Проветривание забоя после взрыва.

Проветривание забоя при большой длине восстающего и отсутствии разрезной скважины является сложной задачей в связи с наличием в выработке крепи и полков в ходовом отделении и может длиться 2,5—3 ч. Для проветривания применяют вентиляторы ВМ-5М или ВМ-6М, работающие на нагнетание, а также эжекторы. Вентилятор, работающий на нагнетание, устанавливают в горизонтальной выработке на расстоянии 10 м от устья восстающего со стороны свежей струи. Если горизонтальная выработка проветривается по всасывающей схеме, то в восстающем применяют также всасывающий способ проветривания и врезают вентилятор в общий всасывающий трубопровод. Трубы монтируют в специальном отделении восстающего. Если же такое отделение отсутствует, то трубы размещают в ходовом отделении. Эффективность проветривания резко повышается, если имеется разрезная скважина диаметром не менее 150—200 мм. При слабой естественной тяге у устья скважины на верхнем горизонте может быть установлен вентилятор, работающий на всасывание, тогда проветривание осуществляется за 20—30 мин.

Схема проветривания забоя восстающего, проводимого обычным способом, посредством вентилятора, установленного вблизи устья выработки, показана на рис. 7.

Рис. 7. Схема проветривания забоя восстающего: а - вентилятором, установленным у устья: 1 - рассекатель струи; 2 - трубопровод сжатого воздуха; 3 - вентиляционная труба; 4 - вентилятор; 5 - рабочий полок; 6, 7, 8- вентили; б-эжектором: 9 - рассекатель струи; 10-трубы для подвода сжатого воздуха; 11-труба, подающая сжатый воздух в эжектор; 12-эжектор; 13-труба эжектора; 14-вентиль; 15-рабочий полок

При проходке восстающего в четыре отделения требовалось четыре соединительных узла.

Рабочий полок можно было устанавливать под любым углом наклона в обе стороны при помощи телескопических стоек и башмаков с роликами, в которые входили соедини­тельные элементы рамы. Возможность такой установки полка делала его удобным и безопасным в эксплуатации, особенно при проходке наклонных восстающих. Для предо­хранения полка от повреждений кусками оторванной породы его обшивали прорезинен­ной конвейерной лентой. Между лежачим и висячим боками полок раскрепляли раз­движными (распорными) стальными колонками.

Рис. 15. Проходка восстающего с ме­таллической разборной крепью и частич­но механизированным полком

Рис. 16. Шагающий полок ПШВ-4

Из опыта проходки восстающих с использованием такого полка следует, что произво­дительность груда проходчика при применении описанного металлического полка возрас­тает на 50% по сравнению с тем же показателем при использовании деревянного полка, причем благодаря стойкости полка и крепи практически исключаются работы по их ре­монту.

Институтом Гипропикель был разработан шагающий полок марки ПШВ-4, предназна­ченный для проведения вертикальных восстающих в крепких устойчивых породах. Конст­рукция этого полка показана на рис. 16.

В восстающем полок крепится с помощью крючьев, а передвижка и перевод его из го­ризонтального положения (рабочий полок) в наклонное (отбойный полок) и обратно осу­ществляются при помощи пневматической лебедки ЛТ-2.

Полок ПШВ-4 состоит из основной и выдвижной рам, рабочей платформы и пневмати­ческой лебедки. Основная рама представляет собой сварную закрытую конструкцию пря­моугольной формы из уголков, швеллеров и труб. На металлическом основании 1 рамы установлены две стойки 2 из труб, соединенные вверху поперечными планками из углово­го железа. В середине стоек с наружной стороны имеются опоры 3 для подвешивания полка на крючьях к стенкам восстающего. Внизу на основании установлена лебедка 4, а вверху на планках — кронштейн 5, па котором закрепляется подъемный блок.

Перед взрыванием шпуров полок переводят с помощью лебедки в отбойное положе­ние и фиксируют специальными пальцами. Выдвижная часть рамы поднимается при этом

Рис. 23. Комплекс типа КПВ для проведения восстающих: 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 - положение самоходного полка в камере; 9 - шланговая лебедка

Схемы расположения оборудования различаются объемами горноподготовительных работ, способом доставки и погрузки отбитой горной массы.

Выбор схемы определяется практическими условиями:

если горизонтальная выработка, с которой должен начинаться восстающий является откаточной, или по ней проходят энергетические коммуникации, то камеру для укрытия самоходного полка приходится оборудовать на подэтаже (на высоте 13-15 м выше отка­точной выработки) или в кровле этой откаточной выработки (рис. 24, в);

если имеется возможность вести взрывные и погрузочные работы, то камеру обору­дуют на основном горизонте параллельно (рис. 24, а) или перпендикулярно основной вы­работке (рис. 24,6).

