Лукьянов В.Г. Горные машины и проведение горно-разведочных выработок

Подождите немного. Документ загружается.

281

В восстающем полок крепится с помощью крючьев, а передвижка и

перевод его из горизонтального положения (рабочий полок) в наклон-

ное (отбойный полок) и обратно осуществляются при помощи пневма-

тической лебедки ЛТ-2.

Рис. 104. Шагающий полок ПШВ-4

Полок состоит из основной и выдвижной рам, рабочей платформы

и пневматической лебедки.

По мере подвигания забоя либо выдвигается рабочая рама, либо

подтягивается основная. Перед взрыванием платформа устанавливается

под углом 40–45° и служит отбойным полком.

НИИПИгормашем разработан шагающий полок ПП-1, в котором

передвижение происходит с помощью пневмоцилиндров, монорельса и

кареток.

При

проходке восстающих в породах, склонных к внезапным вы-

бросам угля или газа, применяются предохранительные щиты конст-

рукции ВостНИИ. Работы в забое ведутся под предохранительным пе-

рекрытием. Подъем и опускание перекрытия осуществляются с помо-

щью двух пневмоцилиндров.

282

Техническая характеристика самоходных полков приведена ниже.

Тип самоходного полка

Скорость передвижения полка, м/мин:

на подъем .............................................

на спуск ................................................

Грузоподъемность, т ...........................

Тип двигателя ......................................

Число двигателей ................................

Мощность двигателя, кВт ..................

Высота подъема, м ..............................

Основные размеры полка, мм:

длина ....................................................

ширина .................................................

высота ..................................................

Вместимость барабана .......................

шланговой лебедки, м ........................

Длина секции монорельса, мм ..........

Масса 1 м секции монорельса, кг:

усиленной ...........................................

промежуточной ..................................

Масса полка, кг ..................................

Масса

всего комплекса, кг ................

КПВ-1

0,5

ДР-13У

9,57

1560

1500

2200

1500 и

750

900

8500

КПВ-1м

0,4

ДП-10

7,36

100

2000

1500

4000

100

2000 и

1000

900

2800 (без

монорельса)

КПК-lA

0,5

–

1150

750

–

915

9300

КПН-1М

0,5

ДР-13У

9,57

100

4800

2000

1500

100

750 и

1500

–

10000

Могут быть две разновидности способа проведения восстающих

при помощи подвесных клетей: 1) с простыми клетями (рис. 105, а);

2) с самоуправляемыми клетями (рис. 105, б). В последнем случае лебед-

ка устанавливается в клети, устраняется присутствие машиниста лебедки,

нет необходимости устройства сложной системы двухсторонней связи

между машинистом и проходчиками в клети, можно использовать даже

искривленную

скважину, так как трос движется по скважине без груза.

Для проходки восстающего с подвесной клетью предварительно с

верхнего горизонта или с поверхности необходимо пробурить скважину

диаметром 100…150 мм, затем на горизонте или на поверхности уста-

навливается лебедка, как и при проходке с обычными клетями. Скважи-

на, кроме того, используется для целей

вентиляции и как дополнитель-

ная обнаженная плоскость при взрывных работах.

В клети при опытных проходках указанным методом размещали

аппараты связи, управления и сигнализации. Сжатый воздух к клети

подводился по резиновому шлангу диаметром 50 мм, а вода – по шлангу

диаметром 19,1 мм. Крыша клети створчатая и при раскрытии образо-

вывала прочный помост для

бурения.

283

В забое восстающего клеть раскрепляли съемными винтовыми ко-

лонками с ручным приводом. Связь проходчиков с машинистом подъ-

емной лебедки и нижним горизонтом осуществлялась по телефону.

Перед взрыванием клеть опускали на специальные салазки или

платформу, отцепляли от каната и оттягивали под перекрытие, а канат

поднимали в скважину.

Рис. 105. Проходка восстающих с подвесной клетью

Для устранения запрессовки скважины во время взрыва к концу ка-

ната подвешивали металлическую болванку длиной 3…5 м так, чтобы

нижний ее конец длиной около 0,3 м был в зоне разрушения.

Самоходные полки отличаются от шагающих тем, что в них прин-

цип шагания, т. е. циклическое движение, заменен движением непре-

рывным. Устройство самоходного

полка и порядок его работы при про-

ходке восстающего заключаются в следующем (рис. 106).

Самоходная платформа с кабиной перемещается по специальному

монорельсовому пути, прикрепленному к стенке восстающего обычно с

помощью штанг.

Бурение и заряжание шпуров производится с платформы или под ее

защитой (в зависимости от устойчивости пород). В кабине доставляются

забой проходчики, ВВ, материалы, секции монорельса. Воздух и воду

подают по трубам, вмонтированным в звенья монорельса.

