Оснащение стволов для углубки
Перед началом углубки вертикального ствола выполняют значительный объем подготовительных работ. В частности, проводят горные выработки, необходимые для обеспечения транспортных, вентиляционных и коммуникационных связен углубляемой части ствола с поверхностью или горизонтом шахты, выполняют работы по сооружению предохранительных устройств и оснащению ствола.
Все оборудование, предназначенное для оснащения стволов при углубке, можно объединить в две группы:
· 1) технологическое проходческое и другое оборудование, предназначенное для обслуживания углубочных работ;
· 2) внутристволовое оборудование (проходческое оборудование, связанное с выполнением проходческих операций в стволе).
Технологическое оборудование. Для обеспечения спуско-подъемных операций при углубке вертикальных стволов наиболее приемлемо использование малогабаритного оборудования — малых подъемных машин с барабанами диаметром до 3,5 м. Основные технические данные подъемных машин для углубочных работ приведены в табл. 21.1.
Подъемные установки обеспечивают спуск и подъем людей, подъем породы, спуск материалов. При незначительных притоках осуществляется бадьевой подъем воды вместе с породой.
Размещение бадей в сечении ствола производят в зависимости от расположения эксплуатационных подъемных сосудов. На рис. 21.6 показано, как используется освободившееся место при удалении части эксплуатационных сосудов, а также когда подъемные сосуды полностью удалены. Возможно размещение бадьевого подъема на месте лестничного отделения и в случае увеличения поперечного сечения ствола.
|
|
|
Выбор подъемной машины с учетом статических нагрузок и требований Правил безопасности производят на полную глубину углубки ствола. Угол наклона струны каната к горизонту по рекомендации заводов-изготовителей принимают в пределах 30—50°. В соответствии с требованиями Правил безопасности угол отклонения (девиации) струны подъемного каната от оси направляющего шкива должен быть не более 1°30', а для проходческих лебедок — 2°30'.
Отношение диаметра навивки к диаметру каната принимают для направляющих шкивов и барабанов подъемных машин, устанавливаемых под землей, равным 60.
Проходческие лебедки служат для подвески полков, призабойных опалубок, насосов, спасательных лестниц, натяжения направляющих канатов и т. д. Место расположения лебедок — поверхность, вентиляционный, рабочий, углубочный горизонты, углубляемый ствол. По исполнению лебедки подразделяют на передвижные и стационарные.
При углубке стволов с поверхности по схеме I используют проходческие передвижные лебедки, т. е. лебедки, которые применяют при проходке стволов. Ниже приведена техническая характеристика проходческих передвижных лебедок (ЛПЭП — лебедка проходческая с электрическим приводом передвижная; цифра после буквенного обозначения означает статическое натяжение каната, Н).
|
|
|
Передвижные проходческие лебедки конструкции ЦНИИпод-земмаша и Донгипрооргшахтостроя имеют увеличенную канато-емкость барабанов. Они предназначены для подвески оборудования с установкой их на поверхности.
При размещении лебедок на рабочем, вентиляционном или углубочном горизонтах рекомендуется использование стационарных лебедок конструкции ЦНИИподземмаша (табл. 21.2). В таблице приняты следующие сокращения: ЛПЭ — лебедка проходческая однобарабанная с электрическим приводом; Л ПЭР — лебедка проходческая однобарабанная с электрическим и ручным приводами; ЛПП — лебедка проходческая однобарабанная с пневматическим приводом; ЛППР — лебедка проходческая однобарабанная с пневматическим и ручным приводами; 2ЛПЭ — лебедка проходческая двухбарабанная с электрическим приводом.
При выборе лебедок учитывают массу подвешиваемого оборудования, а также способы его подвески. Для подвески полков, призабойных опалубок, насосов, ставов водоотливных труб, труб сжатого воздуха, натяжения направляющих канатов используют лебедки со статическим натяжением канатов 10, 18, 25 и 45 Н. В случае применения облегченных полков и призабойных опалубок при соответствующих массах находят применение лебедки и с меньшим статическим натяжением канатов.
|
|
|
Двухбарабанные лебедки 2ЛПЭ предназначены для подвески трубопроводов и натяжения направляющих канатов. Лебедки ЛПЭР запроектированы для подвески спасательных лестниц и электрических кабелей.
В качестве подъемных сосудов используют, как правило, самоопрокидные проходческие бадьи типа БПС, а также их модификации БПСМ и БПСД, обеспечивающие сокращение времени на маневрирование. Данные о прицепных устройствах приведены ниже.
Разгрузка породы из бадей может осуществляться на поверхности, на рабочем или углубочном горизонтах. Для разгрузки породы в подземных условиях (на горизонтах) используют специальное разгрузочное устройство (рис. 21.7).
Внутри стволовое оборудование. В состав внутристволового оборудования входят: полок-каретка или передвижной (подвесной либо шагающий) рабочий полок, призабойная опалубка, бурильные и погрузочные машины, оборудование для тампонажа горных пород из забоя, подвесные и погружные забойные насосы, спасательная лестница, трубопроводы вентиляции, сжатого воздуха, спуска бетонной смеси, подачи тампонажного раствора и промывочной воды, силовые и осветительные кабели, кабели и аппаратура сигнализации и связи, проходческие светильники и люстры.
|
|
|
Бурение шпуров. При углубке используют те же бурильные машины, что и при проходке стволов. Наряду с бурильными машинами типа БУКС хорошо зарекомендовали себя буровые установки СМБУ-4М, которые можно применять с любыми погрузочными средствами. Вождение бурильных машин с помощью манипуляторов исключает многочисленные перестановки в процессе обуривания. Незначительные габариты в плане (1370 мм) и по высоте (6700 мм) позволяют использовать установку при небольшом (до 10 м) технологическом отходе. Продолжительность бурения в 1,5—2,0 раза меньше по сравнению с затратами времени при ручном бурении. Для эффективной работы установки и обеспечения давления сжатого воздуха не менее 0,4 МПа необходимо предусматривать применение дожимного малогабаритного компрессора, обычно устанавливаемого на углубочном горизонте.
