Строительство наклонных выработок

К наклонным выработкам относятся: по СНиП – α ≥ 5°; по ПБ - электровозная откатка запрещена при і(tg α) ≥ 0,05 (α ~ 3,5°).

Особенности строительства - выполняют тот же комплекс работ, что и для горизонтальных.

По правилам технической эксплуатации в выработках, в которых предусмотрено передвижение людей, должен быть проход 1,8м х 0,7м. При α = 7-10° устраивают перила, прикрепленные к крепи; α = 11 -25°- трапы с перилами 26-30° - сходни со ступеньками и перилами;

α = 31 - 45° - лестницы с горизонтальными ступеньками и перилами; α > 45° - ходовое отделение как в стволах.

Проход для людей располагают со стороны конвейера (монорельса). При откатке грузов передвижение людей запрещено.

При α ≥ 10° шпалы укладывают на 2/3 их толщины в поперечные канавки на балласт. толщиной не менее 50мм;

при α ≤ 9° шпалы заводят за ножки крепи. Либо в почву забуривают анкера для упора в них шпал. Это предохраняет рельсовый путь от сползания.

Крепление - трудоемкость выше, чем в горизонтальных выработках. Арки устанавливают с отклонением на 5° в сторону восстания. На каждый несущий элемент устанавливают стяжку (расстрел).

При проведений сверху вниз - необходимо откачивать воду.

При проведений снизу вверх происходит скопление метана в забое. Для его удаления необходимо усиленное проветривание или предварительная дегазация. Запрещается применение взрывные работы при проведении наклонных выработок снизу вверх по пласту угля, опасному по выделению метана. Взрывные работы разрешаются только при наличии пробуренной скважины, по которой проходит общешахтная струя воздуха.

Параллельно главным наклонным выработкам на расстоянии 30—40 м проводят одну - две вспомогательные, соединяемые сбойками для организации работ по транспортировке и проветриванию.

Продолжительность этапа подготовительных работ для наклонных выработок больше, чем для горизонтальных.

Поправочные коэффициенты:

Н_накл ⁼ Н_гор *К_К * К_п* К_α * К₁,

где К_к, К_п, К_α, К₁ - поправочные коэффициенты на капеж, приток воды, угол наклона и на длину транспортировки в вагонетках.

Строительство бремсбергов.

Бремсберги бывают: капитальные; панельные; участковые; бортовые.

Сроки службы: капитальных > 10 лет;

панельные - в течение срока отработки панели;

участковые - строятся редко, т.к. деление этажа на подэтажи при применении комплексов нецелесообразно.

бортовые -1-2 года.

Бремсберги в шахтах не выше 2 категории по метановыделению проводят снизу вверх; 3 категории и выше - сверху вниз.

Проводят узким и широким забоем с закладкой породы в раскоску.

Для обеспечения лучших условий поддержания проводят полевые бремс­берги с надработкой.

Подготовительные работы - маркшейдерская разбивка места засечки бремсберга и ходка;

- расширение штрека на сопряжении его с наклонными выработками и усиление крепи;

- укладка разминовки и стрелок;

- проведение заездов, камер;

- монтаж лебедок;

- прокладка электрокабеля, труб сжатого воздуха, связи, освещения;

- установка пускателей и ВМП.
Виды технологии:

- комбайновая;

- буровзрывная;

- гидромеханическая;

- комбинированная.

Комбайновая технология. Область применения: α ≤ ± 10° ( +20°ГПКВ, -25ГПКН);

шахты любой категории по газовыделению; f ≤ 4 (6; 7).

Если используют комплекс нарезной КН-5, то проводят по смешанному забою (присечка до 30% пород с f≤4 и α≤35° прямоугольной формы, S=5,1-8 м²). Состоит: комбайн 4ПУ, шагающая крепь, крепеукладчик с оборудованием для анкерования, гидро- и электрооборудование, система пылегашения.

Технико-экономические показатели при строительстве бремсбергов - V_мес=702 м/мес (m_у = 3 м; α = 6°; S_ВЧ = 10,9 м²; комбайн ПК-ЗМ, конвейер СР-70А), N_яв = 44 чел ,Р_тр = 0,4 м/выход.

Буровзрывная технология. Область применения: в шахтах не выше 2 кате­гории по газу.