284

Рис. 106. Комплекс проходки восстающих типа KПB: 1 – демонтажная

крыша; 2 – рабочая платформа; 3 – механизм передвижения; 4 – став монорельсов;

5 – шланг для подвода сжатого воздуха к механизму передвижения;

6 – шлангово-тросовая лебедка; 7 – блок питания и дистанционного управления

Конструкция монорельса, устройство его оголовки и блока питания

позволяют дистанционно управлять подачей воды и сжатого воздуха в

забой для бурения шпуров и проветривать забой водовоздушной сме-

сью. На время взрывания полок спускают и убирают в камеру по шар-

нирным или криволинейным секциям монорельса.

285

Рис. 107. Схема проходки восстаю-

щего взрыванием глубоких скважин:

1 – восстающий; 2 – скважина;

3 – высота заряда ВВ; 4 – пробки;

5 – забойка

Перед началом проходки

восстающего оборудуется камера

для укрытия полка на время

взрыва. Объем камеры 32…34 м

Если горизонтальная выработ-

ка, с которой должен начинаться

восстающий, откаточная или по

ней проходят энергетические

коммуникации, то камеру для

укрытия самоходного полка

оборудуют на подэтаже.

При проходке восстающих

высотой до 30 м воздух и воду

рационально подводить по шлангам

непосредственно к полку, при

большей высоте необходимо приме-

нять шланговую лебедку.

При высоте

восстающего 90…360 м возникает

необходимость установки в нишах

промежуточных шланговых лебедок.

Проходка восстающих с

применением отбойки глубокими

скважинами устраняет присутствие

людей в забое выработки.

Сущность способа заключает-

ся в следующем. В контуре

намечаемого к проходке восстаю-

щего пробуривают на полную его

высоту комплект параллельных

скважин (рис. 107), их заряжают и

взрывают на всю глубину или

секциями. Заряжание скважин

производят сверху из буровой

камеры либо на всю протяженность

скважины, либо только на высоту

участка-секции. Сверху и снизу

заряда помещают забойку.

Скважины бурятся станками

типа НКР-100, СБА и др. Диаметр

скважин 80…150 мм.

286

Для заряжания используются патронированные и порошкообразные ВВ.

При секционном и безврубовом взрывании сразу на всю длину вос-

стающего применяют сплошные колонковые заряды, а при секционном

взрывании сразу на всю высоту выработки используют рассредоточен-

ные заряды с воздушными промежутками.

Несмотря на прогрессивность технологической идеи, большие воз-

можности для применения и высокую

технико-экономическую эффек-

тивность, способ безлюдной проходки восстающих посредством отбой-

ки глубокими скважинами широкого промышленного внедрения пока

не получил. Основная причина – нерешенность задачи высокоэффек-

тивного и надежного направленного бурения глубоких скважин.

На рудниках Джезказганского рудоуправления при проходке вос-

стающего с отбойкой глубокими скважинами последние бурили снизу

вверх станком БМК-2. Для

образования врубовой щели бурили одну сква-

жину диаметром 250…300 мм или до пяти – диаметром до 100 мм. Отбой-

ные скважины (от 5 до 9) бурили на расстоянии 0,5…1,2 м от врубовых.

Площадь поперечного сечения восстающих 4…5 м

. Коэффициент крепо-

сти пород f = 8…12.

Скважины заряжали специальными патронами (с аммонитом) диа-

метром 90 мм, длиной 400 мм, массой 2 кг. Этим способом было пройде-

но около 20 восстающих площадью сечения 5,0…9,6 м

и высотой 9…32 м.

Бурение восстающих можно вести сплошным и кольцевым забоя-

ми. Привод породоразрушающего наконечника может быть установлен

на верхнем или нижнем горизонте. Бурение может производиться снизу

вверх или сверху вниз. При бурении сплошным забоем предварительно

может быть пробурена разрезная скважина.

Контрольные вопросы

1. Технология проходки восстающих выработок обычным способом.

2. Способы механизации проходки восстающих.

3. Технология проходки восстающих с помощью КПВ.

4. Технология проходки восстающих выработок методом взрывания

глубоких скважин.

287

ГЛАВА 21. ПРОВЕДЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК

§ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

При проведении горизонтальных выработок применяют различные

способы производства работ, определяемые физико-механическими

свойствами горных пород, размерами поперечного сечения, сроком

службы и назначением этих выработок.

Способы, применяемые для проведения выработок в устойчивых

горных породах, которые позволяют свободно обнажать забой и стенки

выработки, называют обычными. Способы, применяемые для проведе-

ния выработок в

слабых, неустойчивых горных породах (плывучих или

сильнообводненных, сыпучих), а также в породах крепких, но дающих

при пересечении их весьма большие притоки воды или газа, т. е. в слож-

ных горно-геологических условиях, называют специальными.

