Первый и второй основные периоды строительства шахт

 

Согласно СНиП ІІІ-11-77 в первый основной период строительства
входят:

Проходка стволовшахт (штолен), в том числе их углубка;

проходка сопряжений стволов шахт с околоствольными выработ­ками длиной до 10 м, а при использовании технологического оборудования для последующей проходки выработок — длиной, определяемой из условий размещения этого оборудования;

проходка сопряжений стволов шахт (штолен) с приствольными ³выработками длиной не менее 5 м;

проходка временных и постоянных перекачных камер, камер временного и зумпфового водоотлива, загрузочных устройств, соединительных выработок между главным и вспомогательным стволами;

армирование стволов шахт;

строительно-монтажные работы по подготовке ко второмупериоду строительства — доставка средств шахтного подъема; подземного и поверхностного транспорта; средств проветривания и водоотлива; подготовка мест для отвалов породы и складов полезных ископаемых.

На строительство главных (скиповых) стволов затрачивается 65...100 %, вспомогательных (клетевых) стволов — 45...95 %, венти­ляционных и воздухоподающих — 18...40 % времени от полной про­должительности строительства шахты. Технология строительства и в первую очередь распределение объемов горно-проходческих работ по стволам во втором периоде строительства шахты должны быть тесно увязаны с прогнозируемой продолжительностью работ по строитель­ству каждого ствола.

Конечная цель первого основного периода — обеспечить не только эффективное строительство стволов, но и достаточную производитель­ность подъемов, вентиляции, водоотлива во втором периоде. Энергоснабжение, транспорт и службы материально-технического обеспечения должны при этом полностью удовлетворять нужды всех одновременно действующих забоев.

Почти весь комплекс работ первого основного периода выполняют специализированные тресты или строительные управления по шахтопроходке: в Донецкой области Донецкшахтопроходка, в КривбассеКривбассшахтопроходка, в Кузбассе Кузбассшахтопроходка и др.

Второй основной период строительства шахты качественно отлича­ется от первого. Если в первом периоде строятся штольни, вертикальные или наклонные стволы, то во втором —горизонтальные и наклонные горные выработки, непосредственно вскрывающие и подготавли­вающие месторождения полезного ископаемого к разработке, а также околоствольные дворы и камеры, которые являются связующим зве­ном между стволами и вскрышными подготовительными выработками.

Комплекты проходческого оборудования, средства транспорта, водоотлива и т. д. в забоях вертикальных, горизонтальных и наклон­ных горных выработок принципиально различны. В связи с этим работы второго периода выполняют специализированные шахтостроительные организации, например, в Донецкой области — тресты Донецкшахтострой, Макеевшахтострой. Артемшахтострой, Красноармейскшахтострой, Донецкшахтостроймонтаж с привлечением в не­обходимых случаях других организаций на субподрядных началах.

Для сокращения срока и повышения качества строительства очень важно правильно распределить объемы горно-проходческих и других работ между строительными организациями первого и второго перио­дов. Главная задача первого периода — выполнение максимального объема горно-проходческих и монтажных работ в сопрягающихся со стволом выработках с тем, чтобы облегчить начало работ второго периода и по возможности сократить до минимума затраты времени на переход от первого ко второму периоду строительства.

К переходным работам относятся налаживание вентиляции, тран­спорта, энергоснабжения, водоснабжения и водоотлива, комплектова­ние забоев проходческим оборудованием, т. е. выполнение всего ком­плекса работ, обеспечивающего нормальный разворот и нарастающий темп строительства вначале выработок и камер околоствольных дворов, затем капитальных и подготовительных горизонтальных и нак­лонных горных выработок вплоть до сдачи шахты в эксплуатацию.

Выбор последовательности строительства горных выработок, на­иболее эффективной технологии, расчет средств подъема, транспорта, схем энергоснабжения, вентиляции, водоотлива, системы материаль­но-технического обеспечения должны выполняться не обособленно, а в комплексе, что дает возможность достигнуть высоких показателей строительства горных выработок.

Тема 2. Подготовительный период строительства

Общие сведения о подготовительном периоде

До начала подготовительного периода осуществляют организа­ционно-технические мероприятия:

Проводят инженерно-геологические изыскания; оформляют финансирование; заключают договора на строительство с подрядными и субподрядными организациями; решают вопросы, связанные с обеспечением строительства материалами, конструкциями и дета­лями; получают фонды и размещают заказы на поставку оборудо­вания; производят отвод земель для строительства; решают вопро­сы обеспечения строительства рабочими кадрами и их жилищно-бытового устройства.

