Способ проходки восстающих с отбойкой породы скважинными зарядами

Является универсальным, простым в применении: исключает пребывание человека в забое, улучшает санитарно-гигиенические условия и безопасность работ, повышает темпы проходки и производительность труда. Данный способ в связи с развитием буровой техники получает все более широкое распространение и является наиболее эффективным при высоте восстающего до 30 м. Невозможность его использования на большую высоту объясняется отсутствием надежных буровых машин, обеспечивающих буренье точно ориентированных скважин. Важным достоинством способа является возможность применения для образования восстающего того же оборудования, что и для бурения взрывных скважин при отбойке руд.

Применяются два способа проходки восстающих взрыванием скважинных зарядов:

1. с секционной отбойкой скважин, с отбойкой на компенсационную скважину, с отбойкой без компенсационной скважины;

2. с отбойкой на высоту восстающего, безврубовая схема, врубовая схема.

До настоящего времени не обоснованы параметры БВР, обеспечивающие надежную проходку при отбойке на высоту восстающего, так как при этом часто происходят запрессовка отбитой породы, прострел скважин и значительное законтурное разрушение массива. Способ проходки вoсстающего с секционной отбойкой скважин осуществляется следующим образом. Между двумя горизонтальными выработками проводят бурение комплекта скважин сверху вниз или снизу вверх. Заряжание нижней части скважин производят с верхнего горизонта секциями, высота которых в зависимости от различных условий изменяется от 2 до 20 м. В крепких породах при диаметре скважин до 105 мм рациональная высота секции составляет 2-3 м, при увеличении диаметра скважин и уменьшении крепости породы эффективная высота секции достигает 10 и даже 20-26 м. Взрывание секций производят на забой восстающего или для компенсации используют одну или несколько незаряженных скважин. Схемы расположения скважин при проходке восстающих выработок: а - простой конверт; б - сложный конверт; в - со щелевым врубом; г - с компенсационной скважиной; д - с компенсационным кольцом скважин; е - с ярусным врубом. Недостатки секционной отбойки скважинами: многократнае повторение операций заряжания, взрывания, проветривания; пережимы и деформация скважин; запрессовка при взрыве породы в контуре выработки; сильные разрушения устья восстающего; обязательное наличие верхнего горизонта.

Комбинированный способ проходки восстающих выработок представляет собой сочетание изложенных выше методов. Это применение опережающих скважин при шпуровой отбойке породы, позволяющее резко увеличить глубину заходки, сократить удельный расход ВВ. Широко применяется проходка отрезных восстающих комбинированным способом - первоначально мелкошпуровым взрыванием породы с последующей бессекционной скважинной отбойкой (последние 10-15 м восстающего).

При проведении выработки необходимо соблюдать следующие требования:

1. Вентиляционные трубы не должны отставать от продвижения забоев в горизонтальных выработках более 10 м, в восстающих - более 6 м.

2. Вентиляционные трубы подвешиваются в горизонтальных выработках на кронштейнах, на высоте не менее 1,6 м, с противоположной стороны от прохода людей. В восстающих выработках вентиляционные трубы нужно размещать так, чтобы не мешать проходу людей. Канаты, троса и проволока, на которых подвешиваются вентиляционные прорезиненные рукава, должны быть заземлены в начале и в конце их.

3. Запрещается подвешивать трубы за растяжки троллейного провода или кронштейны электрического кабеля.

4. Водяные и воздушные трубопроводы подвешиваются под вентиляционными трубами на высоте не менее 1,5 м.

Воздушные и водяные трубы в выработках, в которых имеются электрические проводки, должны быть заземлены через местный заземлитель.

Высота прокладки труб на пересечении выработок должна быть не менее 1,8 м. Отставание временных магистралей рабочего водоснабжения и сжатого воздуха от груди забоя не должно превышать 40 м.

После приведения забоя в безопасное состояние начинается уборка горной массы из проходческого забоя.

14 Организация и планирование работ

В данном технологическом процессе готовой продукцией является горная выработка, пройденная в соответствии с локальным проектом и паспортом БВР и крепления.

Локальным проектом определено сечение выработки, ширина, высота, длина, угол наклона, тип и вид крепления.

На каждую выработку составляется паспорт крепления, в котором указывается сечение выработки, ее длина, ширина, высота, обоснование вида крепления, элементы конструкции крепи.

