Комплексы оборудования для строительства стволов

Применение отдельных высокопроизводительных горнопроходческих машин не может обеспечить значительного увеличения скоростей проходки. Только при комплексной механизации основных процессов можно достичь высоких ТЭП строительства стволов. В связи с этим научно-исследовательские институты совместно с производственными организациями разработали и промышленно освоили комплексы оборудования для строительства стволов различных диаметров и глубины. В этих комплексах технологически увязано проходческое оборудование, позволяющее механизировать бурение шпуров, погрузку породы, возведение постоянной крепи, подъем, водоотлив, вентиляцию и др. вспомогательные процессы. Комплексы разработаны для стволов трех групп: малой глубины — до 300 м; средней глубины — 300−700 м; глубоких — более 700 м. Для каждой группы стволов по глубине и диаметру подобрано соответствующее оборудование, эксплуатация которого в конкретных условиях обеспечивает максимальную производительность труда при минимальных затратах средств.

Для неглубоких стволов экономически целесообразно применять такие комплексы, которые требуют минимальных затрат времени и средств на монтажно-демонтажные работы при достаточной производительности оборудования.

Комплекс КБ-1 применяют для строительства стволов диаметром в свету 4−6 м по совмещенной технологической схеме с применением монолитной бетонной крепи. Шпуры бурят перфораторами типа ПП63С, погрузку породы — двумя машинами КС-3, поднимают породу в бадьях типа БПС-1, БПС-2.

Монолитную бетонную крепь возводят с использованием призабойной секционной или створчатой опалубки со спуском бетонной смеси в ствол по центрально подвешенному бетоноводу. Водоотлив осуществляется с помощью забойного насоса Н-1м в бадьях или подвесным насосом ППН-50−120.

Монтаж комплекса.

После проходки и крепления устья ствола и технологического отхода глубиной 20−25 м в ствол опускают заранее смонтированный на поверхности двухэтажный проходческий полок, на нижнем этаже которого установлены две лебедки для подвески грейферных грузчиков КС-3. Грузчики подвешивают к лебедкам после спуска полка в ствол. Монтируют трубопроводы сжатого воздуха, вентиляции, водоотлива, а также бетонопровод.

Створчатая или секционная опалубка находится в забое, так как с помощью ее возводили крепь устья и технологический отход, если их проходили по совмещенной технологической схеме.

Достоинства комплекса: простота конструкции всех составных элементов; малая масса оборудования; малая стоимость; быстрый монтаж и демонтаж.

Недостатки комплекса: наличие большого объема ручного труда при бурении шпуров и погрузке породы; объем уборки породы во второй фазе возрастает до 25−30% из-за малой мощности погрузчика КС-3.

Для механизации погрузки породы при проходке неглубоких стволов диаметром 4−6 м взамен погрузчиков КС-3 разработана машина для погрузки породы облегченного стволового комплекса ОСК. Оборудование комплекса ОСК такое же как в комплексе КБ-1.

Достоинства комплекса ОСК: механизированное вождение грейфера; применение грейфера большего объема (0,65 м³); более высокая производительность по сравнению с комплексом КБ-1.

Недостатки комплекса ОСК: наличие дополнительного оборудования в стволе (лебедки для подвески несущего кольца, само кольцо с лебедками и кареткой) усложняют монтаж и демонтаж.

Для проходки стволов средней глубины применяются комплексы КС-2у и 2КС-2у с погрузочными машинами КСМ и КС-2у/40 c механизированным вождением грейфера.

Комплекс КС-2у имеет самое широкое распространение при проходке стволов, что обусловлено широким диапазоном диаметров стволов и высокими ТЭП при относительной простоте конструкции. Комплекс оснащен двухконцевым подъемом для выдачи породы в бадьях вместимостью 3−5 м³.

Трехэтажный проходческий полок подвешен на двух лебедках по полиспастной схеме на четырех направляющих канатах, из которых два отводящих служат для подвески секционной опалубки. Бурят шпуры установкой типа БУКС-1м.

Комплекс 2КС-2у отличается от КС-2у применением двухгрейферной машины 2КС-2/40. Для подъема комплекс оснащен двумя одноконцевыми подъемными машинами, работающими с 3−4 бадьями вместимостью 5−6,5 м³ с их поочередной перецепкой. Бурят шпуры двумя установками типа БУКС-1м.

Достоинства комплексов: полная механизация трудоемких процессов; высокая производительность труда и скорость проходки.

Недостатки комплексов: большая масса; высокая стоимость, трудоемкость и продолжительность монтажа и демонтажа оборудования. Эксплуатационные затраты этих комплексов в 1,5−1.8 раза выше, чем ОСК.

Для проходки глубоких стволов предназначены комплексы КС-8; КС-9; КС-10; КС-1м/6,2, ДШП-1.

Комплекс КС-8 служит для проходки стволов диаметром 6,5−8 м и состоит из погрузочной машины КС-1МА с емкостью грейфера 1,25 м³, двухэтажного проходческого полка, опалубки, бадей типа БАСМ и бурильной установкой типа БУКС-1м.

Комплекс оборудования КС-9 предназначен для проходки стволов диаметром 7,5−9 м, глубиной 700 м. Он состоит из призабойной секционной опалубки, двухгрейферной породопогрузочной машины типа 2КС-1МА с грейферами вместимостью 1,25 м³, двухъярусного полка-каретки, телескопического вспомогательного полка, бадей вместимостью 5−8 м³.

Вспомогательный полок служит для наращивания трубопроводов. Для полного использования производительности погрузочной машины комплекс оснащен двумя подъемами — одноконцевым и двухконцевым. Бурение шпуров осуществляется двумя бурильными установками типа БУКС-1м. Спуск бетонной смеси за опалубку производят по двум бетоноводам.

Комплексы КС-8 и КС-9 при строительстве стволов глубиной более 900 м целесообразно использовать с применением башенных копров и постоянных подъемных машин.

Комплекс КС-10, предназначенный для проходки стволов диаметром 8 м, глубиной более 1000 м, оборудован двухступенчатым подъемом. На первой ступени породу выдают из забоя двумя контейнерами вместимостью 4 м³ и разгружают в два бункера вместимостью также 4 м³, расположенных на втором этаже проходческого полка. Контейнеры поднимают двумя тельферами грузоподъемностью по 60 кН. Из бункера породу поднимают на поверхность двумя скипоклетями двухконцевой подъемной машиной. В клети спускают и поднимают людей, инструменты, материалы.

Такая технология и организация работ по погрузке породы и ее подъему на поверхность позволяет увеличить общую производительность уборки породы в 1,3−1,4 раза по сравнению с комплексом КС-9.

Комплекс КС-10 рационально использовать с применением башенных и металлических копров в сочетании с постоянными подъемными машинами.

Комплекс ДШП-1 состоит из шести этажного проходческого полка, погрузочной машины КС-1МА, призабойного щита высотой 8−9 м секционной опалубки, бадей типа БПС.

Комплексы КС-1м/6,2 и ДШП-1 позволяют проходить стволы с высокими скоростями (до 400 м/мес).

Область применения комплексов оборудования для проходки стволов приведена в табл. 7.1.

Таблица 7.1 — Область применения комплексов.