Продолжение таблицы 1 9 глава

Параллельная технологическая схема проходки стволов характеризуется полным или частичным совмещением работ во времени по выемке породы и возведению постоянной крепи. В практике шахтного строительства известны следующие три варианта этой технологической схемы:

- вариант 1 – совмещение работ по выемке породы и возведению постоянной крепи достигается за счет применения временной крепи, устанавливаемой по мере подвигания забоя, промежуточного полка (натяжной рамы) и подвесного полка, с которого заходками снизу вверх возводится постоянная крепь; выемка породы и возведение постоянной крепи ведутся в разных направлениях;

- вариант 2 – совмещение работ по выемке породы и возведению постоянной крепи достигается применением щитовой оболочки, многоярусного проходческого полка и передвижной опалубки с поддоном; выемка породы из забоя и возведение постоянной крепи с подвесного полка ведутся в направлении движения забоя;

- вариант 3 – совмещение работ по выемке породы и возведению постоянной крепи с многоярусного полка обеспечивается применением временной анкерной крепи или за счет устойчивости боковых пород, что позволяет оставлять участок ствола протяженностью 15÷25 м без постоянной крепи. Выемка породы из забоя и возведение постоянной крепи ведутся в направлении движения забоя.

Вариант 1 параллельной технологической схемы. Этот вариант с постоянной крепью из штучных материалов широко применялся в период с 1952 по 1958 гг.

К основным недостаткам этого периода следует отнести применение временного оборудования, временных зданий и сооружений, строительство которых велось из штучных материалов, что увеличивало затраты времени на подготовительный период и общую продолжительность строительства.

Вариант 2 параллельной технологической схемы. Необходимым условием применения этого варианта является наличие достаточно устойчивых боковых пород, исключающих большие обрушения и зажим щитовой оболочки. Результаты исследований и экспериментов проходки вертикальных стволов с различной высотой металлической щитовой оболочки показали, что для более широкого применения этого варианта параллельной технологической схемы следует уменьшить высоту щитовой оболочки до 10 м. Укороченная щитовая оболочка применялась в комплексах ДШП-1 и ДШП-2. В эти комплексы входят грейферные грузчики с механическим вождением типа КС, забойный щит, механизированная опалубка бескаркасного секционного типа, шести- или четырехэтажный подвесной полок, бадьи БПСД-4,5, бурильная установка БУКС-1М.

Однако этому варианту при использовании существующего оборудования присущи серьезные недостатки: ограниченная область применения; более высокие, чем при совмещенной схеме, стоимость и продолжительность оснащения; ухудшение безопасности работ и др.

Вариант 3 параллельной технологической схемы. Достоинством проходки вертикальных стволов по параллельной схеме является то, что работы по проходке и возведению постоянной крепи ведутся независимо друг от друга и разнесены в пространстве, но совмещены во времени, что обеспечивает высокие темпы проходки вертикальных стволов.

Технология производства основных работ проходческого цикла представлена на рисунке 92.

1. Бурение шпуров (рисунок 92, фаза № 1)

Бурение шпуров производится установкой БУКС-1М с интенсивной продувкой сжатым воздухом. Спуск бурильной установки производится на канате подъёмной установки МПП-17.5 или МПП-21.

Параллельно с бурением шпуров на проходческом полке производятся работы по бетонированию ствола (укладка бетона в установленную опалубку).

По окончании бурения шпуров бурильная установка выдается на поверхность в здание для БУКС1У5.

3.2 Заряжание и взрывание шпуров.

Приведение забоя в безопасное состояние

(рисунок 92, фаза № 2)

Перед производством взрывных работ подвесной проходческий полок должен быть поднят на безопасное расстояние (25–30 м). Производство взрывных работ осуществляется в следующей последовательности:

- доставка в забой взрывчатых материалов, антенных проводов и забоечного материала;

- заряжание шпуров;

- монтаж взрывной сети;

- взрывание и проветривание забоя;

- приведение забоя в безопасное состояние.

Доставка в забой взрывчатых материалов разрешается после того, как будут выполнены следующие условия:

- мастером-взрывником получено письменное разрешение от горного мастера на ведение взрывных работ, в наряд-путёвку внесены соответствующие записи;

- из забоя ствола на поверхность выведены все люди, не участвующие в заряжании;

– выставлены посты оцепления, люди выведены из опасной зоны.

а) Фаза № 1 – спуск бурового оборудования, бурение шпуров, доливка бетона в опалубку;

б) Фаза № 2 – подъём бурового оборудования, подъём подвесного полка на взрывобезопасную высоту (30 м), спуск ВВ, заряжание, взрывание, проветривание;

в) Фаза № 3 – спуск подвесного полка, подготовка погрузочной машины 2КС-2у/40 к работе, уборка взорванной породы (I-фаза погрузки), установка базового кольца опалубки и его обтяжка, бурение шпуров под анкера и установка временной крепи, приведение забоя в безопасное состояние;

г) Фаза № 4 – уборка взорванной породы (II-фаза погрузки), установка колец опалубки и бетонирование, зачистка забоя под бурение

Рисунок 92 – Технологическая схема проходки вертикального
ствола по параллельной схеме с бетонной крепью

3.3 Погрузка горной массы и крепление

(рисунок 92, фаза № 3)

При ведении работ по параллельной технологической схеме процессы уборки и крепления ствола совмещены во времени но разделены в пространстве.

При буровзрывном способе проходки стволов процесс уборки породы включает ее погрузку в подъёмные сосуды и выдачу на поверхность. Продолжительность и трудоемкость данного процесса зависят от производительности средств погрузки и подъёма, свойств взорванной породы и принятой организации работ.

Процесс погрузки в каждом проходческом цикле подразделяется на две фазы.

В первой фазе концы челюстей грейфера не касаются поверхности забоя и он работает в режиме черпания (рисунок 92, фаза № 3). Максимальная производительность погрузочной машины достигается в начале этой фазы.

Начало второй фазы погрузки соответствует моменту, когда концы челюстей грейфера начинают касаться поверхности забоя, а режим его работы превращается в подгребающий (рисунок 92, фаза № 4). В состав этой фазы входят также операции по разборке и зачистке забоя перед бурением, что вызывает необходимость применения ручного труда. Объем породы во второй фазе возрастает с увеличением вместимости грейфера. Так высота слоя породы этой фазы в целике для грейфера вместимости 0,65 м³ составляет 0,3 м.

Кроме основных операций в процессе уборки породы выполняется большое количество работ вспомогательного назначения (прием, отправка и разгрузка бадей; оборка стенок ствола; перепуск проходческого полка; подача сигналов, установка временной крепи). Поэтому даже при погрузке породы машинами с механизированным вождением грейфера (2КС-2У/40) забойная группа состоит из 4–5 проходчиков. В забое находятся 2–3 проходчика, машинист в кабине погрузочной машины, помощник машиниста (сигнальщик) на полке.

Уборку породы можно вести с перецепкой или без перецепки бадей.

Сокращение ручного труда во второй фазе погрузки породы достигается применением для зачистки забоя пневмомониторов (пневмопушка) переносного типа. При этом производительность труда проходчиков увеличивается в 1,5–2 раза по сравнению с работой вручную.

3.4 Крепление

Бетон приготовляется на поверхности рядом со стволом и затем через стальной спускной трубопровод (бетоновод) диаметром 168 мм поступает в распределительный контейнер на верхнем этаже проходческого полка. Оттуда по прочным резиновым рукавам он подается в пространство за опалубкой. В стволах, где предусматривается канатная армировка, высота заходки бетонирования должна быть равна суточным темпам проходки ствола, тогда установка опорного кольца и бетонирование могут проводиться ежедневно и в одну и ту же смену. Если суточные темпы проходки окажутся больше, чем высота заходки бетонирования, то в некоторые дни придется проводить бетонирование дважды.

