Статьи

ТПГВ 11.Особые условия проведения горных выработок

Страница 3 - 3 из 5
Начало | Пред. | 1 2 3 4 5 | След. | Конец

Проведение выработое с помощью щитов

Сущность и условия применения щитового способа проведения выработок

Строительство подземных сооружений с применением щита заключается в том, что все основные работы по разработке и погрузке породы, возведению постоянной крепи (обделки) осуществляются под защитой временной металлической оболочки (щита), располагаемой в забое выработки и передвигаемой по мере выемки породы.

Схема проходческого щита

Форма поперечного сечения щита зависит от формы выработки и может быть круглой, эллиптической, подковообразной и прямоугольной. Хотя конструктивные решения щитов разнообразны, в их схеме можно выделить следующие основные части (см. рис): ножевое кольцо 7, опорное кольцо 2, хвостовую часть 3, вертикальные 5 и горизонтальные 6 перегородки.
Ножевое кольцо служит для частичного срезания мягких и сыпучих пород и предохранения вывала породы. Под защитой ножевого кольца осуществляют выемку горной породы

Опорное кольцо, непосредственно примыкающее к ножевому, является основой несущей конструкции щита и служит для размещения щитовых гидравлических домкратов 4, труб и пульта механизмов управления щита.
В хвостовой части щита возводят постоянную крепь (обделку) 10. Перемещение щита, а в мягких породах его вдавливание в массив с целью разработки породы осуществляется с помощью щитовых гидравлических домкратов.
Щиты размером до 2 м не имеют перегородок. При увеличении диаметра до 3 м щиты снабжаются одной горизонтальной перегородкой. В щитах больших размеров устанавливают несколько горизонтальных и вертикальных перегородок для увеличения жесткости и прочности щита. Горизонтальные и вертикальные перегородки делят сечение щита на независимые рабочие ячейки, обеспечивающие удобство и безопасность ведения горностроительных работ по всему забою.
В необходимых случаях крепление забоя выработки осуществляется с помощью забойных домкратов 7. На перегородках монтируют также выдвижные платформы 8 с гидродомкратами 9, с которых ведут разработку породы в ячейках щита.

Передвижка щита осуществляется следующим образом. После разработки породы перед ножевым кольцом на глубину заходки, включают гидравлические щитовые домкраты 4, штоки которых упираются в неподвижное кольцо крепи (обделки) 10, в результате чего щит передвигается вперед в свободное пространство. При движении щита порода частично по контуру выработки срезается его ножевой частью. После перемещения щита на новую заходку штоки щитовых гидродомкратов убирают в исходное положение и под защитой оболочки хвостовой части возводят постоянную крепь (обделку) из сборных железобетонных элементов или монолитную бетонную крепь. В первом случае за пределами щита за обделку нагнетают тамлонажные растворы.
В зависимости от конструкции щита разработку породы в забое можно производить вручную с применением лопат, отбойных молотков, буровзрывным способом с использованием бурового инструмента и механизированным способом с помощью специальных машин.

По размерам проходческие щиты подразделяются на щиты малого диаметра (до 3,2 м), среднего (до 5,2 м) и большого {свыше 5,2 м). Щиты малого и среднего диаметра применяют в основном при строительстве коллекторных тоннелей различного назначения в городах и на промышленных предприятиях, а также гидротехнических тоннелей. Кроме того, щиты среднего диаметра применяют для проведения выработок в слабых неустойчивых породах, при строительстве угольных шахт и рудников. Щиты большого диаметра применяют в основном для строительства транспортных тоннелей метрополитена, железнодорожных и автомобильных тоннелей, а также специального назначения.
Щитовые комплексы работали на ш." Карагайлинская" и в п\о "Ленинскуголь".

Щитовой проходческий винтоповоротный агрегат ЭЛАНГ-4

1- режущая секция; 2-вагонетка; 3-головная секция; 4-хвостовая секция; 5- кольцевая крепь; 6-рельсовый путь.

Головная секция ЭЛАНГ-4

Проведение горных выработок в зонах нарушений.

Порядок проведения выработки в зонах нарушений указывается в паспорте на проведение выработки. Для примера рассмотрим технологию проведения штреков в зоне разрывных нарушений с амплитудами от 0,1м до 1,3 м. при подготовке лавы №349 на ш.»Чертинская – Коксовая» в 2007г.
Крепление штреков вне зоны нарушения производилось сталеполимерными анкерами А20В длиной 2,2 до 2,8м. с металлическим верхняком ПШ-10, перетяжка – металлическая решетка. Борта перетягивались сеткой – рабицей или металлической решеткой, крепление – 3 анкера А20В с металлическими шайбами 300х300х6. • О каждом случае предстоящего пересечения зоны геологического нарушения геолого-маркшейедерская служба шахты в письменной форме ставит в известность главного инженера шахты, когда расстояние до нарушения составляет не менее 50м.
• Геолого – маркшейдерская служба шахты разрабатывает схему бурения разведочных скважин, которая утверждается главным инженером шахты. Схема должна содержать необходимое количество скважин в пространственном их расположении и которая должна позволить получить полную информацию об элементах залегания пласта.
• Схема бурения разведочных скважин должна предусматривать:
- разведочные скважины длиной 30м, диаметром 80мм, ориентированные в кровлю и почву пласта по ходу выработки, с расстояния 30м до нарушения, при этом неснижаемое опережение скважинами забоя должно составлять 10м;
- при проведении выработки вдоль геологического нарушения дополнительные скважины в борт выработки в направлении геологического нарушения через 4-5 м подвигания забоя, длиной не менее 10м, диаметром 45-80мм.
• После удаления забоя от геологического нарушения дополнительные мероприятия по его доразведке и безопасному ведению работ отменяются по письменному указанию главного инженера шахты.
Крепление предусматривается рамной смешанной крепью: верхняк СВП-22 длиной 3,9м на двух деревянных стойках, плотность крепи принимается по расчету. Бока выработки перетягиваются металлической решеткой, которая заводится за стойки и привязывается к ним металлической проволокой диаметром не менее 2мм.
Выемка комбайном производится заходками не более 2-х шагов крепи, т.е 0,6м с опережением забоя не более 0,2м от последнего верхняка крепи. Рабочим органом комбайна берутся приямки под стойки крепи глубиной не менее 100мм.
Во время выемки комбайном один проходчик следит за перегружателем, второй – производит заделку деревянных стоек под верхняк СВП-22.
После выемки на определенную длину комбайн останавливается, блокируется. Производится оборка кровли пикой длиной 2м. За последний верхняк заводится консольно металлическая решетка, включается комбайн, который рабочим органом поджимает к кровле верхняк их СВП -22, тем самым прижимая второй конец металлической решетки. Это является временной крепью.
Производится зачистка приямков, замер длины стоек.
Деревянные стойки устанавливаются в приямки, подводятся под верхняк, устанавливаются деревянные распоры, согласно шагу установки крепи. Верхняки и стойки расклиниваются деревянными клиньями со стороны забоя. После установки 3-х рам производится перетяжка бока металлической решеткой.

