Розділ 3. Технологічний комплекс поверхні шахти

Будівлі і споруди, розміщені на промисловій площадці для технічних та господарських потреб, становлять технологічний комплекс поверхні шахти. комплекс забезпечує виконання всіх процесів, пов’язаних від ведення підземних гірничих робіт до відправки вугілля споживачам.

Найважливішим серед цих процесів є такі: підйом; переробка та відправка корисної копалини; спуск і підіймання людей, матеріалів та обладнання; подання повітря для вентиляції виробок; забезпечення гірничих робіт електроенергією та стисненим повітрям; побутове обслуговування працівників; охорона природи.

Поверхневий комплекс сучасної шахти складається з трьох основних блоків: блока головного ствола, блока допоміжного ствола та блока адміністративно побутового комбінату.

Рис. 3‑1 – Генеральний план поверхні шахти:

1 – адміністративно-побутовий комбінат; 2 – блок головного ствола; 3, 4 – стволи допоміжний і головний; 5 – збагачувальна фабрика; 6 – вугленавантажувальний бункер; 7 – аварійний вугільний склад; 8 – котельна; 9 – породонавантажувальний бункер; 10 – резервуар води; 11 – вентиляційний канал; 12 – будівля вентиляторів; 13 – електропідстанція; 14 – склад кріпильних матеріалів; 15 – козловий кран

Блок головного ствола складається з копра над устям головного ствола, на котрому встановлені напрямні шківи підйомних канатів і будівля підйомної машини. Навколо копра розміщуються збагачувальна фабрика, котельна, приміщення технологічного комплексу приймання вугілля, а в деяких умовах і породи.

Блок допоміжного копра складається з копра над устям допоміжного ствола і будівлі підйомної машини допоміжного ствола. Блок об’єднує приміщення приймальної площадки клітьового ствола, механічні майстерні, калориферну, матеріальний склад, підсобні приміщення різного призначення. Блок виконує операції спуску та підіймання людей, матеріалів і обладнання в шахту.

Блок адміністративно-побутового комбінату розміщує загальну та дільничні нарядні, лампову, гардеробні для чистої та робочої одежі, лазню, медичний пункт, станцію питної води, кабінети адміністрації та технічних служб, приміщення диспетчерського центру тощо. Блок АПК з’єднується з блоком допоміжного стволу утепленим переходом (галереєю або тунелем).

Деякі будівлі допоміжного призначення із-за особливих вимог не можуть бути заблоковані. Це, в першу чергу, будівля вентиляторної установки, яка споруджується біля скіпового ствола і з’єднується з ним спеціальним підземним каналом. На поверхні шахти розміщені під’їзні колії, електропідстанція, резервуар для води, вугленавантажувальні і породонавантажувальні бункери, аварійний склад вугілля, склад кріпильних матеріалів, ремонтні майстерні, насосні станції, відстійники, градирні тощо.

Для виконання транспортних операцій на поверхні шахти споруджуються будови з технологічним обладнанням. Завантаження вугілля в залізничні состави може здійснюватись прямо у вагони (так зване безбункерне завантаження) і з вантажних бункерів. Найекономічнішим вважається безбункерне завантаження, але неможливість ритмічного забезпечення шахт залізничними вагонами ще перешкоджає застосуванню його на практиці. Через те на шахтах будують завантажувальні бункери, в яких нагромаджується вугілля до часу подачі чергового залізничного порожнякового поїзда.

На випадок довготривалої перерви відвантаження, у зв’язку з негодою та інших причин, на шахті влаштовуються аварійні вугільні склади місткістю 5-12 кратної добової потужності шахти. Вони мають відповідати певним вимогам. під час їх експлуатації треба запобігати розкришенню вугілля та пилоутворенню, а висота штабеля не повинна перевищувати 10 м для коксівного і 5 м для бурого вугілля. Склади обладнуються стаціонарними скреперними установками для подачі вугілля на склад і зі складу в завантажувальний бункер.

