Вентиляция горных выработок.

Нормальный атмосферный воздух представляет собой довольно постоянную смесь газов и паров воды. Обычно в сухом атмосферном воздухе содержится около 79% азота, 20,96% кислорода и 0,4% углекислого газа. Атмосферный воздух, проходя по подземным выработкам, претерпевает ряд химических и физических изменений. Воздух, заполняющий горные выработки, называется рудничным воздухом. Задачей вентиляции подземных выработок, кроме обеспечения выработок пригодным для дыхания воздухом, является поддержание в них нормальной температуры и влажности.

Вентиляция может осуществляться естественным образом (естественная тяга) или принудительным проветриванием. Принудительное проветривание представляет собой либо нагнетание свежего воздуха, либо всасывание рудничного воздуха или комбинация обоих способов.

Для проветривания канав применим метод естественной циркуляции.

Вентиляция является основным фактором улучшения и оздоровления условий труда и повышения безопасности работ.

Горизонтальные выработки протяженностью до 10м проветриваются за счет диффузии.

Т.к. протяженность штольни составляет 150м, то проветривание будет осуществляться по нагнетательной схеме. (Рис.2.3.)

 

Рис. 2.3. Схема проветривания выработки.

 

Свежий воздух при помощи вентилятора подается по трубам к забою выработки, а воздух, содержащий вредные газы, удаляется по самой выработке к устью

При проходке горноразведочных выработок, как правило, схему нагнетания А применяют чаще всего. В значительной степени это объясняется материалом и качеством применяемых труб (брезентные и металлические гнутые из кровельного железа), а также характером их соединения (в раструб). Потери воздуха в трубах и в местах их соединения значительно меньше, чем при схеме всасывания. (Оксененко, часть 2, 1971)

Расстояние от конца труб до забоя должно быть:

Количество воздуха, необходимое для вентиляции выработки:

Рассчитанное количество воздуха следует проверять на скорость движения воздуха по выработке:

Для вентиляции предполагается использовать матерчатые прорезиновые трубопроводы. Компрессия трубопровода будет равна:

Учитывая выше указанные параметры, предполагается использовать центробежные вентиляторы с механическим приводом. Т.к. центробежные вентиляторы более легкие, их монтаж и установка более простые.

 

Уборка отработанной породы.

Канавы

Интервал 0,0-2,0: Намечается внешний контур канавы по всей ее ширине и длине в зависимости от устойчивости пород, предположительной глубине и ширине выхода рудной зоны. Затем снимается слоями на штык лопаты вся толща рыхлых наносов. Грунт выемки складируетя вдоль бровки, на расстоянии от нее порядка 0,5м, чтобы он не осыпался обратно. Далее разбирается вручную трещиноватый щебнисто-глыбовый элювий. Здесь применяется клин, лом, кайло, кувалда

Интервал 2,0-2,5 м. Уборку взорванной и взрыхленной породы из канав производят вручную или механическим путем с использованием скреперов и ленточных транспортеров.

Штольни.

После приведения забоя в безопасное состояние приступают к уборке породы. Одновременно дробят крупные куски породы, если без этого нельзя погрузить их в вагонетку.

Погрузку пород производят вручную или с помощью машин, которые предназначены для работы в скальных породах.

В проекте погрузка и откатка пород будет осуществляться вручную.

Характеристика рудничных рельсов, используемых в проекте.

Тип рельсов	Вес 1 пог.м рельса,кг	Размеры, мм
Высота	Ширина подошвы	Ширина головки	Толщина шейки
Р-8	8,42			27,5	6,0

 

Характеристика рудничных опрокидных вагонеток, используемых в проекте.

Емкость кузова, м^3	Ширина колеи, мм	Габаритные размеры, мм
длина	ширина	высота
0,40

 

Рельсы с помощью костылей через металлические прокладки, толщиной 10-12мм, пришиваются к деревянным шпалам. Примерные размеры шпал 80-120x160-260x1000-1200мм. Шпалы укладываются на подошве выработки. Расстояние между шпалами равно 0,75м. все пространство между ними должно быть заполнено балластом или отработанной горной массой.

При проходке штолен образуется большой объем взрыхленной массы отработанных горных пород, транспортируемых в отвал. При этом под отвалом подразумевается место для размещения этих пород. При выборе места для отвала руководствуются минимально возможным расстоянием транспортировки, особенностями рельефа местности, промышленной и хозяйственной ценностью занимаемых площадей и др. соображениями. (Оксененко, часть2, 1971)

 

Крепление горных выработок.

Штольни.

