Форма поперечного сечения подготовительных выработок зависит от крепости окружающих ее пород, материала и конструкции крепи, срока службы и поперечных размеров выработки. В зависимости от конкретных условий проведения и назначения выработки выбираются в основном следующие формы поперечного сечения подготовительных выработок:
- прямоугольная при рамной или комбинированной конструкции крепи и отсутствии давления с боков и почвы выработки;
- трапециевидная — при рампой конструкции крепи с незначительным боковым давлением;
- полигональная при креплении сборным железобетоном и отсутствии бокового давления;
- арочная при креплении металлом и незначительных нагрузках сверху и с боков выработки;
- сводчатая — при креплении сплошной каменной крепью и отсутствии бокового давления;
- подковообразная — при креплении выработок сплошной каменной крепью и наличии бокового давления;
- замкнутая (круглая или сводчатая) и подковообразная с обратным сводом при большом давлении со всех сторон.
В основных угольных бассейнах России форму поперечного сечения двухпутных выработок принимают в основном сводчатую с коробовым сводом, прямоугольную и трапециевидную.
Размеры поперечного сечения выработок (в свету) зависят от габаритов транспортного оборудования, числа рельсовых путей, количества проходимого по выработкам воздуха, величины безопасных зазоров и формы поперечного сечения выработок.
Поперечные сечения откаточных и главных вентиляционных выработок (квершлагов, штреков, бремсбергов, уклонов, сбоек) должны быть в свету не менее 4,5 м2 при деревянной и металлической крепи и не менее 4 м2 при каменной и бетонной. Высота этих выработок в свету от головки рельсов должна быть не менее 1,9 м. Поперечное сечение промежуточных штреков, участковых бремсбергов, уклонов в свету должно быть не менее 3,7 м2, высота их — не менее 1,8 м.
В настоящее время на шахтах России размеры поперечного сечения выработок регулируются стандартами, разработанными для всех основных бассейнов.
Технологический паспорт проведения выработок. Перед проведением выработок составляют технологический паспорт, включающий схему проведения выработки, паспорт ее крепления, паспорт буровзрывных работ, схему проветривания, графики организации работ и технико-экономические показатели проведения. Составление технологического паспорта производится в следующем порядке: устанавливают форму и размеры поперечного сечения выработки; выбирают способ проведения выработки; выбирают технические средства выполнения работ, проветривания, погрузки породы, крепления, настилки пути; составляют проект организации работ и, наконец, определяют технико-экономические показатели проведения выработки. Технологический паспорт утверждается главным инженером шахты. С паспортом должны быть ознакомлены все члены проходческой бригады.
Производительность труда проходчиков зависит от многих факторов. К важнейшим из них относятся: крепость горных пород, обводненность и загазованность выработок, наличие кливажа, пыли, поперечное сечение выработок, средства механизации, глубина шпуров и их число, взрывчатые вещества и средства взрывания, тип крепи, транспортные средства и обменные операции, проветривание забоя, бесперебойность снабжения материалами и оборудованием, количественный состав бригады, квалификация и опыт проходчиков, физическое состояние проходчиков, моральные и материальные стимулы, способ организации проходческих операций, качество руководства проходческой бригадой и др.
При проведении горизонтальных и наклонных горных выработок применяют буровзрывной, комбайновый и гидравлический способы. Выработки проводятся узким или широким забоем. При проведении выработок узким забоем проходческие операции делятся на работы по углю и работы по породе. Работы по углю состоят из выемки угля, доставки его к месту погрузки в вагонетки и установки временной крепи. Чаще всего уголь вынимают при помощи взрывных работ. Выемка угля на крутых пластах может производиться также при помощи отбойных молотков. Отбитый уголь грузят в вагонетки углепогрузочными машинами.
После уборки угля приступают к подрывке породы. Работы по подрывке включают бурение и заряжание шпуров, взрывание зарядов, уборку породы и крепление штрека. Взорванную породу породопогрузочными машинами грузят в вагонетки и, как правило, выдают на поверхность.
После погрузки породы в выработке устанавливают постоянную крепь, проводят водоотводную канавку и настилают рельсовый путь.
Проведение выработок широким забоем отличается от предыдущего способа тем, что получаемую в выработке породу не выдают на поверхность, а оставляют в шахте. Для этого при про ведении штрека забой по углю делается шире штрека с таким расчетом, чтобы вся порода от подрывки размещалась в образовавшемся после выемки угля пространстве, называемом раскоской.
Ширина забоя при проведении штреков широким забоем складывается из ширины штрека, ширины раскоски и ширины косовичника (ходка). Косовичник обычно проводят шириной примерно 1,5 м, он служит для проветривания забоя выработки при ее проведении, а также запасным выходом из забоя.
Раскоска может располагаться ниже штрека по падению (в этом случае облегчается забрасывание породы в раскоску) или выше штрека по восстанию.
При разработке весьма тонких пластов, когда ширина раскоски получается значительной, что затрудняет заполнение ее породой, применяют двустороннюю раскоску.
При проведении выработок широким забоем проходческий цикл состоит из тех же операций, что и при проведении их узким забоем.
Шпуры по углю бурят ручными электросверлами, по породе колонковыми электросверлами. При значительных размерах раскоски уголь из нее доставляют в верхнюю часть забоя скребковыми конвейерами, затем перегружают на другой конвейер и грузят в вагонетку. Для механизации работ по уборке породы в раскоску используют специальные закладочные машины.
В последние годы для проведения штреков по пластам средней мощности и мощным все шире применяют проходческие комбайны, выполняющие операции по отбойке и погрузке угля и породы.
Для механизации проведения восстающих выработок применяют сбоечно-буровые машины. Этими машинами в месте проведения выработки пробуривают скважину диаметром до 750 мм, которую сначала проводят диаметром 300 мм, а затем расширяют до нормальных размеров выработки. Скважину бурят снизу вверх, а расширяют в направлении сверху вниз.
Главная