После выполнения указанных мероприятий приступают к вы­полнению строительно-монтажных и планировочных работ подгото­вительного периода.

Каждый из периодов строительства характеризуется сложными и трудоемкими горнопроходческими, земляными и строительно-монтажными работами, однако одним из наиболее важных и от­ветственных является подготовительный период строительства, так как от полноты, качества и своевременности выполнения всех ра­бот во многом зависят технико-экономические показатели строительства всего горного предприятия в целом.

Подготовительные работы должны своевременно обеспечивать необходимый фронт работ для всех строительных подразделений и быть технологически увязаны с общим потоком строительно-мон­тажных работ.

Последовательность строительства систем и объектов в подготовительном периоде определяют календарным графиком с учетом необходимой очередности ввода систем и объектов в эксплуатацию.

Комплекс строительно-монтажных и земляных работ в подготовительный период выполняется как ха пределами промышленных площадок горного предприятия (внеплощадочные работы), так и непосредственно па промышленной площадке, (внутриплощадочные работы).

 

Внеплощадочные работы

В состав внеплощадочных работ входит строительство магист­ральных линий, протяженность которых превышает 3 км К ним относятся внешние подъездные железнодорожные пути, автомо­бильные дороги, линии электропередачи с трансформаторными и распределительными подстанциями, линии связи, водопроводные магистрали с заборными сооружениями, канализационные коллек­торы с очистными сооружениями, судоходные трассы с водными

причалами.

Железную дорогу прокладывают от ближайшей железной доро­ги или эксплуатационной шахты до промышленной площадки гор­ного предприятия. Протяженность железнодорожной линии зави­сит от территориального расположения горного предприятия.
В случае, когда строительство железной дороги задерживается по техническим пли технологическим причинам, хранение оборудования и материалов организовывают на временных складах на ближайшей к шахте железнодорожной станции. На строительную площадку грузы доставляют автомобильным транспортом.

Автомобильную дорогу строят от ближайшей автомобильной дороги республиканского или областного значения до промышленной площадки горного предприятия. Автомобильную дорогу делают шириной не менее 6 м с асфальтовым покрытием.

Временные внеплощадочные и внутриплощадочные железные и автомобильные дороги следует строить в тех случаях, когда нецелесообразно использовать в подготовительный период постоянные дороги.

Электроснабжение строящейся шахты должно осуществляться
по двум независимым линиям (ЛЭП). При выходе из строя одной
из них оставшаяся в работе линия должна обеспечить нормальную
работу всех электроприемников.

Линии электропередач строят для обеспечения электроэнергией всех энергопотребителей на промышленной площадке строящегося горного предприятия — и на поверхности, и в горных выработках в период эксплуатации последнего. В практике применяют два ва­рианта обеспечения горного предприятия электроэнергией.

Первый — в подготовительный период строят постоянную ЛЭП напряжением 110—35 кВ, которая рассчитана на обеспечение электроэнергией как строительства, так и эксплуатации горного предприятия. Эту ЛЭП подсоединяют к специальному фидерному автомату районной подстанции.

Второй — вначале строят временную ЛЭП напряжением 1— 6 кВ, которую подключают к фидерному автомату трансформаторной подстанции действующего горного предприятия или к бли­жайшей эксплуатационной ЛЭП соответствующего напряжения.

После окончания строительства горного предприятия или парал­лельно со строительством строят постоянную ЛЭП требуемого на­пряжения к началу развития основных объемов горных работ, ко­торая служит для эксплуатации горного предприятия.

Этот вариант применяют в тех случаях, когда строительство по­стоянной ЛЭП требует продолжительного срока из-за больших объемов работ и строительство временной ЛЭП окупается за счет сокращения срока строительства всего горного предприятия.

Выбор напряжения 110, 35 или 6 кВ для передачи электроэнер­гии определяют техническими и экономическими расчетами.

При строительстве горных предприятий, удаленных на значи­тельное расстояние от источников электроэнергии, работы подгото­вительного периода обеспечивают электроэнергией от передвиж­ных электростанций с двигателями внутреннего сгорания ДГ-50; АД-70; ДГ-400. Временные источники (передвижные электропод­станции, энергопоезда) можно использовать только в самый на­чальный период строительства.

Временные сети высокого и низкого напряжения необходимо подвешивать на столбах. Допускается прокладка электрокабелей в траншеях лишь в тех случаях, когда строительство ЛЭП может осложнить выполнение основных строительно-монтажных работ или если выполнение таких работ не допускается по Правилам безопасности.

