Войтов

17.Средства погрузки породы при проходке вертикальных стволов.

Погрузка породы при строительстве стволов является одной из наиболее трудоемких и самой длительной операцией проходческого цикла, она занимает до 40-50% его времени. Это обусловливается стесненностью рабочего пространства, наличием в забое подвесного оборудования, бадей, насосов, необходимостью спуска погрузочной машины перед началом погрузки породы и подъемом ее перед взрыванием шпуров и многим другим.

Погрузку породы осуществляют в две фазы. В первую фазу грузят с помощью погрузочных машин породу, не требующую дополнительного рыхления. Во второй фазе погрузки слежавшаяся (в нижней части забоя) порода рыхлится вручную с помощью отбойных молотков, пневмомолотов или пневмомонитора.

В настоящее время имеет место исключительно механизированная погрузка. Ручной труд в этом процессе используют только для дополнительного рыхления, подкидки породы и зачистки забоя перед бурением.

Все погрузочные машины, применяемые при строительстве стволов, имеют грейферный многолопастной исполнительный орган с ручным или механическим вождением по забою.

Погрузка породы машинами с ручным вождением грейфера. Погрузочные машины с ручным вождением грейфера по забою являются первыми машинами, которые начали применять в России в 1948 г. (пнев-мопогрузчик БЧ-1, БЧ-3). В настоящее время эти погрузчики основательно модернизированы, и на их основе серийно выпускают погрузчики КС-3, КС-4.

18.Проходческие бадьи.

БАДЬЯ ПРОХОДЧЕСКАЯ — предназначена для подъёма породы, спуска и подъёма людей, материалов, оборудования, осмотра крепи и др. при строительстве и углубке вертикальных горных выработок.

Бадья проходческая состоит из корпуса цилиндрической формы (листовая сталь толщиной 8-12 мм) и дужки диаметром 50-60 мм. Последняя соединена с корпусом шарнирно. Различают два типа бадьи проходческой — самоопрокидывающиеся и несамоопрокидывающиеся. В комплект самоопрокидывающейся бадьи проходческой входят также направляющая рамка, раструб и ляды с эксцентричными кронштейнами (устанавливаются на верхней приёмной площадке). При опускании бадьи проходческой на кронштейны ляд она опрокидывается, порода высыпается и по жёлобу поступает в кузов автомашины. Применение самоопрокидывающихся бадей проходческих сокращает время цикла подъёма, исключает ручной труд при опрокидывании сосуда. Бадьи проходческие второго типа опрокидываются при помощи крюка, подвешенного на тросе. Для исключения раскачивания бадьи проходческой при движении в стволе она располагается в специальной рамке, которая перемещается по направляющим канатам.

19. Классификация специальных способов при проходке вертикальных стволов.

К специальным способам проходки стволов относят: проходку способом искусственного замораживания горных пород, с применением тампонажа горных пород, с водопонижением, применением опускных сооружений и др .

Проходка стволов с предварительным замораживанием — более универсальный способ, так как она может применяться в породах разной структуры и крепости. При проходке стволов с тампонированием пород поры, пустоты и трещины в окружающих ствол горных породах заполняются путем нагнетания в них под

большим давлением по специальным скважинам различных вяжущих веществ. Через некоторое время после нагнетания вяжущие вещества затвердевают и породы становятся водонепроницаемыми.

Т а м п о н и р о в а ние с п о в е р х н о с т и земли производят при неглубоком залегании и значительной мощности водоносных пород, из забоя ствола — при залегании водоносных пород на большой глубине или наличии нескольких водоносных горизонтов небольшой мощности, чередующихся с мощными пластами водонепроницаемых пород.

20.Цементация, глинизация горных пород.

ЦЕМЕНТАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД — способ повышения монолитности и уменьшения водопроницаемости трещиноватых п. путем нагнетания в них через систему скважин цементного раствора.

Глинизацию применяют для уплотнения трещин и пустот горных пород в качестве постоянной или временной меры в случаях, когда устройство цементационных завес нецелесообразно из-за большого поглощения цементного раствора и возможных потерь его в крупных трещинах, кавернах и карстовых полостях, когда трещины и полости заполнены глинистым материалом, трудно поддающимся удалению при промывке, а также при наличии агрессивных грунтовых вод.

При глинизации в трещины и пустоты через систему скважин под большим давлением нагнетают глинистый раствор (суспензию) плотностью 1200-1400 кг/м3. Под действием высокого давления происходит отжатие воды из суспензии, спрессовывание и уплотнение осадка. Кроме того, глинистые частицы, набухая, улучшают тампонирование трещин (пустот) и снижают тем самым водопроницаемость пород.

