Как производится погашение выработок
Обновлено: 02.07.2024
1.1. Для шахт, подлежащих ликвидации, консервации, расконсервации (кроме находящихся на мокрой консервации), и гидрозащитных шахт действующими являются требования всех разделов настоящих Правил, кроме пунктов 3 - 6 главы 5 раздела V. Если на шахтах, предназначенных к ликвидации (консервации), осуществляется добыча угля, то для них действующими являются все пункты этих Правил.
1.2. Ликвидация шахт должно проводиться по специальному проекту, разработанному проектной организацией в соответствии с требованиями действующего законодательства.
1.3. В проекте определяются способы, сроки и последовательность выполнения работ, связанных с ликвидацией или консервацией шахты, разрабатываются технические мероприятия по:
а) обеспечения устойчивости горных выработок или их искусственного обрушения с учетом предотвращения образования провалов и недопустимых деформаций земной поверхности;
б) сохранение месторождения, горных выработок и буровых скважин на весь период консервации;
в) предотвращение загрязнения недр и водных объектов;
г) предотвращения проникновения метана и других вредных газов в поверхностные сооружения и атмосферу;
г) ликвидации провалов, трещин, отгораживание опасных участков;
д) рекультивации нарушенных земель;
е) предотвращения затопления шахты, который ликвидируется, смежных шахт и объектов, заболачивание земной поверхности, нарушению гидрогеологического режима подземных вод;
е) предотвращения проникновения в горные выработки и провалы людей и животных;
ж) предотвращения повреждений зданий, сооружений, подземных и надземных коммуникаций, расположенных в зоне вредного влияния ликвидированного или законсервированного объекта;
с) ликвидации имеющихся очагов подземных пожаров;
а) предотвращения активизации опасных геомеханических процессов (оползней, обрушений).
1.4. По проекту мокрой консервации шахты определяется срок допустимой продолжительности консервации без потери горных выработок, а также возможные сроки их осушения, ремонта крепи, восстановления работы вентиляции, подъемного комплекса, другого оборудования и проведения других восстановительных мероприятий.
1.5. В проекте определяются порядок ведения, периодичность, техническое обеспечение наблюдений за состоянием горных выработок и их влиянием на окружающую среду (горно-экологический мониторинг) на период консервации или период стабилизации гидродинамического режима и процессов сдвижения горных пород и земной поверхности при ликвидации объекта.
1.6. Если срок ликвидации шахты по проекту превышает 5 лет, экспертная организация, имеющая разрешение Госгорпромнадзора в соответствии с постановлением КМУ от 26.05.2004 N 687, должна разработать проект технического состояния, который должен определить техническое состояние шахтных копров, зданий и сооружений, технических комплексов шахтной поверхности .
1.7. На шахтах, которые ликвидируются, и гидрозащитных шахтах степень опасности земной поверхности по выделению метана оценивается проектом ликвидации и ежегодно уточняется по результатам контроля за газовыделением в период ликвидационных работ. Результаты контроля оформляются актом комиссии на шахте под председательством главного инженера предприятия, осуществляющего ликвидацию.
1.8.Перед сдачей - приемом шахты, закрывающийся на ликвидацию, все стационарное оборудование и машины, необходимые для ликвидации шахты, должны быть сохранены, пройти ревизию и наладку, установленных нормативными документами.
1.9. Для шахт, которые ликвидируются, допускается при ТПД, с учетом рекомендаций специализированных отраслевых институтов согласно проведенным ГДР, прицепки к пассажирскому составу грузовых вагонеток с помощью специальных сцепок.
1.10. У стволов и штолен ликвидируемых шахт, I и II категорий по метану допускается по соглашению с Госгорпромнадзором применения калориферных установок, выполненных на основе элементов, не имеющих открытого огня (например роторных сопротивлений), и обеспечивающие поддержание температуры воздуха не менее + 2 ° C на расстоянии 5 м от сопряжения калорифера со стволом.
1.11. На шахтах, которые закрываются, исправность действия реверсивных, герметизирующих и переключних устройств должна проверяться главным механиком шахты и начальником участка ВТБ не реже двух раз в месяц.
1.12. Вентиляторные установки шахт, которые ликвидируются, должны осматриваться не реже одного раза в сутки работниками, назначенными приказом директора шахты (уполномоченного лица), и не менее двух раз в месяц - главным механиком.
1.13. Проверка геометрического связи шахтного подъема и копра выполняется не реже 1 раза в 2 года предприятием, имеет разрешение Госгорпромнадзора в соответствии с постановлением КМУ от 15.10.2003 N 1631. По результатам проверки составляется акт, который утверждается главным инженером предприятия, которое выполняет ликвидационные работы.
1.14. Профильная съемка армировки и стенок вертикального ствола производится не реже 1 раза в 3 года специализированной наладочной организацией, которая имеет разрешение Госгорпромнадзора в соответствии с постановлением КМУ от 15.10.2003 N 1631. По результатам проверки составляется акт, который утверждается главным инженером предприятия, которое выполняет ликвидационные работы.
1.15. На шахтах, которые ликвидируются, и гидрозащитных шахтах допускается зарядки аккумуляторных батарей на раме электровоза и ремонт электровоза в выработках, примыкающих к повитряподавального ствола.
2. Предотвращение аварий
2.1. При ликвидации шахты или ее консервации горные выработки должны быть приведены в состояние, обеспечивающее безопасность человека, охрану окружающей среды, зданий и сооружений, а при консервации - и сохранение месторождения и горных выработок на все время консервации. Требование распространяется также на гидрозащитные шахты.