В паспорте БВР указывается длина шпуров, схема их расположения, вид взрывчатых веществ и средств инициирования, количество ВВ и СИ, расходуемых на один шпур и на весь забой, указывается глубина недозарядов, конструкция заряда, способ заряжания, последовательность взрывания, величины замедления. К паспорту БВР прилагается расчет проветривания и схема проветривания данной выработки. На схеме проветривания указываются посты охраны.

Проект проветривания включает расчет количества свежего воздуха для проветривания, выбор вентиляторов местного проветривания, схему проветривания.

За качество проходки выработки несет ответственность производитель работ. Процесс проходки горных выработок контролируется маркшейдерской службой рудника и руководителями и специалистами участка при помощи измерительных инструментов: теодолит, нивелир, измерительная рулетка. Приемку выполненных за месяц горных работ производит комиссия в составе маркшейдера участка, геолога участка и нормировщика в присутствии исполнителей работ в дни, установленные приказом начальника рудника.

Перед началом выполнения работ персонал получает письменное наряд задание от начальника участка с указанием места выполнения работ, объема работ и мер безопасности, от руководителя смены документ на управление оборудованием (путевой лист, наряд рапорт на управление самоходной машиной, др.), знакомится с нормативно-технической документацией регламентирующей выполнение процесса (паспортами БВР, паспорт крепления, др.).

Порядок выполнения операций при выполнении проходческих работ с использованием комплекса самоходных машин:

- выполнение вспомогательных операций: орошение, разборка заколов, ремонт, восстановление, наращивание коммуникаций;

- уборка горной массы;

- бурение шпуров СБУ;

- заряжание и взрывные работы.

Выполнение вспомогательных операций

После получения от горного мастера допуска на рабочее место, звено крепильщиков участка горнопроходческих работ производит орошение отбитой горной массы, бортов и кровли горной выработки водой, оборку заколов, промывает «стаканы» и забивает в них пробки, восстанавливает освещение.

Звено крепильщиков взрывников, производит работы по ремонту и наращиванию вентиляционного рукава, труб водяной и воздушной магистрали.

Уборка горной массы из забоя включает в себя следующие операции.

Осмотр машины.

Перед началом работы проверяется:

- наличие записей машиниста предыдущей смены о возможных неисправностях машины в журнале осмотра технического состояния ПДМ, и на их основе убеждается в исправности машины;

- уровень масла в баках гидравлической системы и редукторах;

- состояние ходовой части, затяжку баллонных гаек, давление в шинах, исправность пальцев, стопорных замков колес;

- состояние тормозов, рулевого управления;

- исправность звуковой, световой сигнализации и аккумуляторов;

- наличие инструмента и инвентаря, средств пожаротушения;

- исправность аспиратора ГХ, наличие и срок годности индикаторных трубок;

- смазываются все узлы согласно карты смазки.

Проверяется работоспособность систем машины на холостом ходу поочередным их включением.

Заправка машины:

- ПДМ перегоняется к месту заправки;

- мерной линейкой замеряется уровень топлива в баке;

- после чего вставляется заправочный шланг в горловину топливного бака;

- открывается кран на емкости с топливом;

- в процессе заправки контролируется уровень топлива во избежание пролива при чрезмерном наполнении бака;

- после заправки перекрывается кран подачи топлива;

- производится повторный замер мерной линейкой количества залитого топлива;

- данные замера заносятся в путевой лист.

Уборка забоев.

- при выдаче сменного наряд-задания горный мастер указывает машинисту ПДМ в каком проходческом забое находится отбитая порода и место ее складирования;

- при погрузке руды, породы в забое ковш ПДМ приводится в открытое положение и производится зачистка почвы выработки от места выброшенной при взрыве горной массы до груди забоя;

- при зачистке забоя для бурения шпуров по почве ковш приводится в вертикальное положение, так чтобы лезвие ковша было почти перпендикулярно по отношению к почве выработки и в направлении от груди забоя производится движение задним ходом, таким образом горная масса «оттягивается» от груди забоя. При незначительном остатке горной массы на почве выработки, не поддающейся зачистке с помощью ПДМ, машинист производит при помощи кайла;

