Оборудование для крепления стволов монолитным бетоном и железобетоном

Для механизации возведения постоянной монолитной бетонной крепи в вертикальных стволах применяют металлические передвижные опалубки.

Для возведения постоянной крепи применяют различные конструкции металлических опалубок. Секционная опалубка состоит из отдельных секций 1 (листовая сталь толщиной 5-6 мм), которые образуют внешнюю оболочку опалубки. Секции закреплены на двух или трех каркасах жесткости 2 (швеллерные полукольца с ребрами жесткости), которые соединены стяжными винтами (фаркопфами) 3 и вставками 4. При отрыве от крепи вставка вдвигается внутрь ствола, а винтовые стяжки сжимаются. При этом диаметр наружной поверхности уменьшается на 8-10 см. После перемещения опалубки в новое положение винтовые стяжки разжимаются, вставка устанавливается в прежнее положение. Опалубка, как правило, подвешивается на направляющих канатах бадей или, реже, на отдельных канатах, предназначенных специально для этой цели. Высота рабочей части применяемых опалубок зависит от горно-геологических условий сооружения ствола и колеблется от 2 (при проходке стволов в слабоустойчивых породах) до 4, 5 м (в крепких, устойчивых породах).

Для сокращения затрат труда на отрыв применяют опалубку с механизированным отрывом типа ОМ. Она состоит из нижнего и верхнего колец 1 и 2, соединенных между собой стойками 3 и секцией 4. Секции закреплены на нижнем кольце при помощи шарниров 5 и образуют наружный контур опалубки. Секции 4 могут поворачиваться вокруг шарнира 5, что дает возможность отклонять их верхнюю часть на 30 мм.

Рисунок. Секционная опалубка

Лекция 9

ПЕРЕХОДНЫЙ ПЕРИОД ОТ ПРОХОДКИ И УГЛУБКИ СТВОЛОВ к ПРОВЕДЕНИЮ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ ВЫРАБОТОК

СОСТАВ РАБОТ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПЕРЕХОДНОГО ПЕРИОДА

К числу работ для организации проведения горизонтальных: и наклонных выработок, проводимых в переходный период, от­носятся: оборудование подъема с подготовляемого горизонта; переоборудование транспорта породы и подачи к стволу обо­рудования и материалов на поверхности; организация подзем­ного транспорта, электроснабжения, водоотлива и проветрива­ния; строительство других объектов.

При проектировании горнопроходческого комплекса для про­ведения горизонтальных и наклонных выработок необходимо учитывать следующее:

обеспечение необходимой производительности подъемов для выдачи породы, спуска подъема людей, материалов и оборудо­вания;

максимальное использование для подготовки новых горизон­тов вскрывающих выработок, предусмотренных проектной схе­мой вскрытия и постоянных комплексов подъемов;

обеспечение надежного электроснабжения, проветривания и водоотлива при проведении горизонтальных и наклонных выра­боток;

при подготовке нового горизонта действующей шахты воз­можность независимой работы от эксплуатационной деятельно­сти шахты;

организацию скоростного проведения горизонтальных выра­боток на основе комплексной механизации горнопроходческих процессов.

Во многих случаях при широком фронте горных работ ско­рость проведения выработок зависит не столько от организации работ в забоях, сколько от всего горнопроходческого комплекса шахты. При этом неудовлетворительная организация подъема, откатки на поверхности и в шахте, водоотлива и проветривания являются главной причиной низких скоростей проведения выра­боток и увеличения общей продолжительности строительства и реконструкции шахты.

Переходный период строительства шахты охватывает проме­жуток времени с момента полного окончания проходки ствола с армировкой и проведения сопряжений и приствольных камер до начала проведения горных выработок на подготовляемых горизонтах.

Продолжительность переходного периода определяется глав­ным образом временем переоборудования подъема в стволе для второго периода строительства шахты, при этом все другие ра­боты горнопроходческого комплекса, как правило, совмещаются во времени с сооружением подъема.

Объем и продолжительность переоборудования ствола для проведения горизонтальных и наклонных выработок зависит от следующих основных факторов: назначения ствола при эксплуа­тации; продолжительности использования подъема в стволе для проведения горных выработок во втором периоде по проекту организации строительства шахты; принятой схемы оборудова­ния подъема в стволе для второго периода строительства шах­ты; оснащения ствола подъемно-копровым оборудованием в пе­риод проходки.

На рис. 64 приведена классификация оборудования стволов различных назначений и схем оснащения подъемами для вто­рого периода строительства шахт.

В том случае, когда по проекту шахты в стволе предусмотре­но оборудование постоянного подъема, а для проведения горных выработок во втором периоде оборудуется временный подъем то перед сдачей шахты в эксплуатацию его останавливают для: выполнения перехода на постоянный комплекс подъема.

Поэтому в проекте организации строительства шахты долж­но четко определяться время использования подъемов в стволах различного назначения во втором периоде строительства шахты, чтобы не прерывать работы на подготовляемых горизонтах, которые обычно выполняются до последнего момента сдачш шахты в эксплуатацию.

Так, с целью сокращения переходного периода в некоторых случаях при проходке клетевых стволов с временной схемой оснащения (проходческий копер и временная подъемная маши­на) или с комбинированной схемой (различное сочетание вре­менных и постоянных копров и подъемных машин) для прове­дения выработок во втором периоде оборудуют временный клетевой подъем. Такое оснащение, кроме снижения производи­тельности по сравнению с постоянным комплексом подъема и ухудшения условий выполнения большого объема горных ра­бот, во многих случаях приводит к увеличению общего срока строительства шахты в связи с необходимостью переключения проведения горных выработок на подъем в другом стволе или сооружения постоянного комплекса подъема после полного окон­чания горных работ.

Поэтому наиболее целесообразно для проведения выработок во втором периоде строительства и реконструкции шахт для условий Кузнецкого и Карагандинского бассейнов оборудовать- постоянный двухклетевой подъем в клетевом стволе на цен­тральной площадке и постоянный или временный клетовой подъ­ем (при отсутствии в проекте постоянного) на фланговых ство­лах.

При реконструкции шахт в Прокопьевско-Киселевском райо­не Кузбасса со вскрытием шахтного поля тремя сближенными стволами, когда в распоряжение шахтостроителей для подго­товки нового горизонта передается скипо-клетевой (породоуглу- бочный) ствол, его целесообразно оборудовать двумя постоян­ными подъемами: одноклетевым для вспомогательных функций и односкиповым для выдачи породы.

В некоторых случаях до оборудования постоянного клете­вого подъема в клетевом стволе для ускорения переходного пе­риода и создания широкого фронта горных работ целесообразно использовать скиповой ствол с оборудованием временного двух­клетевого подъема с движением клетей по постоянной армиров- ке, как было выполнено на реконструкции шахты «Капиталь­ная» (см. рис. 60).

В скиповых стволах временные скиповые или бадьевые- подъемы, как правило, не оборудуются, так как во всех случаях необходим другой подъем для спуска-подъема людей.

Использование постоянного двухскипового угольного подъе­ма для проведения горных выработок, как было сказано выше,, возможно к концу строительства шахты в связи с большим объемом строительно-монтажных работ по сооружению такого комплекса.

Из изложенного следует, что сокращение общего срока строительства шахты предопределяется максимальным исполь­зованием постоянного комплекса подъема в первом и втором периодах строительства шахты.

В то же время объем и продолжительность собственно пере­ходного периода определяется принятой схемой оборудования подъема в стволе, который определен для подготовки горизонта, и оснащением этого ствола подъемно-копровым оборудованием при проходке.

В переходный период при оборудовании постоянного двух­клетевого подъема в клетевом стволе, когда проходка ствола осуществляется с использованием постоянных копра и подъем­ной машины, работы выполняют в следующей последовательно­сти: демонтируют временное проходческое оборудование в ство­ле и копре; восстанавливают отдельные элементы постоянного металлического копра и его отшивки, нарушенные в связи с его использованием для проходки ствола; выполняют армировку в пределах копра и установку подъемных шкивов; устанавливают посадочные балки, кулаки, ограждения на устье ствола и го­ризонтах; навешивают подъемные и парашютные канаты, заво­дят клети в станок копра и испытывают их; выполняют наладку постоянной подъемной машины; организуют откатку вагонеток по постоянной схеме или временной, когда по проекту не пре­дусмотрена выдача породы через клетевой ствол. Продолжительность такого перехода составляет в среднем 1, 5-2 мес.

При оборудовании постоянного клетевого подъема в клете­вом стволе, когда проходка его осуществлялась с применением проходческого копра и временной подъемной машины, к пе­речисленным работам в переходный период добавляются: де­монтаж проходческого копра и временной подъемной машины; монтаж постоянного металлического копра; строительство зда­ния подъема и монтаж постоянной подъемной машины; строи­тельство надшахтного здания.