2.2. Допускается создание и оснащение одной ШГС для обслуживания группы шахт, переданных на ликвидацию и консервацию, гидрозащитных шахт при условии определения совместным приказом предприятия и отряда ВГСЧ, обслуживающего эти шахты, порядка функционирования ШГС в мижаварийний и аварийный периоды.
2.3. Допускается для шахт, переданных на ликвидацию или консервацию, гидрозащитных шахт проводить корректировку и согласование ПЛА с подразделениями ГАСС (ГВГСС) один раз в год при условии выполнения каждые 6 месяцев объемов работ, предусмотренных действующим законодательством, и своевременного внесения в оперативную часть ПЛА и в приложения к нему соответствующих корректировок.
2.4. Допускается назначение на должность горного диспетчера шахты, переданной на ликвидацию или консервацию, лиц, имеющих горнотехническое образование, полученное в учебном заведении I - II уровня аккредитации, при условии прохождения ими обучения и проверки знаний в учебном центре подготовки спасателей по программе "Подготовка ответственных руководителей работ по ликвидации аварий на шахтах ".
2.5. На шахтах, переданных на ликвидацию и консервацию, гидрозащитных шахтах крепления и армирования вертикальных, наклонных (45 ° и более) стволов и скважин, оборудованных подъемными установками, должны осматриваться:
а) ежесуточно - специально назначенными лицами;
б) еженедельно - механиком подъема;
в) два раза в месяц - главным (старшим) механиком шахты;
г) ежемесячно - главным инженером шахты;
г) техническое состояние горизонтальных и наклонных действующих выработок должна проверяться (для выработок с анкерной крепью с записями в журнал установленного образца) начальником участка ВТБ или его заместителями (помощниками) еженедельно, горными мастерами ВТБ - ежесуточно.
2.7. Допускается проветривание шахт, которые ликвидируются, и гидрозащитных шахт за счет естественной тяги, если это предусмотрено проектом.
2.8. Допускается для шахт, которые переданы на ликвидацию или консервацию и не ведут добычу угля и проведения горных выработок, составление вентиляционного плана не реже одного раза в год.
2.9. На шахтах, переданных на ликвидацию или консервацию, до окончания проветривания должны храниться необходимый штат и аппаратура для осуществления аэрогазового контроля.
2.10. На шахтах, переданных на ликвидацию или консервацию, гидрозащитных шахтах допускается отсутствие аппаратуры общешахтного оповещения об авариях при условии наличия телефонной связи во всех местах пребывания работников.
2.11. Допускается для шахт, переданных на ликвидацию или консервацию, гидрозащитных шахт корректировки и согласования проектов противопожарной защиты с подразделениями ГАСС (ГВГСС) один раз в год.
2.12. Для шахт, переданных на ликвидацию или консервацию, гидрозащитных шахт допускается:
а) наличие одной ветви водосборника;
б) отсутствие шламонакопителя и средств автоматики.
2.13. Для шахт, которые ликвидируются, со сроком ликвидации менее 3 лет допускается эксплуатация противовесов без парашютных устройств по скорости движения клети менее 3 м / с.
2.14. Водосборники * шахт, которые ликвидируются, и гидрозащитных шахт должны удовлетворять следующим требованиям:
а) расстояние от подошвы водосборника к оси вала насоса, установленного на фундамент, не должна быть более 5 м;
б) уровень подошвы коллектора должна быть ниже уровня подошвы водосборника на величину не менее 1,5 м;
в) объем водосборника главного водоотлива должна быть не менее четырехчасового приток воды без учета заиления, а участкового - не менее двухчасовой приток.
____________
Примечание. На шахтах, принятых на ликвидацию, и гидрозащитных шахтах с подземным водоотливом затоплен выработанное пространство и выработки, из которых откачивается вода, можно считать как водосборник.
2.15. Главные и участковые водоотливные установки шахт, которые ликвидируются, и гидрозащитных шахт должны быть оборудованы не менее чем тремя насосными агрегатами, которые должны обеспечивать откачку суточного притока воды за 20 часов.
2.16. Главные водоотливные установки шахт, которые ликвидируются, и гидрозащитных шахт должны осматриваться еженедельно механиком и не реже двух раз в месяц - главным (старшим) механиком шахты.
2. Ликвидация горных выработок
1. Ликвидация (погашение) горных выработок должно производиться по проектам, разработанным в соответствии с требованиями действующего законодательства и утвержденным техническим руководителем, которые предусматривают меры безопасного ведения работ, в частности применения механизмов при вытаскивании крепления. Не допускается вытягивание крепления из стволов шахт и других вертикальных выработок, а также из наклонных выработок с углом наклона более 30 °. Вытягивания крепления из горизонтальных и наклонных выработок с углом наклона до 15 ° должна осуществляться работниками после проведения специального инструктажа с погашением выработки в направлении, имеющая выход к стволу шахты. Вытягивания крепления в наклонных выработках с углом наклона от 15 ° до 30 ° осуществляется только в направлении снизу вверх.
2. Ликвидация горных выработок, имеющих выход на поверхность, должна осуществляться по проекту, утвержденному техническим руководителем объединения или главным инженером самостоятельной действующей шахты по согласованию с территориальным органом Госгортехнадзора. Проекты должны соответствовать требованиям действующего законодательства.
3. Устья ликвидированных выработок, имеющих выход на поверхность, не реже одного раза в год (после схода снежного покрова) осматриваются комиссиями шахты под руководством главного инженера шахты. Результаты осмотра оформляются актом.