Линию телефонной связи (ЛТС) строят от ближайшего теле­фонного узла до промышленной площадки горного предприятия. ЛТС может быть воздушной (с подвеской проводов на стол­бах) и кабельной (с прокладкой кабеля в траншее). Тип ЛТС определяют в зависимости от протяженности, рельефа земной по­верхности, экономического фактора, осложнения выполнения строи­тельно-монтажных или земляных работ.

Воду, расходуемую на производственные (питание котлов, при­готовление бетона, охлаждение компрессоров, мойка машин и т. п.), санитарно-бытовые (душевая, столовая) и противопожарные нужды, целесообразно подавать из действующих систем водоснабжения, расположенных вблизи строительной площадки. Для тех­нических нужд используют воду из ближайших естественных водо­емов. При их отсутствии бурят артезианские скважины. Потреб­ность в воде определяют в соответствии с нормативами. Для сбро­са шахтных и бытовых вод строят канализационный трубопровод с очистными сооружениями.

Тепло- и пароэнергней стройку необходимо обеспечивать от действующих централизованных систем теплоснабжении. При со­ответствующих технико-экономических обоснованиях можно при­менять индивидуальные котельные, располагаемые на строитель­ной площадке.

Схемы энергоснабжения, связи, водо- и теплоснабжения долж­ны быть увязаны между собой на всех, этапах выполнения строи­тельно-монтажных работ с учетом последующего развития строи­тельства в данном районе.

 

Внутриплощадочные работы

В состав внутриплощадочных подготовительных работ входят: освоение строительной площадки и выполнение организационных мероприятий, обеспечивающих планомерное и рациональное раз­витие строительства стволов и всего горного предприятия. В этот период создают геодезическую сеть, необходимую для дальнейше­го строительства, и делают ее привязку к триангуляционной сети района.

Дальнейшее освоение строительной площадки начинают с вы­полнения работ нулевого цикла, которые включают: рубку и кор­чевание леса, удаление растительного слоя и его складирование для последующего использования; расчистку территории строи­тельной площадки и снос не используемых в процессе строительст­ва строений; инженерную подготовку строительной площадки с горизонтальной и вертикальной планировкой, с обеспечением вре­менных стоков поверхностных вод;перекладку существующих ин­женерных коммуникаций, если в них есть потребность; разбивку осей зданий н сооружений; рытье траншей и прокладку сетей энерго- и водоснабжения, канализации, телефонной и радиосвязи с сооружением для них коллекторов; устройство постоянных и вре­менных внутриплощадочных дорог; строительство резервуаров для хранения запаса воды на противопожарные нужды; разработку котлованов и траншей с выкладкой фундаментов под здания и со­оружения; тампонаж с поверхности водоносных пород или укреп­ление слоя наносов на глубину строительства устья в зонах распо­ложения стволов.

Одновременно с завершением работ нулевого цикла создают общеплощадочное складское хозяйство, строят площадки для укрупненной сборки оборудования и конструкций, обеспечивают строительную площадку противопожарным водоснабжением и ин­вентарем, монтируют инвентарные здания, а после окончания ра­бот нулевого цикла приступают к строительству временных и по­стоянных зданий и сооружений.

В подготовительный период строят административно-бытовой комбинат (АБК), в котором предусматривают помещения для на­рядной, раздевалки, душа, аппарата управления и лиц надзора.

На промышленных площадках фланговых стволов в период строительства горного предприятия постоянные АБК, как правило, не строят. На промышленных площадках центральных стволов по­стоянные АБК представляют собой капитальные здания со слож­ным технологическим оборудованием, поэтому закончить их строи­тельство к началу проходческих работ не удается. Поэтому и здесь необходимо строить также временные АБК для обслуживания ра­бочих, занятых на проходке стволов. В дальнейшем по мере за­вершения строительства постоянного АБК его частично можно ис­пользовать в период проведения горизонтальных и наклонных выработок, а также при строительстве шахтной поверхности.

Временные АБК располагают на свободной от застройки по­стоянными зданиями и сооружениями территории в непосредственной близости от ствола.

В подготовительный период строят также временные или по­стоянные механические мастерские с кузнечным, слесарным и электрическим отделениями, в которых размещают металлообра­батывающие и бурозаправочные станки, а также механизмы для ремонта электрооборудования.

В период проходки стволов все оборудование, а при проведе­нии горизонтальных и наклонных выработок его большая часть (особенно на рудниках) оснащены пневматическим приводом. Для удовлетворения потребностей в пневматической энергии в подгото­вительный период предусматривается строительство здания вре­менной компрессорной станции, в котором размещают несколько компрессоров, работающих на общую пневматическую сеть. В на­стоящее время находят все более широкое применение передвиж­ные компрессорные станции типа ПКС-150/8.