21.Битумизация,смолизация горных пород.

БИТУМИЗАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД — искусственное заполнение пустот и трещин

вмассиве горных пород расплавленным битумом. Предназначена для создания гидроизоляционных завес при строительстве горных выработок и подземных сооружений различного назначения. Битумизация горных пород впервые применена

вСША в 1926 при строительстве плотины на реке Теннесси, в СССР — в 1936 на строительстве фундаментов Дворца Советов СССР.

В процессе битумизации горных пород битум, расплавленный в битумоварочных котлах (t 200-220°С), под давлением, превышающим гидростатическое, нагнетают

вскважины. Для предупреждения преждевременного застывания его подогревают с помощью пара или электрической спирали, укреплённой в трубе. Проникая в трещины, битум охлаждается, затвердевает и препятствует проникновению воды в выработку. Расход битума (например, при строительстве плавательного бассейны "Москва") около 400 кг на 1 м длины скважины при расстоянии между ними 0,75 м. Недостаток битумизации горных пород — пластичность битума, который при гидростатическом давлении воды 0,2 МПа начинает течь и выдавливаться из трещин. В связи с этим битумизации горных пород применяют преимущественно для заполнения пустот и трещин в закрепленном пространстве (например, в метростроении — нагнетание битума за тоннельную обделку в целях гидроизоляции) Смолизация.Метод закрепления грунтов смолами получил название смолизации. Сущность его заключается во введении в грунт высокомолекулярных органических соединений типа карбамидных, фенолформальдегидных и других синтетических смол

всмеси с отвердителями (кислотами, кислыми солями). Через определенное время в результате взаимодействия смолы с отвердителями начинается процесс полимеризации смолы, который протекает в три стадии. Сначала раствор теряет первоначальную вязкость и начинает густеть, затем он переходит в желатинообразное состояние и наконец — в твердое вещество, которое придает грунту водонепроницаемость и достаточно высокую прочность

22.Силикатизация горных пород

СИЛИКАТИЗАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД — способ закрепления слабых и. путем нагнетания в них силиката натрия и хлористого кальция. В результате хим. реакции частицы п. связываются в монолитную массу, прочность на сжатие которой увеличивается, а водопроницаемость уменьшается. Силикатизацией называется химический способ укрепления песчаных грунтов, основанный на цементирующей способности геля кремневой кислоты при выделении его из силикатных растворов, т. е. растворов, содержащих соли кремневой кислоты. Заполняя поры грунта, гель кремниевой кислоты превращает его в прочный водонепроницаемый материал. В грунты, подлежащие закреплению путем силикатизации, последовательно нагнетаются два химических раствора, чаще всего силикат натрия (жидкое стекло) и хлористый кальций, при взаимодействии которых происходит химическая реакция.

23. Углубка стволов с разгрузкой на земной поверхности.

Углубка стволов с разгрузкой породы на земной поверхности (схема I).

При этой схеме ( 8.2) разгрузку породы из бадьи осуществляют на земной поверхности в эксплуатационном копре 2, в котором монтируют разгрузочный станок 3 с лядами и желобом. Для подъема бадьи используют одну из существующих подъемных машин или монтируют новую подъемную машину /. Около ствола устанавливают проходческие тихоходные лебедки для подвески в стволе полка, опалубки, ставов труб и другого оборудования. В стволе устраивают предохранительные полки 5, оборудуют бадьевое отделение и монтируют подвесной полок 6, опалубку 8, погрузочную машину КС-3 7, бадью 4, подвесной насос 9 и ставы труб.

Достоинства схемы I — полная независимость выполнения операций по углубке от эксплуатационных работ, возможность использования для работ по углубке постоянных подъемных машин, небольшой объем подготовительных работ, централизованное приготовление бетонной смеси и спуск ее по трубопроводу с поверхности, размещение материала для углубки на земной поверхности, вследствие чего упрощается его хранение и спуск. Углубка ствола с разгрузкой породы на земной поверхности наиболее эффективна. При этой схеме достигают максимальных скоростей углубки и производительности труда, минимальных сроков и затрат на подготовительные работы.

Недостатки схемы I — демонтаж подъемных сосудов и стационарных подъемных машин для устройства бадьевого отделения снижает общую производительность подъема и осложняет эксплуатационный режим шахты (рудника), для монтажа проходческой подъемной машины и лебедок требуется свободная площадка, необходимы дополнительные устройства для герметизации скипового и скипоклетевых стволов, с увеличением глубины снижается производительность углубочного подъема.

Схема I может быть рекомендована для углубки ствола с начальной глубиной до 500 м.