Способы проведения горизонтальных выработок. Проведение горизонтальных выработок неоднородных породах узким и широким ходом
Способ проведения горной выработки зависит от свойств пересекаемых пород,размеров поперечного сечения выработки и положения ее в простанстве.
В зависимости от свойств пересекаемых выработками пород различают спосбы проведения выработок в обычных и сложных горногеологических условиях.
К специальному способу проведения выработок относят проведение выработок в в рыхлых водонасыщенных породах и в устойчивых трещиноватых весьма водообильных породах.
К обычному способу проведения выработок относят проведение выработок в:
1)крепких однородных породах(квершлаги,полевые штреки,камеры,штреки по руде),когда выемку породы производят в основном при помощи буровзрывных работ
2)мягких однородных породах,когда выемка породы может быть произведена без приминения буровзрывных работ
3)неоднородных породах,когда необходимо производить раздельную выемку полезного ископаемого и пустых пород
В зависимости от размеров поперечного сечения выработки различают два способа их провеления:
-сплошным забоем,когда работы по выемке породы выполняют сразу по всей площади забоя,и
-уступным(сложным)забоем,когда забой разделяют на несколько уступов и работы по выемке породы выполняют в каждом уступе самостоятельно.
Уступы могут быть горизонтальными,когда ширина выработки меньше высоты,и вертикальными,когда ширина больше высоты.
В зависимости от материала постоянной крепи применяют две схемы проведения горных выработок:
-с возведением постоянной крепи непосредственно в забоевыработки
-с возведением постоянной крепи на некотором расстоянии от забоя выработки и использованием временной призабойной крепи.Правильно выбранная схема провеления горной выработки позволяет увеличить скорость проведения выработки и снизить ее стоимость
Источник
Проведение горизонтальных выработок
Способы проведения (штреков).Если при проведении штрека по углю площадь забоя по углю меньше площади поперечного сечения штрека, то производят подрывку породы (кровли или почвы или одновременно породы кровли и почвы). Особенно много породы подрывается в выработках большого поперечного сечения, проводимых по тонким и весьма тонким пластам.
Рис. 126. Проведение штреков в неоднородных породах:
а — узким забоем; б — широким забоем; 1 — штрек; 2 — раскоска; 3 — косовичник (а — ширина штрека, м; b — ширина раскоски, м; с — ширина косовичника, м; т — мощность пласта угля, м; h — высота штрека, м.)
В таких условиях проведение штреков можно осуществлять сплошным забоем (без разделения выемки угля и породы) и сложным забоем (с раздельной выемкой угля и породы).
Преимуществом проведения штреков сплошным забоем является более простая организация труда, а недостатком — потеря угля.
При проведении штрека сложным забоем организация работ усложняется вследствие наличия двух самостоятельных забоев — по углю и по породе. Преимущество этой схемы — снижение потерь полезного ископаемого. Сначала вынимают уголь, как менее крепкую породу, а затем при наличии двух обнаженных плоскостей вынимают породу. Получаемая порода от подрывки может выдаваться на поверхность или помещаться в выработку, проводимую по углю сбоку штрека в так называемую раскоску. Поэтому различают два способа проведения штреков по углю с подрывкой породы:
узким забоем, при котором уголь вынимают на ширину штрека (рис. 126, а), а породу выдают на поверхность;
широким забоем, при котором ширину забоя по углю принимают больше ширины выработки (рис. 126, б) на величину, необходимую для размещения в раскоске породы от подрывки с учетом увеличения ее объема вследствие разрыхления.
При проведении штреков узким забоем с помощью комбайнов или буровзрывным способом с применением погрузочных машин по сравнению с широким забоем обеспечивается высокая скорость проведения, большая устойчивость выработки и при больших сроках службы меньшие затраты на поддержание выработки. Основным недостатком проведения штреков узким забоем является выдача породы на земную поверхность, которая на шахтах Донбасса составляет в среднем Vg от выдаваемого угля.
Выдача породы загружает шахтный транспорт и подъем, что занимает много рабочих на поверхности шахты и под землей, а это, в свою очередь, сдерживает скорость роста добычи угля и производительность труда.
Преимуществом проведения штреков широким забоем является то, что порода от подрывки оставляется в шахте. При этом получается большая попутная добыча угля. Недостатками проведения штреков широким забоем являются: меньшая скорость подвигания забоя (при существующей механизации); значительно более сложная организация проходческих работ; большая трудоемкость укладки породы в раскоску; ухудшение условий поддержания штреков.