- при обнаружении не взорванных зарядов (отказов) в процессе уборки забоя, машинист немедленно прекращает работу, закрещивает выработку и сообщает лицу технического надзора;

- работы по отгрузке горной массы из забоя производятся только при исправных и включенных вентиляторах местного проветривания;

- при разгрузке породы ПДМ подъезжает к месту складывания породы и осуществляется опрокидывание ковша. Затем многократным потряхиванием ковша очищается его поверхность от налипшей массы. После чего ковш закрывается, стрела приводится в транспортное положение;

- если горный мастер указывает машинисту ПДМ, что в проходческом забое находится руда, то производится отгрузка руды в рудоспуск;

- возле рудоспуска машинист визуально убеждается в наличии и исправности основного и предупреждающего освещения;

- осуществляется снятие предохранительного троса и размещение его на борту выработки;

- производится контроль наличия предохранительной бровки. В случае ее отсутствия, бровка отсыпается;

- производится подъем стрелы, после чего ПДМ медленно подъезжает до предохранительной бровки и осуществляется опрокидывание ковша. Затем многократным потряхиванием ковша очищается его поверхность от налипшей горной массы. После чего ковш закрывается, машина отъезжает и стрела приводится в транспортное положение;

- по окончании перевозки отбитой горной массы из проходческого забоя предохранительный трос навешивается в исходное положение;

- по окончании выгрузки горной массы ПДМ перегоняется обратно к проходческому забою;

- при возникновении просипи из ковша на пути от рудоспуска к забою, осуществляется подчистка дорожного полотна;

- по окончании работы ПДМ перегоняется к пункту мойки, где отмывается от налипшей пыли и горной массы, после чего перегоняется к месту стоянки.

Бурение шпуров при помощи СБУ

Бурение шпуров в проходческих забоях осуществляется по паспорту буровзрывных работ, разработанным начальником участка горнопроходческих работ и утвержденным главным инженером рудника.

Осмотр машины.

Перед началом работы проверяется:

- наличие записей машиниста предыдущей смены о возможных неисправностях машины в журнале осмотра технического состояния СБУ и на их основе убеждается в исправности машины;

- уровень масла в баках гидравлической системы и редукторах;

- состояние ходовой части, затяжку баллонных гаек, давление в шинах, исправность пальцев, стопорных замков колес;

- состояние тормозов, рулевого управления;

- исправность звуковой, световой сигнализации и аккумуляторов;

- наличие инструмента и инвентаря, средств пожаротушения;

- исправность аспиратора ГХ, наличие и срок годности индикаторных трубок;

- смазываются все узлы согласно карты смазки.

Получение расходного материала (буровые коронки, хвостовики, буровые штанги, соединительные муфты) в пункте технического обслуживания.

Заправка машины:

- СБУ перегоняется к месту заправки;

- мерной линейкой замеряется уровень топлива в баке;

- после чего вставляется заправочный шланг в горловину топливного бака;

- открывается кран на емкости с топливом;

- в процессе заправки контролируется уровень топлива во избежание пролива при чрезмерном наполнении бака;

- после заправки перекрывается кран подачи топлива;

- производится повторный замер мерной линейкой количества залитого топлива;

- данные замера заносятся в путевой лист;

- самоходная буровая установка следует к месту проведения работ;

- производится подключение к водяной магистрали и электросети, при этом проверяется исправность заземляющего устройства электроразъёма.

Вспомогательные операции:

- перед выполнением основной операции бурения, забой приводится в соответствие с требованиями правил техники безопасности - производится механическая оборка кровли в направлении от устья к забойной части выработки, очищение почвы выработки в груди забоя, промывка «стаканов», забивание их пробками. Механическая оборка кровли от заколов может производиться с помощью машины для оборки стенок и кровли выработок Scamec 2000 (рисунок 5.83).

Scamec предназначен для выполнения оборки кровли посредством бутобоя и пики-скребка. Размеры и конструкция бутобоя позволяют применять его для оборки породы с несистематически связанными элементами. Механизм крепления бутобоя обеспечивает автоматическую инициацию каждого удара, высокую частоту ударных воздействий, точное прицеливание рабочего органа и быстрый отбой породы. Как правило, бутобой используется для работы с твердой породой. Двухзубцовая пика-скребок позволяет эффективно производить оборку породы с систематической структурой связей ее элементов. Поэтому главным образом, пику-скребок применяют для работы с мягкой породой, но иногда ее можно использовать для профилактического ремонта, а также для периодической оборки кровли выработки твердых пород;

- для соблюдения маркшейдерских указаний бурильщик совместно с горным мастером производят разметку забоя по направлению и реперам, согласно маркшейдерским эскизам.