Ликвидированы вертикальные выработки, имеющие выход на поверхность, не реже одного раза в год должны контролироваться на величину усадки закладального материала и при величине усадки более 50 м должна выполняться их дозасипка. Контроль газовыделения через ликвидированы стволы должен осуществляться предприятием - правопреемником или по его поручению специализированной организацией в соответствии с требованиями действующего законодательства.
4. Ликвидированы горные выработки должны быть своевременно отражены на планах горных выработок. Результаты выполнения проектов ликвидации выработок и ежегодных осмотров ликвидированных выработок оформляются актами.
3. Расконсервация шахт
1. Расконсервация шахты с целью восстановления его работы по добыче угля осуществляется по проекту с соблюдением требований промышленной безопасности, охраны недр и окружающей среды. Проектные организации обязаны осуществлять авторский надзор за выполнением проектных решений при расконсервации шахты.
2. В проекте расконсервации шахты должны быть отражены состояние горных выработок, производственных и санитарно-бытовых зданий, сооружений, водоотливных и вентиляторных установок и другого стационарного оборудования.
3. В проекте определяются виды, последовательность и способы выполнения работ по расконсервации шахты. Проект должен содержать, в частности:
а) результаты проведения технической экспертизы основных фондов предприятия, розконсервуеться, с оценкой возможности его дальнейшего использования;
б) мероприятия по безопасной расконсервации шахты;
в) мероприятия по раскрытию изоляции горных выработок;
г) меры по организации устойчивого проветривания горных выработок;
г) методы восстановления горных выработок до проектных сечений;
д) мероприятия по организации и монтажа оборудования, необходимого для восстановления горных выработок.
Начальник управления организации
государственного надзора в угольной
промышленности
СОГЛАСОВАНО:
Первый заместитель Министра
угольной промышленности Украины
Ю. Чередниченко
Первый заместитель Министра,
главный государственный санитарный
врач Украины
Заместитель Министра по вопросам
чрезвычайных ситуаций и по делам
защиты населения от последствий
Чернобыльской катастрофы
Директор исполнительной дирекции Фонда
социального страхования от несчастных
случаев на производстве и
профессиональных заболеваний Украины
Первый заместитель Председателя Государственного
комитета ядерного регулирования
Украина
Вице-президент Национальной
академии наук Украины
академик НАН Украины
В. о. президента Всеукраинской
ассоциации работодателей
Генеральный директор Союза
арендаторов и предпринимателей Украины
В. о. президента Союза предпринимателей
малых, средних и приватизированных
предприятий Украины
Исполнительный Вице-президент
Конфедерации работодателей Украины
А. Мирошниченко
Председатель Независимого профсоюза
горняков Украины
М. Я. Волынец
Заместитель председателя Профсоюза
работников угольной промышленности
Украина
Первый заместитель Министра
регионального развития и
строительства Украины
Ремонтом горной выработки называют работы по исправлению деформированной крепи, расширение сечения выработки, исправление профиля пути и его параметров, исправление водоотливной канавки.
Различают следующие виды ремонта: текущий (частичный), средний, капитальный и восстановление выработки (ликвидация завалов).
При текущем ремонте заменяют отдельные поломанные или деформированные рамы крепи или их элементы, затяжка, заделывают трещины или небольшие вывалы в монолитной крепи, выработки очищают от грязи, подсыпают балласт, устраняют дефекты рельсового пути, ремонтируют и очищают водоотливные канавки.
| Способы частичного ремонта деревянной крепи. |
 |
| а – для замены сломанного верхняка стойки ремонтируемой рамы сшивают досками 2 со стойками соседних рам или подпирают их специальными упорами – вилками 1; б - в неустойчивых породах сломанный верхняк заменяют под защитой забивной крепи; в- при замене обеих стоек под верхняк подбивают две временные стойки 3(или ВК-7), а затем сломанные стойки заменяют новыми; г- при замене одной сломанной стойки – одну временную стойку 3; д- если установка временной стойки мешает движению транспорта – один конец лома 5 заводят под верхняк соседней рамы, а другой поднимают и прикрепляют скобой 4 к стойке ближайшей рамы; е- если нужно заменить несколько стоек в соседних рамах – то верхняки ремонтируемых рам поддерживают временными стойками, подбитыми под прогон 6; ж- для замены лежня в полной крепежной раме под верхняк ремонтируемой рамы устанавливают два коротких продольных прогона 6, опирающийся на временные стойки 3, затем временно удаляют стойки рамы, извлекают поломанный лежень, укладывают новый, устанавливают постоянные стойки, убирают короткие прогоны и расклинивают раму. |
Негодные затяжки удаляют по одной, чтобы не допустить вывала породы. Заводят новые, забучивают пустоты.
Ремонт металлической крепи производят аналогично.
В бетонной крепи заделывают трещины и заменяют небольшие участки. Сильно деформированные участки удаляют и образовавшиеся окна заделывают бетоном или железобетоном.
При ремонте рельсового пути подтягивают болты на стыках, заменяют часть рельс, стрелок, шпал, перебивают костыли.
При среднем ремонте производят замену рам, установку промежуточных рам (арок), а так же поддирку почвы без перестилки рельсового пути.
При капитальном ремонте производят сплошную замену крепи, расширение поперечного сечения выработки, поддирку почвы с перестилкой рельсового пути, восстановление или проведение новой водосточной канавки. При замене удаляют струю крепь, выпускают породу, грузят её в вагонетки и устанавливают новую крепь. Если производят подрывку породы, то применят отбойные молотки, БВР, комбайны, поддирочные машины.
Все текущие ремонтные работы должны проводиться согласно мероприятий и правил безопасности.
Все остальные виды ремонта должны проводиться в соответствии с паспортом ремонта.
 |
| Поддирочная машина PSU 9000 |
 |
| Поддирочная машина ПМ 1100 |
Меры безопасности.
При оборудовании выработок конвейером должны быть приняты меры против случайного включения его в работу.
При угле наклона выработки свыше 18 градусов запрещается выполнять ремонтные работы более чем в одном пункте по её длине.
При проведении ремонтных работ в стволах, уклонах, бремсбергах запрещается подъем и перемещение по ним людей, не занятых на ремонте.
На каждую выработку составляется документ (паспорт), который представляет собой журнал, содержащий все данные о ремонте выработки, объемах и времени выполнения.
Паспорт ремонта состоит из пояснительной записки и графической части.
В пояснительной записке указывают виды нарушений, подлежащих ремонту, причины их вызвавшие, описывают организацию труда и вопросы техники безопасности, приводят расчет трудоемкости и стоимостных показателей выполняемых работ. Особо выделяют мероприятия, направленные на предупреждение развития нарушений крепи и породных обнажений в период выполнения ремонта. Указываются меры контроля. При необходимости выпуска породы и образования пустот обосновывают порядок работ, выполняемых при этом.
В графической части показывают сечение и разрез проектной выработки и указывают основные размеры и особенности применяемой крепи. Обязательно показывают характер нарушенности крепи и породных обнажений с размерами смещений и прогибов крепи, трещин, вывалов и пр. В графической части необходимо показать усиления отдельных элементов ремонтируемого участка и смежных с ним. В графической части должны быть представлены график организации работ и основные технико – экономические показатели.
Паспорт ремонта согласовывают и утверждают в установленном порядке. Все лица, занятые на этих работах должны быть ознакомлены с паспортом под роспись.
После выполнения ремонтных работ паспорт ремонта сохраняют как приложение к паспорту данной выработки.
Восстановление горных выработок.
Восстановление выработок производят после завалов, происшедших по разным причинам. Перед тем как начать работу по разборке завала, необходимо установить его размеры и на границе завала отремонтировать или усилить крепь, для того, чтобы не допустить его дальнейшего распространения. Применяют два способа восстановления выработок: с выпуском породы из зоны завала и без выпуска.
| Схема восстановления выработок |
 |
В местах заколов в кровле установить дополнительные стойки или распорки
(Рис а) 1, в сводах выложить деревянные костры 2.
Работы по выпуску породы осуществляют под защитой крепи (Рис б), состоящей из бревен длиной 3-5м, уложенных одними концами на ранее установленную крепь, а другими - на обрушенную породу. Применяют также передвижные щиты – платформы (Рис10-2в), состоящие из тележки 1, ручной лебедки 2, предохранительного перекрытия 3, четырех гидравлических стоек 4 и перегружателя 5. По мере уборки породы и установки крепи щит- платформу передвигают.
При высоте свода обрушения до 2м выкладывают деревянные костры, при 2-5м устанавливают распорную многоярусную крепь, при большей высоте – укладывают 3-5 рядов накатника из бревен с насыпкой сверху породы (1-1,5м).
Восстановление выработки с выпуском породы применяют при завалах длиной до 50м. Если завалы более обширные – целесообразно пройти новую выработку.
Восстановление выработок без выпуска породы применяют при завалах большой протяженности и значительной высоты. Обрушенную породу вынимают только в пределах сечения выработки, а остальную породу удерживают, применяя забивную крепь или проходческие щиты.
При возведении забивной крепи (Рис г,д) у забоя устанавливают раму 1, оставляя зазор между верхняком и кровлей, в который забивают клинья 3. когда клинья будут забиты на половину своей длинны , устанавливают промежуточную раму 2, которая служит опорой для кольев. После этого колья забивают на всю длину. Затем под защитой кольев убирают породу. После уборки породы заводят вспомогательный верхняк 4, под который снова устанавливают раму на той высоте, что и раму 1. В промежуток между её верхняком и верхняком 4 забивают колья на половину их длины, устанавливают новую промежуточную раму и т.д.
Вместо деревянных кольев могут использоваться металлические клинья.
Для восстановления выработки составляется паспорт (проект) восстановления выработки, который должен быть подготовлен и утвержден за 5 дней до начала восстановительных работ. В паспорте обязательно предусматривают мероприятия, направленные на предупреждение развитие деформаций при ведении работ по разбору завала ( восстановлению выработки). Все лица, которые будут заняты на восстановительных работах, должны быть ознакомлены с паспортом работ и готовить необходимые материалы и оборудование для проведения восстановительных работ.
Погашение выработок.
Погашение выработок – ликвидация горных выработок надобность в которых полностью отпала. Ликвидируемые выработки должны быть изолированы от действующих, а оборудование, крепь, рельсы, трубы – демонтированы для повторного использования, если это экономически целесообразно. Извлечение крепи является сложной и опасной операцией, так как возможно обрушение пород. Поэтому допускается извлечение крепи только механизированным способом с безопасного расстояния и в присутствии лица технического надзора. Применяются специальные машины МИК-2М, МИК-3, КИМ, МРА-1; различные лебедки, которые устанавливаются на расстоянии не менее 8м от участка погашения. В выработках с углом наклона от 15 – 30 градусов извлекать крепь разрешается только снизу вверх, а свыше 30 градусов крепь не извлекают.
Устья выработок изолируют перемычками.
Погашение выработок проводится по специальному паспорту, который составляют и утверждают в установленном порядке. Он предусматривает: средства механизации, организацию работ, безопасное их ведение, контроль за выполнением работ, необходимые мероприятия по предупреждению обрушений и самопроизвольного погашения выработок.
Все работы по погашению выработки ведутся в присутствии лица технического надзора.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходке и погашении горных выработок. Оно направлено на обеспечение возможности передвижения щита как вперед, так и назад для погашения выработки после ее проходки без просадки земной поверхности. Способ включает разработку породы, ее транспортирование, возведение крепи и передвижение щита к забою. Для погашения выработки щит передвигают в обратном направлении к устью выработки с одновременной подачей забутовочного материала. В щите со стороны забоя устанавливают опорный элемент, удаляют часть крепи, образовавшееся пространство перед опорным элементом заполняют забутовочным материалом. Затем одновременно передают усилие на щит для его передвижения к устью выработки и на опорный элемент для его перемещения вдоль выработки в сторону забоя и подпрессовки забутовочного материала. Устройство представляет проходческий щит с корпусом из трех частей. Передняя часть выполнена в виде ножевой оболочки, в средней по ее периметру размещены гидродомкраты перемещения щита, а хвостовая часть корпуса выполнена в виде оболочки для возведения крепи. Щит имеет опорный элемент, установленный с возможностью перемещения относительно продольной оси корпуса и выполненный с возможностью перекрытия всего сечения ножевой оболочки корпуса. Гидродомкраты перемещения опорного элемента установлены в средней части корпуса с возможностью одновременного отталкивания его от щита. Ножевая оболочка выполнена из внутреннего конического и наружного цилиндрического ножевых колец. Гидродомкраты перемещения щита установлены с возможностью соединения с неподвижно закрепленными на устье горной выработки стержнями с возможностью подтягивания его в сторону крепи. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для погашения горных выработок.
Известен способ (1) проходки горных выработок, в котором производят разработку породы (грунта) в забое перед ножевым кольцом проходческого щита, погрузку породы и ее транспортирование, возведение обделки (крепи) из колец, перемещение щита вперед на забой за счет подключения щитовых гидравлических домкратов, цилиндры которых жестко закреплены в средней (опорной) части щита, а штоки специальными башмаками упираются в торец неподвижного кольца возведенной обделки (крепи). После перемещения щита на ширину кольца крепи штоки щитовых гидравлических домкратов убирают в исходное положение и возводят новое кольцо крепи, затем цикл повторяют.
Данный способ является наиболее близким аналогом данному изобретению по технической сути и достигаемому результату.
Недостатком этого способа является то, что он не может быть использован для погашения горных выработок.
В основу изобретения положена задача разработать способ проходки горных выработок, основой которого является передвижение проходческого щита в обратном направлении от забоя к устью горной выработки с одновременной подачей забутовочного материала в пространство между проходческим щитом и забоем, что необходимо для погашения горной выработки и предотвращения обрушения породы и просадки земной поверхности.
Задача решается тем, что предлагается способ проходки горных выработок, включающий разработку породы в забое, погрузку и транспортирование ее, возведение крепи и передвижение щита вперед к забою горной выработки, в котором, согласно изобретению, проходческий щит передвигают в обратном направлении от забоя к устью горной выработки с одновременной подачей забутовочного материала, при этом в щите со стороны забоя устанавливают опорный элемент, удаляют часть крепи, образовавшееся пространство перед опорным элементом заполняют забутовочным материалом, затем одновременно передают усилие на проходческий щит для его передвижения в сторону устья горной выработки и на опорный элемент, для его перемещения вдоль выработки в сторону забоя для подпрессовки забутовочного материала.
Операция по передвижению проходческого щита в обратном направлении от забоя к устью горной выработки с одновременной подачей забутовочного материала и его прессованием необходима для предотвращения просадки земной поверхности при погашении горной выработки, что является обязательным условием при проведении подземных работ. В то же время, необходимым условием погашения является одновременная передача усилия на опорный элемент для его движения в сторону забоя для подпрессовки забутовочного материала и на соединенные с неподвижно установленными продольными стержнями гидравлические домкраты перемещения проходческого щита для его движения в обратном направлении в сторону устья выработки.
Известно устройство (2) для проходки горных выработок, представляющее собой проходческий щит, включающий металлическую оболочку (корпус), как правило, цилиндрической формы, состоящую из трех основных частей. Передняя часть выполнена с цилиндрической режущей кромкой (ножевая оболочка или выступающий козырек) в верхней части забоя. Средняя часть оболочки (корпуса) является опорной. В ней по периметру размещены гидравлические домкраты перемещения проходческого щита. Хвостовая часть щита представляет собой цилиндрическую оболочку, внутри которой возводят очередное кольцо крепи.
Данное устройство является наиболее близким аналогом устройству по данному изобретению по технической сути и достигаемому результату.
Недостатком данного проходческого щита является то, что в его конструктивном исполнении не предусмотрена возможность передвижения обратным ходом, что необходимо для погашения горной выработки.
В основу изобретения положена задача разработать проходческий щит с такими элементами конструкции и их связями, которые обеспечили бы погашение горной выработки и предотвращение просадки земной поверхности за счет введения опорного элемента с гидравлическими домкратами его перемещения, а также установки данных гидравлических домкратов таким образом, чтобы при передаче им усилия одновременно происходило отталкивание от щита опорного элемента и подтягивание в сторону крепи самого щита.
Задача решается тем, что предлагается проходческий щит, включающий корпус, состоящий из трех частей, передняя из которых выполнена в виде ножевой оболочки, в средней части по ее периметру размещены гидравлические домкраты перемещения проходческого щита, а хвостовая часть корпуса выполнена в виде оболочки для возведения крепи, который, согласно изобретению, снабжен установленным с возможностью перемещения относительно продольной оси корпуса опорным элементом, выполненным с возможностью перекрытия всего сечения ножевой оболочки корпуса, и гидравлическими домкратами перемещения опорного элемента, установленными в средней части корпуса, при этом ножевая оболочка выполнена из внутреннего конического и наружного цилиндрического ножевых колец, гидравлические домкраты перемещения проходческого щита установлены с возможностью соединения с неподвижно закрепленными на устье горной выработки стержнями с возможностью подтягивания проходческого щита в сторону крепи, а гидравлические домкраты перемещения опорного элемента установлены с возможностью одновременного отталкивания его от щита.
Отличительные признаки, касающиеся введения и установления опорного элемента с гидравлическими домкратами, его перемещения, а также установления гидравлических домкратов с возможностью одновременного подтягивания и отталкивания, обеспечивают проходческому щиту передвижение в обратном направлении от забоя к устью горной выработки с одновременным прессованием забутовочного материала, что, в свою очередь, обеспечивает погашение горной выработки.
На фиг.1 и 2 схематично изображен принцип реализации изобретения. На фиг.1 представлен продольный вид щита при его движении вперед. На фиг.2 представлен продольный вид щита при его движении назад.
Устройство представляет собой проходческий щит, корпус которого состоит из трех частей, передняя из которых выполнена в виде ножевой оболочки, состоящей из двух ножевых колец 1 и 2, из которых кольцо 1 является наружным и выполнено цилиндрическим, а второе внутреннее кольцо 2 выполнено коническим. В средней части корпуса, которая может быть выполнена в виде опорного кольца 3, по периметру размещены гидравлические домкраты 4 перемещения проходческого щита и гидравлические домкраты 5 перемещения опорного элемента 6 (диафрагмы), которым подпрессовывают забутовочный материал в забое горной выработки.
Гидравлические домкраты 5 опорного элемента 6 соединены с опорным кольцом 3 щита и позволяют элементу 6 перемещаться относительно корпуса щита вдоль его оси. Кроме того, гидравлические домкраты 5 дополнительно способствуют перемещению проходческого щита в обратном направлении от забоя к устью горной выработки.
Ножевые кольца 1 и 2 могут быть разборными и состоять из соединенных сегментов. Хвостовая часть корпуса выполнена в виде оболочки 7, состоящей из сегментов, под защитой которой монтируют и демонтируют крепь 8. Крепь собирают из блоков в кольцо специальными крепежными элементами (болтами, шпильками), которыми эти же кольца одновременно соединяют в осевом направлении.
Для обратного движения проходческого щита крепежные элементы уложенных колец соединяют между собой, образуя тем самым вдоль всей выработки внутри блоков единые металлические продольные стержни 9, проходящие через специальные технологические отверстия, выполненные в крепи 8. Продольные стержни 9 неподвижно закреплены на устье горной выработки. При этом штоки его гидравлических домкратов через башмаки 10 крепят к неподвижно закрепленным разборным продольным стержням 9.
Во время проходки горной выработки и движения проходческого щита в прямом направлении для перемещения породы используют, например, тележку, конвейер или другие механизмы (на чертеже не показано). Гидравлические домкраты входят в гидросистему (на чертежах не показана) управления передвижением проходческого щита, которая включает также насосную станцию, аппаратуру, шланги и т.п.
Изобретение реализуют следующим образом.
При выполнении операций по погашению горной выработки, для движения проходческого щита в обратном направлении, производят перемонтаж гидравлических домкратов и монтаж опорного элемента 6. Для этого демонтируют внутреннее ножевое кольцо 2 и под защитой наружного ножевого кольца 1 устанавливают опорный элемент 6, которым перекрывают все сечение кольца 1. Ножевая оболочка выполнена из двух колец, внутреннее из которых коническое, т.к. для продвижения щита вперед необходимо преодолеть значительное сопротивление породы. В известных конструкциях проходческих щитов для преодоления значительного сопротивления породы обычно ножевое кольцо выполняют с наружной цилиндрической режущей кромкой, с выступающим козырьком или целиком конической формы. Для заявленного изобретения данная конструкция неприемлема, т.к. для движения щита назад козырек (коническая форма ножевой оболочки) будет мешать, поэтому при обратном ходе проходческого щита ножевое кольцо конической формы демонтируют.
Разбирают очередное кольцо крепи 8, находящееся под защитой оболочки 7 щита, выдвигают гидравлические домкраты 4 перемещения щита, башмаки 10 которых крепят к неподвижно закрепленным на устье выработки продольным стержням 9, за счет чего осуществляют подтягивание проходческого щита к крепи в сторону устья горной выработки.
Дополнительными гидравлическими домкратами 5 перемещают опорный элемент 6 от забоя внутрь щита и в образовавшееся пространство одновременно подают забутовочный материал, например, конвейером или с помощью насоса в зависимости от вида забутовочного материала. Затем включают дополнительные гидравлические домкраты 5 на прямой ход, и опорный элемент 6 перемещается вдоль оси выработки в сторону забоя, производя, таким образом, уплотнение забутовочного материала по всей площади забоя и одновременное отталкивание опорного элемента 6 от проходческого щита.
Одновременно с включением гидравлических домкратов 5 перемещения опорного элемента 6 на прямой ход включают гидравлические домкраты 4 перемещения щита на обратный ход, нагрузка от них передается по неподвижно закрепленным продольным стержням 9 на устье выработки (на чертеже не показано), исключая тем самым нагрузку на кольцевую крепь, и щит перемещается вдоль оси выработки в направлении крепи в сторону устья горной выработки. Таким образом, при погашении горной выработки происходит подтягивание проходческого щита в сторону крепи к устью горной выработки и одновременное отталкивание опорного элемента 6 от щита, что дополнительно способствует перемещению щита обратным ходом.
После осуществления полного хода гидравлических домкратов 4 перемещения щита отсоединяют башмаки 10 от неподвижно закрепленных продольных стержней 9, снова разбирают очередное кольцо крепи 8, возвращают в исходное положение опорный элемент 6, перед которым заполняют вновь образовавшееся пространство забутовочным материалом, например пенобетоном, породой, смесью и т.п., вновь подпрессовывают опорный элемент 6 и производят передвижку щита в прежней последовательности.
Предлагаемое изобретение, за счет обеспечения проходческому щиту возможности передвигаться не только вперед, но и назад, позволяет осуществить погашение горной выработки после ее проходки без просадки земной поверхности. Одновременно предлагаемое изобретение позволяет извлечь проходческий щит данной конструкции из горной выработки для его повторного использования.
1. Шахтное и подземное строительство. Москва, Издательство Академии горных наук, 2001. Т. II. С. 58.
2. Шахтное и подземное строительство. Москва, Издательство Академии горных наук, 2001. Т. II. С. 35-39.
1. Способ проходки и погашения горных выработок с использованием проходческого щита, характеризующийся тем, что он включает разработку породы в забое, погрузку и транспортирование ее, возведение крепи, передвижение проходческого щита вперед к забою горной выработки, причем для погашения горной выработки проходческий щит передвигают в обратном направлении от забоя к устью горной выработки с одновременной подачей забутовочного материала, при этом в проходческом щите со стороны забоя устанавливают опорный элемент, удаляют часть крепи, образовавшееся пространство перед опорным элементом заполняют забутовочным материалом, затем одновременно передают усилие на проходческий щит для его передвижения в сторону устья горной выработки и на опорный элемент для его перемещения вдоль выработки в сторону забоя для подпрессовки забутовочного материала.
2. Устройство для проходки и погашения горных выработок, представляющее собой проходческий щит, характеризующееся тем, что оно включает корпус, состоящий из трех частей, передняя из которых выполнена в виде ножевой оболочки, в средней части по ее периметру размещены гидравлические домкраты перемещения проходческого щита, а хвостовая часть корпуса выполнена в виде оболочки для возведения крепи, причем проходческий щит снабжен установленным с возможностью перемещения относительно продольной оси корпуса опорным элементом, выполненным с возможностью перекрытия всего сечения ножевой оболочки корпуса, и гидравлическими домкратами перемещения опорного элемента, установленными в средней части корпуса, при этом ножевая оболочка выполнена из внутреннего конического и наружного цилиндрического ножевых колец, гидравлические домкраты перемещения проходческого щита установлены с возможностью соединения с неподвижно закрепленными на устье горной выработки стержнями с возможностью подтягивания его в сторону крепи, а гидравлические домкраты перемещения опорного элемента установлены с возможностью одновременного отталкивания его от щита.
Техническое состояние горизонтальных и наклонных выработок должны проверяться должностными лицами участков, в ведении которых они находятся: горными мастерами участков - ежесменно, начальниками или заместителями (помощниками) начальников участков - ежесуточно, горными мастерами участков ВТБ - при контроле ими состояния рудничной атмосферы.
К нарушениям технического состояния крепи относятся: наличие заколов и пересекающихся трещин в монолитной бетонной или железобетонной крепи (эти нарушения особо опасны, так как обрушение хрупко разрушающегося бетона происходит практически мгновенно); деформация в виде выполаживания сборной железобетонной или блочной крепи (при этом смежные соединения - шарниры выходят на одну прямую линию, образуя мгновенно изменяемую систему, и сборная крепь теряет свою устойчивость; деформация сегментов металлической крепи из спецпрофиля, разрыв хомутов замковых соединений (обычно такие нарушения являются следствием несоблюдения требований к установке металлической крепи, заключающееся в отсутствии специальной расклинки в районе замковых соединений, при этом крепь не работает в податливом режиме и деформируется); деформация затяжек, в результате чего они не выполняют ограждающих функций; разрушение породы под опорной шайбой анкерной крепи, в результате чего уменьшается натяжение штанги и нарушается условие равновесия горного массива и анкерной крепи, происходит срыв натяжной гайки анкерной крепи при ее перегрузке и недостаточное натяжение штанги, снижающее ее работоспособность; поломы ножек и верхняков деревянной крепи.
Перекрепление (ремонт) выработки с целью замены крепи, пришедшей в негодность, увеличения ее поперечного сечения, устранения пучения почвы и связанный с этим ремонт рельсового пути и др. должно производиться по паспорту, утвержденному главным инженером шахты, с которым знакомят под расписку горных мастеров и рабочих. При этом перекрепление сопряжений штреков с квершлагами, бремсбергами, уклонами, камерами, ходками должно производиться в присутствии сменного руководителя работ на участке.
Работы по перекреплению выработки должны вестись от ствола или от исправных выработок, связанных со стволом, чтобы обеспечивался безопасный выход работающих в случае завала.
Как правило, ремонт крепи требует ее полного или частичного извлечения, сопровождающегося выпуском породы. При этом нарушается равновесие, установившееся со временем между крепью и вмещающим выработку горным массивом, породы снова приходят в движение и могут вызвать повторные деформации ремонтированной или замененной крепи, а существенное уменьшение плотности крепи может привести к обрушению массива.
Поэтому допускается повременное удаление только двух рам (арок) крепи, требуется тщательное заполнение (забучивание) пустот за крепью, а в связи с потерей устойчивости рам (арок), находящихся впереди и сзади удаляемых, - обязательная их расшивка и усиление распорками или стойками.
При перекреплении горизонтальных выработок с электровозной откаткой должны быть выставлены световые сигналы на расстоянии длины тормозного пути, но не менее 80 м в обе стороны от места работ.
Перекрепление наклонных откаточных выработок при бесконечной откатке разрешается производить только при освобожденном от вагонеток канате. Допускается оставлять вагонетки, предназначенные для ремонта выработки, при условии их надежного закрепления, а в выработках с концевой канатной откаткой, кроме того, прикрепления их к тяговому канату.
Работы по ликвидации завалов в очистных и подготовительных выработках (независимо от размера завала по длине выработки) должны производиться в соответствии со специальными мероприятиями, утвержденными главным инженером шахты. Места завалов наносятся на планы горных выработок.
При проведении ремонтных работ в вертикальных и наклонных выработках запрещается подъем (спуск) и передвижение по ним людей, не занятых на ремонте. Запрещается одновременно производить ремонтные работы в указанных выработках более чем в одном месте, за исключением выработок с углом наклона до 18°. При спуске и подъеме грузов должна быть сигнализация от лиц, принимающих груз, к рукоятчику-сигналисту или машинисту подъемной установки.
Крепь и армировка вертикальных, наклонных (свыше 45°) стволов и скважин, оборудованных подъемными установками, должны осматриваться ежесуточно - специально назначенными лицами, раз в неделю - механиком подъема, не реже одного раза в месяц - главным механиком и одного раза в квартал - главным инженером шахты.
Крепь наклонных (до 45°) стволов ежесменно осматривается горными мастерами, ежесуточно - начальниками участков или их заместителями (помощниками), в ведении которых находятся выработки, и один раз в квартал - главным инженером шахты. Результаты осмотра и принимаемые меры по устранению нарушений заносятся проверяющими в Книгу осмотра стволов шахт.
В период строительства (реконструкции) шахты крепь и армировка стволов при их проходке, углубке и эксплуатации должны осматриваться начальником или главным инженером шахтопроходческого (шахтостроительного) управления не реже одного раза в месяц. Кроме того, армировка должна осматриваться главным или старшим механиком не реже двух раз в месяц, а механиком подъема - не реже одного раза в неделю.
В проектах строительства главных стволов шахт должно быть предусмотрено наблюдение за состоянием крепи в процессе строительства с помощью контрольно-измерительных устройств. Наблюдение за состоянием крепи возлагается на маркшейдерскую службу организации, осуществляющую строительство. В вертикальных стволах не реже чем один раз в два года должны производиться замер зазоров и профильная съемка армировки.
В проекте по ремонту ствола должно предусматриваться перекрытие ствола ниже места ремонта предохранительным полком, исключающим падение в ствол кусков породы, элементов крепи, армировки и инструментов; перекрытие ствола на высоте не более 5 м от места работы для защиты работающих от случайно падающих сверху предметов; производство работ с укрепленного неподвижного или подвесного полка (с этого полка до полка лестничного отделения должна быть подвесная лестница, работающие по ремонту ствола должны использовать предохранительные пояса).
При производстве каких-либо работ в зумпфе движение подъемных сосудов по стволу полностью прекращается, а работающие в зумпфе должны быть защищены от случайного падения предметов сверху.
Погашение выработок должно производиться по проекту, утвержденному главным инженером шахты, предусматривающему применение механизмов для извлечения крепи.
Извлечение крепи из горизонтальных и наклонных выработок с углами наклона до 15° должно осуществляться с погашением выработки в направлении, имеющем выход к стволу шахты. Извлечение крепи в наклонных выработках с углом наклона от 15° до 30° производится только в направлении снизу вверх. Извлечение крепи из стволов и других вертикальных выработок, а также из наклонных выработок с углом наклона более 30° не допускается.
Ликвидация шахт должна производиться по проектам в соответствии с требованиями Инструкции о порядке ликвидации и консервации предприятий по добыче полезных ископаемых. При разработке проектов ликвидации шахт предусматриваются мероприятия по предотвращению возможного проникновения на поверхность метана и других газов; предупреждению сдвижения земной поверхности после ликвидации шахты; оценка опасности и предотвращения заражения токсическими веществами атмосферы, поверхностных вод и соседних шахт; оценка опасности и предотвращения возможности подтопления земной поверхности и соседних шахт.
Ликвидируемые вертикальные горные выработки, имеющие выход на поверхность (стволы, шурфы и скважины диаметром 200 мм и более), должны полностью засыпаться негорючими, нетоксичными материалами (кроме глины), а затем перекрываться железобетонными полками. На время ликвидации выработок устья их должны ограждаться.
Устья ликвидируемых наклонных выработок, имеющих выход на земную поверхность, должны быть закрыты не менее чем двумя кирпичными, каменными или бетонными перемычками, без извлечения крепи между перемычками и засыпкой участка между ними негорючими и нетоксичными материалами.
Устья ликвидируемых выработок должны быть ограждены водоотводными канавами, а при необходимости принимаются дополнительные меры против затопления действующих горных выработок.
Ликвидированные горные выработки должны быть своевременно отражены на планах горных работ.
Читайте также: