Войтов

24.Общие сведения по реконструкции шахты. Термины и определения :способ углубки, схема углубки, систематизация способов и схем углубки .

Углубка ствола — увеличение глубины действующего на шахте (руднике) ствола для вскрытия и в дальнейшем для эксплуатации новых нижележащих горизонтов.

Под термином способ углубки подразумевают направление перемещения забоя углубляемого ствола. Различают три способа углубки (рис 8.1): сверху вниз — забой углубляемого ствола перемещается вниз; снизу вверх — забой перемещается вверх; комбинированный — сначала в углубляемой части ствола снизу вверх проходят восстающую выработку малого сечения, а затем сверху вниз эту выработку расширяют на полное сечение ствола.

Термин схема углубки включает в себя характеристику места разгрузки породы из бадьи.

При углубке ствола сверху вниз различают следующие схемы при разгрузке породы из бадьи: на земной поверхности (I), на рабочем горизонте (II) и на специальном углубочном горизонте (III)

25.Варианты устройства в стволе бадьевого отделеня.

В зависимости от площади поперечного сечения ствола, оснащения его постоянным подъемом и эксплуатационного режима работы шахты применяют три варианта устройства бадьевого отделения:

• 1 — без прекращения работы стационарных подъемов. Этот вари ант используют, если в сечении ствола имеется свободное место для раз мещения бадьевого отделения или это отделение было заранее предус мотрено при проходке ствола ( 8.3, а); бадьевой подъем размещают в лестничном отделении после демонтажа лестниц (см. 8.3, б). Во

всех случаях для бадьевого подъема монтируют проходческую подъемную машину;

•2 — с временным демонтажем подъемных сосудов стационарного подъема. Бадьевое отделение устраивают в свободном сечении ствола, которое образуется вследствие демонтажа двух сосудов одной подъемной установки (см. 8.3, в) или одного сосуда с противовесом (см. 8.3, г). Для бадьевого подъема используют освободившуюся стационарную машину, в стационарной подъемной установке демонтируют один подъемный сосуд (см. 8.3, д). Возможны и другие варианты;

• 3 — углубка ствола с использованием всего сечения. Этот вариант обычно применяют при углубке вентиляционных стволов, оснащенных вспомогательным клетевым подъемом. В этом случае демонтируют клети, а подъемную машину и копер используют для бадьевого подъема. Техника и технология углубки такого ствола аналогичны его проходке

26.Углубка стволов с разгрузкой породы на рабочем горизонте.

Углубка стволов с разгрузкой породы на рабочем горизонте (схема II). При углубке ствола по схеме II подъем породы из него осуществляют до рабочего горизонта, где породу из бадьи разгружают в вагонетки ( 8.4), в которых ее транспортируют на земную поверхность. Материалы и оборудование, необходимые для углубки ствола, в вагонетках спускают на рабочий горизонт, складируют у ствола, а затем в бадьях спускают в забой. Подъемную машину и тихоходные проходческие лебедки обычно располагают на рабочем горизонте в специальной камере с ходком для канатов.

На шахтах, где позволяют условия, подъемную машину монтируют на земной поверхности, а подъемный канат располагают в стволе, при этом бадьевой подъем работает от забоя углубляемого ствола до рабочего горизонта.

В стволе устанавливают два предохранительных полка: один — выше сопряжения, надуглубочным отделением, другой — под зумпфом ствола. На некоторых шахтах оборудование для углубки ствола и разгрузки породы размещают на вентиляционном горизонте. Бадьевое отделение располагают в лестничном, клетевом (скиповом) отделениях, подъемы которых на период углубки работают до вышележащего горизонта.

Достоинства схемы II — небольшая, равная шагу углубки, высота подъема, незначительный (до 400 м3) по сравнению со схемой III объем проходки камер для размещения подъемной машины и проходческих лебедок.

Недостатки схемы II — зависимость углубочных работ от эксплуатационных, необходимость прохождения горных выработок для размещения оборудования, стесненные условия для складирования и спуска материалов и оборудования для углубки ствола, приготовления и спуска бетонной смеси.

Углубку ствола по схеме II осуществляют в случаях, когда невозможно применить схему I, а также в стволах при начальной глубине углубки более 500 м.

27.Комбинированный способ углубки.

Углубку ствола по этой схеме ( 8.6) осуществляют в два этапа. Сначала снизу вверх в

центре углубляемого ствола проходят восстающую выработку (гезенк) или скважину большого диаметра. Затем сверху вниз производят расширение ствола на полное сечение, при этом взорванную породу по восстающей выработке спускают вниз на новый подготовляемый горизонт, где ее грузят в вагонетки. Груженые вагонетки по уклону или слепому стволу поднимают на рабочий горизонт или по ранее углубленному клетевому стволу на земную поверхность. Восстающие выработки проходят посредством бурения с использованием комбайнов 1КВ1, 2KB или буровзрывным способом с применением комплекса КПВ-1, подвесных и переносных полков.

