- - - Нормативное обеспечение проектирования и стадии строительства ствола

Нормативные требования по проектированию вертикальных стволов и их оборудования. Требования должны соблюдаться при разработке проектов, как новых стволов, так и реконструируемых. В проектах шахтного подъемного комплекса должна быть обеспечена максимальная унификация подъемных сосудов, элементов и схем армировки, а также вспомогательного оборудования для технического обслуживания и ремонта.

Для выдачи полезного ископаемого в зависимости от требуемой производительности в одном стволе должны приниматься следующие виды подъемов:

- двухскиповой,

- двухскиповой и односкиповой с противовесом,

- два двухскиповых.

Применение одного односкипового подъема допускается при соответствующей требуемой производительности. Применение двух односкиповых подъемов вместо одного двухскипового допускается при:

- многогоризонтной работе,

- многоканатном подъеме, если двухскиповой подъем не обеспечивает нескольжение канатов.

Односкиповой подъем в вертикальном стволе в обоснованных случаях может быть без противовеса (одноконцевой подъем). При выдаче породы скипами следует в зависимости от требуемой производительности принимать одно- или двухскиповой подъем, в проектах предусматривать возможность аварийной выдачи полезного ископаемого породным подъемом.

Для выполнения вспомогательных грузовых операций и спуска-подъема людей в зависимости от требуемой производительности должны применяться следующие виды подъемов:

- два одноклетьевых с противовесом,

- двухклетевой и одноклетьевой с противовесом.

Одноклетьевой подъем в обоснованных случаях может быть без противовеса (одноконцевой подъем). При небольших производительностях и глубинах новых шахт допускается принимать один двухклетевой подъем в стволе. Фланговые вентиляционные и воздухоподающие стволы, используемые в качестве запасных выходов, должны оборудоваться одно- или двухклетьевым аварийно-ремонтными подъемами.

Расстояние между стволом и выработкой околоствольного двора, ограничивающее их взаимное влияние, следует ориентировочно определять согласно п. 5.4 «Указаний по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР». Размеры крепи ствола и ее физико-механические свойства следует выбирать в соответствии со СНиП 11-94-80. Расчет крепи производится в соответствии с «Руководством по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи» (М.: Стройиздат, 1983).

Правила применения комбинированной крепи изложены в Нормативном документе СОУ 10.1.00174131.006:2007 «Вертикальні стовбури вугільних шахт. Правила застосування комбінованого кріплення».

Подъемные сосуды для вертикальных стволов следует применять из числа предусмотренных ГОСТ и унифицированными (параметрическими, типажными) рядами. Допускается вводить дополнительные элементы в конструкцию этих сосудов применительно к прогрессивным схемам армировки стволов, а также для других целей, по чертежам проектной организации, согласованным с институтом-разработчиком сосудов. В проектах реконструкции действующих и сохраняемых стволов, армировка которых не позволяет применять стандартные подъемные сосуды, допускается использование индивидуальных скипов и клетей. На новых шахтах для подъемных установок с машинами барабанного типа применяют, как правило, скипы емкостью 11 и 15м3 по углю и 1м3 по породе. Для подъемных установок с многоканатными машинами следует применять скипы угольные емкостью 25 и 35м3, породные - 11 и 15м3. Для новых шахт следует применять двухэтажные клети на одну вагонетку в этаже размером в плане 4x1,5м. Для многоканатных подъемов допускается применение двухэтажных клетей на одну вагонетку в этаже размером в плане 5,2x1,5м или, при необходимости, 5,2x1,65м. Для одной из подъемных установок вспомогательного клетевого ствола и подъемных установок фланговых стволов, используемых в качестве запасных выходов, допускается применение одноэтажных клетей. В проектах следует предусматривать механизацию процесса спуска длинномерных материалов в шахту. Спуск производить под клетью либо непосредственно в клети после создания соответствующих типоразмеров клетей.

Выбор типа армировки ствола следует производить с учетом горнотехнических условий заложения ствола и технико-экономического сравнения вариантов армировки с жесткими и канатными проводниками путем сопоставления годовых приведенных затрат. При этом следует учитывать в эксплуатационных расходах стоимость электроэнергии на продвижение воздуха по стволу. При жесткой армировке применять следующее расположение проводников:

- в скиповых стволах - боковое двухстороннее,

- в клетевых стволах при одногоризонтной работе - лобовое двухстороннее,

- в клетевых стволах при многогоризонтной работе - лобовое двухстороннее в сочетании с переходными устройствами на промежуточных горизонтах, обеспечивающими проход клети без снижения скорости,

- при клетях длиной более 4м допускается применение 3-х (два - с одной длиной стороны) или, в виде исключения, 4-х проводников.

Одностороннее расположение рельсовых проводников целесообразно применять при ожидаемых сдвигах поперечных сечений и искривлении ствола, а также при малонагруженных клетевых и скиповых подъемах. Перспективными являются малорасстрельные и безрасстрельные схемы армировки, в том числе с анкерным креплением конструкций, с лобовым односторонним (угловым) расположением проводников для клетей, диагональным - для клетей и скипов, а также лобовым - для скипов с размерами в плане типажных клетей.

