Крепление тюбингами

Доставка тюбингов с поверхности осуществляется проходческим подъёмом. На первом этапе крепления тюбинги складируются на одном из этажей проходческого полка, который специально приспособлен для навески тюбингов. Все вышеперечисленные операции производятся во время бурения шпуров.

После буровзрывных работ приступают к навеске тюбингового кольца, его обтяжке. При достижении тюбинговой колонны 4–6 колец (по согласованию со службами надзора и заказчиком) устанавливается металлический поддон на нижнее кольцо, и приступают к бетонированию затюбингового пространства. После этого цикл крепления повторяется

3.5 Конструкция полков

Для предполагаемых вариантов технологии проходки стволов по параллельной схеме применяются 5-этажные проходческие полки, отличающиеся друг от друга схемами подвески.

Проходческие полки, представленные на рисунках 92 и 95, подвешиваются через шкивы на копре с закреплением "мертвяков" на полке в трех точках.

для проходки глубоких стволов (свыше 1000 м) проходческий полок, представленный на рисунке 96, подвешивается по полиспастной схеме с закреплением "мертвяков" на "нулевой" раме (под копром).

Варианты конструктивных схем полков представлены на рисунках 97, 98.

Расстановка оборудования в стволе и вокруг ствола

При параллельной схеме проходки ствола вспомогательное и проходческое оборудование располагается согласно схеме на рисунке 99.

На поверхности вокруг ствола размещается 6 лебедок в соответствии со схемой на рисунке 100, а именно:

– подъёмные машины – 2;

– лебедки для подъёма-спуска полка – 3;

– лебедка спасательной лестницы – 1;

Остальные подъёмные механизмы и приспособления устанавливаются на проходческом полке.

На рисунках 101–103 представлены фрагменты основных операций проходческого цикла.

а) Фаза № 1 – погрузка породы, установка опорного кольца и его бетонирование;

б) Фаза № 2 – бурение шпуров, опускание колец опалубки и бетонирование;

в) Фаза № 3 – монтаж верхнего кольца опалубки и его бетонирование, погрузка породы

Рисунок 96 – Технологическая схема проходки ствола по параллельной схеме
с помощью 5 этажного полка подвешенного на полиспастной схеме

а) Фаза № 4 – бурение шпуров, взрывание, проветривание;

б) Фаза № 5 – погрузка породы, опускание и монтаж опорного кольца

Продолжение рисунка 96 – Технологическая схема проходки ствола по
параллельной схеме с помощью 5 этажного полка подвешенного на полиспастной схеме

Рисунок 97 – Конструктивная схема 5-этажного полка с грейфером и бадьей

Рисунок 98 – Конструктивная схема 5-этажного
проходческого полка с буровым станком и грейфером

Рисунок 99 – Схема расположения оборудования

на поверхности и в стволе при параллельной схеме проходки

Рисунок 100 – Схема расположения оборудования вокруг ствола при параллельной схеме проходки

Рисунок 101 – Установка опорного кольца и погрузка породы (фаза № 2)

Рисунок 102 – Укладка бетона за верхнее кольцо опалубки

Рисунок 103 – Вариант армировки ствола
с верхнего этажа проходческого полка

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нна основе обобщения и анализа отечественного и зарубежного оборудования и технологий проходки вертикальных стволов определены основные потребительские свойства горнопроходческого оборудования, а также разработаны рекомендации по их использованию которые заключаются в следующем.

1. В ближайшие 5–10 лет в угольной промышленности будет востребовано строительство вертикальных стволов глубиной от 500 до 900 м и диаметром в свету S_св = 7,5–12 м. Это в большей степени связано со следующими обстоятельствами:

– в настоящее время большая часть подготовленных к добыче объемов угля, добываемого подземным способом и вскрытого наклонными стволами выработана;

– с увеличением глубины добычи угля возникает острая необходимость в вентиляционных выработках большого сечения;

– новые образцы зарубежной и отечественной добычной техники поставляются на угольные предприятия в собранном виде и, как правило, имеют большие габариты (ширина до 4 м, длина до 11 м), поэтому для ее доставки необходимы выработки большого сечения.

2. Для оснащения вертикальных стволов, в зависимости от технологии проходки может применяться как отечественное, так и импортное оборудование.

При проходке вертикальных стволов глубиной до 500 м возможно применение совмещенной схемы проходки, при глубине ствола свыше 500 м необходимо применять параллельную схему.

3. В связи с тем, что сроки строительства вертикальных шахтных стволов определяются не только темпами (скоростью) проходки стволов, но и временем затраченным на оснащение ствола к проходке, армированием ствола, возведением постоянных сооружений на поверхности решена задача по разработке технологии проходки которая обеспечивает:

– возможность использования мобильного передвижного оборудования;

– минимальное количество оборудования для проходки ствола располагаемого на поверхности (подъёмные механизмы, лебедки);

– сокращение ручного труда при выполнении основных операций проходки цикла;

– максимального расположения оборудования для выполнения вспомогательных операций на многоэтажном проходческом полке;

– применение бадей большой емкости (5–8 м³);

– применение современных конструкций опалубок, исключающих необходимость использования лебедок для их поддержания.

Основные выводы, характеризующие потребительские свойства горнопроходческого оборудования и технологий проходки, а также рекомендации по их использованию, состоят в следующем:

– в качестве основной технологии проведения шахтных вертикальных стволов определена технология с применением многоэтажных полков с параллельным возведением постоянной крепи и армировки ствола;

– на этапе проектирования оснащения стволов типовым и нестандартизированным оборудованием необходим индивидуальный подход к каждому объекту вместо типовых проектных решений;

– для обеспечения своевременного ввода в эксплуатацию вертикальных стволов с требуемыми характеристиками, необходимые коммерческие темпы их проходки должны составлять не менее 100–150 м/мес;

– для увеличения темпов проходки вертикальных стволов глубокого заложения (600–800 м) и диаметром 8,5–12 м необходимо использование двухбарабанных подъёмных машин с перестановкой бадей и отказ от использования двух одноконцевых или применение двухбобинных подъёмных машин с перецепкой бадей;

– для крепления протяженной части стволов, проходимых в обычных гидрогеологических условиях необходимо применять монолитную бетонную крепь переменного сопротивления с постоянной минимальной толщиной по глубине. Увеличение несущей способности крепи осуществляется повышением класса бетона по прочности, применением упрочняющей анкерной крепи, упрочнение вмещающих пород цементацией с использованием современных материалов, разгрузкой породного массива, армированием и других мероприятий. При крепких горных породах выполнять крепление вертикальных стволов с использованием облегченных крепей на основе анкеров и набрызгбетона (торкретбетона);

– при проходке глубоких стволов проходческий полок является ключом к решению проблемы повышения скорости проходки и внедрения параллельного способа проходки с одновременным ведением проходки, крепления и армирования. Поэтому необходимы разработка и внедрение многоэтажных полков с расположением на них части проходческих лебедок, которые в настоящее время устанавливаются на поверхности, тем самым увеличивают сроки оснащения стволов и усложняют весь технологический процесс;

– при проходке вертикальных стволов по параллельной технологической схеме необходимо применение опалубки с поддоном, которая крепится на закладные детали в бетонной крепи ствола, при этом отпадает необходимость в использовании лебедок для поддержания опалубки.

Разработанный каталог-справочник "Оборудование для проходки вертикальных шахтных стволов" может быть рекомендован работникам научно-исследовательских институтов, специализирующихся в области строительства и реконструкции шахт, студентам вузов горного профиля.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Технология строительства подземных сооружений [Текст] / И. Д. Насонов, В. А. Федюкин, М. Н. Шуплик // Учебник для вузов в 3-х частях. Часть 1 Строительство вертикальных выработок. – М. : Недра, 1983. – 232 с.

2 Основные направления научно–технического прогресса при строительстве шахт (передовые технологии строительства шахт) [Текст] / Е.В. Петренко, Е. М. Дубровский, О. С. Смертин / – М., 2001. –392 с.

3 Технология строительства вертикальных стволов [Текст] / П. С. Сыркин. Ф. И. Ягодкин, И. А. Мартыненко, В. И. Нечаенко / – М. : ОАО "Издательстве "Недра", 1997.– 456 с.

4 Влияние технологии на технико-экономические параметры строительства вертикальных стволов [Текст] / И.Н. Вершинина //Современные проблемы развития науки и техники в горной промышленности: Сб. науч. тр. / Шахтинский: ин-т. – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. – 120 с.

5 Машины и оборудование для проходки шахтных стволов [Текст] : каталог ЦНИЭИуголь. – М, 1990.

6 Ягодкин, Ф. И. Передовой опыт проходки вертикальных стволов на отечественных и зарубежных шахтах [Текст] / Ф. И. Ягодкин – М. : ЦНИЭИуголь. 1992.

7 Технологические схемы сооружения вертикальных стволов [Текст] Минуглепром СССР, – Харьков. : ВНИИОМШС, 1979. – 273 с.

8 Влияние параметров технологии на скорость проходки вертикальных стволов и производительность труда. МГГУ [Текст] : горный информационно аналитический бюллетень / – М. : МГГУ – № 9, 2000. –302 с.

9 Уровень развития строительства шахтных стволов в ЮАР [Текст] информ.-аналит. журн. / – М. : Глюкауф, – 1990. – № 5/6.

10 Интересные примеры работ по проходке стволов на шахтах компании. [Текст] : информ.-аналит. журн. / – М. : Глюкауф,– 1987. – № 2.

11 Резервы и пути повышения темпов проходки стволов в Кузбассе [Текст] информ.-аналит. журн. / – М. : Шахтное строительство, – 1990. – № 2.