Дуже важливою залишається проблема видачі породи з шахти. З 1985 року в Україні заборонено відводити шахтам землі під породні відвали. З метою поліпшення екологічного становища породу, яку видають з шахти, треба транспортувати за межі шахтної поверхні та житлових масивів в місця непридатні для сільськогосподарських цілей (балки, яри). Суттєвим резервом підвищення ефективності породного господарства є залишення породи в шахті для закладання виробленого простору.

Питання для самоконтролю.

1. Яке призначення має технологічний комплекс на поверхні шахти?

2. Які будівлі та споруди входять до складу блоків головного та допоміжного стволів?

3. Для чого призначені приміщення адміністративно-побутового комбінату шахти?

4. Як здійснюються процеси відправки вугілля з шахти?

5. Як вирішуються проблеми розміщення пустої породи, яка видається з шахти?

Розділ 4. Приствольний двір

 

Приствольним дворомназивається комплекс гірничих виробок, розміщених навколо стволів, з’єднуючих їх з головними виробками горизонту і призначених для обслуговування гірничих робіт на горизонті. У ньому виконуються роботи по прийому вугілля з дільниць та підйому вугілля та породи на поверхню, прийому і підйому людей, матеріалів і обладнання, водовідливу, вентиляції ат ін. Тут розміщуються камери різного технологічного призначення.

Для захисту стволів, виробок і камер приствольного двору від зруйнування, їх розташовують у зоні, що охороняються ціликами вугілля, та кріплять монолітним бетоном і залізобетоном.

По типу стволів, що розкривають шахтне поле, розрізняють приствольні двори при вертикальних стволах і приствольні двори при похилих стволах. В залежності від кількості вертикальних стволів, розміщених в приствольному дворі, розрізняють двори при одному стволі, при двох і при трьох стволах.

В залежності від типу підйомних посудин в стволах, бувають скіпові, клітьові і скіпово-клітьові приствольні двори.

В залежності від виду транспорту в приствольному дворі, останні підрозділяються на три типа: приствольні двори з локомотивним, стрічковим і гідравлічним транспортом.

В залежності від схеми руху составів в приствольному дворі розрізняють приствольні двори з коловим, петльовим і човниковим рухом (рис. 4-1).

Рис. 4‑1 – Типи приствольних дворів:

а, б – коловий відповідно перпендикулярний і паралельний; в - петльовий

Вантажні та порожні вітки приствольного двору за довжиною мають давати змогу розміщення 1,5-2 составів, а їх переріз повинен пропускати таку кількість повітря, щоб швидкість струму не перебільшувала 8 м/с.

Як відмічалося раніше, у приствольному дворі розміщуються камери різного технологічного призначення (рис. 4-2).

Рис. 4‑2 – Розташування основних технологічних камер в приствольному дворі:

1 – скиповий ствол; 2 – клітьовий ствол; 3 – вугільна розвантажувальна яма; 4 – породна розвантажувальна яма; 5 – центральна електропідстанція; 6 – насосна камера; 7 – водозбірник; 8 – освітлювальні резервуари; 9 – камера зневоднювальної установки; 10 – камера чекання; 11 – вбиральня; 12 – місце стоянки людських вагонеток; 13 – перетворювальна підстанція; 14 – ремонтна майстерня; 15 – зарядна камера; 16 – депо протипожежного поїзда; 17 – склад ВМ; 18 – медпункт; 19 – вентиляційна збійка; 20 – водотрубний ходок; 21 – захисні двері

Насосна камера та водозбірники розміщені навколо клітьового ствола.

Товща земної кори, поряд з корисними копалинами, містить водоносні гірничі породи. В процесі проведення гірничих робіт з розкриття, підготовки і розробки родовищ у гірничі виробки надходить вода з цих порід. особливо значні приливи води спостерігаються на ділянках, де ведуться очисні роботи з обваленням покрівлі. По тріщинах, які утворюються в масиві порід, в гірничі виробки проникають не лише підземні води, але й поверхневі.