При проектировании жесткой армировки принимать, как правило, расстояние между ярусами расстрелов (шаг армировки) при коробчатых проводниках - 6м, при рельсовых - 4,168м. При проектировании гибкой армировки для многоканатных подъемных установок количество канатных проводников для каждого подъемного сосуда и противовеса следует принимать не менее четырех. Для противовеса допускается применение трех канатных проводников. Канатные проводники рекомендуется располагать, как правило, симметрично по углам подъемного сосуда или противовеса на возможно большем расстоянии от его центра. Для противовеса допускается расположение канатных проводников вдоль длинной его оси по два с каждой стороны. При применении трех канатных проводников два из них рекомендуется располагать по оси или вдоль одной длинной стороны, а третий - посредине (или близко к ней) противоположной стороны противовеса. Третий проводник рекомендуется располагать со стороны крепи ствола.

На каждой людской и грузолюдской подъемной установке с канатными проводниками обязательна установка не менее двух отбойных канатов, размещенных в промежутке между клетями или клетью и ее противовесом. Отбойные канаты должны устанавливаться и между клетями смежных подъемных установок. Расстояние между клетями и отбойными канатами должно быть одинаковым с каждой стороны. Расстояние между канатами должно выбираться таким, чтобы отбойные лыжи клетей при повороте последних на максимальный расчетный угол опирались на отбойные канаты. Допускается отсутствие отбойных канатов, если принятые проектные зазоры между клетями превышают расчетные на 100 мм и более. Расчет зазоров производится в соответствии с методикой, представленной в «Нормы безопасности на проектирование и эксплуатацию канатных проводников многоканатных установок». В скиповых стволах установка отбойных канатов не обязательна. На уровне нижней и верхней приемных площадок клетевых подъемов и мест разгрузки и загрузки скипов должны устанавливаться жесткие проводники. Минимальное количество жестких проводников - 2. Жесткие проводники должны быть прямоугольного сечения, допускается располагать их как по оси сосуда, так и по его углам.

Противокоррозионные покрытия армировки и других металлоконструкций стволов должно выполняться в соответствии с нормативным документом по защите от коррозии сооружений на предприятиях угольной промышленности.

При проектировании нового подъема необходимо предусматривать в стволе и копре:

- сооружение специальных площадок для осмотра подъемных сосудов, разгрузочных кривых, амортизационных устройств, отбойных брусьев, канатов (головных, уравновешивающих, тормозных, проводниковых, отбойных);

- перекрытия для испытания парашютов, замены и ремонта подъемных сосудов, приспособления и средства механизации для смены и навески канатов и сосудов.

При глубине ствола более 700м следует применять агрегаты с комбинированными посадочными устройствами (качающиеся площадки и выдвижные кулаки). В стволах, используемых в качестве запасного выхода, посадочных устройств для клетей аварийно-ремонтного подъема не предусматривать. Требования к зазорам между максимально выступающими частями сосудов, крепью и расстрелами в вертикальных стволах стационарных подъемных установок изложены в «Правилах безопасности в угольных шахтах».

В проектах реконструкции подъемной установки с целью осуществления ее при минимальных затратах времени и средств рекомендуется руководствоваться следующими положениями:

- замена скипов с увеличением грузоподъемности осуществляется в основном за счет удлинения с сохранением их размеров в плане;

- при этом необходима проверка высоты копра на переподъем скипов, а также глубины зумпфовой части ствола;

- в случае несоответствия существующей армировки новым параметром подъема проектом предусматривается применение новой геометрической схемы расположения расстрелов с односторонним расположением проводников.

Такая схема позволяет в ремонтную смену устанавливать элементы новой армировки, не препятствующие нормальной работе подъема на старой армировке; расстрелы располагаются строго в вертикальной плоскости, даже если существующая армировка имеет от нее отклонения; при переходе от двухстороннего расположения проводников к одностороннему следует проверить возможность сохранения точек подвеса скипов из условия размещения проводников и башмаков сосудов на новом месте и обеспечении требуемых «Правил безопасности» зазоров; проверяется также возможность установки нового загрузочного устройства, рассчитанного на скипы большей емкости в существующих камерах, которые при необходимости расширяются. При невозможности этого в стволе сооружается новая камера с привязкой к ней технологической цепи горных выработок околоствольного двора.

Если двумя выходами из подземных выработок служат вертикальные стволы, то они должны быть оборудованы подъемными установками (одна из которых должна быть клетевой) и лестничными отделениями. Лестничное отделение в одном из стволов может отсутствовать, если в этом стволе имеются две подъемные установки с независимым подводом энергии. В стволах глубиной более 500м лестничное отделение может отсутствовать, если в обоих стволах имеется по две подъемные установки с независимым подводом энергии или каждый ствол оборудован, кроме основного подъема, аварийно-ремонтным.

