 |
4.5. Проходка восстающих.
|
|
|
|
Восстающие подразделяют на вентиляционные, ходовые, закладочные, перепускные, материально-хозяйственные, буровые и отрезные. Обычно восстающие служат одновременно для сообщения с очистным забоем, вентиляции, доставки по нему материалов и т. д.
В зависимости от назначения восстающие проходят на одно, два или три отделения. Восстающие делят на отделения при проходке, и возведении крепи, используя одно из отделений для спуска отбиваемой в забое руды или породы, а другое — для сообщения с забоем. При механизированных способах проведения восстающих (бурением, проходческими комплексами) крепь устанавливают после проходки. Материал и конструкцию крепи выбирают в зависимости от устойчивости пересекаемых пород и назначения восстающего. При крепких рудах и породах вентиляционно-ходовые восстающие крепят обычно распорной крепью, при слабых и средней крепости породах — сплошной венцовой. При круглой форме поперечного сечения и большом сроке службы восстающие крепят бетонной крепью. Рудоспуски, вентиляционные восстающие, пройденные в Крепких породах, могут служить без крепления.
Форма и размеры поперечного сечения восстающих зависят от их назначения, числа отделений и материала крепи. Наиболее распространена прямоугольная форма поперечного сечения. Площадь поперечного сечения восстающих вчерне колеблется от 2 до 8 м2. Наиболее распространенные размеры сечений: 1, 6x1, 6; 1, 6x2, 4; 1, 8x1, 8; 2x2; 1, 8x3, 6 м.
На каждом руднике разработаны типовые сечения и размеры восстающих, наиболее удовлетворяющие конкретным условиям работ. По отношению к выработке, из которой начинают проходку восстающего, его располагают сбоку, т. е. первоначально в боку выработки проходят нишу. Глубина ниши 2—2, 5 м, ширина ее соответствует размеру длинной стороны восстающего.
|
|
|
Рис. 4. 16. Схема проходки восстающего с двумя отделениями: 1 – рабочий полок; 2 – металлические крючья; 3 – шпуры для крючьев; 4 – подвесная канатная лестница; 5 – предохранительный полок; 6 – отбойный полок; 7 – отшивка; 8 – трубопроводы; 9 – ходовое отделение; 10 – рудоспускное отделение; 11 – распорная крепь.
Обычный способ проходки восстающих (обуривание забоя перфораторами с рабочих
полков, установка распорной или венцовой крепи и устройство лестничного отделения при проходке) вследствие низкой эффективности в настоящее время применяют преимущественно для коротких (до 25—30 м) восстающих (рис. 4. 16). Проходческий цикл при этом включает следующие операции: осмотр и оборку забоя, возведение крепи, сооружение рабочего и отбойного полков, бурение шпуров, разборку рабочего полка, взрывание шпуров и проветривание забоя. Скорость проходки восстающего составляет 40—80 м/мес. Недостатки проходки восстающих с мелкошпуровой отбойкой: опасность оборки забоя после взрывных работ из-за отсутствия надежного укрытия; значительная трудоемкость работ по возведению крепи, сооружению отбойных и рабочих полков, установке лестниц; повреждение крепи при взрывных работах и необходимость ее ремонта; значительные затраты времени на передвижение людей по восстающему и доставку материалов, а также инструмента в забой; трудность проветривания. Эти недостатки устраняются при проходке восстающих с использованием специальных проходческих комплексов. Широко распространен способ проходки восстающих комплексами типов КПВ и КПН конструкции НИПИгормаша. Он применяется при проходке восстающих без крепления по устойчивым породам на полную высоту этажа.
Площадь поперечного сечения восстающих — более 3 м2, угол наклона 60—90°.
|
|
|
Комплекс типа КПВ включает полок, представляющий собой самоходную платформу с кабиной, передвигающуюся по монорельсу при помощи механизма с цевочным зацеплением (рис. 4. 17).
Рис. 4. 17. Комплекс для проходки восстающих типа КПВ: 1 – блок питания; 2 – блок для отбора проб воздуха; 3 – блок управления на полке; 4 – предохранительный зонт; 5 – платформа; 6 – самоходный полок; 7 – монорельс; 8 – самоходный полок в камере; 9 – шланговая лебедка.