Рисунок 41 - Машина для оборки стенок и кровли выработок Scamec 2000

Бурение шпуров:

- устанавливаются буровые коронки диаметром 43-65 мм на буровую штангу;

- бурятся подбурки под крепление вентиляционного рукава, воздушной, водяной магистрали;

- бурение шпуров производится в соответствии с паспортом буровзрывных работ, разработанным начальником участка и утвержденным главным инженером рудника;

- при бурении бурильщик осуществляет постоянный контроль за техническим состоянием СБУ, контролирует износ, бурового инструмента, при уменьшении скорости бурения производит замену коронок.

Заключительные операции:

- по завершению процесса бурения телескопические стрелы приводятся в транспортное положение, отключаются источники водо- и энергоснабжения;

- обуренные шпуры очищаются от сколов породы, бурового шлама;

- осуществляется переезд на другое место работы или в пункт технического обслуживания.

Зарядка, взрывные работы при проходке горизонтальной выработки с применением комплекса самоходных машин.

Заряжание шпуров в проходческих забоях осуществляется по паспорту буровзрывных работ, разработанным начальником участка горнопроходческих работ и утвержденным главным инженером рудника.

Осмотр самоходной транспортно зарядной машины ДС-11.

Перед началом работы проверяется:

- наличие записей машиниста предыдущей смены о возможных неисправностях машины в журнале осмотра технического состояния зарядной установки, и на их основе убеждается в исправности;

- уровень масла в баках гидравлической системы и редукторах;

- состояние ходовой части, затяжку баллонных гаек, давление в шинах, исправность пальцев, стопорных замков колес;

- состояние тормозов, рулевого управления;

- исправность звуковой, световой сигнализации и аккумуляторов;

- наличие инструмента и инвентаря, средств пожаротушения;

- исправность аспиратора ГХ, наличие и срок годности индикаторных трубок;

- исправность всех узлов и агрегатов зарядчика;

- исправность зарядных трубопроводов;

- смазываются все узлы согласно карты смазки.

Последовательность выполнения операций:

- после окончания бурения шпуров в забое горный мастер на смене производит осмотр обуренных шпуров на соответствие схеме расположения шпуров в паспорте БВР;

- бурильшик шпуров выгоняет СБУ из забоя;

- горный мастер выписывает наряд-путевку (форма № 4) на получение ВМ;

- взрывник следует на склад ВМ, получает ВВ и СИ на данную выработку в соответствии с выписанной наряд-путевкой и в соответствии с инструкцией по доставке ВМ в ковше ПДМ доставляет ВМ в забой, согласно паспорта БВР расставляет аншлаги и посты охраны;

- визуально убеждается в исправности заземления электроразъема;

- после этого подключает к электроразъёму доставочно-зарядную машину ДС-11;

- в соответствии с требованиями «ЕПБ при ведении взрывных работ» производит изготовление и ввод боевиков;

- производится засыпка гранулированного ВВ в зарядчик и зарядка шпуров. Во время заряжания каждого шпура взрывник контролирует глубину недозаряда шпура, которая должна соответствовать конструкции заряда в паспорте БВР на данную выработку;

- после заряжания шпуров производится отключение ДС-11 от электроразъёма, промывка от остатков ВМ и транспортировка в безопасное место;

- после монтажа взрывной сети, её проверки, взрывник подает боевой сигнал и производит взрывание шпуровых зарядов согласно графика ведения взрывных работ.

Крепление горных выработок торкрет бетоном.

Крепление горных выработок осуществляется по паспорту крепления, разработанным начальником участка горнопроходческих работ и утвержденным главным инженером рудника.

Крепление производит специализированная бригада крепильщиков по торкретированию горных выработок.

Осмотр машин для транспортировки и нанесения набрызгбетона.

Перед началом работы проверяется:

- наличие записей машиниста предыдущей смены о возможных неисправностях машины в журнале осмотра технического состояния самоходного оборудования и на их основе убеждается в исправности;

- уровень масла в баках гидравлической системы и редукторах;

- состояние ходовой части, затяжку баллонных гаек, давление в шинах, исправность пальцев, стопорных замков-колес;

- состояние тормозов, рулевого управления;

- исправность звуковой, световой сигнализации и аккумуляторов;

- наличие инструмента и инвентаря, средств пожаротушения;

- исправность всех узлов и агрегатов, предназначенных для транспортировки и разбрызгивания бетона;

- исправность трубопроводов;

- смазываются все узлы согласно карты смазки.

Осмотр смесительной установки.

Перед началом работы проверяется:

- наличие записей крепильщиков предыдущей смены о возможных неисправностях БРУи на их основе убеждается в исправности;

- уровень масла в редукторах;

- состояние всех узлов и агрегатов смесительной установки;

- исправность освещения;

- наличие инструмента и инвентаря, средств пожаротушения;

- исправность бункеров;

- смазываются все узлы согласно карты смазки.

Последовательность выполнения операций:

- инертные материалы и цемент доставляются в вагонетках к пункту разгрузки доставщиками участка ВШТ;

- вагонетки цемента и инертных материалов разгружаются крепильщиками в соответствующие бункера дозаторов;

- из дозаторов инертные материалы и цемент поступают в шнековый смеситель, туда же подается вода;

- приготовленная бетонная смесь загружается в самоходную машину Uttimec 1500 trancmixer;

- машиной Uttimec 1500 транспортируется бетон до.места торкретирования;

- в месте торкретирования бетон из trancmixer выгружается в машину SPRAYMEC 605 WPC.

- Выработка подлежащая креплению приводится в безопасное состояния: разбираются заколы, борта и кровля омываются'водой.

Машиной Spraymec 605WPC производится крепление горных выработок набрызг-бетоном.

Заключительные операции:

- по завершению процесса торкретирования все узлы комплекса взаимодействующие с раствором промываются водой;

- осуществляется переезд в пункт технического обслуживания.

Процесс крепления вертикальной горной выработки при проходке на расстрелах с применением стремянок.

Крепление в проходческих забоях осуществляется по паспорту крепления и буровзрывных работ, разработанным начальником участка горнопроходческих работ и утвержденным главным инженером рудника:

- выработка, из которой будет проходиться вертикальная выработка, зачищается;

- если выработка тупиковая, то для проветривания выработки устанавливается вентилятор местного проветривания;

- после очистки подходного пространства и проветривания выработки на месте рассечки восстающего монтируется проходческий полок;

- с полка производится тщательная оборка заколов по кровле выработки;

- после этого производится проверка исправности бурового инструмента и оборудования;

- надежность крепления всех составных частей перфоратора;

- уровень масла в маслораспылителе;

- плотность соединения рукавов, подводящих воздух и воду;

- отсутствие сколов на торце хвостовика штанги и его перпендикулярность к оси штанги;

- не погнута ли штанга;

- убедившись в исправности оборудования производиться поднятие ПР (перфоратор ручной) на полок;

- с полка производится бурение шпуров длиной по одному метру по бортам выработки под стремянки;

- в шпуры устанавливаются стремянки;

- после установки стремянок производится поднятие деревянных расстрелов и их укладка в скобы;

- после этого производится поднятие и укладка деревянных досок, заранее отпиленных по размеру восстающего, на расстрелы;

- после перекрытия восстающего производится поднятия и установка лестниц.

Бурение шпуров при проходке восстающей выработки:

- после того, как закрепили восстающий, перфоратор и комплект буровой стали поднимается на рабочий полок;

- производится подключение ПТ к водо- и воздушной магистрали напорными рукавами;

- в ПТ устанавливается штанга № 1 и производится бурение шпура на всю длину установленной штанги;

- после бурения шпура установленная штанга длиной № 1, заменяется на штангу № 2 и продолжается бурение того же шпура;

- после обуривания этой штангой производится замена на штангу № 3 и производится бурение этого же шпура на длину установленной штанги;

- после производится замена на штангу № 4 и производится бурение этого же шпура на длину установленной штанги, то есть на бурение каждого шпура по вертикальному забою производится четырехкратная замена штанг;

- количество шпуров в забое регламентируются паспортом БВР на данную выработку;