Вблизи очистных работ крепь штреков воспринимает неравномерное по контуру, большое по величине и во времени горное давление. Поэтому крепь штреков должна быть прочной, обладать необходимой податливостью (особенно при сплошной системе разработки) и быть легко извлекаемой для повторного использования при погашении штреков.
Учитывая значительную осадку кровли после выемки угля в лаве, высоту штреков при их проведении нужно принимать на 30—40% от мощности пласта большей по сравнению с необходимой. Эта дополнительная высота будет поглощена при обрушении пород в лаве и осадке кровли на крепь штрека. В этом случае податливость крепи должна соответствовать возможной осадке кровли.
Для откаточных штреков наиболее целесообразной является арочная податливая крепь из спецпрофиля и смешанная: железобетонные пустотелые податливые стойки прямоугольного сечения и металлические верхняки.
Место расположения подрывки боковых пород определяется с учетом угла падения пласта, крепости пород почвы и кровли пласта и удобства погрузки угля в вагонетки или на конвейер из выработок, проводимых по пласту выше или ниже штрека. Уголь из этих выработок должен поступить в вагонетку или на конвейер без дополнительных подъемных или других приспособлений. Кроме того, желательно, чтобы пласт полезного ископаемого, пересекаемый штреком, занимал в сечении его наибольшую площадь. С точки зрения удобства погрузки угля наиболее благоприятной является подрывка пород почвы пласта (нижняя подрывка).
При углах падения пласта до 10—12° кровля обычно не подрывается и верхняк крепежной рамы располагается параллельно ей (рис. 127, а).
При углах залегания пластов 12—25° угол падения не является решающим для выбора места подрывки породы. В этом случае может подрываться почва или кровля пласта или то и другое вместе (рис. 127, а и б). В большинстве случаев производят подрывку пород почвы пласта. При углах падения пласта 25—55° наиболее распространенной является подрывка почвы и кровли пласта (рис. 127, в), так как в данном случае пласт занимает в площади поперечного сечения штрека наибольшую площадь и объем подрываемой породы сокращается.
Рис. 127. Способы подрывки пород при проведении штреков:
а — подрывка почвы; бив — подрывка кровли и почвы; г — подрывка почвы при крутом падении пласта
При углах падения пластов более 55° наиболее целесообразна подрывка почвы пласта (рис. 127, г), потому что при этом способе подрывки устраняется нарушение пород кровли, и следовательно, получается наибольшая гарантия устойчивости выработки.
Источник
Способы проведения горизонтальных выработок
РАЗДЕЛ VI ПРОВЕДЕНИЕ ГОРНОРАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК
20. ПРОВЕДЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК
20.1. Общие принципы организации работ по проведению горизонтальных выработок
Проведение горноразведочных выработок чаще всего организуется в две или три, реже в четыре смены. Основной формой организации труда является суточная комплексная проходческая бригада. В таких бригадах все виды работ по проходке выработки выполняются проходчиками, владеющими, как правило, несколькими профессиями и работающими по принципу взаимопомощи и взаимозаменяемости. Возглавляет бригаду бригадир, который назначается из числа опытных квалифицированных рабочих.
Суточная комплексная проходческая бригада состоит из отдельных звеньев, число которых равно числу рабочих смен в сутки. Минимальный состав проходческого звена — два человека.
Под проходческим звеном следует понимать такой коллектив рабочих, который, используя, как правило, один комплект оборудования, работает в одном или двух-трех забоях. В последнем случае каждый член звена ежесменно работает на определенных операциях во всех забоях, причем в них не выполняются параллельно одинаковые проходческие операции. Если небольшие коллективы рабочих самостоятельно работают каждый в своем забое, то включение этих коллективов в одно проходческое звено является искусственным. Произвольно увеличивая состав бригады и суммируя подвигание за месяц по нескольким забоям, можно обеспечить любую высокую скорость проведения выработок, разумеется, при наличии фронта работ. Но такую практику следует считать ошибочной.
Во главе звена, в смену которого не входит бригадир, назначается звеньевой. Бригадир и звеньевой подчиняются горному мастеру и начальнику участка, они отвечают за соблюдение бригадой утвержденного технологического паспорта и графика организации работ, за качество и безопасность их.
Широкое распространение на горноразведочных работах получила организация труда по методу бригадного подряда, представляющего собой дальнейшее развитие хозяйственного расчета. Целью бригадного подряда является рост эффективности производства и улучшение качества работы за счет по-вышения производительности труда и сокращения сроков проведения геологоразведочных работ, экономного расходования материально-технических ресурсов и снижения себестоимости работ.
Хозрасчетной бригаде поручается выполнение работ по проведению группы выработок, одиночной выработки или части выработки, когда выполнение работ по объекту характеризуется законченностью геологического результата.
При переводе на бригадный подряд между администрацией и проходческой бригадой заключается договор подряда, в котором стороны принимают на себя взаимные обязательства.
Бригаде выдается аккордный наряд установленной формы на выполнение всех поручаемых ей работ. Заработная плата бригаде начисляется и выплачивается в установленные в данной геологоразведочной организации сроки. При продолжительности работ более месяца бригаде начисляется зарплата каждый месяц по прямым сдельным расценкам за фактически выполненный объем работ. Окончательный расчет с бригадой по аккордному наряду, включая премию, производится после выполнения всех работ по данному наряду.
В целях совершенствования порядка распределения общебригадного заработка и повышения личной материальной заинтересованности рабочих в достижении более высокой индивидуальной производительности труда предусматривается введение дополнительного показателя — коэффициента трудового участия (КТУ). Понижающий или повышающий КТУ применяется только для распределения общебригадного приработка и премии и не может быть распространен на тарифную часть заработка.
Проходческие операции при проведении выработок делятся на основные и вспомогательные. При проходке по крепким породам к основным операциям относятся: бурение
шпуров, заряжание и взрывание шпуровых зарядов, проветривание забоя, погрузка породы и возведение постоянной крепи, если породы недостаточно устойчивы; в мягких породах — выемка породы, ее погрузка и возведение постоянной крепи.
Для осуществления основных операций выполняется ряд вспомогательных: возведение временной крепи, настилка рельсового пути, оборудование водоотводной канавки, прокладка труб, кабелей и др.
Если основные операции совмещены во времени и выемка горной породы происходит непрерывно, то такая технология работ называется поточной. Примером ее является комбайновая проходка, когда устойчивость пород позволяет не останавливать комбайн даже для возведения крепи.
При цикличной технологии основные операции периодически повторяются и выполняются последовательно или иногда с частичным совмещением. Совокупность этих периодически повторяющихся процессов и операций, выполняемых в
определенном порядке в течение заданного отрезка времени для обеспечения подвигания выработки на определенную величину, называется проходческим циклом, а время, в течение которого он выполняется, называется его продолжительностью.
Для обеспечения максимальной скорости проходки обычно принимают число циклов в сутки, кратное числу рабочих смен
в забое, т. е. при трехсменной работе — 3, 6, 9, 12, при двухсменной — 2, 4, 6, 8. Наибольшее распространение имеет проходка горизонтальных выработок с выполнением трех (при трехсменной) и двух (при двухсменной работе) циклов в сутки, т. е. одного цикла в смену. Продолжительность цикла в этом случае равна продолжительности смены.
В настоящее время преобладающей формой организации проходческого цикла является последовательное выполнение основных процессов. Последовательный способ позволяет применять высокопроизводительные установки и каретки для бурения шпуров и погрузочные машины при уборке
породы, увеличивать глубину шпуров до оптимальных значений, В целом организация работ с последовательным выполнением основных операций характеризуется четкостью и при использовании на основных операциях высокопроизводительного оборудования наиболее эффективна.
Для проведения выработок составляется технологический паспорт. Основой для его разработки являются типовые схемы механизации и графики организации работ. Технологический паспорт содержит паспорт буровзрывных работ, паспорт крепления, паспорт проветривания, схему механизации, график цикличной организации работ, таблицы технико-экономических показателей и расхода основных материалов.
Источник
ПРОВЕДЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК
В ОДНОРОДНОЙ КРЕПКОЙ ПОРОДЕ
Основным способом проведения выработок по крепким породам до сего времени является буровзрывной.
При буровзрывном способе квершлаги и штольни проводят сплошным или уступным забоем в зависимости от размеров поперечного сечения. При поперечном сечении до 15-17 м 2 выработку целесообразно проводить сплошным забоем. В этом случае основные процессы проходческого цикла выполняют последовательно или частично совмещают.