Проведение выработок по пластам опасным по внезапным выбросам и горным ударам.

Проведение подготовительных выработок лавы №349 ш. "Чертинская – Коксовая" в зонах опасных по выбросам угля и газа.

Предусматривается проведение с мероприятиями прогнозирующими и предупреждающими внезапные выбросы угля и газа. Предусматривается ограждающая дегазация, которая предусматривает бурение барьерных разведочно – дегазационных скважин. Бурение этих скважин производится из боковых ниш (длиной 4м и шириной 2,5м), неснижаемое опережение забоя скважинами должно быть не менее 25м с каждого бока выработки. Дегазационные ниши на штрек располагаются в шахматном порядке.

Расстояние между нишами по каждому боку выработки – 30м.
Длина скважины – 80м. Диаметр скважины 76мм.
Скважины подключаются к дегазационному трубопроводу и газ метан изолированно отводится на поверхность.
Длина скважин и расстояние между нишами определено в увязке скорости подвигания забоя (5 м).
Скорость бурения скважин (1сут). Расстояние ниши от забоя выработки на начало бурения скважины 8м., минимальное опережение забоя выработки скважинами – 25м.
В журнале буровых работ регистрируются участки, на которых при бурении скважин по длине наблюдались толчки, проскальзывание или зажимы бурового инструмента, выбросы газа и шлама.
На этих участках из ниш, ближайших к забою дополнительно пробуриваются ещё по одной дегазационной скважине с теми же параметрами. Место заложения скважин смещается по мощности пласта на 0,5-1м.

На дегазированных участках при проведении подготовительных выработок эффективность ограждающей дегазации контролируется способами текущего прогноза выбросоопасности: по структуре пласта и начальной скорости газовыделения из контрольных шпуров.
Текущий прогноз выбросоопасности начинается с разведочных наблюдений- визуальный осмотр забоя; выявление слагающих угольный пласт пачек в сечении забоя; измерение их мощности с точностью до 1 см; определении с помощью прочностнометра П-1 прочности каждой пачки угля.
Потенциально выбросоопасной считается пачка угля или совокупность смежных пачек прочностью 75 у.е. и общей максимальной мощностью не менее 0,2м.
Если по результатам измерения установлено, что потенциально выбросоопасные пачки угля в сечении забоя отсутствуют, контрольные шпуры не бурятся и зона впереди забоя выработки на 4 м считается не выбросоопасной. Выработка может быть пройдена на 4м без применения способа предотвращения выброса, после чего вновь определяется наличие потенциально выбросоопасной пачки угля.

Схема бурения контрольных шпуров 2,3 по потенциально выбросоопасной пачке тектонически нарушенного угля.

При выявлении в сечении забоя потенциально выбросоопасной пачки угля производится прогноз выбросоопасности по контрольным шпурам. Шпуры бурятся в бока за контур выработки с таким расчетом, чтобы концы шпуров располагались на расстоянии 2м от контура выработки. Затем измеряется начальная скорость газовыделения. Если эта скорость равна или более 4л\мин, зона относится к выбросоопасной.
Прогноз прекращается и принимаются меры по ликвидации опасной зоны.
Для этого принимается локальный способ – бурение опережающих скважин.

1. Забой зачищается вручную, комбайн отгоняется от забоя на 5м, в забое устанавливается предохранительный щит. Борта перетягиваются металлической решеткой.
2.На рабочий орган комбайна устанавливается электробур ЭБГП-1.
3.Комбайн подгоняется к забою, бурятся 12 разгрузочных скважин.
4.Комбайн отгоняется от забоя на 5м. производится текущий прогноз выбросоопасности.
Если результаты прогноза окажутся не опасными ( выделение газа метана менее 4л\мин) горный мастер ВТБ по прогнозу докладывает горному диспетчеру и дает разрешение на производство работ на выемку горной массы.
6.Демонтируют щит в забое, электрогидробур на комбайне и приступают к проведению выработки.
7. Если прогноз покажет «опасно», то производится бурение второго ряда разгрузочных скважин на 40см ниже отбуренного ряда. Во втором ряду бурится 10 скважин.

Страница 3 - 3 из 5
Начало | Пред. | 1 2 3 4 5 | След. | Конец
Количество показов: 134637
rating:  3.01
Автор:  Смолин А.В.