Продолжительность такого периода составляет 8-12 мес.

Сокращение продолжительности переходного периода в этом случае возможно за счет предварительного монтажа постоянно­го металлического копра с армировкой, подъемными шкивами, заведенными в станок клетями и надвижки его на ствол после демонтажа проходческого копра, а также совмещение во време­ни строительства здания подъемной машины и ее монтажа.

В этом случае продолжительность переходного периода мо­жет составить 3-4 мес.

При оборудовании постоянного клетевого подъема, когда проходку ствола выполняют по комбинированной схеме, про­должительность и объем переходного периода зависят от соче­тания постоянных копров и подъемных машин.

Так, при проходке ствола с использованием постоянного ме­таллического копра и временной подъемной машины продолжи­тельность перехода на постоянный клетевой подъем может быть осуществлена в то же время (1, 5-2 мес.). что и при проходке ствола по постоянной схеме оснащения при условии совмещения строительства здания постоянного подъема и его монтажа с окончанием к моменту завершения работ в стволе.

При проходке ствола по комбинированной схеме оснащения с использованием проходческого копра и постоянной подъемной машины продолжительность перехода увеличивается на время демонтажа проходческого копра и монтажа постоянного копра, примерно так же, как и при проходке ствола по временной схе­ме оснащения.

Для ускорения обмена вагонеток, в переходный период на поверхности рекомендуется в период проходки ствола выполнить строительство надшахтного здания, что возможно при осна­щении ствола с использованием постоянного копра или фун­даментов надшахтного здания при применении проходческого копра.

ПРИМЕРЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕХОДНОГО ПЕРИОДА

При строительстве ряда шахт в Кузнецком и Карагандинском бассейнах при проходке клетевых стволов, расположенных на центральной площадке, применялись постоянные копры и подъемные машины, что позволило выпол­нить переход на постоянные клетевые комплексы для проведения горизонталь­ных и наклонных выработок в короткие сроки, без остановки работы стволов перед сдачей шахт в эксплуатацию.

Проходку клетевых стволов при строительстве гидрошахт «Байдаевская- Северная» № 1 и № 2, позже объединенных в одну гидрошахту «Юбилей­ная», выполняли с использованием постоянных металлических копров и подъ­емных машин. К началу проходки стволов также были сооружены блоки по­стоянных надшахтных зданий.

После проходки и армирования клетевого ствола гидрошахты «Байдаев- ская-Северная» № 1 были выполнены следующие работы: последующая це­ментация ствола, герметизация надшахтного здания, демонтаж бадьевого подъема, монтаж постоянного клетевого подъема, оборудование комплекса откатки вагонеток с монтажом временного бокового опрокидывателя (выда­ча породы в вагонетках не предусматривалась проектом). Продолжительность перехода от окончания армирования ствола до начала проведения горизон­тальных выработок составила 5 мес.

Проходку клетевого ствола гидрошахты «Байдаевская-Северная» № 2 выполняли одновременно с армированием, после работ по предварительной цементации горных пород, что позволило выполнить переход на постоянный клетевой комплекс для проведения горизонтальных выработок за 1, 5 мес.

При строительстве шахты «Первомайская» клетевой ствол на центральной площадке был пройден с использованием постоянного металлического копра, надшахтного здания и подъемной машины типа 2Ц-5Х2.7. Продолжитель­ность перехода на постоянный клетевой комплекс составила 2 мес.

Поле шахты «Распадская», как было сказано выше (см. рис. 1), вскрыто тремя вертикальными клетевыми стволами: блока № 4 на центральной пло­щадке, блоков № 3 и 5 на флангах.

Проходку клетевого ствола блока № 4 выполняли с использованием про­ходческого копра и двух временных подъемных машин типа 2БМ-3000/1500.

После окончания проходки ствола до гор. +70 м, разработки пяти сопря­жений на пересечении с рабочими пластами и армирования, проходческий копер и временные подъемные машины были демонтированы, чтобы создать

условия для сооружения постоянного клетевого комплекса со значительным объемом подземной части (примыкание вентиляционного канала, сооружение разгрузочного бункера с тоннелем для выдачи породы и др.).

Полная продолжительность от окончания армирования ствола до начала работы постоянного клетевого комплекса составила 26 мес.

В этот период (в течение 20 мес) одновременно со строительством по­верхности проводились выработки околостволвного двора гор. —|—70 м с вы­дачей породы клетевым стволом по бескопровой схеме временным двухкле­тевым подъемом на двухтонную вагонетку до горизонта пл. 7, 7^а с после­дующей передачей породы на поверхность конвейером КЛ-150 по уклону, пройденному по пл. 7, 7^а. Ступенчатая схема выдачи породы и особенно спуска материалов и оборудования сдерживала разворот горнопроходческих работ и не обеспечивала высоких темпов.

Проходку клетевого ствола блока № 3, выполняли с использованием по­стоянного металлического копра, блока надшахтного здания и подъемной машины типа 2Ц-5х2, 3. После окончания армирования ствола с монтажом углеспуска были выполнены работы по оборудованию постоянного комплекса подъема — два одноклетевых подъема с противовесами. Для приема породы на поверхности был установлен боковой опрокидыватель, так как проектом не предусматривалась выдача породы через ствол. Общее время перехода составило 2 мес.

В связи с несвоевременной поставкой постоянного копра и подъемной ма­шины проходку клетевого ствола блока № б выполняли с использованием двух проходческих агрегатов ПА-2.

После окончания проходки и армирования ствола демонтировали проход­ческое оборудование и был выполнен монтаж постоянного металлического копра методом надвижки, строительство надшахтного здания и монтаж noj стоянной подъемной машины. Общее время перехода на постоянный клетевой комплекс составило 9 мес.

При реконструкции шахты «Шушталепская» проходку клетевого ствола на центральной площадке выполняли с применением проходческого копра и временной подъемной машины, которые были использованы для подготовки гор. —|—60 м. После проходки и армирования ствола были выполнены следую­щие работы: демонтаж бадьевого подъема, породного бункера и другого про­ходческого оборудования; произведено армирование внутри копра; переобору­дована.подшкивная площадка; выполнен монтаж временного двухклетевого подъема на вагонетку 'ВГ-2, 5; строительство временного надшахтного здания с оборудованием временного комплекса обмена вагонеток и монтажом ба­шенного опрокидывателя и другого оборудования (см. рис. 62). Продолжи­тельность работы от момента окончания армирования ствола до начала про­ведения горизонтальных выработок составила 7 мес.

По такой же схеме выполнены работы по оборудованию временного кле­тевого комплекса на реконструкции шахты «Октябрьская» при подготовке _ГОр. —юо м с нового клетевого ствола, при этом продолжительность перехо­да составила 8 мес.

Перед окончанием работ по реконструкции шахт такие временные клете­вые комплексы подлежат демонтажу и сооружаются постоянные клетевые комплексы, что по времени составляет 10—12 мес.

Как видно, клетевые стволы при строительстве и реконструкции шахт наиболее целесообразно к началу проведения выработок околоствольного дво­ра оборудовать постоянными клетевыми комплексами с максимальным исполь­зованием постоянной схемы откатки вагонеток в надшахтном здании, что создает благоприятные условия ведения горнопроходческих работ и исклю­чает длительную остановку ствола перед сдачей в эксплуатацию.

В Прокопьевско-Киселевском районе Кузбасса при выполнении работ по реконструкции и углубке шахт сложилась.практика передачи в распоряжение шахтостроителей для подготовки нижних горизонтов одного из трех углуб­ляемых стволов, породо-углубочного, оборудованного одноклетевым и одно­скиповым подъемами, или клетевого, оборудованного двухклетевым подъемом.

Так, дважды ори подготовке нижних горизонтов шахты «Тайбинская» в распоряжение шахтостроителей передавался клетевой ствол, а его функции по спуску-подъему людей, материалов и оборудования выполнял породо- углубочный ствол с одноклетевым подъемом.

После окончания работ по углубке ствола по схеме с выдачей породы на поверхность и использованием постоянных копра, подъемной машины и армировки, переход на постоянный клетевой подъем для подготовки нового горизонта составлял до 2 мес.

В случае использования породоуглубочного ствола для подготовки но­вого горизонта, что является основным вариантом для большинства шахт района, после окончания работ по углубке и армированию переход на по­стоянные подъемы выполняется в два этапа. Переход на постоянный одно­клетевой подъем с противовесом выполняется за 1, 5-2 мес, а постоянный одноклетевой подъем для выдачи породы оборудуется после выполнения ком­плекса выработок по разгрузке вагонеток на подготовляемом горизонте через 8-9 месяцев.

 

Лекция 10. Углубка стволов.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: