Проведение штреков широким забоем

Этот способ применяется при пологом и наклонном падении пластов. При проведении штреков широким забоем порода, заполняющая раскоску, под давлением оседающей кровли сжимается и уплотняется, вследствие чего крепь должна обладать известной податливостью. С другой стороны, устойчивость штрека при наличии раскоски обеспечивается лишь при достаточной ее ширине, зависящей от количества подрываемой породы. Поэтому штреки широким ходом проводят лишь при мощности пластов менее 1,3 м.

Раскоска может быть нижней и верхней (рис.35, а и б), когда располагается соответственно ниже и выше штрека по падению, по восстанию, а также двусторонней (рис.35, в), когда располагается с обеих сторон штрека. В нижней части раскоски в первом случае (или верхней во втором) пространство шириной 1,5-2 м оставляют не заложенным породой. Образованная таким образом выработка носит название косовичника и используется для проветривания, доставки угля (в некоторых случаях), стока воды и т.п. Для сообщения косовичника со штреком в раскоске периодически оставляют не заложенные породой пространства шириной 1,5-2 м, – наклонные, или косовичные, ходки.

	а		б		в

 

Рис.35. Схемы расположения раскоски

 

наиболее благоприятные условия для размещения породы создаются при нижней раскоске. При односторонней раскоске (верхней или нижней), однако, и наличии недостаточно устойчивых пород в почве пласта породы, особенно пучащие, выдавливаются в выработку под действием опорного давления, воспринимаемого целиком. В таких условиях наибольшую устойчивость выработки обеспечивает двусторонняя раскоска, при которой выдавливание пород в пределах штрека может прекратиться полностью.

При проведении штреков с раскоской ширина забоя по углю (см. рис.30)

,

где а – ширина штрека в проходке.

Ширину раскоски рассчитывают, исходя из условия размещения в ней всей породы от подрывки.

При проведении штреков с раскоской забой по углю всегда опережает забой по породе, как правило, на 5 м. Ширина забоя раскоски в зависимости от мощности пласта от 6-10 до 15-20 м.

Подорванная порода доставляется в раскоску при помощи скрепера, конвейера, закладочной машины или гидротранспортом. Укладка породы в раскоске должна производиться тщательно: вдоль штрека и косовичника выкладывают стенки шириной 1 м из более крупных кусков породы, а пространство между ними плотно заполняют оставшейся породой.

Для обеспечения на длительный срок проектного сечения выработок, проводимых широким забоем, в качестве постоянной крепи применяют металлическую арочную податливую крепь.

Организация работ

 

Организация работ является одним из главных факторов повышения технико-экономических показателей.

При строительстве горных выработок буровзрывным способом совершенствование организации работ возможно в следующих направлениях:

· выполнение работ по графику цикличности;

· обеспечение исправной работы механизмов за счет планово-предупредительного ремонта;

· укомплектование бригады квалифицированными рабочими;

· бесперебойное материально-техническое и энергетическое снабжение.

Проходческий цикл при буровзрывном способе складывается из следующих процессов:

· бурение шпуров (t _б);

· заряжание и взрывание (t _з);

· проветривание (t _s);

· осмотр забоя и приведение его в безопасное состояние, возведение временной крепи (t ₀);

· погрузка породы (t _п);

· возведение постоянной крепи (t _к);

· устройство водоотводной канавки, настилка рельсовых путей, наращивание ставов труб вентиляции, сжатого воздуха и другие вспомогательные работы (t _вс).

С учетом указанных в скобках обозначений продолжительности процессов продолжительность цикла t _ц = t _б + t _з + t _в + t ₀ + t _п + t _к + t _вс.

Указанные виды работ можно выполнять последовательно или с частичным совмещением. Степень совмещения работ зависит от принятой технологии и организации работ: бурение шпуров и погрузку породы можно совмещать во времени с возведением крепи (установкой затяжек), устройством водоотводной канавки, настилкой временного пути и другими вспомогательными работами.

Основополагающим принципом расчета продолжительности цикла является достижение оптимально высокой скорости проведения выработки при минимальных затратах труда и средств. В случаях, когда необходимо провести выработку в сжатые сроки и с заданной скоростью, продолжительность цикла

t _ц = n _ч n _с l _шh / v,

где n _ч – количество рабочих часов в сутках; n _с – число рабочих суток в месяце; l _ш – глубина шпура, м; h – коэффициент использования шпура; v – скорость проведения выработки, м/месяц.

Важным фактором цикличной организации работ является ежесменный и ежесуточный учет и анализ продолжительности выполнения отдельных процессов и цикла в целом, установление причин, вызывающих увеличение времени цикла, и их устранение. Расчетную продолжительность выполнения отдельных процессов необходимо корректировать по усредненным фактическим данным.

С целью оптимизации проходческого цикла предложены различные методики экономико-математического моделирования горно-строительных работ. Выделим из них следующие:

· продолжительность основных процессов определяют с учетом глубины шпуров, а параметры проходческого цикла рассчитывают, исходя из продолжительности рабочей смены или ее части;

· месячную скорость подвигания забоя выработки принимают в качестве исходной информации, в соответствии с которой устанавливают параметры проходческого цикла;

· трудоемкость проходческого цикла моделируется по каждой операции отдельно;

· математически моделируется эксплуатационная производительность проходческого оборудования, по которой рассчитывается продолжительность проходческого цикла.