Квершлаги с поперечным сечением более 17 м 2 можно проводить с разделением забоя на уступы, обычно на два. Площадь забоя опережающего уступа, как правило, составляет около 40 % всей площади поперечного сечения квершлага. В каждом уступе выполняется свой проходческий цикл, организационно увязанный с работами, выполняемыми в другом уступе. При проведении выработки уступным забоем возможно совмещение основных процессов проходческих циклов в том и другом уступах (забоях). Например, в одном уступе производится бурение шпуров, в другом – погрузка породы.
При проведении квершлагов по крепким породам буровзрывным способом в состав проходческого цикла входят следующие основные процессы:
· буровзрывной комплекс (бурение шпуров, заряжание и взрывание);
· приведение забоя в безопасное состояние;
· проветривание после взрывных работ;
· настилка постоянного пути;
Одновременно с основными выполняются вспомогательные процессы: прокладка труб и кабелей, возведение временной крепи и др.
При проведении горных выработок буровзрывным способом взрывные работы должны обеспечить:
· заданные форму и размеры поперечного сечения выработки;
· равномерное дробление породы, обеспечивающее производительную ее уборку погрузочными машинами;
· сосредоточенный отброс породы от забоя на дорогу погрузочной машины;
· высокий коэффициент использования шпуров, обеспечивающий заданное по паспорту подвигание забоя.
Эти требования в достаточной мере обеспечиваются правильным выбором типа ВВ, величины и конструкции заряда ВВ в шпуре, глубины шпуров, числа и расположения их в забое, а также бурильных машин и установочных механизмов.
Напомним, что в шахтах, опасных по газу и пыли, допускаются только предохранительные ВВ, причем они делятся на допущенные для взрывания по углю и породе и только по породе. Кроме того, область применения отдельных ВВ ограничивается категорией шахты по газу.
Взрывание в шахтах, опасных по газу или пыли, разрешается только электрическое и только при помощи гремучертутно-тетриловых детонаторов мгновенного действия. Короткозамедленные электродетонаторы (ЭДКЗ) разрешается применять на шахтах всех категорий по газу, в том числе на шахтах, разрабатывающих пласты, опасные по внезапным выбросам угля и газа. ЭДКЗ приобретают широкое распространение во всех странах мира.
Проведение горизонтальных выработок в однородных мягких породах. В однородных мягких породах горизонтальные разведочные выработки проводят сравнительно редко; в основном к этим выработкам относятся рассечки, проводимые из шурфов на контакте наносов и коренных пород.
При проведении выработок по мягким породам из цикла проходческих операций исключаются буровзрывные работы. Породу отбивают вручную лопатами, отбойными молотками и пневмоломами. Интенсивность проветривания выработки значительной длины выбирается по числу работающих в забое и минимально допустимой скорости движения воздуха в выработке.
Операции уборки породы из выработки аналогичны изложенным выше; большее распространение имеет ручная погрузка породы в вагонетки.
Выработки, проводимые в мягких породах, крепят крепёжными рамами; операции крепления уделяется большое внимание. Так как породы могут быть малоустойчивыми, во многих случаях допустимо минимальное отставание крепи от забоя, иногда применяют временную крепь (стойки) в призабойном пространстве и даже опережающую (забивную) крепь.
На горных предприятиях проведение горизонтальных выработок в однородных мягких породах имеет широкое распространение. Выработки проводят по вмещающим породам, а также по полезному ископаемому.
Способы проведения выработок более разнообразны; выработки проводят с помощью отбойных молотков, буровзрывных работ, с применением средств гидромеханизации, комбайнами и проходческими механизированными комплексами.
Проведение выработок комбайнами обеспечивает достижение высоких технико-экономических показателей.
На производительность проходческих комбайнов значительное влияние оказывает продолжительность остановок, связанных с возведением крепи. С целью сокращения простоев комбайнов применяют различные конструкции временной металлической гидрофицированной крепи, обеспечивающей поддержание кровли в призабойном пространстве и перенесение операции возведения постоянной крепи на некоторое расстояние.
При комбайновой проходке горных выработок по углю достигнуты скорости, превышающие 2000 м/мес.
Проходческие механизированные комплексы состоят из комбайна, временной передвижной крепи и подвижного состава. На рис. 159 показан проходческий механизированный комплекс ПМК, предназначенный для проведения выработок трапециевидной формы.
Источник
