Армирование вертикальных стволов: назначение, конструкции, технологические схемы.

Армирование стволов включает в себя работы по установке расстрелов, навеске проводников, устройству лестничного отделения, монтажу трубо­проводов и прокладке кабелей.

При строительстве стволов применяют два типа армировки — жест­кую и гибкую. Жесткая армировка(рис.7,8а) состоит из рас­стрелов (горизонтально уложенных балок) и проводников (вертикально подвешенных балок к проводникам). Г и б к а я армировка состоит из канатных проводников, отбойных канатов, устройств для закрепления и натяжения канатов.

Наибольшее распространение получила жесткая армировка с про­дольными, консольными или распорно-консольными расстрелами( рис. 7,8б)

Расстрелы подразделяют на главные, вспомогательные и ложные. Главные расстрелы заделываются обоими концами в крепь ство­ла, вспомогательные —одним концом заделываются в крепь, а другим крепятся к главному расстрелу. Ложные расстрелы устанавлива­ют между парными проводниками для придания им жесткости.

Главные и вспомогательные расстрелы устанавливают в одной плос­кости, и они образуют ярус армировки. Расстояние между ярусами по глубине ствола называют шагом армировки. На расстрелах крепят про­водники и монтируют полки лестничного отделения. Шаг армировки за­висит от типа подъемных сосудов, скорости их движения по стволу и принимается кратным длине одного звена проводников: при рельсовых проводниках — 3,125 или 4,168 м, при проводниках коробчатого про­филя — 4 м, при деревянных проводниках - 3 м.

Расстрелы в большинстве случаев изготавливают из металлических балок двутаврового профиля №20-36М (главные расстрелы) и № 14- 18В (вспомогательные расстрелы), сварных коробчатых профилей или угол­ков, а также из стального листа толщиной 10-12 мм.

Деревянные расстрелы используют на вспомогательных стволах и шурфах с деревянной крепью. Их изготавливают из брусьев размерами 200 х 200 или 200 х 250 мм.

Главные расстрелы для удобства их установки в лунки выполняют­ся составными из двух неравных частей. Длинную часть принимают на 50-60 см короче диаметра ствола в свету. Стыки расстрелов скрепляют сваркой или с помощью накладок и болтов.

При армировании стволов применяют анкерное крепление расстрелов. Узел крепления расстрела коробчатого профиля показан на рис. 7.9, а, где опорную плиту 1 с анкерами 2 и опорной полкой 3 жестко крепят к бетонной стенке ствола. Опорная полка уси­лена косынками 4, а расстрелы 5 электросваркой приваривают к полке 3.

Для снижения расхода металла и уменьшения аэродинамического со­противления, а также высвобождения сечения ствола в последнее время стали применять армировку с консольными и консольно-распорными расстрелами. Консольно-распорные расстрелы обладают высокой прочностью и жесткостью, что обеспечивает возможность вы­соких скоростей движения подъемных сосудов по стволу.

Расстрелы изготавливают из двутавровых балок № 18В, сваренных под углом 90°, или из уголков 200 х 125 х 12 мм, их располагают попарно и прочно заделывают в бетонную крепь.

Проводники предназначены для направления движения подъемных сосудов по стволу. Жесткие проводники изготавливают из железнодо­рожных рельсов и металлических балок коробчатого профиля. Во вспо­могательных стволах небольшой глубины при незначительных скоростях подъема, главным образом для клетевых подъемов, применяют деревян­ные проводники.

Рельсовые проводники используют в основном в скиповых подъемах и изготавливают из рельсов типа Р-38, Р-43, Р-50 длиной 12,5 и 25м.

В настоящее время более широкое применение находят гнутые и свар­ные проводники коробчатого профиля размерами 160х 160х 12 мм, 180 х 180 х 16, 200 х 200 х 16 (высота х шири­на х толщина). Сварные проводники изготавливают из уголка соответ­ствующего профиля, а гнутые С-образной формы размерами 180 х х 180 х 55 х 10, (ширина х высота х зазор между краями гнутого листа х тол­щина листа). Проводники гнутые С-образной формы по сравнению с рельсовыми имеют значительно большую жесткость, что позволяет уве­личить расстояние между ярусами расстрелов, использовать роликовые направляющие и увеличить скорость движения сосудов.

Расположение проводников относительно подъемных сосудов быва­ет лобовое - по торцам клети (скипа) и боковое — по длинной сторо­не клети.

Крепление проводников к расстрелам в зависимости от их типа и про­филя может быть различным. Так, рельсовые проводники крепят к рас­стрелам из двутавровых балок скобами Бриара, одинарные проводники — скобами СОЛ (скобы односторонние легкие). Коробча­тые проводники крепят к расстрелам болтами Т-образной формы.

Стыковка проводников может быть осуществлена непосредственно на расстреле или между ярусами расстрелов. В первом случае торцы проводников размещают в середине высоты балки расстрела, при этом основания (полки) рельсовых проводников устанавливают в углублениях (лежках) на расстрелах. При наличии парных проводников стыковку вы­полняют на разных ярусах расстрелов.

Коробчатые проводники обычно стыкуются между ярусами расстре­лов и соединяются стальными полосами или уголками, приваренными к одному из проводников.

Деревянные проводники стыкуются на уровне расстрелов прямой врубкой (зубом), косым зубом или стыком с деревянной накладкой и бол­тами с потайной головкой.