Расчет проходческого цикла (графика цикличности) производится поэтапно. Сначала составляют перечень процессов (работ), входящих в проходческий цикл, затем для каждого процесса определяют объем работ, время их выполнения и затраты труда.

Время выполнения механизированных процессов, включающих бурение шпуров и погрузку породы,

,

где – объем работы i -го процесса; – эксплуатационная производительность машины, осуществляющей i -й процесс; – число проходческих машин в забое; – коэффициент, учитывающий снижение эксплуатационной производительности машин при совместной их работе, для бурильных установок = 0,95, для погрузочных машин = 0,85; – время выполнения подготовительно-заключительных работ i -го процесса, ч.

Время выполнения немеханизированных процессов, выполняемых вручную: возведение арочной крепи, устройство канавки и т.п. – определяют по трудоемкости работ:

,

где – объем работ i -го процесса; – норма времени на выполнение единицы работ i -го процесса, ч; – коэффициент, учитывающий отклонение от норм времени по различным причинам (приток воды, угол наклона выработок и т.п.); – число рабочих, занятых на выполнении i -го процесса. Параметры и принимают в соответствии с нормативами [7].

Для учета организационных факторов при расчете продолжительности проходческого цикла используется следующая система коэффициентов:

· – коэффициент, учитывающий уровень организации труда в забое, для выработок с нормативной скоростью проведения = 0,73, для выработок, лежащих на критическом пути = 0,81, для скоростного проведения выработок = 1;

· – коэффициент, учитывающий профессиональную подготовку членов бригады, при скоростном проведении выработок = 0,97, при проведении протяженных выработок = 0,83, для новых бригад = 0,68;

· – коэффициент, учитывающий изменение численности бригады, при увеличении численности бригады на одного человека = 1,06, при уменьшении = 0,94;

· – коэффициент, учитывающий регламентированные перерывы, = 1,11¸1,17.

Тогда продолжительность цикла без совмещения работ составит:

.

При совмещении горно-строительных работ продолжительность цикла

,

где – коэффициент, учитывающий совмещение процессов, = = 1 – ; – длительность совмещения процесса, ч; – продолжительность процесса, ч.

При низких (50-75 м/месяц) скоростях проведения выработки средняя продолжительность цикла составляет 20-30 ч. В этом случае имеют место значительные внутрисменные и целосменные простои. При высоких (200-300 м/месяц) скоростях проведения выработки средняя продолжительность цикла снижается до 4-7 ч. На рекордных проходках применяют широкое совмещение работ, а продолжительность цикла снижается до 1,5-2,5 ч.

При составлении графика цикличности необходимо указывать наименование процессов, объем работ и число рабочих, занятых в каждом процессе, продолжительность выполнения процесса. Принцип расстановки рабочих по процессам следующий: в любое время цикла все рабочие должны быть заняты.

Важным элементом совершенствования организации работ является бесперебойная работа машин и механизмов. Главным мероприятием по обеспечению нормальной работы бурильных установок, погрузочных машин является своевременный и качественный планово-предупредительный ремонт, проводимый в отведенное графиком время специализированной бригадой. Заслуживает внимания опыт отдельных проходок, где для ремонта машин, наращивания ставов труб и рельсовых путей отводят специальную смену в сутки. Число членов бригады зависит от выработки, техники и технологической схемы проведения и должно быть оптимальным.

При недостаточном числе проходчиков увеличивается время выполнения работ и снижается скорость проведения выработок, при избыточном – снижается производительность труда.

Своевременное и в необходимом количестве снабжение материалами и энергетическими ресурсами необходимо для бесперебойной работы, ликвидации и сокращения простоев, способствует повышению скорости проходки и производительности труда.

Производительность труда зависит от трудоемкости работ и характеризует технику, технологию и организацию производства горно-проходческих работ.

Производительность труда измеряется в кубических метрах готовой выработки на одну человеко-смену:

,

где – подвигание забоя выработки, м/месяц; – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²; – число рабочих дней по проходке в месяц; – коэффициент, учитывающий продолжительность смены, = 6/ ; – продолжительность смены, ч; – число фактически отработанных человеко-смен в сутки (число выходов).

Иногда производительность труда определяют в линейных единицах (в метрах на одну человеко-смену):

.

Производительность труда в линейных единицах не полностью отражает трудовые затраты на строительство горных выработок и может использоваться только при сравнении результатов по выработкам с одинаковой площадью поперечного сечения.

Производительность труда зависит от геологических, технологических и организационных факторов.

в последние годы наблюдается снижение производительности труда, что объясняется усложнением проведения выработок в связи с растущей глубиной разработки.

В общем случае трудоемкость работ увеличивается, а производительность труда падает при проведении выработок в крепких породах, где приходится применять более сложные конструкции крепи.

 

 

ГОРНО-ПРОХОДЧЕСКИЕ РАБОТЫ

С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМБАЙНОВ

Преимущества и недостатки