Файл: Мельников Л.Л. Сооружение выработок большого сечения в крепких породах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.07.2024
Просмотров: 121
Скачиваний: 0
ройстве и эксплуатации рельсовых путей, стрелок, пе регрузочных устройств (эстакад, бункеров и т. д.); боль шая маневренность и меньшее число простоев за счет простоты организации погрузочно-транспортных работ.
К недостаткам транспортирования породы автосамо свалами следует отнести необходимость усиленной вен тиляции и необходимость в задалживании большого числа автомашин при большой длине выработки, а так же невозможность применения его для сооружения срав нительно узких выработок.
За рубежом наряду с автосамосвалами большое рас пространение для транспортирования породы получили думперы — челночные автосамосвалы с поворотным уп равлением. Емкость думперов обычно составляет 1—6 м3. При применении челночных думперов отпадает необхо димость их разворота, что имеет большое значение при сооружении сравнительно узких выработок. К достоин ствам думперов по сравнению с обычными автосамосва лами следует отнести также их более высокую манев ренность и скорость движения, малый коэффициент тары.
В Советском Союзе думперы ДР-50 с кузовом ем костью 3 м3 применяли при сооружении подземного ком плекса Чиркейской ГЭС. В 1966 г. при сооружении транспортного тоннеля с применением этих думперов была достигнута скорость 101 м/мес.
Существенным вопросом организации транспорта гор ной породы является выбор транспортного сосуда оп тимальной емкости. В табл. 23 приведены данные по изучению влияния грузоподъемности автосамосвала на производительность погрузки породы [20].
Как видно из табл. 23, наибольшая производитель ность погрузки породы наблюдается при наибольшей емкости транспортного сосуда.
Число автомашин, необходимых для обеспечения непрерывной работы по погрузке породы, зависит от многих факторов и может быть найдено по следующей методике.
Для обеспечения непрерывной работы экскаватора во время рейса одной автомашины число оставшихся машин должно обеспечить непрерывность погрузки, т. е. общее число машин
82
Оборудо вание для погрузки породы
ПН Б - З м
ПН Б - З к ЭП-1
ЭП-1
ЭП-1-
где
Т а б л и ц а 23
Характеристика |
транспортного |
|
Производи |
||
оборудования |
|
Длина |
|||
|
|
|
|
тельность |
|
|
грузоподъем |
ЧИСЛО |
«плеча» |
погрузки н |
|
|
выработки, |
транспорта |
|||
тип |
ность-одного |
автосамо |
км |
породы из |
|
автосамосва |
свалов |
|
забоя, м3/ч |
||
|
ла, т |
на забой |
|
|
|
З И Л - 5 8 5 |
3 |
, 5 |
3 |
1,0 |
1 4 ,0 |
З И Л - 5 8 5 |
3 |
, 5 |
3 |
1,2 |
16,0 |
М А З - 2 0 5 |
5 |
|
4 |
0 , 5 — 1 ,5 |
2 8 , 6 |
К р А З -2 2 2 |
10 |
|
3 |
1 ,0 |
4 2 ,0 |
Б ел А З -5 4 0 |
27 |
|
3 |
1 ,0 |
4 6 , 5 |
пм = |
1, |
(5) |
Т1 — продолжительность рейса |
одной авто |
|
машины, |
|
|
Іо |
Іо |
|
Ti=* ——I— -—|- /j, мин; |
|
|
Dl |
О., |
|
Iq— расстояние от забоя до отвала, км;
Ѵ\ — скорость движения автомашины с гру зом, км/мин;
ѵ2 — скорость движения порожней автома шины, км/мин;
/і — продолжительность разгрузки автома шин (для автосамосвалов 11= 2—3 мин, для думперов — ^ = 1—1,5 мин);
Т2— продолжительность загрузки одной ав томашины, включая время на манев ры в забое,
T2 = t2-\- Ts;
t2— продолжительность маневров автома
шины в забое |
(для |
автосамосвалов |
t2= \ —1,2 мин, |
для |
думперов t2 = |
0,7—1,0 мин); |
|
|
83
7'3 — продолжительность загрузки одной ма шины экскаватором,
Т3= 4Qrp> мин;
4 — продолжительность погрузки 1 т поро
ды |
(для |
экскаватора |
ЭП-1 |
4 = |
|
0,3-=-0,4 мин, |
для |
3-75 ] 5 |
(3=* |
||
0,5-^0,6 мин); |
|
|
|
||
< 2 т р — грузоподъемность автомашины, т. |
|||||
Скорость движения |
автомашин |
по подземной |
выра |
||
ботке с выровненной почвой может быть принята по дан ным табл. 24 [23].