Возведение монолитной бетонной крепи сверху вниз осуществляют в крепких и средней крепости породах с применением различных конструкций призабойных металлических опалубок. Подвеску опалубок осуществляют на канатах к проходческому полку или к лебедкам. В шагающей конструкции опалубки канатная подвеска исключена. Чаще всего подвеску опалубок производят на направляющих канатах, которые огибают отклоняющие шкивы, расположенные на полке породопогрузочного агрегата.
Из призабойных наибольшее распространение получили секционные опалубки, которые по сравнению со створчатыми на 20—25 % менее металлоемки и имеют меньшую трудоемкость при эксплуатации. Самооткрывающуюся секционную опалубку ОСД применяют для стволов диаметром в свету 4,5—8,5 м. Она имеет высоту 3,3 и 4,2 м. Масса опалубок 20—35 т. В табл. 21.3 приведена техническая характеристика секционных опалубок СО.
Для подвески опалубок используют в основном три лебедки грузоподъемностью от 10 до 18 т, а для подвески полков — две лебедки грузоподъемностью от 18 до 45 т и канаты диаметром до 61 мм.
При углубке клетевого ствола шахты им. 50-летия Октябрьской революции (Караганда) для подачи бетона за опалубку вместо гибкого бетонопровода успешно использовали телескопический лоток (рис. 21.8). Его крепят к центральной подвеске породопогрузочной машины КС-2у/40. При вращении вокруг оси он направляет бетонную смесь в любое место опалубки. Применение телескопического лотка снижает трудоемкость укладки бетонной смеси и повышает безопасность бетонных работ.
Погрузка горной массы при углубке ствола — одна из трудоемких операций. Она занимает 50—60 % времени проходческого цикла. Механизацию погрузки горной массы на углубляемых стволах, как правило, осуществляют грузчиками ручного вождения КС-3.
Комплексы для углубки стволов. ЦНИИподземмашем и КузНИИшахтостроем разработаны комплексы проходческого оборудования для углубки вертикальных стволов па совмещенной технологической схеме. Техническая характеристика комплексов приведена ниже.
Комплекс КБ-1 имеет небольшую массу и позволяет производить оснащение углубок с минимальными затратами времени и средств. Однако эксплуатация комплекса связана с применением ручного труда на основных процессах (бурение шпуров, погрузка породы).
Облегченный стволовой комплекс ОСК по сравнению с комплексом КБ-1 располагает более производительным оборудованием. Наряду с общепринятыми машинами в комплексе ОСК использована облегченная система вождения грейфера по забою. Эксплуатация комплекса эффективна при шаге углубки до 300 м.
Комплекс «Углубка-2м», разработанный ЦНИИподземмашем, состоит из буропогрузочной машины КС-12, малогабаритной подъемной машины МПМ-8, самоопрокидывающихся бадей, полка-опалубка, пневматических проходческих лебедок ЛПП-5/300 и ЛППР-2/300. Полок-опалубка подвешен по полиспастной схеме на трех (при двух КС-12 — на четырех) лебедках ЛПП-5/300. Канаты одновременно служат направляющими для бадей. Применение комплекса «Углубка-2м» связано со значительным сокращением объема вспомогательных выработок благодаря использованию малогабаритной подъемной машины и рациональному размещению проходческих лебедок для подвески стволового оборудования на стационарном и разгрузочных полках.
Комплекс КС-2у имеет большую производительность бурильных и погрузочных машин, обеспечивает среднюю техническую скорость углубки до 50 м/мес. В качестве бурильной используют установку БУКС-1м, а погрузочной — машины КСМ-2у (стволы диаметром 4,0—4,5 м) и КС-2у/40 (стволы диаметром 5,0—8,5 м). При углубке стволов по крепким породам (f=16—20) применяют бурильную установку БУКС-1у5 с перфораторами ПК-60 и ПК-75. Полок подвешивают на двух лебедках ЛПЭ-10/1500 или ЛПЭ-25/900 по полиспастной системе. Канаты служат направляющими для бадей.
Комплекс шагающего оборудования для углубки стволов разработан ВНИИОМШСом. Он отличается от других комплексов минимальным числом проходческих лебедок, канатов, шкивов. Шагающий полок имеет три этажа. Верхний и нижний этажи жестко соединены между собой, а средний этаж связан с верхним этажом гидравлическими цилиндрами и благодаря этому может перемещаться по вертикали. Ход гидроцилиндров равен шагу армировки — 3126 и 4168 мм. В стволе полок удерживается с помощью ригелей верхнего и нижнего этажей, которые выдвигаются в лунки крепи. Опускание полка производится перемещением верхнего и нижнего этажей относительно закрепленного ригелями среднего этажа. Подвеска грейфера вместимостью 0,65 м3 осуществлена по полиспастной системе с помощью пневмотельфера и лебедки ЛППГ, установленной на полке. Призабойная секционная опалубка подвешена на трех лебедках ЛППГ, смонтированных на среднем этаже полка.
Промышленные испытания подтвердили работоспособность шагающего комплекса оборудования, с помощью которого на углубке стволов могут быть получены средние технические скорости, превышающие нормативные. Ожидаемый экономический эффект от применения комплекса на одном углубляемом стволе составляет около 150 тыс. руб.
Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 272; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!