Схемы теплоснабжения, применяемые при строительстве горных предприятий, предусматривают наряду с централизованным полу­чение тепла от временных котельных, построенных на строитель­ной площадке. Теплоснабжение необходимо для отопления АБК, производственных зданий и подогрева воздуха, подаваемого в зим­нее время в шахту.

Для временных котельных применяют котлы типа ММЗ-0,8/8 или ТМЗ-1,8/8 производительностью соответственно 0,8 и 1,8 т/ч-пара. Целесообразно применять передвижные котлоагрегатыПКУ-Е-1/9-2т конструкции Донгипрооргшахтостроя, состоящие из транспортабельного блока, в котором в полной заводской готовно­сти размещены водотрубный котел Е-1/9-2т, водоумягчительная установка, водонагреватели с сетевыми насосами и бункера для угля. Передвижная котельная установка доставляется к месту мотажаотдельнымикотлоагрегатами автомобильным и железнодо­рожным транспортом.

На промышленной площадке строят также временную или по­стоянную трансформаторную подстанцию. Для сокращения стои­мости и продолжительности монтажных работ, а также обеспече­ния мобильности целесообразно применять передвижные подстан­ции конструкции Донгипрооргшахтостроя типа ОРУ-6, понижаю­щие напряжение с 6 до 0,4 кВ.

В период строительства на поверхности горных предприятий предусматриваются временные устройства, отводящие шахтную во­ду в горизонтальный отстойник, а затем в пониженный участок-местности или водоем. Горизонтальный отстойник представляет со­бой вытянутый по ходу стока воды прямоугольный резервуар, пред­назначенный для выделения из шахтных вод грубодисперсных и неорганических веществ. На центральной промышленной площад­ке целесообразно строить станцию для очистки шахтной воды от механических примесей и бактериальных загрязнений с последую­щим использованием ее для производственных нужд. Для этой це­ли применяют установку конструкции ДонУГИ производительностью 300 м³/ч.

Для хранения запаса воды строят резервуары цилиндрической формы диаметром до 15 м, заглубленные в землю, с железобетон­ными стенами, дном и перекрытием. Объем резервуаров определя­ется из расчета хранения трехчасового запаса воды на противопо­жарные нужды, 15% максимального расхода воды для бани и 12-часового расхода на текущие хозяйственные нужды.

Для хранения материалов, конструкций и оборудования в ко­личестве, определяемом проектом организации строительства гор­ного предприятия, строят складские здания и сооружения. Склады подразделяют по виду материалов, подлежащих хранению, на спе­циальные и универсальные, а по условиям хранения материалов— на закрытые и открытые склады и навесы. Специальные склады предназначены для хранения материалов определенного наимено­вания, универсальные — для различных наименований.

Закрытые специальные склады используют в основном для хра­нения цемента в сварных металлических силосах или бункерах.

Склады строительного кирпича, сборных железобетонных и бе­тонных конструкций, асбоцементных и керамических труб, леса и инертных материалов устраивают открытыми.

Под навесами складируют: в стеллажах — полосовую, уголко­вую сталь и стальные трубы; в штабелях — листовую сталь, арма­туру, асбоцементные листы и плитки.

В универсальных складах хранят электромонтажные и отделоч­ные материалы, спецодежду, метизы, инструменты и приборы. Ра­ционально располагать склады около железнодорожных путей и оснащать погрузоразгрузочными механизмами.

На горное предприятие бетонную смесь доставляют автосамо­свалами, автобетоновозами МАЗ-503А, КрАЗ-2565, автобетоносмесителями БМ-92 —при расположении районной строительной базы на расстоянии менее 10 км от промышленной площадки или при­готовляют в бетоносмесительных установках, расположенных на промышленной площадке.

Все строящиеся на промышленной площадке здания и сооруже­ния обеспечиваются конструкциями, материалами и изделиями как в порядке централизованного снабжения в соответствии с выде­ляемыми фондами, так и собственными предприятиями. Местные материалы на стройку поставляют с подсобных предприятий. При необходимости строят заводы по производству сборного железо­бетона и товарного бетона.

В подготовительном периоде при строительстве современного горного предприятия возводят в среднем 40—50 временных и по­стоянных зданий и сооружений различного назначения. Целесооб­разно строительство вести групповым (объектовым) потоком с сетевым планированием.