Рис. 108. Схема управления технологическим процессом

288

В однородной породе выработки могут проводиться по крепким

или мягким породам. В крепких породах выработки проводят буро-

взрывным способом. При проведении в мягких породах возможно при-

менение буровзрывных работ или комбайнов.

Принятие решений в управлении разведкой и добычей полезных

ископаемых, исходя из понятий кибернетики, сводится к управлению

технологическими объектами и

представляет собой непрерывную про-

цедуру в системе с обратной связью.

Схема процесса проведения горизонтальной горно-разведочной

выработки (например, штольни), сформулированная на базе общих по-

ложений управления процессами (операциями) и формальной логики,

представлена на рис. 108.

Информация о внешних условиях и особенно их прогнозе, а частично,

и информация о ходе управляемого процесса

носит различный характер.

Реже всего информация является детерминированной: процесс выработки

решений при этом наиболее прост. В большинстве случаев информация в

той или иной степени неопределенна, т. е. носит стохастический характер, а

иногда характер противодействия. Выработка решений при этом сложна.

При решении наших задач в большинстве случаев целесообразно

искусственно перевести стохастическую

информацию в детерминиро-

ванную, что и чаще применяется. Выработка решений в такой поста-

новке представляет собой более простую задачу и реальна для практи-

ческого применения.

Директива из вышестоящих инстанций о цели и задачах процесса-

операции может быть в виде плана на проходку или изыскания резервов

улучшения показателей проходки, т. е.

выбор оптимального технологиче-

ского варианта при ограниченных или неограниченных ресурсах, обосно-

вание целесообразности применения нового комплекса оборудования и т. д.

Конкретный вид критерия оптимальности выбирается в зависимо-

сти от задачи. При оценке критериев назначается один ведущий, ос-

тальные являются ограничивающими.

В качестве ведущих критериев чаще всего принимают следующие:

= (I

, I

где I

– стоимость (приведенная) проведения выработки; I

– трудовые затра-

ты на проведение выработок; I

– скорость (время) проведения выработки.

Условия оптимизации: min I

; min I

; max (min) I

В качестве ограничивающих критериев могут быть уровень меха-

низации, энергозатраты труда и др.

289

Реализация математических моделей, позволяющих рассмотреть

множество возможных вариантов проходки, осуществляется при помо-

щи ЭВМ или с применением ручного счета в зависимости от сложности

вычислений и условий предприятия.

Заключительная фаза принятия решения в общем случае в настоя-

щее время не может быть формализована и должна выполняться людь-

ми (руководителями соответствующих инстанций).

Этапы «оформление решения» и «передача распоряжения» могут

реализовываться в виде рекомендаций по управлению объектом. Напри-

мер, могут ограничиваться выдачей рациональных технологических ре-

шений в виде технологических карт или их элементов по изменению па-

раметров (паспорт БВР, паспорт вентиляции и др.) с целью улучшения

показателей проходки по соответствующим критериям.

Системный подход

предполагает необходимость рассмотрения связей

процессов проходки горизонтальной выработки с другими процессами со-

оружения горно-разведочной шахты, а также внутренних взаимосвязей.

§ 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ВЫРАБОТОК

Совокупность взаимосвязанных трудовых процессов и взаимосвя-

занных с ними физико-химических, механических и естественных про-

цессов, направленных на превращение сырья, материалов и полуфабри-

катов в готовую продукцию, называется производственным процессом.

Производственный процесс при проведении геологоразведочных

работ является сложным и подлежит делению на рабочие процессы,

операции, приемы и движения (рис. 109).

Рабочим

процессом называется часть производственного процесса,

при котором изменение предмета труда или объема работы производит-

ся в пределах одного рабочего места одним или несколькими рабочими

совместно. Рабочие процессы классифицируются для целей нормирова-

ния в следующем порядке: ручные, машинно-ручные, машинные (или

механизированные), автоматизированные и аппаратурные.

К ручным относятся процессы, которые осуществляются

вручную с

помощью немеханизированных орудий труда; к машинно-ручным – про-

цессы, выполняемые машинами или механизмами при непосредственном

участии рабочего, причем энергия машины и усилия рабочего использу-

ются одновременно; к машинным – процессы, при которых основная ра-

бота выполняется машинами, а элементы вспомогательной работы – ра-

бочими вручную или при помощи механизмов, или

автоматически; к ап-

паратурным – процессы, осуществляемые в аппаратах при помощи меха-

нических, химических или иных воздействий на предмет труда.

268

Рис. 109. Структура производственного процесса

290