Смена, которой поручено переставить опорное кольцо, проводит все подготовительные операции. Сортируются и раскладываются, демонтируются опалубочные элементы (сегменты) (рисунок 93), опалубка зачищается и подготавливается для спуска на следующую заходку, трубы бетоновода наращиваются.

К началу смены по перестановке опорного кольца, после смыва и оборки стенок ствола канаты лебедки прикрепляются к опорному кольцу и натягиваются. Последние болты на замковом элементе и на верхнем фланце кольца ослабляются. Опорное кольцо разбирается на замковом элементе и с него снимается опалубка.

Вес кольца воспринимается монтажными лебедками, расположенными на полке, и проходческим полком. После этого полок опускается настолько, что опорное кольцо оказывается в своем новом положении. Опорное кольцо (рисунок 94) затем прикрепляется к цепям ручных талей, удерживающим опалубку. Полок закрепляется в этом положении, стопоры выдвигаются и можно приступить к уборке породы.

Рисунок 93 – Кольцо опалубки (промежуточное)

Вертикальные отвесы опускаются на необходимое расстояние и распределительный контейнер подключается к бетоноспускному трубопроводу. Затем опорное кольцо с помощью натяжных замков выравнивается на цепях, несущих опалубку. Замки, тангенциально охватывающие кольцо и закрепленные на введенных в стенки ствола анкерах, поворачивают кольцо в горизонтальной плоскости, пока определенные точки на нем не совпадут с отвесами в стволе. С помощью коротких строек кольцо центрируется относительно отвесов. Может использоваться любое число таких отвесов, но, как правило, их бывает шесть. Необходимо иметь в виду, что кольцо располагается совершенно точно только вблизи отвесов. Поэтому они должны подвешиваться в местах, точное расположение которых в стволе имеет большое значение, например, там, где в бетоне должны оставляться лунки или вставляться консоли. Затем производится бетонирование опорного кольца. С целью повышения прочностных показателей бетона, регулирования его основных строительно-технических свойств (главным образом сроков схватывания) к бетонной смеси добавляются различные химические добавки.

Рисунок 94 – Опорное (базовое) кольцо опалубки

На этой стадии работ к элементам опалубки прикрепляются канаты от лебедки. Верхние края этих элементов выравниваются относительно бетона последней заходки. Опалубка удерживается заполнительным кольцом, которое прилегает к бетону за счет трения. Если бетон опорного кольца схватился, то, опалубка опускается, выравнивается и производится бетонирование. В следующую смену производится проверка бетона. Если он достаточно схватился, то можно снять опалубку с заполнительного кольца, опустить его, выровнять и забетонировать.

Затем очищаются оставшиеся швы. Следующая смена подготавливаем опалубку для спуска и т.д.

В случае применения в качестве крепи ствола тюбинговой крепи применяется технологическая схема (рисунок 95).

а) Фаза № 1 – спуск бурового оборудования, бурение шпуров, доставка и складирование тюбингов на этаже проходческого полка;

б) Фаза № 2 – подъём бурового оборудования, подъём подвесного полка на взрывобезопасную высоту (30 м), спуск ВВ, заряжание, взрывание, проветривание;

в) Фаза № 3 – спуск подвесного полка, подготовка погрузочной машины 2КС-2у/40 к работе, уборка взорванной породы (I-фаза погрузки), установка тюбингового кольца опалубки и его обтяжка, бурение шпуров под анкера и установка временной крепи, приведение забоя в безопасное состояние;

г) Фаза № 4 – уборка взорванной породы (II этап), установка временной крепи, установка колец тюбинговой крепи и бетонирование, зачистка забоя под бурение

Рисунок 95 – Технологическая схема проходки вертикального
ствола по параллельной схеме с тюбинговой крепью