ЛЕКЦИЯ 7. ГОРНЫЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СТВОЛОВ

Общие сведения

Специфические условия эксплуатации горных машин при проходке стволов определяют и специфические требования к горным машинам, механизмам, среди которых наиболее важными являются: безопасность и безотказность в работе, соответствие габаритов машин размерам рабочего пространства и возможность его свободного перемещения по стволу и забою, возможность разборки машин на отдельные сборочные узлы и агрегаты, наличие средств, исключающих самопроизвольное включение либо передвижение вниз под собственным весом. С конца 50-х годов в шахтном строительстве определился переход от создания отдельных машин и агрегатов к разработке и внедрению целых комплексов по проходке вертикальных стволов. В комплекс входят: стволовые погрузочные машины, бурильные установки, оборудование для возведения крепи, оборудование проходческого подъема, водоотлива, лебедки, полки, компрессорные станции, копры и многое другое. Подбор горных машин и оборудования для оснащения производится исключительно для соответствующей схемы проходки ствола и осуществляется из расчета его параметров: глубины, диаметра и планируемой скорости проходки. Накопленный опыт оснащения стволов горношахтным оборудованием в шахтостроительных комбинатах “Кузбассшахтострой”, “Ростовшахтострой”, “Печершахтострой” показывает, что основным классификационным признаком комплексов оборудования для проходки вертикальных стволов буровзрывным способом является назначение, согласно которому они подразделяются на комплексы для проходки устьев стволов глубиной до 50 м, неглубоких стволов (до 300 м), стволов средней глубины (300 – 700 м) и глубоких (более 700 м) стволов.

Подбор оборудования в период оснащения, размещение его на поверхности и в стволе представляется настолько важным и ответственным, что накладывает все положительные и отрицательные последствия на весь последующий период строительства ствола. Принятые инженерные решения в виде проекта на оснащение вертикального ствола есть ни что иное, как первая стадия оснащения, которая совершенствуется в процессе подбора и расстановки оборудования. Оснащение, выполненное творчески и в полном соответствии со схемой проходки, в последствии обернется хорошим качеством и высокими темпами проходки.

В настоящее время очень редко в проект оснащения закладывается оборудование с применением грузчиков ручного вождения по забою, а также ручных перфораторов для бурения шпуров. Эта техника в широких масштабах уже не найдет применения и используется для решения локальных задач, как исключение из правил.

Продолжительность оснащения зависит от его объема, подготовленности площадки, гидрогеологической ситуации, наличии нужных горных машин, оборудования и квалификации шахтостроительной организации, осуществляющей оснащение. С появлением и широким использованием передвижного блочного проходческого оборудования для оснащения вертикальных стволов, сроки значительно сократились и не превышают 12 месяцев в особо сложных условиях и 6 месяцев – в обычных. Научно-исследовательские и проектно-конструкторские институты, заводы угольного и горнорудного машиностроения, ведущие ученые внесли огромный вклад в развитие отечественной горной техники и оборудования для проходки стволов, в результате чего наша страна стала одним из лидеров в области механизации проходки стволов. Созданием, внедрением и развитием стволопроходческой техники мы обязаны институтам ЦНИИПодземмаш, КузНИИшахтострой, ВНИИОМШС, НИИТяжмаш, ИГД им. Скочинского, а также вузам МГГУ, Санкт-ПГИ, УГИ, КузГТУ, ДГУ, ЮРГТУ, ТулГУ и др.

Большой вклад в развитие технологии горных работ и средств механизации внесен шахтостроительными комбинатами и шахтопроходческими трестами бывшего министерства угольной промышленности СССР: "Донецкшахтострой", "Донецкшахтопроходка", "Ростовшахтострой", "Кузбассшахтострой", "Кузбассшахтопроходка", "Печершахтострой", "Карагандашахтострой".

В настоящее время освоены и применяются комплексы КС-2у; 2КС-2у; КС-1м; КС-6; КС-7; КС-8; КС-9 на основе серийно выпускаемых породопогрузочных и бурильных машин с использованием различных видов опалубок для возведения постоянной крепи и проходческих полков.

В данной главе рассматриваются горные машины и оборудование для проходки вертикальных стволов, применяемые на горнорудных предприятиях, и в первую очередь, на угольных шахтах. Выбор этих машин для оснащения в конкретных горно-геологических условиях при определенных параметрах ствола и организация высокопроизводительной, безопасной и безаварийной работы в процессе проходки вертикального ствола являются одними из главных задач горного инженера, которые ему необходимо повседневно решать.