- во время бурения шпуров производится контроль износа коронок и при необходимости их замены, коронки меняются на новые;

- после обуривания всех шпуров по забою согласно паспорта БВР производится отключение ПТ от водо- и воздушной магистрали и уборка его в безопасное место под вертикальной выработкой. Также производится уборка бурового инструмента и упорных рукавов в безопасное место;

- при проходке восстающих концы вентиляционных труб располагаются под отбойным полком на расстоянии не более б метров;

- проверка качественного состава воздуха после взрывных работ осуществляется при помощи аппаратуры дистанционного отбора проб воздуха. Дистанционным отбором проб воздуха оборудуется каждая восстающая выработка при высоте проходки более 6 м.

Проходка восстающей выработки с применением КПВ.

Осмотр оборудования:

- перед пуском в эксплуатацию для проходки производятся испытания ловителя, скоб. Составляется акт комиссией в составе глазного механика рудника, начальника участка, электромеханика участка, проходчика;

- в процессе эксплуатации производится ежесменный осмотр КПВ горными мастерами;

- кроме ежесменного осмотра, один раз в неделю, специальной бригадой под руководством лица тех. надзора производится детальный осмотр всего комплекса.

Последовательность выполнения операций:

- после взрывных работ, проветривания и взятия анализа проб воздуха в забое машинист КПВ или КПН с проходчиком поднимаются в забой восстающего и делают оборку кровли и бортов от заколов;

- при подъеме полка необходимо из кабины через люк осматривать все соединения монорельса, крепление его к стенке выработки;

- один проходчик с платформы под защитой зонта с использованием предохранительного пояса производит оборку стенок и забоя восстающей выработки от нависающих кусков породы;

- бурение шпуров;

- после буровых работ полок должен быть обмыт водой;

- при выполнении работ на полке необходимо иметь два комплекта индивидуальных средств передвижения по монорельсу и один комплект средств передвижения должен находиться в камере;

- спуск людей из кабины на монорельс и подъем в кабину в аварийных случаях должен производиться в порядке, установленном заводской инструкцией по эксплуатации, поставляемой с комплексом;

- проветривание восстающего после взрывных работ осуществляется по нагнетательной схеме. Нагнетательным ставом являются трубы монорельса, по которым подается сжатый воздух и вода для проветривания забоя;

- проверка качественного состава воздуха осуществляется при помощи аппаратуры дистанционного отбора проб воздуха.

Ведение взрывных работ при проходке выработки ручными перфораторами:

- после окончания бурения шпуров в забое горный мастер на смене производит осмотр обуренных шпуров на соответствие схеме расположения шпуров в паспорте БВР;

- горный мастер выписывает наряд-путевку (форма № 4) на получение ВМ;

- взрывник следует на склад ВМ, получает ВВ и СИ на данную выработку в соответствии с выписанной наряд-путевкой, доставляет ВМ в забой, согласно паспорта БВР расставляет аншлаги и посты охраны;

- в соответствии с требованиями «ЕПБ при ведении взрывных работах» производит зарядку забоя;

- после монтажа взрывной сети, её проверки, взрывник подает боевой сигнал и производит взрывание шпуровых зарядов согласно графика ведения взрывных работ.

Ведение взрывных работ при проходке вертикальной выработки:

- после обуривания шпуров в забое, согласно паспорта БВР на данную выработку, горный мастер на смене осматривает обуренные шпуры на соответствие схеме расположения шпуров в паспорте БВР и оформляет наряд- путевку (форма № 4) на получение ВМ;

- взрывник получает наряд-путевку, следует в раздаточную камеру ВМ и получает ВВ и СИ на данную выработку, доставляет ВМ к забою;

- в соответствии с паспортом БВР расставляет аншлаги и посты охраны;

- в соответствии со способом проходки (на КПВ или по лестницам) доставляет ВМ в забой;

- приступает к изготовлению боевиков и заряжанию обуренных шпуров. Во время заряжания взрывник контролирует величину недозаряда шпура, которая должна соответствовать конструкции заряда в паспорте БВР на данную выработку;

- производится монтаж взрывной сети и её проверка, демонтаж лестниц и рабочего полка, уборка КПВ в гараж);

- подает боевой сигнал и производит взрывание шпуровых зарядов согласно графика ведения взрывных работ.