Монорельс состоит из секций длиной по 1, 5 м, которые крепят к висячему боку анкерной крепью. В каждой секции монорельса встроены три трубы, из которых по двум подается сжатый воздух и вода для работы перфоратора, а третья используется в качестве переговорного устройства. Полок оборудован автоматическим ловителем, тормозом и другими предохранительными устройствами.
На высоту 4—6 м восстающий проходят обычным способом. Монтаж комплекса осуществляют в горизонтальной нише длиной 4 и высотой 3 м.
Поднявшись на полке в забой, проходчики обуривают его и заряжают шпуры. На время взрыва полок опускается и отводится в нишу.
После взрывания шпуров дистанционно включается туманообразователь, вмонтированный в оголовок монорельса, для ускорения проветривания забоя и подавления пыли.
Т а б л и ца 4. 2
|
Показатели | Серийные | Модернизированные | |||
| КПВ-4 | КПН-4 | КПВ-4А | КПН-4А | КПВ-400 | |
| Длина (высота) проводимого восстающего, м | |||||
| Площадь поперечного сечения восстающего, м2 | 4—6 | 4—6 | 3—8 | 4—10 | 4—8 |
| Угол наклона восстающего к горизонту, градус | 60—90 | 15—60 | 60—90 | 15—90 | 30—90 |
| Грузоподъемность полка, кг | |||||
| Скорость перемещения полка, м/с | 0, 2 | 0, 2 | 0, 3 | 0, 25 | 0, 3 |
Каждый цикл включает: вывод полка из ниши и подъем его к забою, осмотр забоя и оборку кровли, бурение шпуров под анкерную крепь и установку секции монорельса, раскрепление полка в рабочем положении в забое, обуривание забоя двумя перфораторами, уборку инструмента, подъем взрывника к забою, заряжание шпуров и монтаж взрывной сети, спуск полка и отвод его в нишу, взрывание шпуров и проветривание.
Уборка взорванной массы из-под восстающего производится скреперованием, через вибролюки или погрузочной машиной и обычно совмещается с бурением.
|
|
|
НИПИгормаш проводит работы по модернизации серийно выпускаемых комплексов КПВ-4 и КПН-4 с пневматическим приводом и одновременно создает комплекс КПВ-400 с электроприводом для проведения восстающих большой протяженности. Их характеристика приведена в табл. 4. 2.
Создан проходческий комплекс КПВ-6 для проходки восстающих с площадью поперечного сечения 5, 4—10, 5 м2 под углом от 0 до 90°. В отличие от существующих комплексов он оборудован двумя манипуляторами с колонковыми перфораторами ПК-60 и имеет специальный гидравлический манипулятор для погрузки и установки секций монорельса, что обеспечивает комплексную механизацию проходческих работ. С помощью комплекса КПВ-6 проходку восстающего можно начинать непосредственно из монтажной камеры под любым углом к горизонту.
Высокая скорость проходки восстающего с использованием комплекса КПВ-1 была достигнута на Западном руднике Ачисайского полиметаллического комбината. По породам крепостью с коэффициентом крепости 12—14 за 27 рабочих дней одной бригадой пройдены 257 м восстающих с площадью поперечного сечения 5, 2 м2 под углом наклона к горизонту 70°. Работы
вели в четыре смены звеньями по два проходчика. Звеньевым назначался проходчик, имевший права взрывника. Шпуры бурили перфоратором ПТ-29. Число шпуров на забой составляло 18—20, В качестве ВВ использовались детонит и аммонит № 6. Взрывание — электроогневое.
Проходчики непрерывно обеспечивались фронтом работы и были освобождены от работ по монтажу комплекса. При проходке одного восстающего монтажная бригада из четырех человек производила монтаж полка на новом рабочем месте.
При проходке восстающих секционным взрыванием глубоких скважин исключается необходимость пребывания людей в забое и все работы по бурению, заряжанию и взрыванию скважин, осуществляются из прилегающих к восстающему горизонтальных выработок.
Для проходки восстающего этим способом на нею его длину из верхней выработки бурят несколько (5 — 7) скважин диаметром 100 — 110мм. Расстояние между скважинами 0, 5 — 0, 9 м. На рис. 4. 18 показана схема расположения скважин и конструкция заряда.
|
|
|
Восстающий образуется в результате последовательного взрывания зарядов ВВ, помещаемых в нижней части скважин на длине от 2 до 6 м. Перед заряжанием нижнюю часть перекрывают деревянными составными коническими пробками, опускаемыми в скважину на шпагате или проволоке. Заряды ВВ взрывают детонирующим шнуром или электрическим способом.
Рис. 4. 18. Схема расположения скважин и конструкций заряда при проходке восстающего секционным взрыванием глубоких скважин: 1 – пробка; 2 – заряд ВВ; 3 – забойка; 4 – электровзрывная сеть
Этот способ впервые был применен на Высокогорском руднике. В настоящее время его широко используют на многих рудниках для проходки вентиляционных, рудоспускных и других восстающих, не требующих крепления. Он обеспечивает безопасность работ и высокую скорость проходки при меньших расходах на проходческие работы. Однако хорошие результаты по проходке получаются, если скважины при бурении не имеют больших искривлений.
Перспективным способом является проходка восстающих бурением. Его достоинства — безопасность работ, невысокие затраты как на проходку, так и на крепление выработок, почти полная механизация работ по проходке.
Наиболее широкое распространение при проходке восстающих получили буровые комбайны 1КВ1 и 2KB, созданные ВНИПИрудмашем и впервые испытанные на шахтах ПО
«Кривбассруда».
Их техническая характеристика приведена ниже.
| Комбайн 1КВ1 Диаметр буримой выработки, мм 1500 | 2КВ |
| Глубина (высота) бурения, м До 93 | До 100 |
| Угол наклона выработки к горизонту, градус 75-105 | 60-120 |
| Диаметр передовой скважины, мм 320 | |
| Установленная мощность, кВт 132 | |
| Частота вращения бурового инструмента, с-1 0, 08-0, 43 | 0, 98 |
| Расход воздуха, м3/мин 20 | |
| Расход воды, м3/ч 1, 8 | 2, 4 |
| Масса, т 59, 5 |
Комбайн спускается в шахту по частям. Он монтируется в камере длиной 3, 5 м, шириной 2, 5 м и высотой 4 м на двух швеллерах, уложенных на бетонную подушку. Камеры могут сооружаться как на нижнем, так и на верхнем горизонте.
|
|
|
Рис. 4. 19. Схемы проходки восстающих бурением: 1 – буровой станок; 2 – шламоулавливающиее устройства; 3 –
рабочий инструмент; 4 – опорный фонарь
При бурении снизу вверх (рис. 4. 19, а) бурится передовая скважина диаметром 320 Мм, после чего вместо долота устанавливается разбуриватель, расширяющий скважину снизу вверх на 1СЮ высоту восстающего. При установке комбайна на верхнем горизонте (рис. 4. 19, б) сверху вниз бурится передовая скважина диаметром 270 мм. После выхода бурового инструмента на нижний горизонт к нему крепится разбуриватель и скважина расширяется снизу вверх на всю высоту.
Процессом бурения управляют со специального пульта; все операции по наращиванию и демонтажу бурового става механизированы.
На руднике им. Дзержинского при проведении восстающих в породах с коэффициентом крепости от 5 до 16 достигнуты следующие показатели.
Максимальная производительность, м:
сменная 13, 5
месячная 321 Затраты на проходку 1 м восстающего, руб. 33, 7 Средняя продолжительность демонтажа, перевозки и монтажа комбайна в
новой камере, смен 2
Практика показала, что возможности комбайна 2KB значительно выше паспортных. Так, в 1984 г. на шахте «Евстюнинская» Высокогорского рудоуправления им была пробурена скважина диаметром 270 мм на глубину 180 м по породам с коэффициентом крепости 14—16. На шахте
«Магнетитовая» подобным же комбайном пройден восстающий высотой 160 м. Создание аналогичных комбайнов, обеспечивающих проходку выработок диаметром 1, 8— 2, 5 м, значительно расширит область применения указанного способа*
|
|
|