Для спуска и подъема людей, оборудования и материалов в углубоч-ную часть ствола при расширении восстающей выработки (гезенка) до полного сечения ствола оборудуется одиобадьевой вспомогательный подъем.

Применяют три варианта углубки: 1 — через углубочный горизонт с проходкой слепого ствола (см. 8.6, а); 2 — через свободное сечение ствола с расположением подъемной машины на рабочем горизонте (см. 8.6, б); 3 — подъемную машину располагают на земной поверхности — бадью перемещают в углубочном отделении.

Оснащение ствола горнопроходческим оборудованием аналогично оснащению при углубке по схемам I и II.

Расширение восстающей выработки на полное сечение ствола осуществляют с применением буровзрывных работ, используют шпуровой и скважинный способы. Непременным условием применения комбинированного способа является вскрытие нового горизонта и проходка выработок к углубляемому стволу.

Достоинства рассматриваемого способа: из проходческого цикла исключается трудоемкая операция — уборка породы, что позволяет существенно сократить его продолжительность и облегчить труд проходчиков; наличие дополнительной плоскости обнажения позволяет уменьшить число шпуров на 20-25 % и увеличить К.ИШ до 0,95-1,0, а также уменьшить расход ВВ. При разрушении породы скважинными зарядами бурение скважин можно частично совместить с монтажом горнопроходческого оборудования; исключается необходимость применения водоотлива с помощью насосов из забоя ствола; упрощается вентиляция, которую осуществляют за счет общешахтной депрессии; повышается уровень безопасности работ, так как отсутствуют погрузка и подъем породы в бадьях; увеличиваются скорость углубки и производительность труда проходчиков.

Недостатки способа: необходимость проводить дополнительную работу по проходке восстающей выработки (гезенка), вследствие чего увеличивается продолжительность углубки; ограниченное применение по горно-геологическим условиям (восстающую выработку можно проходить в устойчивых породах); значительное препятствие к применению комбинированного способа — наличие большого числа выбросоопасных пластов, вскрытие которых восстающей выработкой с применением взрывчатых веществ согласно ПБ без дополнительных мероприятий запрещено.

28.Водоотлив при строительстве шахт.Строительство стволов шахт обычно сопровождается притоками воды в большем или меньшем количестве в зависимости от гидрогеологических свойств пересекаемых пород, коэффициента фильтрации, площади поперечного сечения ствола, водопроницаемости крепи. Вода в ствол может поступать непосредственно из обнаженных водоносных пород или через стенки крепи. Наличие притока воды при проходке стволов отрицательно сказывается на производительности труда проходчиков, скорости проходки и качестве бетонной крепи. Исследованиями ВНИИОМШСа установлено, что при притоках воды от 6 до 12 м3/ч производительность труда снижается на 10%, а при притоках до 20 м3/ч и более

— на 25—30%. При увеличении притока на 1 м3 скорость проходки снижается на 1 %.Проникающая через крепь вода вымывает цемент из свежеуложенного бетона, что сопровождается снижением его прочности и водонепроницаемостиСогласно СНиП III- 11-70, строительство стволов в неустойчивых породах независимо от ожидаемого притока воды надлежит вести с применением специальных способов (тампонаж, предварительное замораживание и др.). В устойчивых породах при притоках воды не более 8 м3/ч стволы проходят обычным способом, в отдельных случаях при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается проходить стволы обычным способом при притоках воды до 20 — 25 м3/ч.При строительстве стволов существуют три основных способа борьбы с водой: непосредственный водоотлив, т.е. откачка воды из забоя ствола с помощью водоотливных средств; водоулавливание, т.е. улавливание воды до поступления ее в забой с последующей откачкой на поверхность; предварительное искусственное закрытие трещин и водотоков путем заполнения их цементным, глинистым раствором, битумом или посредством предварительного замораживания пород вокруг ствола.

Непосредственный водоотлив осуществляют при помощи бадей или насосов

29.Водоотлив бадьями.

Бадейный водоотлив. При использовании этого способа поступающую в забой воду переносными пневматическими насосами Н-1м, «Байкал» ( 6.23, табл. 6.9) перекачивают в бадью, заполняя пустоты между кусками породы ( 6.24), и поднимают на поверхность. Во время бурения и заряжания шпуров, при возведении постоянной крепи воду из забоя выдают в бадьях без породы.

При оснащении ствола двумя подъемными установками производительность водоотлива бадьями будет равна сумме производительностей водоотлива каждой установки. Производительность водоотлива бадьями при хорошей организации подъема может достигать 20—25 м3/ч.

30.Водоотлив подвесными насосами.

При притоке воды в ствол ,превышающем производительность бадьевого водоотлива, применяют водоотлив с использованием подвесных насосов. В этом случае различают водоотлив непосредственно на поверхность(прямой) и с перекачкой. При этом рекомендуется погружать подвесной насос в специальный бак-отстойник , куда вода из забоя перекачивается с помощью забойных насосов. Проходческий насос НП-2 предназначен для откачки загрязненной воды при проходке вертикальных стволов на шахтах , не опасных по газу и пыли. Рабочие колеса выполнены из чугуна.