Энергоснабжение, водоотлив и проветривание

В настоящее время при подготовке новых горизонтов исполь­зуются три вида энергии: электрическая, пневматиче­ская и гидравлическая.

Электрическая энергия применяется для водоотли­ва, вентиляции, электровозной откатки, погрузочных машин, освещения, а также для бурения шпуров по породам средней крепости и углю.

Пневматическая энергия применяется главным об­разом для бурения шпуров по породам выше средней крепости, а также для погрузочных машин и малогабаритных безредук- торных механизмов (затворов, стопоров, дозаторов, толкате­лей и пр.).

На шахтах, особо опасных по газу или пыли, где примене­ние электроэнергии ограничивается, также нашли применение воздуховозы и быстроходные пневматические турбины в вентиляторах частичного проветривания и пневмосве­тильниках.

Гидравлическая энергия имеет ограниченное приме­нение на шахтах с гидравлической добычей угля.

При решении вопроса канализации электрической и пневма­тической энергии для проведения горизонтальных выработок подготовляемого горизонта необходимо максимально использо­вать постоянные сети, предусмотренные проектом.

При подготовке горизонта с клетевого ствола после его про­ходки или углубки и армирования необходимо выполнить мон­таж постоянных трубопроводов водоотлива, сжатого воздуха и электрических кабелей. При подготовке горизонта с породо- углубочного или скипового ствола прокладываются временные воздушные ставы и электрические кабели.

В этом случае также исключается использование в началь­ный период подготовки горизонта постоянной электроподстан­ции, которая обычно расположена в блоке с насосной камерой у клетевого ствола.

Из вышеизложенного следует, что для организации водоот­лива, обеспечения электроэнергией и сжатым воздухом подготов­ку нового горизонта наиболее целесообразно выполнять через клетевой ствол.

Способ организации водоотлива в различные периоды под­готовки нового горизонта шахты обусловливается ограниченно­стью фронта работ в начальный период проведения горизонталь­ных выработок и увеличением притока воды по мере расшире­ния объема горных работ. Постоянный комплекс водоотлива не может быть использован в полном объеме в течение всего периода подготовки нового горизонта шахты вследствие значи­тельного объема работ по проведению выработок и монтажу оборудования для постоянного водоотлива, на что требуется длительный период времени, в течение которого проводятся и другие горизонтальные выработки.

Наклонные ходки постоянных водосборников удалены от стволов обычно на расстояние до 200 м, в связи с чем к их проведению можно приступить лишь через 2-4 мес после нача­ла работ на горизонте, и продолжительность оборудования по­стоянного комплекса водоотлива составляет 6-12 мес. Поэтому в период подготовки новых горизонтов шахт обычно оборудуют­ся временные водоотливные установки. Для временного водоот­лива в различные периоды подготовки нового горизонта воз­можно использование элементов постоянного комплекса - водо­отливных ставов, насосных камер для установки временных насосов, водосборников.

Простейшим способом оборудования временного водоотлива в период проведения горизонтальных выработок при притоках воды 15-20 м³/ч является установка насосов в сопряжении ствола с околоствольным двором, откачивающих воду из зумп­фа ствола по временным или постоянным водоотливным ставам. При значительных притоках для водоотлива должны быть прой­дены временные насосные камеры и водосборники.

Временным водосборником может служить сбойка между временной насосной и зумпфом ствола, проводимая в 3-4 м ниже отметки горизонта околоствольного двора, камера ожида­ния. При значительных притоках воды необходимо обеспечить первоочередное проведение выработок и монтаж оборудования постоянного водоотлива

В проектах околоствольных дворов на вновь подготовляемых горизонтах необходимо предусматривать приближение постоян­ных насосных камер наклонных ходков и водосборников к ство­лу, с которого выполняют подготовку горизонта.

Способ проветривания при проведении выработок на под­готовляемом горизонте при реконструкции шахты зависит от способа подготовки горизонта, схемы проветривания действую­щей шахты, категории шахты по газу и пыли, возможности вскрытия пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа, глубины разработки, объема выработок околоствольного двора, протяженности главных откаточных выработок, заданного срока подготовки горизонта и других факторов.

При организации проветривания проведения выработок на подготовляемом горизонте можно выделить три периода:

первый — проветривание до сбойки с другим стволом или выработкой и создание сквозной струи воздуха;

второй — проветривание проведения выработок околостволь­ного двора и наиболее протяженной выработки до сбойки с фланговым стволом или уклоном при максимальном развороте работ;

третий — проветривание выработок после создания сквозной струи между центральными стволами и фланговым стволом (уклоном).

При подготовке нового горизонта через один из углубленных стволов схема проветривания при проведении выработок на под­готовляемом горизонте должна быть увязана с общей схемой проветривания шахты и являться ее частью.

При подготовке нового горизонта через вновь пройденный ствол и возможности обособленного направления исходящей струи на поверхность организация проветривания выработок подготовляемого горизонта мало чем отличается от выполнения таких работ при строительстве новой шахты.

При центральной схеме проветривания шахты, когда свежий воздух поступает в шахту по клетевому стволу, а отработанная струя выдается через скиповый ствол, сбойка клетевого или породоуглубочного ствола на новом горизонте со скиповым стволом позволяет обеспечить проветривание за счет общешахтной депрессии.

При фланговой схеме проветривания шахты свежий воздух поступает в шахту по клетевому стволу, а отработанная струя выдается по вентиляционным шурфам или стволам, расположен­ным на флангах шахтного поля. Скиповый и породоуглубочные стволы в этом случае в вентиляционном отношении нейтральны, и сбойка между стволами на новом горизонте не обеспечивает сквозного проветривания, и отработанный воздух можно выдаи­вать по временной выработке, пройденной специально для этой цели, или использовать вентиляционную выработку для обособ­ленного проветривания электровозного депо или склада ВМ.

Для обеспечения нормального проветривания при проведении выработок на подготовляемом горизонте необходимо:

в возможно короткий срок выполнить сбойку ствола, с кото­рого производится подготовка горизонта, с другим стволом или выработкой для создания сквозной струи воздуха;

предварительное проведение выработок (в том числе сква­жин) на подготовляемый горизонт для направления исходящей струи в соответствии со схемой проветривания нового горизонта;

применение вентиляторов для главного и частичного провет­ривания;

в проектах новых горизонтов шахт ходок для обособленного проветривания электровозного депо и склада ВВ располагать возможно ближе к стволу, который углубляется на новый го­ризонт первым с тем, чтобы в кратчайший срок обеспечить сквозное проветривание выработок подготовляемого горизонта.

Лекция 13. ОСНАЩЕНИЕ СТВОЛОВ ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ

Общие положения

После проходки вертикального ствола на проектную глубину, окончания работ по сбойке стволов и сооружения технологического отхода на будущем горизонте, шахтостроители приступают к следующему этапу строительства ствола – армированию.

Армировка ствола – совокупность конструкций расстрелов и проводников, обеспечивающих направленное движение подъемных сосудов, а также конструкций для крепления трубопроводов, кабелей и лестничного отделения. Армировка служит для безопасного движения подъемных сосудов (клетей, скипов) по вертикальному стволу, монтажа соответствующих коммуникаций (трубопроводов, кабелей и др.) и устройства ходового (лестничного) отделения. Армировка может быть жесткой или эластичной (канатной).

Жесткая армировка состоит из расстрелов, концы которых заделываются в крепь ствола или крепят анкерами к стенкам ствола, и проводников, закрепляемых на расстрелах. Эластичная (канатная) армировка состоит из канатных проводников, металлоконструкций и устройств для крепления их в зумпфе и на подшкивной площадке. Элементы лестничных отделений и трубопроводы различного назначения независимо от типа армировки крепят к расстрелам и крепи ствола. Кабели навешивают на специальные кронштейны, заделываемые в крепь ствола.

Процесс монтажа армировки называется армированием ствола. Под оснащением стволов для армирования понимают комплекс стволового оборудования, зданий и сооружений производственно-технологического, вспомогательного и санитарно-бытового назначения, инженерные коммуникации и оборудование на поверхности, обеспечивающие армирование вертикальных стволов с технической скоростью не ниже норм согласно СНиП3.02.03-84.

В состав проекта оснащения включают:

􀂃 схему армирования ствола;

􀂃 серийное и нестандартизированное оборудование в стволе и на поверхности;

􀂃 технические решения и рабочую документацию по переоборудованию копрового комплекса и подвесного полка при использовании комплекса от проходки ствола;

􀂃 решение вопросов по проветриванию, водоотливу, снабжению сжатым воздухом и водой, освещению, сигнализации, маркшейдерскому обслуживанию, организации армирования башенных копров, зумпфовой части ствола и сопряжений с выработками околоствольного двора, по монтажу трубопроводов и прокладке кабелей, расположению и использованию проходческих лебедок, тельферной дороги для подачи элементов армировки.

Проект оснащения ствола для армирования, как правило, должен предусматривать:

􀂃 максимальное использование оборудования в стволе и на поверхности, запроектированное для проходки стволов;

􀂃 не менее двух подъемных машин;

􀂃 минимальный объем подготовительных работ в стволе и на поверхности;

􀂃 механизированное бурение лунок и заделку расстрелов;

􀂃 пропуск одной из двух бадей в зумпфовую часть ствола;

􀂃 спуск проводников и расстрелов на прицепных устройствах бадьевых подъемов с перецепкой их на маневровые канаты соответсвующих разделов армируемого ствола;

􀂃 установку расстрелов и навеску жестких проводников со скоростью не менее 300 м/мес., прокладку трубопроводов – не менее 2000 м/мес.; навеску кабелей – 7000 м/мес. (в одну нитку);

􀂃 устройство лестничного отделения;

􀂃 монтаж конструкций, балок под опорные стулья и компенсаторы трубопроводов, кронштейнов для крепления кабелей, посадочных балок и рам под подъемные сосуды, рудничных станков, балок под кулаки противопожарных ляд; а также отделения для направления хвостовых и крепления тормозных канатов и др.