Выбор материала и конструкции крепи

Выбор материала и конструкции крепи

 

 

Окончательный выбор формы поперечного сечения горной выработки и типа крепи можно сделать только после расчёта горного давления на крепь выработки в заданных горно-геологических условиях. Но для расчёта горного давления и параметров крепи необходимо произвести предварительный выбор формы поперечного сечения выработки, материала и конструкции крепи, чтобы расчёт был конкретным.

Предварительный выбор формы поперечного сечения, конструкции и материала крепи горной выработки производится с учётом срока службы этой выработки, устойчивости горных пород, ориентировочной величины и направления горного давления.

На наклонных и крутопадающих пластах принимается подковообразная арочная крепь, которая лучше сопротивляется боковым смещениям и нагрузкам, характерным для крутопадающих пластов.

Так как срок службы выработки 13 лет, то предварительно выбираем подковообразную арочную крепь.

 

 

Расчет параметров буровзрывных работ

Расчет расхода взрывчатого вещества на заходку и зарядов шпуров

    Расход ВВ на заходку рассчитываем по формуле:

 

                                   , кг                              (19)

 

 

    Средний заряд определяется по формуле:

 

                               , кг/шп                                    (20)

 

 

Заряды врубовых шпуров принимаются на 15-25% больше средней величины заряда; заряды вспомогательных шпуров – равными среднему заряду; заряды оконтуривающих и угловых шпуров – на 10-20% меньше среднего заряда.

 

Ориентировочные заряды шпуров:

 

           , кг;                          (21)

 

                             , кг;                                 (22)

 

                , кг;                          (23)

 

                , кг;                             (24)

 

 

 

 

 

 

Заряды шпуров корректируются таким образом, что бы они состояли из целого числа патронов, т.е. масса зарядов должна быть кратной массе патрона. Тогда принимаем:

 

= 1,4 кг;

 

= 1,2 кг;

 

= 1 кг;

 

= 1 кг.

    Фактический расход ВВ на заходку:

 

,кг    (25)

 

где соответственно число врубовых, вспомогательных, оконтуривающих и угловых шпуров.

 

 

Расчет показателей взрыва

Подвигание забоя за цикл:

 

                                 ,м                                    (38)

 

 

Объем взорванной породы в массиве:

 

                                 ,                                    (39)

 

 

Фактический расход ВВ на 1  породы:

 

                     ,                            (40)

 

 

 

Расход ВВ на 1 пог. м. выработки:

 

                   ,кг/м                             (41)

 

 

Расход электродетонаторов на 1  породы:

 

                                                          (42)

 

 

Расход электродетонаторов на 1 пог. м. породы:

 

                                                   (43)

 

 

Объем буровых работ на 1  выработки:

 

             ,                            (44)

 

 

Объем буровых работ на 1 пог. м. выработки:

 

                , шпм/м                             (45)

 

 

4 Проходческие работы и требования правил безопасности при их выполнении

Бурение шпуров

Общие требования безопасности к выполнению работы: бурильщиками шпуров и скважин допускаются лица мужского пола не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение и получившие удостоверение крепильщика, прошедшие медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний, имеющие II группу по электробезопасности и соответствующее удостоверение на право допуска к самостоятельной работе.

 По характеру производственной деятельности крепильщики, бурильщики шпуров и скважин (в дальнейшем бурильщики) выполняют работы на всех подземных участках рудника, поэтому они обязаны знать пути движения к запасным выходам, предусмотренные Планом ликвидации аварий на руднике со всех подземных участков рудника.

Выполнение работ в недействующих тупиковых горных выработ­ках возможно только после предварительного проветривания и замера содержания горючих газов лицом технического надзора.

Бурильщики проходят:

– Вводный инструктаж по охране труда и правилам пожарной бе­зопасности;

– Предварительное обучение: по охране труда, по оказанию пер­вой помощи при несчастных случаях, правилам пользования самоспасателем (при поступлении на работу);

– Первичный инструктаж по охране труда на рабочем месте;

– Производственное обучение (стажировку) на рабочем месте;

– Проверку знаний по вопросам охраны труда на допуск к само­стоятельной работе - 1 раз в год;

Повторный инструктаж по охране труда - один раз в полугодие;

– Проверку знаний «ПТЭ и ПТБ электроустановок потребителей» в квалификационной комиссии рудника — один раз в год;

– Внеплановый инструктаж;

– Целевой инструктаж;

– Периодический медицинский осмотр - 1 раз в 2 года.