Одновременно с монтажом расстрелов и проводников в стволе обо­рудуют лестничное отделение. Расстояние между лестничными полками принимают кратным расстоянию между ярусами расстрелов (шагу арми­ровки). При рельсовых проводниках расстояние между лестничными пол­ками выбирают равным 6250 мм, при коробчатых проводниках - 4000 мм, но не более 8000 мм, при деревянных — 3000—4000 мм. Лест­ничные полки делают из рифленого стального листа толщиной 4—6 мм, приваренного к расстрелам. Лестницы устанавливают с наклоном к полку под углом 80°. В полках делают проемы (лазы) размерами 700 х 600 мм для прохода людей. Лестницы делают металлическими или деревянными шириной не менее 400 мм с расстоянием между ступень­ками не более 400 мм.

Для прокладки трубопроводов и кабелей по стволу предусматривают специальное трубокабельное отделение, которое располагают рядом с лестничным отделением. Трубопроводы можно крепить к расстрелам с помощью хомутов, устанавливаемых через 6—12 м по высоте, кронштей­нов и хомутов, заделываемых в крепь ствола.

Крепление кабелей выполняют на расстрелах при помощи конусных зажимов или зажимов, заделываемых в крепь ствола. Зажим устанавли­вают через 6—8 м.

Гибкая армировка. Как отмечалось ранее, гибкую армировку с ка­натными проводниками применяют во вспомогательных стволах с по­перечным сечением в виде круга, клетевым подъемом и относительно небольшой глубины (до 500—600 м).

Гибкая армировка (рис 7.12) состоит из канатных проводников, по которым перемещаются подъемные сосуды 1, отбойных канатов 2, предо­храняющих подъемные сосуды от столкновения, и натяжных устройств в копре и зумпфе. Диаметр канатов 30—45 мм. Для движения подъемных сосудов по канатным направляющим 3 на корпусе сосудов по четырем углам крепятся направляющие муфты со сменными вкладышами из бронзы.

При использовании гибкой армировки обеспечивается плавное дви­жение подъемных сосудов, что особенно важно при большой скорости подъема.

Подготовительные работы перед армированием ствола. До начала работ по армированию выполняют подготовительные работы, которые включают в себя следующие мероприятия: подготовка элементов арми­ровки — расстрелов, проводников, зажимающих скоб, элементов лест­ничного отделения, труб, кабелей, полков, крепежного материала и т.п.

Элементы армировки проверяют с помощью шаблонов и контрольной сборки на стендах.

По результатам маркшейдерской сетки уточняют, а при необходимос­ти и корректируют проект армирования. В стволе устанавливают первый контрольный ярус расстрелов, по которому с помощью отвесов и шаб­лонов контролируют установку элементов армировки по всему стволу.

Производство работ по армированию. В зависимости от очередности работ по установке расстрелов и навеске проводников армирование ство­лов может быть выполнено по последовательной, параллельной и со­вмещенной технологическим схемам.

При последовательной схеме установку расстрелов и навеску про­водников осуществляют последовательно на всю глубину ствола или на участках, кратных длине звена проводника. Установку расстрелов ве­дут сверху вниз одновременно с оборудованием лестничного отделения, а затем снизу вверх или сверху вниз навешивают проводники. Работы по установке расстрелов выполняют с двухэтажного подвесного полка в котором расстояние между этажами соответствует рассто­янию между ярусами расстрелов (шагу армировки). На нижнем этаже полка ведут подготовку лунок под расстрелы (если они не были заготов­лены заранее при возведении крепи ствола) или бурение скважин под анкеры при креплении расстрелов анкерами. При тюбинговой крепи сверлят отверстия во фланцах тюбингов.

Лестничное отделение оборудуют сразу после установки всех расстре­лов яруса.

По окончании работ по установке ярусов расстрелов на всю глубину ствола подвесной полок в нижней части ствола разбирают и по частям выдают на поверхность. Затем приступают к навеске проводников снизу вверх или сверху вниз с трех-четырехэтажных люлек

( на каж­дом этаже которых работают по одному монтажнику.

Армирование стволов по параллельной схеме предусматривает одновременное ведение работ по установке расстрелов, оборудованию лестничного отделения, навеске проводников и прокладке трубопроводов и кабелей. Работы по установке расстрелов производят с подвесного трехэтажного полка, а навеску проводников и монтаж трубопроводов — с многоэтажных люлек. Эти работы можно осуществлять сверху вниз или снизу вверх на всю глубину ствола. Технология выполнения отдель­ных операций по армированию аналогична технологии в предыдущей схеме.

Схема совмещенного армирования(рис.715). Она характеризуется тем, что установку расстрелов и навеску проводников ведут одновременно с подвесного двухэтажного полка сверху вниз на участке одного шага армировки. При этом разделку лунок осуществляют на нижнем этаже полка (фаза I), а установку расстрелов и навеску проводников — на верх­нем одновременно с ведением работ на нижнем этаже (фаза II). Нижние

концы проводников пропускают через проемы в этажах подвесного полка (фаза III). После установки расстрелов и навески проводников на одном шаге армировки полок опускают на следующий горизонт расстре­лов и т.д

Армирование стволов по одновременно с проходкой.(рис7.16) Эту схемы применяют при строительстве глубоких стволов. Установку расстрелов осуществляют со специального подвесного полка, находящегося на высоте 30-40 м от забоя. На нижнем этаже полка разделывают лунки, а на верхнем – устанавливают и закрепляют расстрелы. Установку расстрелов обычно совмещают с бурением шпуров в забое. Проводники навешивают после подвигания забоя на длину звена проводников(8-12,5м). Одновременно с навеской проводников монтируют лестничное отделение, прокладывают все необходимые для прокладки трубопроводы и кабели.