Лекция 6.2. Проведение горных выработок
ЛЕКЦИЯ 6.2. ПРОВЕДЕНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
Способы проходки горных выработок. Паспорт проведения и крепления выработки состоит из графической части и пояснительной записки. Буровзрывная технология проведения горных выработок. Технология проведения выработок комбайном. Классификация проходческих комбайнов. Проходческие комбайны бурового действия; Проходческие комбайны избирательного действия; Дополнительное оборудование проходческих комбайнов
6 Природоохранные мероприятия при проходке и ликвидации горных выработок.
1 Способы проходки горных выработок
После того как месторождение или шахтное поле вскрыто, оно подготавливается к очистной выемке. Для этого при помощи различных подготовительных выработок оно разделяется на отдельные выемочные поля.
В каждом таком выемочном поле нарезается определенное количество очистных забоев (лав), в которых производятся работы по выемке угля. Такие выработки и такие работы носят название подготовительных.
Проведение горных выработок могут осуществляться различными способами:
Буровзрывным. Комбайновым Гидравлическим. Вручную.
Способы проходки выбирают в зависимости от геологических и географо-экономических условий и масштабов проходческих работ. Геологические параметры сводятся к физико-механическим характеристикам горных пород, мощности покровных отложений и стадии геологоразведочных работ, определяющей масштабы и интенсивность работ.
В твердых породах категорий VI–XX и мерзлых породах всех категорий проходка горных выработок осуществляется с применением буровзрывных работ.
Механизированный способ проходки возможен в мягких, сыпучих, вязких трещиноватых горных породах (I–V категорий) и предусматривает использование экскаваторов, бульдозеров, скреперов и некоторых других агрегатов. Наиболее целесообразен на стадии поисков и разведки с относительно большими объемами проходческих работ.
Проходка вручную осуществляется при небольших объемах работ или при невозможности применения землеройных машин в рыхлых, мягких и трещиноватых горных породах. В некоторых случаях возможна проходка вручную в крепких трещиноватых или слоистых породах с применением клиньев.
Проходческим циклом – называют совокупность основных и вспомогательных процессов, при однократном выполнении которых за определенное время забой выработки подвигают на установленную величину.
Способ проведения горной выработки характеризуется технологической схемой её проведения – расстановкой машин и механизмов по разрушению горной массы, погрузке её и транспортированию, возведение крепи.
Технологическую схему выбирают в зависимости от горно-геологических и производственно – технических условий (площадь сечения, протяженность, срок службы, скорость проведения, материалов и оборудования и пр.)
При проведении горных выработок различают основные и вспомогательные процессы.
Основные – связаны с проведением и креплением выработки.
Вспомогательные – возведение временной крепи, навеска вентиляционных труб, наращивание конвейера или настилка рельсовых путей, прокладка труб, кабелей и др.
Горные выработки проводят в соответствии с паспортом выемочного участка, составной частью которого является паспорт проведения и крепления выработки. Составляется для каждого участка. Его разрабатывает главный технолог шахты и начальник участка, согласовывается с начальниками участков служб, утверждается главным инженером.
2 Паспорт проведения и крепления выработки состоит из графической части и пояснительной записки.
Графическая часть содержит:
- выкопировку с плана горных работ и стратиграфическую колонку (место положения выработки и горные породы, в которых проводится выработка); продольный и поперечный разрезы выработки в М 1:100 или 1:50, в которых должны быть указаны сечение и размеры выработки, её расположение по отношению к пласту угля и боковым породам; конструкцию и размеры постоянной и временной крепей, минимальное и максимальное отставание крепи от забоя, расстояние между осями рам, расклинку рам, расположение затяжек, заполнение закрепного пространства; типы и размещение проходческого и транспортного оборудования, вентиляторов местного проветривания с вентиляционными трубами, величины зазоров; планограмма работ и пр.
Если выработка проводится буровзрывным способом, то составляется паспорт БВР.
- геологическая характеристика пласта и вмещающих пород; показатели; выбор параметров, типа крепи и забойного оборудования; технология возведения крепи, потребность в материалах; вспомогательные работы; проветривание, противопожарная защита, энергоснабжение; доставка материалов и оборудования; меры безопасности при работе
Запрещается вести горные работы без утвержденного паспорта или с отступлением от него. При изменениях паспорт должен быть изменен и переутвержден в суточный срок. До начала работ все рабочие и ИТР участка должны быть ознакомлены с паспортом и изменениями под роспись.
3. Буровзрывная технология проведения горных выработок
включает в себя: бурение шпуров, заряжание, взрывание зарядов, выгрузку отбитой горной массы, крепление выработки и вспомогательные работы. Взрывные работы могут применяться в породах различной крепости, но они наиболее экономичны в породах средней крепости и в крепких, когда другие виды работ недостаточно эффективны. Для размещения заряда в массиве горных пород образуют полость – шпур, скважину или выработку (камеру). Соответственно и методы взрывных работ называют методами шпуровых, скважинных или камерных зарядов. Диаметр шпуров обычно составляет 30 – 75 мм, а глубина — до 5м. Шпуры, имеющие диаметр более 75мми глубину более 3м, называют скважинами. Бурение шпуров осуществляется вручную или буровыми установками.