 

Бурильщики должны знать и соблюдать:

–Настоящую инструкцию;

– Паспорта крепления и управления кровлей выработки, в кото­рой ведутся работы по креплению в объеме своих трудовых обязаннос­тей;

– Паспорт буровзрывных работ в горной выработке или в очистном забое, где производятся буровзрывные работы в объеме своих трудовых обязанностей;

– Технические условия на крепление в соляных породах конусов для подвески блоков и грузоподъемных приспособлений;

– Инструкцию по замеру концентрации газов переносными шахт­ными интерферометрами;

– Типовой паспорт проведения работ по разупрочнению порей основной кровли при слоевой выемке калийных пластов;

– Проекты и паспорта на инициирование выброса и пересечение геологических нарушений типа «мульд погружения» проходческими (очистными) комплексами на пластах, опасных по газодинамическим явлениям;

– Инструкцию по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по газодинамическим явлениям;

– План ликвидации аварий на участке, где ведутся работы.

Любая работа, производимая в отдаленных горных выработках крепильщиками (бурильщиками), должна выполняться звеном в количестве не менее 2-х человек. Перечень отдаленных от основных рабочих мест выработок (забоев) один раз в полугодие утверждается главным инженером рудника.

Крепильщик (бурильщик) не допускается к работе или отстраняет­ся от нее в соответствующую смену, если:

– Он появился на работе в состоянии алкогольного, наркотическо­го или токсического опьянения, а также при болезненном состоянии;

– Не прошел установленную проверку знаний по охране труда;

– Не прошел медицинский осмотр в случае и порядке, предусмотренных законодательством;

– Не получил под личную роспись сменное задание;

– Не использует требуемые и исправные средства индивидуаль­ной и коллективной защиты при выполнении работ, связанных повышенной опасностью и вредностью; при отсутствии исправных инструмен­тов, приспособлений, оборудования, соответствующих технологии пору­ченной работы;

– Неоднократно нарушает требования по охране труда;

– Выполняет работы, не предусмотренные и не связанные с зада­нием на

смену.

При выявлении неисправности или нарушения, если это создает опасность,

необходимо немедленно безопасно прекратить работу и вый­ти из опасной зоны; приступить к их устранению, если это входит в трудовые обязанности, в противном случае сообщить об этом руково­дителю смены, а при его отсутствии - диспетчеру рудника. До устране­ния опасности в данной зоне работать запрещается.

Бурильщик обязан отказаться от выполнения ра­боты в зоне, где возникла непосредственная опасность для жизни или здоровья его или окружающих, до устранения этой опасности, а также при не предоставлении ему нанимателем исправных средств защиты, непосредственно обеспечивающих безопасность труда, или ин­струмента, приспособлений, оборудования, соответствующих технологии производства порученной работы.

При несчастном случае необходимо немедленно безопасно пре­кратить работу и освободить пострадавшего от травмирующего фактора, соблюдая личную безопасность; оказать ему первую доврачебную по­мощь, вызвать «скорую медицинскую помощь», сообщить руководителю смены, а при его отсутствии диспетчеру рудника. Сохранить обстанов­ку несчастного случая, если это не угрожает жизни или здоровью самого или окружающих, аварией.

В случае возникновения сомнения в правильности выданного задания или в возможности и правильности его выполнения крепильщик (бурильщик) обязан к его выполнению не приступать или выполнение прекратить, потребовать разъяснений от своего руководителя, а при его отсутствии - от вышестоящего руководителя.

Крепильщик (бурильщик) должен работать только на исправном оборудовании, соблюдая правила технической эксплуатации и правила безопасности, а также пользоваться исправными и соответствующими инструментом, приспособлениями, инвентарем и СИЗ.

Запрещается покидать рабочее место без разрешения руководи­теля работ, отвлекаться и отвлекать иных лиц посторонними делами и разговорами.

Требования безопасности перед началом работ

Перед спуском в шахту бурильщик обязан получить под личную подпись в книге сменных заданий задание на смену от своего руководителя, указания по соблюдению мер, безопасности ра­бот, ознакомиться под роспись с паспортом крепления и управления кровлей подземной горной выработки, в которой ему поручена работа, а при необходимости и с паспортом буровзрывных работ. Одеть исправные и опрятные спецодежду и спецобувь, подготовить исправ­ные и соответствующие средства индивидуальной защиты.

Перед началом выполнения наряда крепильщик (бурильщик) должен:

– Убедиться через лицо технического надзора или старшего звена (бригадира), производящего замер горючих газов, об отсутствии в выра­ботке, где

будут производиться работы, горючих газов. Крепильщик (бурильщик) имеет право по поручению лица технического надзора про­извести замеры содержания в воздушной среде на рабочем месте горю­чих газов самостоятельно.

– Внимательно осмотреть свое рабочее место и обобрать от зако­лов кровлю и борта выработки, для чего на рабочем месте должны быть исправное кайло и ширма. Осмотр рабочего места и оборка заколов должны производиться периодически в течение всей смены.

– Убедиться, что горная выработка, в которой будут производить­ся работы по креплению (бурению), проветривается за счет общешахтной депрессии или вентилятором местного проветривания (ВМП).

– Проверить исправность распорной колонки, электросверла и другого необходимого для работы инструмента (топора, пилы, молот­ка, кайла и др.), состояние электрических кабелей и подготовить их к выполнению работ по креплению или бурению в горной выработке.

– Проверить срабатывание реле утечки.

Перед началом работы ручным электросверлом необходимо про­верить:

– Наличие и надежность креплений болтов, гаек, крышек на элек­тросверле, пусковой аппаратуре, штепсельных разъемах;

– Наличие и исправность вентилятора электросверла, защитного кожуха на нем и надежность его крепления.

– Наличие и целостность изоляции на ручках и крышке (кожухе вентилятора);

– Состояние гибкого кабеля (нет ли повреждений - задиров, порезов, проколов и т.п.). Кабель бурильный может эксплуатироваться при наличии на нем не более 6 завулканизированных горячим способом счалок на 100м длины кабеля.

Кабели к ручному электросверлу могут прокладываться по почве, на­чиная от пускового агрегата (источника питания), если отсутствует опасность их повреждения движущимся транспортом или горной массой.

Перед началом работ по установке деревянной крепи (органной, кустовой и костровой) и возведением вентиляционных перемычек необ­ходимо:

– Подготовить соответствующие исправные инструмент и при­способления к выполнению работ. Кувалды; топоры, лопаты, молоты должны быть правильно насажены, рукоятки их должны быть изготовлены из твердых пород древесины (клена, березы) и не иметь сколов и задиров. Лезвия топора и пилы должны быть хорошо заточены.

– Уточнить у горного мастера место установки крепи (перемычки).

– Произвести заготовку крепежного и строительного материалов необходимых размеров в полном объеме.

Крепильщик (бурильщик) обязан постоянно иметь при себе за­щитные очки,

 

и при бурении восстающих шпуров и скважин пользоваться ими.

Требования безопасности во время работы

Бурильщикам ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

– Работать неисправным инструментом и электросверлом, а так­же находиться в непроветриваемой выработке или работать в выработке, где обнаружены горючие газы сверх допустимых норм;

– Разбуривать негабаритные куски руды, образовавшиеся после взрывных работ, при обнаружении в них не взорвавшихся зарядов (отказов);

– Разряжать не взорвавшиеся заряды (отказы);

– Работать в забое, где имеются не взорвавшиеся заряды (отказы). При обнаружении не взорвавшегося заряда работу необходимо немедленно безопасно прекратить, выйти из опасной зоны, сообщить об этом окружающим, доложить своему руководителю;

– Поддерживать вращающийся бур или винтовой анкер рука­ми и работать электросверлом в спецрукавицах, за исключением антивибрационных причем запрещается помещать руки в зону вращения час­тей электросверла, бурильного инструмента, винтового анкера;

– Бурить шпуры (скважины) в выработках, где производится заряжение шпуров;

– Забуриваться в «стаканы» или в непосредственной близости от них после буровзрывных работ;

– Работать электросверлом при неисправном реле утечки;

– Работать электросверлом, если на ручках или кожухе вентилятора отсутствует изоляция, а крышка вентилятора надежно не закреп­лена;

– Работать электросверлом при нарушении взрывобезопасности (неуплотненном кабельном вводе, отсутствии гаек, болтов или винтов на крышке выключателя и кабельного ввода, а так же если они не обжаты; при нарушении целостности корпуса);

– Использовать для работы кабель с поврежденной оболочкой или незавулканизированными горячим способом счалками;

– Вскрывать и ремонтировать электросверла, штепсель­ные разъемы и электропусковую аппаратуру;

– Работать электросверлом, в котором западает (заедает) ры­чаг отключения электросверла или на рычаге отключения отсутствует или нарушена целостность изоляции;

– Снимать или устанавливать в шпиндель вращателя колонки буровую штангу или винтовой анкер в рукавицах;

– Использовать для работы кабель с поврежденной оболочкой или

 

незавулканизированными горячим способом счалками;

– Вскрывать и ремонтировать электросверла, штепсель­ные разъемы и электропусковую аппаратуру;

– Работать электросверлом, в котором западает (заедает) ры­чаг отключения электросверла или на рычаге отключения отсутствует или нарушена целостность изоляции;

– Снимать или устанавливать в шпиндель вращателя колонки буровую штангу или винтовой анкер в рукавицах;

– При установке штанговой крепи держаться за направляющие буровой колонки. Подноска длинных (более 2м) досок, брусьев и рудничных деревянных стоек должна производиться двумя рабочими. При этом переносимый груз должен находиться на одноименном плече и сбра­сываться по команде идущего сзади.

Подноска закладочного материала (песок, кирпич, куски соли или сильвинита, соляные блоки) должна производиться в ведрах, на носил­ках или поштучно. Переноска цемента осуществляется в специальных мешках. При этом вес переносного груза на одного рабочего не должен превышать 50кг. При переноске груза на носилках необходимо идти в ногу с напарником. Команду для опускания груза, переносимого на носилках, подает рабочий, идущий сзади.

При поперечной распиловке рудничной деревянной стойки или доски необходимо соблюдать осторожность, чтобы отпиливаемый ко­нец, обломившись, не привел к травме, для чего распиловку необхо­димо заканчивать осторожно, замедленными движениями, придерживая отпиливаемый конец рукой.

Тесать рудничную деревянную стойку нужно от вершины к комлю. Становиться при этом надо так, чтобы рудничная деревянная стой­ка располагалась между ног. Чтобы она не разворачивалась, во время тески ее следует закрепить подкладками.

Леса и подмости изготавливаются из доброкачественного материала (доски) толщиной не менее 40мм. Доски с большой сучковато­стью и трещинами применять запрещается. Леса и подмости устанав­ливаются на спланированной и ровной почве выработки (камеры).

Долбление лунок под стойки в почве выработок необходимо производить в защитных очках, предохраняющих от попадания кусков соли в глаза.

Укладку кусков соли (соляных блоков) при возведении вентиля­ционных перемычек нужно производить на заранее выровненное основание (почву).

Необходимо выбирать для укладки плоские, хорошо прилега­ющие друг к другу куски соли. После укладки одного ряда кусков необ­ходимо выровнять уложенные куски путем подсыпки мелкой каменной соли, сильвинита.

При возведении солебетонных перемычек опалубку необходимо установить сразу не на полное сечение выработки, а постепен­но во избежание ее обрушения от удара воздушной волны при взрывных работах.

При возведении вентиляционных перемычек высотою более 1,5м обязательно устройство лесов, подмостей. Доски конструкции ле­сов и подмостей не должны иметь торчащих гвоздей (скоб), в против­ном случае гвозди (скобы) должны быть немедленно удалены или загну­ты.

Подъем на леса и подмости должен осуществляться по стремянкам или приставным лестницам, которые должны отвечать следующим требованиям:

– ширина лестницы должна быть не менее 0,4м;

– расстояние между ступеньками - не более 0,4м;

– угол установки лестниц не должен превышать 80°;

– ступеньки приставных лестниц должны быть врезаны в тетивы, кото­рые не реже чем через 2м должны скрепляться между собой стяжными болтами;

– общая длина приставной лестницы должна обеспечивать работающему возможность производить работу, стоя на ступеньке, находящейся на расстоянии не менее 1м от верхнего конца лестницы.

Подача закладочного материала на леса должна производиться в ведрах, причем куски соли, применяемые в качестве наполни­теля и смешиваемые с цементным раствором должны разбиваться (дро­биться) на почве выработки и иметь размеры в поперечнике не более 20см.

Распорки представляют собой лес кругляк (100-120мм) (5шт на раму). Запрещается заряжание и взрывание зарядов в случае некачественной установки крепи или отслаивания её от забоя на большее расстояние, чем предусмотрено по паспорту.

Требования безопасности по окончании работы.

После окончания работы необходимо отключить от сети приме­няемое оборудование и инструмент, собрать пневмошланг в кольцо, уб­рать их и питающий кабель в специально предназначенное место, произвести чистку инструмента, убрать остатки материалов в специаль­но отведенное место, при необходимости освободить проходы.

Сообщить о выполнении работ, а также выявленных устраненных и не устраненных неисправностях и нарушениях (наличии заколов, от­сутствии крепления, предусмотренного паспортом и т.п.) своему руково­дителю, поставить в известность сменщика.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

 

Таблица А.1 - Горнотехнические и технико-экономические показатели взрывания

 

Опасность шахты(выработки) по газу                                                по пыли	Опасная Опасная
Коэффициент крепости породы	10
Площадь забоя	15,4
Глубина комплекта шпуров	1,8 м
Диаметр шпуров	42 мм
Количество шпуров на цикл	66
Тип ВВ	Аммонит Т19
Расход ВВ на цикл	75,8 кг
Количество шпурометров на цикл	122,04 шпм
Коэффициент использования шпуров	0,90
Подвигание забоя за цикл	1,62 м
Выход породы за цикл	24,9 м^3
Тип электродетонаторов	ЭДКЗ-№8Ж ЭДКЗ-15
Тип взрывного устройства	ПИВ-100М
Удельный расход: ВВ                            Электродетонаторов                            Шпурометров	3,04 кг/м^3 3 эд/м^3 4,9 шмп/м^3
Расход на 1 пог. м. выработки: ВВ                           Электродетонаторов                           Шпурометров	46,7 кг/пог.м 41 эд/пог.м 75 шпм/пог.м
Материал забойки щпура	Глинисто-песчаная смесь

 

Схема расположения шпуров

 

 

Таблица А.2 – Таблица шпуровых зарядов

 

Номер шпу-ров	Длина шпу-ров	Углы наклона шпуров к забою на проекциях		Вели- чина заряда в шпуре, кг	Длина забой- ки, м	Тип электро- детонатора	Очеред- ность взрывания
		Гори-зонт.	Верти-кал.
1-9	2,16	90°	90°	1,4	0,62	ЭД-№8Ж	I
10-40	1,8	90°	90°	1,2	0,5	ЭДКЗ-ПМ15	II

 

42-45	1,8	85°	90°	1,0	0,7	ЭДКЗ-ПМ15	III
60-66	1,8	90°	85°	1,0	0,7	ЭДКЗ-ПМ15	III
55-68	1,8	85°	90°	1,0	0,7	ЭДКЗ-ПМ15	III
46-54, 41,59	1,8	85°	85°	1,0	0,7	ЭДКЗ-ПМ15	III

Продолжение таблицы А.2

 

Конструкция заряда врубовых шпуров:

 

 

Конструкция зарядов вспомогательных шпуров

 

 

 

Конструкция зарядов оконтуривающих и угловых шпуров:

 

 

Условные обозначения:

 

Схема проветривания забоя:

 

Выбор материала и конструкции крепи

 

 

Окончательный выбор формы поперечного сечения горной выработки и типа крепи можно сделать только после расчёта горного давления на крепь выработки в заданных горно-геологических условиях. Но для расчёта горного давления и параметров крепи необходимо произвести предварительный выбор формы поперечного сечения выработки, материала и конструкции крепи, чтобы расчёт был конкретным.

Предварительный выбор формы поперечного сечения, конструкции и материала крепи горной выработки производится с учётом срока службы этой выработки, устойчивости горных пород, ориентировочной величины и направления горного давления.

На наклонных и крутопадающих пластах принимается подковообразная арочная крепь, которая лучше сопротивляется боковым смещениям и нагрузкам, характерным для крутопадающих пластов.

Так как срок службы выработки 13 лет, то предварительно выбираем подковообразную арочную крепь.