Во всех случаях первоначально проводят восстающий на высоту 6-8 м обычным спо­собом, а остальную часть восстающего проводят с использованием самоходного полка

При оборудовании камеры на подэтаже соединительный восстающий проводят обыч­ным способом, а в его устье устанавливают люк. Кроме того, с основного горизонта до подэтажа проводят ходок сечением 1,5x1,5 м.

В случае расположения двух восстающих рядом, на расстоянии не более 8-10 м один от другого, их целесообразно проходить из одной камеры, в этом случае восстающие обычно называют спаренными, а при проходке из одной камеры трех восстающих — стро­енными.

При проведении параллельных восстающих, расположенных вблизи друг друга, в за­рубежной литературе рекомендуют применять метод, заключающийся в том, что один из восстающих проводят с помощью самоходного полка (рис. 36, а), а затем из проведенного восстающего, используя тот же самоходный полок, бурят в обе стороны горизонтальные скважины длиной равной сумме ширины целика между восстающими и длины стороны нового восстающего. Скважины заряжают только в пределах контура восстающего и взрывают.

На рис. 24.г показана схема монтажной камеры, расположенной в кровле выработки при сплошном креплении восстающего.

В зависимости от устойчивости пород проходку восстающего ведут без крепи или с крепью. В крепких устойчивых породах восстающий проходят на высоту 3—5 м выше кровли монтажной камеры с сооружением временных деревянных полков. В восстающем по одной из стенок (обычно висячей стороне) бурят шпуры для установки цанговых штанг, крепящих монорельс, а в забое укрепляют блок для монтажных работ с помощью пневматической лебедки ЛПТ-2,5. На почве камеры собирают став монорельса, состоящий из усиленной секции, необходимого числа кривых и двух прямых секций. Этот став поднимают лебедкой в восстающий и укрепляют штангами. Затем производят монтаж и установку других секций монорельса вместе с ходовой частью комплекса. В кровле камеры навешивают к ходовой части рабочий полок (платформу) и клеть, на почву устанавливают шланговую лебедку, к бокам крепят блок питания, монтируют воздушную и водяную магистрали. На весь комплекс этих работ затраты труда составляют 50—60 чел.-ч.
Во время подъема полка в забой со скоростью 0,2 м/с проходчики осматривают крепление секций монорельса и при необходимости подтягивают болтовые соединения. Поднявшись в забой, рабочие выходят через люк на рабочую платформу, устанавливают предохранительный зонт и производят тщательную оборку заколов в забое и на боках восстающего. Затем наращивают секцию монорельса и отклоняют ее в нужную сторону домкратом или винтовой колонкой. Через отверстия в траверсе бурят шпуры и устанавливают цанговые штанги. Для бурения шпуров под штанги обычно применяют телескопный перфоратор. На наращивание секции монорельса длиной 1,5 м (без учета времени на бурение шпуров под штанги) два проходчика затрачивают от 20 до 35 мин.
После подготовки инструмента к бурению проходчики подсоединяют водяной и воздушный шланги перфоратора к распределительной головке монорельса. В некоторых случаях для бурения шпуров в забое применяют два-три перфоратора. Второй перфоратор подсоединяют к магистрали, питающей ходовой двигатель комплекса, а для третьего в монтажной камере устанавливают дополнительную шланговую лебедку.
Глубина шпуров выбирается таким образом, чтобы величина подвигания забоя за взрыв была не менее 1,5 м (равнялась длине секции монорельса) и составляла 1,6—1,65 м. После обуривания забоя перфораторы и буры убирают в гнезда, находящиеся в кабине полка, поднимают из кабины контейнеры с ВВ и СВ и приступают к заряжанию шпуров. Способ взрывания электрический. Проветривают забой воздушно-водяной смесью, образуемой туманообразователем, который питается сжатым воздухом и водой, поступающей по трубам монорельса. Время проветривания по правилам ТБ должно быть не менее 1 ч. Это время может быть сокращено до 15—20 мин при наличии разрезной скважины.

В настоящее время накоплен достаточно большой опыт проходки восстающих в неустойчивых породах комплексом КПВ-1 с возведением в забое сплошной венцовой крепи. Перед сборкой комплекса монтажная камера и ее сопряжение с восстающим должны быть закреплены. В восстающем сплошная венцовая крепь выкладывается на высоту 4—6 м и забой перекрывается накатником (если породы склонны к обрушению). Установку кривой и усиленной секции монорельса производят при помощи цанговых штанг длиной не менее 1,5 м, расположенных в шпурах, пробуренных между венцами крепи. Затем с помощью специальных устройств крепят монорельс. Применяют и другой способ крепления монорельса, который заключается в следующем (см. рис. 21.9). В период крепления камеры и восстающего в кровле и по висячему боку прокладывают трехметровые звенья рельса Р24. По мере возведения венцовой крепи рельс наращивают с помощью накладок и болтов, а между венцами крепи пропускают специальные скобы-захваты, к которым и крепят монорельс. Подъем элементов крепи производят лебедкой, установленной в монтажной камере. Секцию монорельса наращивают в период крепления восстающего. При крайне неустойчивых породах проходчики перекрывают забой восстающего накатником вразбежку через 10—15 см. Это перекрытие делается для защиты рабочих от вывалов породы из забоя во время бурения шпуров.

Перед взрыванием перекрытие снимают. Если перекрытие зажато отслоившейся породой, то его взрывают вместе с забоем. Проходка восстающего с деревянным перекрытием возможна только при небольшой мощности неустойчивых пород, а также перед сбойкой с верхним горизонтом.
Для проходки восстающего со сплошной венцовой крепью и неустойчивым забоем создан проходческий комплекс КПК. (комплекс проходки с креплением). В отличие от комплекса КПВ комплекс КПК дополнительно снабжен проходческим щитом в виде каркаса, состоящего из отдельных деталей, верхнего и нижнего перекрытий. Каркас и верхнее перекрытие после окончания проходки разбираются на узлы с целью удобства транспортирования. Обуривание забоя и заряжание шпуров производятся через люки верхнего перекрытия. После заряжания верхнее перекрытие опускается в наклонное положение, люки закрывают и проходчики опускаются в кабине вниз. Комплекс КПК предназначен для восстающих, у которых минимальное сечение в проходке составляет 1,8х3,6 м. Размеры КПК в плане 0,95х1,2 м, высота 3,5 м, масса 12,6 т.
Работы по отшивке ходового отделения и установке лестниц ведут сверху вниз с полка комплекса КПВ-1. Продолжительность цикла составляет 3—7 ч. Скорость проведения восстающего без крепи при трехсменной работе и двух циклах в смену составляет 200 м/мес, при одном цикле — до 100 м/мес.

Организация работ при скоростной проходке восстающих комплексов КПВ-1 заключается в следующем (рис. 21.10).

Проходческая бригада состоит из 18 человек и ведет работы в двух восстающих одновременно. Суточный режим работы — трехсменный с двучасовым перерывом между сменами. Звено состоит из шести человек, из которых 4 проходчика, имеющих Единую книжку взрывника, и два электрослесаря (слесаря), выполняющие также обязанности скреперистов. При описываемой организации работ уборка породы производится скреперной лебедкой 17-ЛС-2П со скрепером вместимостью 0,4 м3. Электрослесарь при необходимости участвует в наращивании монорельса.
В начале смены в 1-м восстающем два проходчика, работающие на трех перфораторах ПТ-36М, обуривают забой и бурят шпуры для крепления секции монорельса, а во 2-м восстающем проходчик и электрослесарь наращивают монорельс. После подъема этих рабочих в забои восстающих оставшиеся внизу два члена звена (проходчик и электрослесарь) получают взрывчатые материалы (затрачивая около 0,5 ч). Затем электрослесарь убирает породу (в течение 0,65 ч) скреперной установкой под 1-м восстающим.

В это время проходчик под 2-м восстающим укладывает взрывчатые материалы в контейнеры и после окончания работ в забое по наращиванию монорельса поднимается в забой со вторым проходчиком для бурения. Освободившийся электрослесарь приступает к уборке породы под 2-м восстающим.
Заряжание шпуров в забоях производится взрывниками или проходчиками, имеющими «Единую книжку взрывника». В период проветривания проходчики получают взрывчатые материалы для второго цикла, а слесари следят за работой вентиляторов на штреке и готовят КПВ к следующему циклу. Вентиляторы на штреке выполняют вспомогательную функцию, поскольку забой проветривается воздушно-водяной смесью с помощью форсунки или туманообразователя.
Порядок работы во втором цикле аналогичен. Проветривание во втором цикле осуществляется в междусменный перерыв.
При площади восстающего в проходке около 5 м2, коэффициенте крепости пород f=16 глубина шпуров составляет 1,67 м, а общая длина пробуренных за цикл шпуров составляет около 30 м. Подвигание забоя за взрыв равно около 1,55 м при расходе детонита М 22,8 кг. Работая по приведенному графику в данных условиях, бригада проходит каждый из восстающих со скоростью 225 м/мес. Производительность труда одного рабочего — 4,85 м3/смену.

 

 

 

 

ляется легкость создания больших усилий подачи, требующихся например, при исполь­зовании шарошечного инструмента в буровом расширителе.

 

Puc. 30. Схемы бурения восстающих: а -снизу вверх; б - сверху вниз; 1 - буровая установка; 2 - шламоулавливающее уст­ройство; 3 - рабочий инструмент; 4 -опорный фонарь	Рис.31. Схема бурения восстающего установкой "Роббинс" 1 - буровая установка, 2 - камера верхнего горизонта, 3 - буровая ко­лонна, 4 - участок выработки, про­буренный расширителем до проектных размеров, 5 - расширитель

 

 

При бурении восстающих кольцевым забоем в отличие от бурения сплошным забоем порода выбуривается только по относительно узкому кольцу вдоль контура скважины. Внутри кольца остается столб неразрушенной породы — керн, который затем отламыва­ют и извлекают из скважины. В технике буровых работ такой метод бурения называется колонковым. Поэтому рассматриваемый способ механизированной проходки восстающих можно определить как колонковое бурение восстающих (хотя такой термин в литературе не встречается).

Основным преимуществом данного способа является минимальный объем породы, разрушаемой в процессе бурения. Удельная энергоемкость процесса в расчете на едини­цу объема готовой выработки соответственно тоже снижается до минимально возможно­го для данных условий уровня. Это позволяет использовать способ к весьма крепких и сильноабразивных породах, где трудоемкость операции бурения и расход бу|>ового инст­румента особенно велики. При варианте без разрезной скважины бурение производится сверху вниз. Образующийся керн отламывают и извлекают из скважины посредством специального захвата. Недостатком данного варианта является именно дополнительная операция извлечения керна. При случайных заклиниваниях керна возможны простои обо­рудования и соответственно снижение скорости проходки выработки. Преимуществом этого варианта является отсутствие - необходимости в предварительном проведении разрезной скважины и в наличии второго горизонта. При бурении восстающего кольце­вым забоем с предварительным проведением разрезной скважины, разрезную; скважину в этом случае проводят сверху вниз, а бурение кольцевым забоем ведется снизу вверх.

 

Образующийся керн обычно отрывается под действием силы собственного веса, обломки выдаются на-гора через нижний горизонт. Недостатками данного варианта являются необходимость предварительного проведения разрезной скважины и наличие второго гори­зонта.

Вполне обоснован интерес, проявляемый к проходке восстающих бурением, так как
этому способу присущ ряд преимуществ, сходных с преимуществами комбайнового способа проходки горизонтальных горных выработок. Основные преимущества заключаются в следующем.

1. Проведение восстающих способом бурения коренным образом решает задачу
безлюдной проходки на основе комплексно механизации, обеспечивая при высокой
эффективности безопасные и здоровые условия труда и полное устранение ручных проходческих операций.

2. При проходке бурением обеспечивается точное соблюдение проектного сечения
восстающего, отсутствие переборов породы, практически неизбежных при буровзрывном
методе разрушения и ведущих к потерям экономического характера, минимальная шероховатость поверхности восстающего (что имеет немаловажное значение для снижения аэродинамического сопротивления вентиляционных восстающих), а также для предупреждения образования «пробок» в рудо- и породоспусках и перепусках.

3. Благодаря отсутствию сотрясений, вызываемых при буро-взрывном методе разрушения воздействием ударных взрывных волн, устойчивость восстающих, пройденных бурением, повышается. Это позволяет существенно снизить затраты на крепление и под­держание выработок в период эксплуатации.

4. Применение способа бурения является в настоящее время единственной реальной
основой для внедрения автоматизации и непрерывно-поточной технологии процесса про­
ведения восстающих горных выработок.

Кроме того, благодаря отсутствию людей в забое минимум диаметра выработки усло­виями проходки бурением не лимитируется. Понятно, что в практике стремятся бурить восстающие возможно меньшего диаметра.

 

 

Рассматриваемый способ удобен также для проведения восстающих большой высоты, так как для буровых агрегатов, которые имеют относительно высокую стоимость,

 

 

 

 

Часть 14