Расчет параметров БВР аналогичен расчету для штреков. Бурение по углю - ручными электросверлами; по породе - перфораторами, навесным бурильным оборудованием или самоходными бурильными установками на гусеничном ходу.

ВВ - аммониты, СИ-ЭДКЗ,ЭДЗД.

Погрузка породы

- при α ≤ 10° (18°- 1ПНБ-2у) - гусеничные погрузочные машины типа ПНБ.

- при α > 10° - применяют скреперные установки СКУ-1, СКБ-1.

Состоят: скреперный полок; съемные борта к скреперному полку, скреперная лебедка (ЛС-55; БС-4п-2);

скрепер V = 0,15 - 0,4м³;

блок с анкером.

Для улучшения условий проветривания целесообразно бурить сквозную скважину на верхний горизонт; использовать сжатый воздух; применять «паруса».

Достигнутые технико-экономические показатели при строительстве бремс­бергов по буровзрывной технологии - V_сут =25 м; V_мес = 510 м; Р_тр = 0,25-0,39 м/вых ; N_зв ⁼ 16 чел.

Гидромеханическая и комбинированная технологии

Применяют при m_у ≥ Н_{выработки} ; либо выемка угля - гидравлическая , выемка породы - буровзрывная или механическая, транспорт горной массы - гидросмыв. Целесообразно применять на пластах опасных по выбросам.

На гидрошахтах проведение бремсберга начинают с монтажа гидромонитора или другой установки и прокладки желобов.

На обычных шахтах у сопряжения бремсберга со штреком устраивают пульпосборник для обезвоживания горной массы и осветления воды.

По сравнению с выемкой угля отбойными молотками трудоемкость снижается в 2 раза.

Достигнутые технико-экономические показатели - V_мес ⁼ 762 м (выемка и слыв угля ГМДЦ-3м, бурение по породе -БУР-2); Р_тр = 0,44 м/вых; N_сп = 70 чел; 4 цикла в сутки; 1_зах =4 м; V_{сменная} =6,2-10м.

Комбинированная - ГМПК, ПКГ-3,ПКГ-4 (у последних механическая выемка угля и гидротранспортировка горной массы).

Вариант комбинированной технологии - выемка угля нарезными комбайнами, выемка породы по буровзрывной технологии.

Широкий забой - уголь добывается добычным комбайном. Длина раскоски не менее расстояния между главным и вспомогательным бремсбергами.

Закладка породы - скреперными или дробильно-закладочными пневмоустановками.

Проветривание бремсбергов.

Проветривают по нагнетательной схеме. При проведений сверху вниз от вентиляционного ствола вентилятор, установленный на поверхности, может подавать свежий воздух:

(1) в забои наклонных выработок по трубам, проложенным по стволу, ОД,
квершлагу, штреку и наклонным выработкам.

(2) в ОД за герметическую перемычку, откуда ВПМ подает воздух к забоям
наклонных выработок.

При проведений снизу вверх возможны схемы проветривания с использованием сбойки, по которой отводится загрязненный воздух в исходящую струю (см. рис.) или ВМП, установленными на свежей струе в ОД.

Рисунок 19Л-Схема проветривания бремсбергов с использованием сбойки

Транспорт горной массы производится - α=3,5-25° - в вагонетках; α ≥ 26° - в скипах; α ≤ 18° -ленточными конвейерами; α ≥ 25° - скребковыми.

Возможна транспортировка скреперами, гидросмывом, самотеком (по желобам, листам, трубам). На сопряжениях с горизонтальными выработками рекомендуется иметь аккумулирующий бункер.

При рельсовом транспорте устанавливают два предохранительных барьера (у забоя и на сопряжении с горизонтальной выработкой), открывающиеся для пропуска вагонеток. Предназначены для забуривания вагонеток в случае обрыва каната. Кроме этого, состав вагонеток оснащен упорной вилкой, устанавливаемой на последней вагонетке, служащей для остановки («забуривания») состава в слу­чае обрыва каната.

Рисунок 19.2-Предохранительный барьер:1-двутавровая балка; 2-канат; 3- рамка; 4 - ручная лебедка.

Доставка материалов - в вагонетках, конвейером, лодках-волокушках при помощи лебедок, установленных в забоях или на штреке.

Освещение. Породопогрузочные машины и комбайны имеют фары.

Нормы освещенности: забой -5 лк; выработка - 1 лк; приемная площадка-10 лк.