Крепь и армировка шахтных стволов испытывают деформации вследствие влияния очистных работ. Для уменьшения влияния вокруг стволов оставляют предохранительные целики. Разработаны нормы размеров целика.

Шахтные стволы эксплуатируются в условиях агрессивной среды. Под агрессивной средой понимается совокупность природных и (или) искусственных факторов, влияние которых вызывает повышенный износ (старение) основных средств в процессе их эксплуатации. В шахтном стволе возможно обмерзание при низких температурах, наличие динамических геомеханических процессов в горных породах вокруг выработки, воздействие силовых нагрузок вследствие движения подъемных сосудов и т.п. Поэтому изменяется техническое состояние шахтного ствола и оборудования в нем (обусловлен интенсивный коррозионный, механический, износ, изменение геометрических параметров и т.д.). Срок службы оборудования ограничен, ниже нормативного.

Атмосферный воздух, заполняющий горные выработки называется рудничным или шахтным. Выработки, по которым подается чистый воздух, называются воздухоподающими. Выработки, по которым удаляется отработанный воздух, называются вентиляционными. Приемлемое давление воздуха на глубине разработки достигает 120 кПа.

Газообильность - характеризует интенсивность выделения газа в отдельную горную выработку в пределах добычного участка.

Газоносность - количество газа (м3), содержащегося в 1 т или в 1 м3 нетронутого массива земных недр. Составной частью является кислород. Его плотность по отношению к воздуху 1,11 кг/м3. По правилам безопасности содержание кислорода в горных выработках составляет 20%. Азот: его плотность по отношению к воздуху 0,97 кг/м3. Содержание азота в угольных пластах может составлять 2 м3 на т.

Углекислый газ: по правилам безопасности на рабочих местах допускается не более 0,5%, в выработке с исходящей струей горизонта и шахты допускается 0,75% углекислого газа. К ядовитым примесям воздуха относятся окись углерода, окислы азота, сернистый газ, сероводород. Предельно допустимая концентрация окиси углерода в воздухе действующих выработок составляет 0,0017%. Сернистый газ (S02) - предельно допустимая концентрация 0,0038%. Сероводород (H2S) - предельно допустимая концентрация 0,00071%. Акролеин - 0,0008%. Метан - температура воспламенения +650-750°С, предельно допустимое содержание более 1%, на исходящей струе шахты 0,75%, на поступающей струе, содержание не должно превышать 0,5%. Допустимое содержание метана в тупиковых выработках допускается не более 2%. Угольные шахты в зависимости от относительной метанообильности и вида выделения метана разделяют на пять категорий:

I - с выделением до 5м3 метана на 1т суточной добычи;

II - от 5 до 10м3 метана на 1т суточной добычи;

III - от 10 до 15м3 метана на 1т суточной добычи;

сверхкатегорийные - с выделением газа более 15м3 на 1 т суточной добычи и опасные по суфлярным выделениям;

к особой категории - «опасные по внезапным выбросам» - относятся шахты, разрабатывающие пласты, опасные по внезапным выбросам угля, газа и породы.

Обводненность. Обводненность шахт и рудников существенно влияет на работу горняков. Первые уральские подземные рудники ни в чем не уступали, как теперь принято говорить, «мировому уровню». Наши предки умели:

- проходить вертикальные стволы глубиной до 50 саженей (Меднорудянский рудник),

- бурить глубокие скважины диаметром до полусажени,

- возводить мощную горную крепь - «с двойным перекладом» (Гумешки),

- приводить забой в безопасное состояние - «очистить до надежности»,

- умело боролись с обводненностью (пример - проходка «ватерштольни» длиной 327 саженей для отвода шахтных вод с Березовского рудника, 1757 г.).

Обводненность классифицируется как:

- естественная,

- незначительная,

- высокая.

Высокой обводненности противопоставляют специальный метод так называемого водопонижения. Строительство стволов шахт обычно сопровождается притоками воды. Количество притоков зависит от гидрогеологических свойств пересекаемых пород, коэффициента фильтрации, площади поперечного сечения ствола, водопроницаемости крепи. Вода в ствол может поступать непосредственно из обнаженных водоносных пород или через стенки крепи. При притоках подземной воды от 6 до 12м3/ч производительность проходчиков труда снижается на 10%, а при притоках до 20м3/ч и более - на 25-30%.

При увеличении притока на 1 скорость проходки снижается на 1%. Поэтому применяют различные методы (цементацию, битумизацию и т.п.) для снижения притока воды. При сооружении стволов по обводненным породам с высокими напорами применяют двух- и трехслойные комбинированные крепи из разных материалов, обеспечивающие практически полную водонепроницаемость.

В ЮАР при сооружении шахтных стволов (глубина 3000м и выше) в водонасыщенных породах особое внимание уделяют водоподавлению вмещающих трещиноватых пород. Они легко поддаются цементации. В качестве материалов для этого применяют местные природные материалы - продукты разложения доломита: песок, окатанные обломки пород и глина. Стволы в процессе эксплуатации сухие.

Обилие грунтовых вод в стволе шахты - причина, по которой направляющие проводники, как и другая оснастка, быстро изнашиваются. Вода в шахтном стволе - каскадом струится по бетонным стенам ствола, мелкими брызгами оседает на стенах клети, брезентовой робе и лицах горняков. Для того чтобы уменьшить влияние сырости и продлить срок службы оборудования шахтного ствола монтируют дополнительный водоотвод и проводят специальные мероприятия. При этом большая часть воды будет стекать по трубам в водосборник, а оттуда уже выкачиваться на земную поверхность.




Теги: ствол, метан, выработка, порода, добыча. Просмотров: 888
Другие новости по теме: