промывку сохранившегося и установку сетки произво­ дили с полков, нанесение набрызгбетона — с крыши клети. В период восстановления крепи ствол находился

вэксплуатации.

Втабл. 33 приведены технико-экономические пока­ затели ремонта крепи этих стволов.

 

 

 

 

Т а б л и ц а 33

 

Показатели

Скиповой ствол

Клетевой ствол

 

шахты № 18-бис

шахты № 19а

Протяженность

восстановленного

180

80

участка ствола,

м .......................

Стоимость

восстановления 1 м

 

 

ствола

по проекту института

647,2

647,2

Уралгипрошахт,

руб.....................

Стоимость

восстановления стволов,

 

 

тыс. руб.:

 

116,5

51,8

проектная . ...............................

фактическая...................

...

31,9

11,6


Глава V II

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОБЛЕГЧЕННЫХ КРЕПЕЙ

 

§ 1. Общие сведения

 

Благодаря

высокой несущей

способности

штанговой

и набрызгбетонной крепей

(см.

главы II и

III) при их

использовании

в сочетании

с контурным

взрыванием

площадь поперечного сечения выработок можно умень­ шить на 15—30% по сравнению с бетонной. В связи с этим существенно снижается объем работ по буре­ нию, взрыванию, погрузке, креплению выработки, тран­ спортированию породы и необходимых материалов. Осо­ бенно важное значение имеет снижение объема работ по погрузке, поскольку ее удельный вес в общей продол­ жительности проходческого цикла в шахтных стволах может достигать 60—70%.

Производительность труда при возведении облег­ ченных крепей высока уже сейчас и имеются возмож­

ности ее дальнейшего повышения.

 

 

крепиль­

Известно, что производительность труда

щика

при

установке штанговой

крепи

значительно

выше,

чем

при установке других

крепей,

хотя

и ме­

няется в широких пределах в зависимости от крепости породы, бурового оборудования, конструкции подхватов и штанг, их длины и сетки расположения, механизации установки штанг и т. д. (табл. 34) [80, 100].

Площадь породной поверхности, приходящаяся на одну штангу при креплении стволов, составляет 1— 2,5 м2, т. е. крепильщик в стволе в течение смены мо­ жет закрепить штангами от 8—20 до 20—56 м2, что невозможно обеспечить при любом другом виде крепи. Еще более повысить производительность труда можно сокращением времени на установку штанг (механиза­ ция работ по доставке и приготовлению смеси, приме­ нение пневмонагнетателей ПН-1, винтовых штанг, сболчивателей и т. д.) и бурение скважин (применение коронок диаметром 26—30 мм, а также высокопроиз­ водительных бурильных машин).

Высока производительность труда и при креплении набрызгбетоном. Основное препятствие, ограничиваю-

188


 

 

Т а б л и ц а 34

 

 

Норма выработки на установку

 

 

штанг, включая бурение на одного

 

 

рабочего, штанг в смену

Рудник

Длина

металлических

штанги,

 

м

 

 

ж ел езо ­

 

 

бетонных

 

 

клиновых распорных

Чордский...............................

Криворожские.......................

Высокогорский...................

Миргалимсайский................

Североуральские бокситовые

«Каммикиви» комбината Пе-

ченганикель ...................

Салаирский ...........................

Рудники Горной Шории . .

Уральские медные...............

1 , 5

16

и

____

 

1 , 8

12

8

2 0

1 , 8

18

2 , 0

1 2 ,5

6

12

1 ,9 5

2 2 , 5

1 , 6

13

2 , 0

12

17

1 , 9

15

1 , 8

 

17

щее ее применение в подземных условиях, — сложность приготовления смеси, особенно в выработках малого сечения. При креплении вертикальных выработок су­ хую смесь в подавляющем большинстве случаев можно приготовлять на поверхности, используя оборудование стационарных высокопроизводительных бетонных узлов. Тогда производительность труда при возведении крепи определяется в основном производительностью бетономашины.

Машины БМ-60, С-630Л могут развивать произво­ дительность 3—4 м3/ч сухой смеси (или 1,8—2,4 м3/ч набрызгбетона). При непрерывном обеспечении маши­ ны сухой смесью и полной механизации ее загрузки,

что особенно просто обеспечить при

креплении

верти­

кальных выработок, бригада из трех

человек

может

обеспечить нанесение до 13 м3/смену

набрызгбетона,

что позволяет закрепить до 6—7 м ствола диаметром

5 м [97].

При проведении опытных работ в Южном вентиля­ ционном стволе рудника «Таштагол» за 2 ч слоем тол­ щиной от 5 до 20 см закрепляли 2 м ствола диаметром вчерне 5 м. Отсутствие операций по установке и центри­ рованию опалубки также ускоряет темп работ.

При использовании облегченных крепей имеется возможность быстро приспособляться к изменяющимся

189