Нарушения крепи вертикальных стволов в районе сопряжений приводят к ее вывалам, изменению геометрии контура ствола, отклонению от проектного положения ярусов армировки, смещению проводников, что в свою очередь нарушает ритмичность работы подъема, а в некоторых случаях приводят к полному выходу его из строя. Причины нарушения крепи и армировки стволов в районе сопряжений подтверждают равную значимость для устойчивости сопряжения, как очистных близлежащих выработок, так и конструкций и технологии возведения крепи.

Качество строительно-монтажных работ при сооружении вертикальных стволов существенным образом влияет на надежность работы шахтного подъема в процессе длительной его эксплуатации. Анализ показывает, что из всех случаев разрушения крепи 35% приходится на долю строительных причин, 24% - на проектную группу и 41% - на долю эксплуатационных причин.

Сооружение ствола должно осуществляться по проекту организации строительства шахты и проектам производства работ. Должны выбираться наиболее эффективные технологические схемы проведения стволов применительно к конкретным горнотехническим условиям.

Армирование стволов должно производиться по проекту организации работ.

Перед армированием необходимо выполнить следующие работы:

- пройти сопряжения с околоствольными выработками в клетевых стволах и камеры загрузочных устройств в скиповых,

- выполнить контрольную профилировку ствола и внести соответствующие уточнения в проект производства работ,

- переоборудовать пройденный ствол,

- заготовить все элементы постоянной армировки в комплектном виде и складировать их на шахтной площадке.

Армирование ствола следует начинать с установки расстрелов первого от поверхности яруса при обязательных маркшейдерском контроле и оформлении актом. В соответствии с требованиями СНиП 3.02.03-84 «Подземные горные выработки» отклонение стенок крепи по радиусу от центра ствола допускается для монолитной бетонной и железобетонной крепи в пределах 50мм, тюбинговой - в пределах 30мм. Величина уступов крепи на контактах смежных заходок монолитной бетонной и железобетонной крепи допускается до 40мм.

Отклонение от горизонтальной плоскости тюбинговых колец допускается в пределах ±20мм. Общее отклонение оси ствола от проектной не должно превышать величины (50+0,15Н) мм, где Н - глубина ствола в метрах. Отклонение от вертикали пролета проводника между смежными ярусами расстрелов не должно превышать для металлических проводников 10 мм, для деревянных – 20 мм, погрешность определения отклонения от вертикали пролета проводника не должна превышать 5 мм. Отклонение ширины колеи проводников от проектной не должно превышать для металлических проводников 8мм, для деревянных - 10мм. Погрешность определения ширины колеи не должна превышать 3 мм.

Специальные требования к работам при проходке ствола и при монтаже армировки представлены в «Инструкции по производству маркшейдерских работ». Маркшейдерский контроль армировки выполняют не реже чем через 3-4 яруса расстрелов. Контроль включает проверку расстояний между смежными ярусами расстрелов, проверку положения расстрелов и проводников относительно армировочных отвесов и горизонтальности осей расстрелов. Отклонение расстояния между ярусами расстрелов от проектного не должно превышать при навеске металлических проводников 15 мм, деревянных – 50 мм. Разность высот расстрела в местах заделки его в крепь не должна быть больше 0,005 его длины.

После монтажа армировки и навески подъемных сосудов должны быть проверены расстояния между максимально выступающими частями подъемного сосуда и крепью ствола на каждом ярусе расстрелов. По окончании монтажа оборудования канатной армировки определяют:

- ширину колеи направляющих устройств подъемных сосудов; ширину колеи канатных проводников на горизонтах подвеса и фиксации,

- положение точек подвеса канатов относительно осей многоканатной подъемной машины или осей подшкивной площадки,

- положение вспомогательных проводников и отбойных канатов относительно проводниковых,

- отклонение от вертикали осей системы проводниковых канатов.

Допускаются отклонения:

- расстояний между осями многоканатной машины (или осями подшкивной площадки одноканатного подъема) и точки подвеса канатных проводников от проектных - 30 мм,

- ширины колеи канатных проводников и направляющих устройств подъемного сосуда от проектной - 10 мм,

- расстояний между осью вспомогательного проводника и осями ближайших проводниковых канатов в параллельной и перпендикулярной к расстрелам плоскостях от проектных - 20 мм,

- расстояний между осями отбойных и проводниковых канатов от проектных - 20 мм,

- от вертикали оси системы канатных проводников - 0,0001 длины проводника.

Требования к конструкции лестничных отделений стволов и их монтажу представлены в ПБ. Угол отклонения от вертикали подъемного каната является геометрической характеристикой степени воздействия каната на футеровку и на основании исследований УкрНИМИ НАН Украины должен составлять:

- для одноканатных машин – 1* при жесткой армировке и 30' при канатной армировке;

- для многоканатных машин, расположенных на башне, - 1*30' при жестких проводниках и 30' при канатных проводниках;

 

- для многоканатных машин наземного расположения – 1*30' при жестких проводниках.




Другие новости по теме: