Горные машины

Вопрос 28. Циклограмма работ при проходке подземных горных выработок. 

     Наиболее  совершенной формой организации  труда является проведение выработок  комплексными проходческими бригадами. Бригада состоит из проходческих звеньев, выполняющих работу по графику цикличности. Такая организация работ предусматривает выполнение технологических операций в определенной последовательности и в установленное время. График цикличности увязывает во времени выполнение всех работ с учетом их объема, производительности оборудования, количества исполнителей и их расстановки по рабочим местам. Его разрабатывают, исходя из заданных темпов проведения выработки, основываясь на использовании конкретного комплекса проходческого оборудования.

     Примерная последовательность отдельных этапов при разработке графика цикличности следующая.

Устанавливают перечень проходческих операций  в  цикле. При буровзрывном способе возможный перечень операций может включать бурение шпуров, заряжание и взрывание зарядов ВВ, проветривание,  уборку и  транспортировку  породы,  крепление, вспомогательные операции.

     Объемы  работ по операциям должны быть рассчитаны в тех единицах, на которые приводятся в нормативных документах нормы  времени. Например, объем работы по бурению шпуров определяется в м  шпуров, по погрузке породы — в м3 породы в целике; при креплении анкерами отдельно учитывается бурение шпуров под анкеры и собственно установка анкеров и т.д.

Суммируя  трудоемкости по всем запланированным  к выполнению   операциям,   включая   вспомогательные,   определяют суммарную трудоемкость работ в цикле по которой находят численный состав рабочих в проходческом звене.

     Междусменные  перерывы организуются когда число  рабочих смен в сутки меньше четырех. Например, при продолжительности смены 6 ч и трех сменах в сутки, можно организовать двухчасовые перерывы между сменами. При четырехсменном режиме работы в течение суток выполнение всех работ, обусловленных технологией проведения выработок, но не входящих в обязанности проходчиков, необходимо организовывать в специально выделенные дни и смены.

     В зависимости от трудоемкости проходческих операций и состава звена работы могут производиться при последовательном или параллельном их выполнении. Наиболее полное использование оборудования и исключение потерь рабочего времени достигается при последовательном выполнении основных и параллельном с основными выполнением вспомогательных операций.

     Удельный  вес каждой технологической операции в общей продолжительности проходческого цикла колеблется в широких пределах и зависит от перечня операций в цикле, используемой технологии, трудоемкости операции и количества ее исполнителей. 

Вопрос 29. Паспорт буровзрывных работ. 

   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 по роспись. 

Вопрос 30.  Паспорт крепления, проветривания при  проходке подземных горных выработок. 

  Паспорт крепления разведочной выработки является важнейшим документом, в соответствии с которым осуществляется проходка выработки. Он содержит все необходимые сведения о конструкции крепи и материалах, из которых она изготовляется, способе ее возведения и оборудовании, которое при этом применяется.

  Паспорт крепления составляется на каждую подземную  выработку или на несколько однотипных по условиям крепления выработок. Проведение выработок без утвержденного паспорта или с нарушением его запрещается.

  После утверждения главным инженером  экспедиции (партии) паспорт крепления выдается под расписку руководителю горных работ партии и горным мастерам. С паспортом должны быть под роспись ознакомлены проходчики, крепильщики и взрывники.

  При изменении горно-геологических и горнотехнических условий паспорт крепления должен пересматриваться.

  Строго  форма и содержание паспорта крепления  не регламентированы. Он включает в себя текстовую и графическую части. Примерное их содержание для горизонтальной выработки следующее.

Текстовая часть паспорта включает:

• характеристику выработки;
• характеристику горных пород;
• характеристику  крепи;
• информацию о размерах элементов крепи и материалах, из которых они изготовляются;
• данные по расходу материалов;
• дополнительные сведения об условиях крепления и  меры безопасности.

Графическая часть паспорта содержит:

   • поперечный разрез выработки в масштабе 1:20, на котором приводится форма и размеры выработки, конструкция и размеры постоянной и временной крепи, угол наклона стоек, расположение элементов затяжки, расстояние между анкерами, размеры водоотводной канавки, расположение рельсового пути, размеры зазоров между крепью (боками выработки) и транспортным оборудованием;

   продольный  размер выработки в масштабе 1:20 с указанием расстояния между крепежными рамами, анкерами, допустимого отставания временной и постоянной крепи от забоя;

• детали крепи в масштабе 1:10 (конструкции замка крепежных рам, заделка стоек рам в почву выработки, конструкция анкера и т.д.).

Вопрос 31.  Проходка восстающих подземных горных выработок. 

   На  горнодобывающих предприятиях восстающие проходятся для перепуска полезного ископаемого и породы с вышележащего горизонта на нижележащий, доставки материалов на вышележащий горизонт, проветривания, обуривания блоков полезного ископаемого при магазинировании руд, создания компенсационного пространства при подготовке массового взрыва. При этом большинство восстающих проходится с углом наклона к горизонту более 60°. Протяженность восстающих на горнодобывающих предприятиях достигает в отдельных случаях 300—600 м.

   В зависимости от назначения восстающего, поперечное сечение его может состоять из одного, двух или трех отделений — материального, рудоперепускного и лестничного. Если в восстающем предполагается оборудование лестничного отделения, то минимальная ширина выработки должна быть такой, чтобы лестничное отделение имело размеры 1,2x1,5 м. Оборудуются лестничные отделения с соблюдением тех же правил, что и для других вертикальных и наклонных выработок.