Крепление штолен будет производиться деревянной крепью. К поло­жительным качествам дерева, определяющим широкую область его применения при проходке разведочных выработок, в частности штолен, относятся: возмож­ность использования для крепи местных материалов, достаточно высокие прочно­стные свойства, легкость обработки и относительно невысокая стоимость. Недос­татками деревянного крепления являются недолговечность и в большинстве случа­ев разовое использование. Крепь изготовляется из сосны, ели или других хвойных пород. Сухой лес обладает более высокими прочностными свойствами, поэтому для крепи целесообразно использовать древесину зимней заготовки, имеющую меньшее содержание влаги, или предварительно высушенную древесину. Элемен­ты крепи изготовляют из очищенного от коры дерева.

Для повышения сопротивления деревянной крепи гниению ее пропитывают специальными растворами – антисептиками, которые препятствуют развитию в ней гнилостных различных бактерий и грибков в качестве антисептиков применяются фтористый натрий, хлористый цинк, уралит, триалит и др. Для повышения огнестойкости деревянная крепь обмазывается жирным известковым молоком, растворами глин, жидким стеклом.

Основной конструкцией деревянной крепи штолен является крепежная рама. Обыкновенная или неполная крепежная рама состоит из верхняка и двух стоек. Стойки устанавливаются наклонно (трапециевидная рама), (рис. 2.6.1)

 

• а – полный дверной оклад; б – неполный дверной оклад: 1 – верхняк; 2 – стойки; 3 – лежень

• Толщина материала – 15-20 см

Рисунок 2.6.1

Диаметр крепежного леса в проекте равен 20см.

При проходке штольни в интервале 0,0-5,0м будет осуществляться сплошное крепление, а в интервале 5,0-150,0м – крепление вразбежку. Т.к. породы в интервале 5,0-150,0м очень устойчивые, то расстояние между рамами равно 1,0м.

Места соединения отдельных элементов крепи называются замками. Применяют замки в лапу и в паз. В проекте будет применяться замок в лапу, т.к. он более надежен, и может противостоять, как вертикальным, так и горизонтальным проявлениям горного давления. По своему изготовлению он достаточно прост.

Процесс крепления включает следующие операции:

1) заготовка крепи;

2) подготовка места для крепи;

3) доставка крепи на место;

4) установка крепи.

Заготовка крепи производится обычно на поверхности. Она заключается в опиливании леса по необходимым размерам и нарезке замков. Замок в стойке делают на толстом конце стойки, т.к. установка стойки толстым концом вверх увеличивает прочность крепи. Нижние концы стоек заостряют для обеспечения податливости всей рамы в целом.

Подготовка места заключается в приведении определенного участка выработки в безопасное состояние(удаляются неустойчивые куски породы в кровле и в боковых стенках), стенки выравниваются, готовятся лунки и водосточные канавки. Эти работы производят лопатой, кайлом и отбойным молотком.

Лунки под стойки делаются глубиной от 10см в твердых породах до 20-30см в мягких или рыхлых.

Установку крепи начинают с установки стоек в лунки и придания им устойчивости. Для этой цели стойки расшивают обаполами с соседними рамами, установленными ранее или поддерживают «лапкой» или подхватом. После установки стоек на них укладывается верхняк. Рама должна быть установлена в плоскости, перпендикулярной оси выработки, а в местах закругления – в плоскостях радиуса закругления. Вертикальность установки рамы и правильность наклона стоек проверяют отвесом, который опускают от замков.

Произведя необходимые исправления, приступают к расклинке рамы, чтобы придать ей устойчивость. Для этой цели в верхних углах рамы, сверху и с боков, забивают деревянные клинья. После расклинки приступают к затяжке и забутовке кровли (в обязательном порядке) и боков выработки (не всегда). В качестве затяжек применяются доски, обаполы, пластины и т.п. затяжка помещается всегда за пределами наружного контура крепи, а ее отдельные части соединяются на верхяках или стойках встык или внахлестку. Забутовка свободного пространства между крепью и выработкой производится обычно отработанной горной породой. Выполняется она, главным образом, для равномерной загрузки крепи и для обеспечения больших сроков ее службы.

Устьевая часть штольни, кроме того, крепится дополнительно (рис2.6.1). (Оксененко, часть1, 1971)

Рис.2.6.1 Крепление штольни

Освещение горных выработок

Поверхностные горноразведочные выработки легкого типа, проводимые, как правило, в пределах светового дня, в дополнительном освещении не нуждаются.

Приток воды в подземные горные выработки обуславливается исключительно атмосферными осадками. Водоотлив из таких выработок, в тех случаях, когда им приходится заниматься, обычно серьезных трудностей не представляет.

Учитывая относительно большую протяженность штольни, в проекте будут использоваться сетевые электрические светильники типа люминесцентные нормальные НЛ. Мощность этих светильников равна 15 ваттам. Они работают от сети с напряжением 127 вольт.

С целью увеличения освещенности повышают отражательную способность стен выработки путем их побелки. (Оксененко, часть1, 1971)

Организация водоотлива не предусматривается, т.к. в штольнях осуществляется самоотлив.