Погрузка горной массы при проведении выработок буровзрывным способом наиболее трудоемкий процесс проходческого цикла.
Погрузку производят вручную и механизированным способом. При механизированном способе применяются различные погрузочные машины и скреперные комплексы.
Крепление выработки, в зависимости от вида крепи, осуществляется вручную или с помощью различных механизмов.
Вспомогательные работы, это — доставка материалов, наращивание вентиляционного и водяного ставов, переноска датчиков, наращивание конвейера и пр.
Паспорт буровзрывных работ, назначение, содержание.
Взрывные работы разрешается выполнять только в соответствии с утвержденным паспортом взрывных работ. Паспорт составляет начальник участка, подписывают начальник участка БВР, вентиляции и техники безопасности, утверждает главный инженер или директор шахты.
Паспорт БВР – технический документ, являющийся технологической схемой производства бурения и заряжания шпуров, а также инициирования зарядов. Разрабатывается в соответствии с требованиями ПБ и ЕПБ при ВР.
При составлении паспорта необходимо знать опасность шахты и выработки по газу и пыли, характеристики забоя — площадь забоя, мощность пласта, угол падения пласта, коэффициент крепости пород, время на заряжание, взрывание, проветривание и осмотр забоя. В паспорте указывают количество шпуров, подвигание забоя за цикл и объем взорванной горной массы, тип взрывчатых веществ и тип ЭД, длину шпура и очередность взрывания, схему расположения шпуров в забое, конструкцию заряда в шпуре, схемы водозавесы, схему проветривания, расположения постов охраны, предупреждающих знаков и места укрытия людей и мастера – взрывника. Далее указывают мероприятия по безопасности.
При изменении горно-геологических или технических условий паспорт должен быть пересмотрен и переутвержден в течение суток. Рабочие и ИТР, занятые при производстве БВР должны ознакомиться с паспортом под роспись.
Рис. 1. Проведение выроботок буровзрывным способом: 1 — буропогрузочная машина; 2 — перегружатель подвесной; 3 — маневровая тележка или электровоз.
Сигналы при ведении взрывных работ:
1). Один длинный – предупредительный. Выставляются посты охраны и знаки, удаляются рабочие в места укрытия; в забое остаются мастер – взрывник и рабочие, которые вместе с мастером — взрывником занимаются заряжанием забоя. Подается один длинный сигнал — приступают к заряжанию.
2). Два длинных – боевой. После заряжания забоя, мастер – взрывник удаляет помошников в места укрытия, проверяет забой, прокладывает взрывную магистраль до места своего укрытия, подает два длинных сигнала и производит взрывание.
3). Три коротких – отбой. После проветривания забоя (время проветривания указано в паспорте БВР) – мастер — взрывник осматривает забой и если взрывание произошло в нормальном режиме (нет отказов), подает три коротких сигнала. Разрешается допуск рабочих в забой.
4. Технология проведения выработок комбайном.
Применение проходческих комбайнов при проведении выработки позволяет механизировать основные проходческие процессы – отбойку, погрузку и транспортировку отбитой горной массы из забоя выработки. А применение комплексов, кроме этого, позволяет механизировать и крепление горных выработок.
Научно-технический прогресс в области проведения горных выработок, являющихся важнейшим элементом современной технологии добычи полезных ископаемых, в основном реализуется путем развития комбайнового способа проведения. Последний, по сравнению с буровзрывным способом, обеспечивает более высокие темпы проходки и производительность труда.
При комбайновом способе проведения горных выработок существенно сокращается число основных процессов проходческого цикла по сравнению с буровзрывной технологией. Вспомогательные процессы остаются такими же, как и при буровзрывной технологии. Большое внимание следует уделять пылеподавлению. По существу технология строительства сводится к механическому разрушению массива, погрузке и транспортировке породы, что можно выполнять одновременно с возведением постоянной крепи. Такие процессы, как бурение шпуров, заряжание и взрывание, проветривание и приведение забоя в безопасное состояние после взрывания, исключаются из проходческого цикла. Для комбайновой, технологии строительства характерна циклично-поточная организация труда.
Поэтому большое значение приобретает своевременность выполнения вспомогательных процессов (настилка рельсовых путей, увеличение длины конвейеров, прокладка труб и кабелей, устройство водоотводной канавки и др.), относительная трудоемкость которых в связи с недостаточным уровнем их механизации значительно возрастает.
Основными достоинствами комбайнового способа проведения горных выработок являются:
- полная механизация и совмещение по времени основных процессов выемки и погрузки горной массы, при применении временных передвижных крепей с этими работами совмещают также возведение постоянной крепи; выемка породы производится в пределах проектного контура выработки без нарушения сплошности окружающего массива; увеличение темпов проходки и производительности труда рабочих в 2-2,5 раза по сравнению с буровзрывным способом: снижение стоимости строительства; повышение безопасности и улучшение санитарных условий работ.
Выемка и погрузка горной массы
Крепление выработки