   Минимальный размер рудоперепускного отделения  принимается равным трем максимальным диаметрам куска перепускаемой породы, минимальный размер в свету материального отделения (для спуска-подъема лесоматериалов и инструмента) принимается обычно 0,4—0,6 м.

   Проходка  восстающих может осуществляться по различным технологическим схемам: обычным способом, с помощью подвесной клети, с помощью проходческих комплексов, взрыванием скважинных зарядов и др. 

Вопрос 33.  Крепление горизонтальных подземных выработок. Характеристики видов крепи и область их применения. 

Горной  (рудничной, шахтной) крепью называются искусственные сооружения (конструкции), возводимые в подземных выработках для предотвращения обрушения и вспучивания окружающих горных пород, сохранения необходимых размеров и рабочего состояния выработок, а также для управления нагрузкой.

  Под термином крепление горных выработок понимается совокупность работ по возведению (установке или монтажу) горной крепи в выработке. Применяемая крепь должна удовлетворять основным техническим и экономическим требованиям: быть прочной и обеспечивать безопасное ведение работ, иметь невысокую первоначальную стоимость и небольшие затраты в процессе ее возведения и эксплуатации (поддержание в течение срока службы). Крепь должна занимать в выработке как можно меньше места, быть надежной в работе, несложной в изготовлении, удобной для транспортирования. Кроме того, она должна иметь небольшое сопротивление движению по выработке воздуха. Элементы крепи должны иметь по возможности минимальное число типоразмеров и быть взаимозаменяемыми.

  По  сроку применения различают постоянные и временные крепи. Постоянную крепь устанавливают на весь срок эксплуатации выработки, а временную обычно возводят для поддержания призабойной части выработки в период ее проведения.

   Крепи по своей рабочей характеристике бывают жесткие и податливые. Примером жесткой крепи может служить крепь из монолитного бетона, деформации которой в период эксплуатации не выходят за пределы упругих. Жесткая крепь обычно не имеет шарнирных соединений элементов и узлов податливости. Для предохранения элементов крепи от разрушения в период нарастающих в массиве деформаций и горного давления обычно устанавливают податливую крепь. Податливая крепь может иметь шарнирное соединение отдельных элементов и обязательно специальные узлы податливости, благодаря которым крепь допускает деформации и изменения своих размеров при сохранении прочности. Примером податливой крепи является арочная металлическая крепь, изготовленная из специального стального желобчатого шахтного профиля.

  Каждую  крепь (кроме сплошной) возводят в  выработке путем установки отдельных  несущих конструкций (крепежных рам) вразбежку (на определенном расстоянии друг от друга) или всплошную одна к другой.

  Рамные крепи по форме контура выработки могут состоять из рам трапециевидной, прямоугольной, полигональной, арочной или кольцевой формы. Эти рамные крепи сокращенно называют также соответственно трапециевидной, арочной крепью и т. д.

  Число установленных крепежных рам на единицу длины (1 м) выработки называют плотностью крепи.

  Для предохранения кровли и боков  выработки от вывалов породы в промежутках между рамами устанавливают межрамное ограждение, которое называется затяжкой. Затяжка обеспечивает также более равномерное распределение давления горных пород на рамные крепи. Помимо рамных крепей широкое применение находят: сплошная крепь, анкерная (штанговая) крепь и комбинированные крепи.

   Сплошная  крепь полностью перекрывает кровлю и бока выработки (а иногда и почву выработки) и представляет собой монолитную (из бетона) или сборную (из железобетона) конструкцию. Сборная железобетонная или металлическая тюбинговая сплошные крепи состоят из отдельных элементов, которые после сборки крепи работают как единая конструкция. Анкерная (штанговая) крепь представляет собой стержни из различных материалов, закрепляемых в кровле и боках выработки для удержания массива горных пород от расслоения, сдвижения и обрушения.

  Комбинированная крепь состоит из двух-трех самостоятельных видов (конструкций) крепи. К таким крепям можно отнести набрызгбетонную крепь с анкерами, рамную крепь в сочетании с анкерной крепью и др.

  Для каждой выработки составляют паспорт  ее крепления, который содержит чертежи конструкции крепи с указанием основных размеров. Указывают также плотность крепи и ее технико-экономические показатели (несущая способность, расход материалов, стоимость и др.).

   Паспорт крепления выработки является одним  из основных технических документов, без которого проведение выработки запрещено. 

Вопрос 34. Крепление глубоких шурфов и стволов  шахт. Типы крепи  и область их применения. 

   К вертикальным горным выработкам относятся  стволы шахт, восстающие и шурфы. Для  их крепления применяют различные материалы в зависимости от горно-геологических условий и срока службы выработки. Капитальные шахтные стволы, имеющие срок службы 40—60 лет и более крепят монолитной бетонной, сборной железобетонной, набрызгбетонной или комбинированной крепью (анкерной в сочетании с набрызгбетоном и металлической сеткой). В особо сложных гидрогеологических условиях иногда применяют крепь из стальных или чугунных тюбингов. Наибольшее распространение получила монолитная бетонная крепь, которой крепят от 80 до 95% всех ежегодно проходимых стволов.