Т а б л и ц а 24
|
Скорость движения автомашин по выработке, км/ч |
||
Груэоподъемность |
|
с уклоном |
■7) -ь (1:8) |
автомашин, т |
горизон |
|
|
|
нагруженных, дви |
|
|
|
тальной |
порожних, движение |
|
|
|
жение по уклону |
вниз под уклон |
|
|
вверх |
|
|
|
|
|
Автосамосвалы: |
|
|
|
5— 7 |
24 |
7 ,5 |
24 |
10— 15 |
22 |
6 ,5 |
24 |
2 0 — 27 |
18 |
9 , 0 |
18 |
Д ум п ера , 5 — 7 |
20 |
6 ,5 |
18 |
Данные табл. 24 |
относятся к |
тоннелям |
длиной |
||
1—4 км. При |
выработке длиной |
1 км |
и менее |
скорости |
|
умножаются |
на коэффициент |
0,60—0,65. Подставляя |
|||
значение отдельных |
элементов |
через |
их составляющие |
||
в формулу (5), получим |
|
|
|
||
При выборе транспортных средств следует преду сматривать возможность их разворота и разминовки. В сравнительно узких выработках для этой цели обычно устраивают поворотные круги или ниши для поворота
автомашин. |
В узких выработках, |
когда ширина ее |
Ь < 1,4 длины |
машины, обычно переходят на думпера. |
|
В условиях сооружения подземных выработок авто |
||
самосвалы, думпера, экскаваторы, |
бульдозеры и другие |
|
84
машины с дизельными и бензиновыми двигателями должны быть оборудованы фильтрами для очистки вых лопных газов.
В отдельных случаях для транспортирования породы можно использовать электроавтомобили или самоход ные вагонетки, питаемые от электросети или аккумуля торов. В Советском Союзе изготовлены и применялись на Джезгазганском руднике троллейно-кабельный авто самосвал ТКАС-5, электрические самоходные вагонет ки ВСД-10, ВС-20 и др., однако их применение может быть эффективным лишь при сооружении выработок малой протяженности.
Для транспортирования взорванной породы при со оружении выработок большого сечения может приме няться и конвейерный транспорт. В этом случае прием ный бункер с переходным звеном конвейера устанавли вают над основным конвейером; перемещается прием ный бункер над основным конвейером по рельсам. Длина переходного звена составляет 30—40 м, что обеспечивает откатку приемного бункера от забоя во время взрыва, а также сокращает наращивание новых звеньев конвейера. Хотя этот вид транспорта имеет некоторые недостатки (необходимость в дробилках и различного рода пере грузочных устройствах, малую надежность, необходи мость регулярного наращивания конвейера, потребность в рабочих высокой квалификации и т. д.), тем не менее в практике сооружения выработок известны случаи его успешного применения.
Так, например, при сооружении автодорожного тон неля Большой Сен-Бернар длиной 5828 м и площадью сечения 65 м2 для транспортирования взорванной поро ды был применен ленточный конвейер. Взорванная по рода при помощи экскаватора подавалась в бункер дро билки, затем поступала в дробилку и посредством дози ровочного устройства направлялась к первой секции лен точных транспортеров, затем — к следующей и, таким образом, поступала в бункер, расположенный у портала, где погружалась в автосамосвалы. Часть породы шла на изготовление бетона для постоянной крепи. Дробилка, изготовленная швейцарской фирмой, была установлена на рельсовой тележке и весила с ней 33 т. Ленточный транспортер с лентой шириной 650 и 800 мм состоял из отдельных секций по 250 м; производительность транс
85
портера достигала 60—70 м3/ч породы, величина кусков которой не превышала 30—80 мм.
Применение этого способа транспортирования породы при сооружении автодорожного тоннеля Большой СенБернар дало большой экономический эффект. Опоры транспортера обеспечивали эластичность всего устрой ства, и порода транспортировалась без толчков. Эконо мичность установки выявилась уже при прохождении первых 1000 м.
Анализируя применение различных средств для транспортирования взорванной породы при сооружении выработок большого сечения, можно сделать вывод, что наиболее высокая эффективность достигается при приме нении для транспортирования породы автосамосвалов и думперов в сочетании с соответствующим видом по грузочных средств.
Преимущества транспортирования породы автосамо свалами и думперами обусловливают широкое их при менение. В настоящее время большинство автодорож ных и гидротехнических тоннелей площадью сечения бо лее 50 м2 сооружают с помощью этого транспорта поро ды. Во многих случаях переход с рельсового транспор та на безрельсовый сопровождается весьма значитель ными улучшениями технико-экономических показателей. Так, например, при сооружении автодорожного тоннеля через перевал Тюя-Ашу реорганизация позволила увели чить скорость проведения более чем в 2 раза при значи тельном улучшении остальных показателей.
При сооружении сравнительно узких выработок, где затруднены разворот и разминовка автомашин, а так же выработок значительной протяженности эффективен рельсовый вид транспорта. Если учесть, что рельсовый транспорт породы, как правило, применяют в сочетании с буровой рамой на рельсовом ходу, то влияние площа ди сечения и длины «плеча» выработки на вид транспор та можно видеть из рис. 14 и 15.
Глава III
ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ СООРУЖЕНИИ ВЫРАБОТОК БОЛЬШОГО СЕЧ-ЕНИЯ В КРЕПКИХ
ПОРОДАХ СПЛОШНЫМ ЗАБОЕМ
Эффективность подземного строительства в крепких породах определяется не только применением высоко производительного оборудования. Достижение высоких показателей во многом предопределяется правильным выбором параметров буровзрывных работ.
Сложность выбора отдельного элемента взрывных работ заключается в том, что все параметры буровзрыв ных работ взаимосвязаны. Вследствие этого необходимо выявить влияние отдельных горно-геологических усло вий на каждый из параметров, изучить зависимость их друг от друга, найти и рекомендовать их наивыгодней шие величины. Такая работа может быть осуществлена только на базе обобщения передовой практики сооруже ния тоннелей различного назначения в Советском Союзе и за рубежом, с учетом богатого опыта проектирования буровзрывных работ.
§ 8. УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ВВ
Сложная взаимосвязь между основными параметра ми буровзрывных работ требует выявления в первую очередь основного элемента (параметра), от которого в наибольшей степени зависит эффективность взрывных работ. Таким параметром является удельный расход ВВ. Занижение расхода ВВ вызывает малый к. и. ш, круп ное и неравномерное дробление породы, некачественное оконтуривание выработки. Излишне высокий удельный
87
расход ВВ влечет за собой нарушение кровли и стен выработки, дает значительный разлет породы, неравно мерное ее дробление, перерасход ВВ. Правильное опре деление величины удельного расхода ВВ обеспечивает минимальные затраты труда, материалов, средств и спо собствует четкой организации буровзрывных работ. Вследствие этого удельный расход ВВ является опреде ляющим фактором, величина которого служит исходной при определении остальных параметров.
Определение расходов ВВ при сооружении подзем ных выработок. При определении общего расхода ВВ на забой отмечаются два самостоятельных направления.
Первое |
направление характеризуется |
формулой |
||
|
QoGm ' |
QNI |
|
|
где |
Ообщ — количество ВВ на забой, кг; |
|||
|
Q — количество |
ВВ в одном |
шпуре (за |
|
|
ряд ВВ), кг; |
|
4 |
|
|
N — число шпуров. |
заряда |
||
В основу определения величины |
положено |
|||
использование одной постоянной — взрываемости пород, представляющей собой расход ВВ, требуемый для раз дробления уступа породы высотой 0,5 м, зарядом в вер тикальном шпуре, расположенном от края уступа на расстоянии 0,5 м (л. н. с. = 0,5 м).
Зная взрываемость пород, теоретическими расчета ми либо пользуясь номограммами, определяют макси мальную л. н. с. одного шпура, после чего находят вели чину заряда его. По этому принципу построены форму лы для определения расхода ВВ шведских исследовате лей и докт. техн. наук В. М. Мосткова [49, 23].
Второе направление характеризуется так называемой объемной формулой определения расхода ВВ
СобЩ= >^Г,
где q — удельный расход ВВ, кг/м3;
V — объем породы, подлежащей разработке за одну заходку, м3.
Это направление базируется на определяющей роли удельного расхода ВВ при планировании буровзрыв
ных работ.
Переходя к анализу различных методов определения расхода ВВ при сооружении горных выработок, необ
88