Для умов Донецького вугільного басейну нормальний прилив води в шахту становить 100…150 м³/год.

Через твердість і кислотність шахтні води не придатні для пиття і технічних цілей. Використання шахтних вод для пиття категорично заборонено через забруднення її мікроорганізмами та органічними речовинами, які є збудниками інфекційних шлунково-кишкових захворювань.

Води з робочих та відпрацьованих ділянок шахти, стікають на відкатний штрек і по його водовідливним канавкам надходять до головного водозбірника шахти.

Водозбірник, як правило, складається з двох виробок, розміщених нижче рівня приствольного двору. Місткість кожної з них розрахована на нормальний 4-8 годинний приплив води. В один водозбірник надходять шахтні води, другий призначено для очистки виробки від мулу. В експлуатації виробки бувають по черзі. Після освітлення шахтної води в водозбірниках, вона надходить у приймальні колодязі насосної камери і далі відкачується на поверхню насосами, встановленими в насосній камері приствольного двору.

Насосна камера з одного боку є якби продовженням камери центральної електропідстанції, а з другого боку сполучається з приствольним двором горизонтальною виробкою. Вона зроблена для доставки, монтажу та демонтажу устаткування. Для ізоляції насосної камери від приствольного двору горизонтальна виробка відгороджується герметичними металевими дверима.

У насосній камері встановлюється три насоси, один з яких робочий, а другий резервний, третій у профілактичному ремонті. Кожен з насосів повинен мати потужність, яка дозволяє відкачати нормальну добову притоку води в шахту не більше як за 20 годин.

Для уникнення небезпеки затоплення насосної камери в разі раптового прориву підземних вод, підлогу насосної камери роблять на 0,5 м вище головки рейкової колії в приствольному дворі. Камера з’єднується з допоміжним стволом похилою виробкою на висоті не менше 7 м від полу насосної камери. По цій виробці прокладаються водовідливні стави – робочий та резервний.

Камера перекиду або розвантажувальні ями, де здійснюється розвантаження вантажу з вагонеток з глухим кузовом і вагонеток з донним розвантаженням.

Камеру центральної електропідстанції розміщують поряд із камерою головного водовідливу, і вона служить її продовженням. Між ними встановлюють герметичні протипожежні двері, а з виробками приствольного двору камери з’єднуються горизонтальними ходками. У ходку камери центральної електропідстанції також будують герметичні протипожежні двері. Підлога камери укладається на рівні підлоги камери головного водовідливу. Кріплення камер виконується пожежостійкими матеріалами.

Камера підземного електровозного гаража використовується для стоянки і тимчасового ремонту електровозів, а також для зарядки та заміни акумуляторних батарей. камера гаража має провітрюватися свіжим відокремленим струменем повітря.

Камера протипожежних засобів призначена для розміщення состава вагонеток з протипожежними матеріалами.

Склад вибухових речовин складається з окремих бетонних комірок і розміщується на відстані від ствола шахти не менше 100 м. Склад провітрюється свіжим відокремленим струменем повітря.

Камера для чекання за правилами безпеки має бути розміщена на всіх шахтах біля ствола, який використовується для спуску-підйому людей.

У камері медичного пункту, яка розміщується біля ствола, де відбувається спуск-підйом людей, надається перша медична допомога робітникам.

Камера диспетчера – це робоче місце підземної диспетчерської служби, звідки виконується управління транспортом, тому вона розміщена там, де передбачається найбільша інтенсивність маневрових операцій составів.

Питання для самоконтролю.

1. Дайте визначення терміна «приствольний двір» і укажіть його призначення.

2. Як класифікують приствольні двори:

- по типу та кількості стволів;

- по типу підйомних посудин в стволах;

- по виду транспорту в приствольному дворі;

- в залежності від схеми руху составів в приствольному дворі.

3. Назвіть основні камери приствольного двору та їх призначення.

4. В якому місці приствольного двору розміщуються основні камери.