- - - Применение углевзрывных работ на шахтах Донбасса

Буровзрывные работы в сочетании с машинной зарубкой или без нее применяются при добыче угля или антрацита на пластах с крепким, вязким или содержащим крепкие прослойки углем, для которого пока не создано надежных комбайнов. Кроме того, они широко применяются при проходке выработок или бутовых штреков для получения закладочного материала непосредственно в выработанном пространстве очистного забоя.
Бурение по углю производится вращательными бурильными машинами с ручной подачей, называемыми часто электросверлами, электробурами, тогда как для бурения по породам различной крепости применяются электробурильные машины с механической или гидравлической подачей; последние монтируются на колонках, механических поддержках или на манипуляторах погрузочных машин.
Ручные электросверла снабжаются электродвигателем с короткозамкнутым ротором, мощностью от 0,9 до 1,4 кет (получасовой), имеют вес без бура и кабеля от 14,5 до 22 кг.
При одноступенчатом редукторе скорость вращения шпинделя сверла - 710-960 об/мин, при двухступенчатом - от 330 до 690 об/мин; в последнем случае более высокий крутящий момент позволяет применять электросверло для бурения в крепких и вязких углях.
Корпуса электросверл имели ребристую наружную поверхность для обеспечения лучшего охлаждения двигателя. В целях безопасности для работающих рукоятки электросверла и кожух вентилятора покрывались слоем резины.
Сверла СЭР-19 Д и СЭР-20 Д снабжались двухступенчатым редуктором, имели дистанционное управление. СЭР-20 Д имело двигатель мощностью 1,4 кет и применялось для бурения в крепких и Содержащих твердые включения угольных пластах.
Незначительное распространение в шахтах получили высокочастотные электросверла СВЧ-2 с двигателем мощностью 1,4 кет. Питание их током частотою 150 пер/сек приводило к повышению числа оборотов двигателя и при той мощности к значительному снижению веса электродвигателя и всего сверла. Дистанционное управление преобразователем осуществлялось по искробезопасной схеме.
Промышленные испытания СВЧ-2 при скорости вращения шпинделя 960 об/мин показали увеличение скорости бурения в 1,5 раза по сравнению со сверлом ЭБР-19 Д.
В шахтах, где на эксплуатационных участках в качестве основного вида энергии применяется сжатый воздух, использовались для бурения пневматические ручные вращательные сверла СПР-11. Мощность их двигателя - 2 л. е., вес сверла - 12 кг. В последние годы выпускаются сверла под маркой СР-ЗМ и СП-3.
Бурение шпуров по породе в послевоенный период производилось в Донбассе электро- или пневмобурильными машинами ЭБК-2а, ЭБК-За (электробур колонковый, модель 2 или 3-а), а с 1959 г. ЭБК-5. В виде опытных партий выпускались ЭКМ-2 (электробур колонковый конструкции В. Г. Михайлова), ЭСГП-4 (электросверло с гидравлической подачей, 4-я модель) и ПСГП-1 (пневмосверло с гидравлической подачей, 1-я модель). С 1955 г. колонковые бурильные машины и ручные электросверла изготовлялись Томским или Конотопским электромеханическими заводами.
Электросверла с механической или гидравлической подачей имеют двигатели мощностью от 2,8 до 4,8 кет, вес - от 100 до 130 кг и применяются в породах крепостью до 8 по проф. М. М. Протодьяконову. Сверла ЭБГ Конотопского завода имеют двухскоростной редуктор, независимое регулирование скорости подачи при помощи специальных клапанов и возможность изменять напорное усилие в диапазоне от 200 до 1600 кг. Сверло снабжено двигателем мощностью 3,0 л. с.
В качестве рабочего инструмента для ручных и колонковых сверл применяются съемные резцы, армированные пластинами из твердых сплавов. Резец крепится в гнездо буровой витой штанги с шагом витка 100 мм, которая обеспечивает извлечение из шпура буровой мелочи. Специальные резцы и штанги изготовляются заводами для бурения шпуров с промывкой с целью уменьшения пылеобразования.
Колонковые и особенно ручные электро- и пневмосверла имеют в шахтах Донбасса значительное распространение, о чем свидетельствует диаграмма.
Для обеспечения безопасности ведения взрывных работ применяются: внутренняя забойка из смеси глины с песком, чистой глины или гранулированного шлака, взрывчатые вещества предохранительного типа, т. е. предназначенные для использования; в шахтах, опасных по газу или пыли (некоторые сорта аммонитов, низкопроцентные, нитроглицериновые победиты), взрывобезопасные машинки для электрического взрывания зарядов, в частности конденсаторные и т. н.
Практика применения предохранительных взрывчатых веществ показала их удовлетворительные эксплуатационные качества - безопасность в обращении, водоустойчивость, небольшую слеживаемость и т. п. Однако они имеют и трудно устранимый недостаток - отдельные случаи выгорания зарядов в шпурах, что для газовых и пыльных шахт крайне нежелательно и опасно. Широко применяемый в Донбассе - аммонит ПЖВ-20 также, не свободен от этого недостатка.
В последние годы появились взрывчатые вещества на основе обменных солей с повышенными предохранительными свойствами. Речь идет о составе Э-6. Патроны Э-6 весом 200 г удобны для работы в очистных забоях с машинным врубом. При использовании Э-6 не наблюдались случаи нарушения крепи, конвейерной линии, холостых взрывов, а выход угольной мелочи (штыба) уменьшился на 15 - 20% по сравнению с обычно применяемыми взрывчатыми веществами и это существенно улучшило сортность добываемого угля.
Развитию ассортимента взрывчатых веществ большую помощь оказали теоретические работы, проведенные в послевоенные годы в Институте химической физики АН СССР и других институтах и лабораториях. Сюда относятся исследования академика Н. Н. Семенова в области цепных реакций, отмеченные Нобелевской премией в 1956 г., членов-корреспондентов АН СССР Я. Б. Зельдовича, М. А. Садовского - по установлению бризантности, К. К. Андреева и А. Я. Апина - по теории детонации, Л. В. Дубнова и других по теории предохранительных взрывчатых веществ. По совершенствованию взрывчатых веществ и средств взрывания интересные работы проведены Макеевским научно-исследовательским институтом по безопасности работ в горной промышленности и отдельными кафедрами горных вузов.
До 1957 г. угольная промышленность получала почти исключительно электродетонаторы мгновенного действия с константановыми мостиками накаливания (ЭД-8). Они имели низкую чувствительность, требовали при последовательном взрывании высокой силы тока и имели значительное время срабатывания.
Затем начали изготовляться электродетонаторы ЭР-8-56 с новой конструкцией электровоспламенителя, нихромовым мостиком, обеспечивающие стабильное время срабатывания и более высокую чувствительность, чем ЭД-8. 90% этих детонаторов мгновенного действия имели время срабатывания в 3-4 м/сек.
В 1959-1960 гг. наряду с детонаторами мгновенного действия (ЭР8-56) появились электродетонаторы замедленного действия (ЭДЗД) и короткозамедленного действия (ЭДКЗ) с замедлениями в 25, 50, 75, 100 и 150 м/сек.
Электродетонаторы ЭДКЗ получили широкое распространение в шахтах Донбасса. Практика их применения показывает, что они повышают безопасность ведения взрывных работ и сокращают время, расходуемое на производство взрывных работ.
Шахты Донбасса располагают взрывобезопасными машинками для взрывания шпуров ПМ-37, конденсаторными ВМК-3,50, развивающими напряжение до 400 в и безотказно взрывающими до 60 последовательно соединенных электродетонаторов.
В шахтах тщательно ведутся паспорта буровзрывных работ. Однако нередко имели место неудачно подобранные схемы размещения шпуров в очистном забое, что приводило к излишнему дроблению угля в процессе взрывной отбойки. Современные средства механизированной выемки еще больше увеличивают выход мелких фракций угля, чем при машинно-взрывной выемке. По данным инспекции «Укринсуголь», выход антрацитового штыба (класса 0-6 мм) по шахтам Украинского Донбасса в 1964 г. достиг 55,2% против 40,8% в 1940г. По данным Союзглавугля, дефицит в сортовых антрацитах в 1963 г. составлял около 8, а в 1965 г.- около 10 млн. т. Это заставляет изыскивать действенные меры по увеличению выхода сортового топлива при всех способах его добывания. В борьбе за уменьшение выхода сорта 0-6 мм и повышение безопасности взрывных работ в начале 60-х годов стали в опытном порядке применять средства беспламенного взрывания, отличающиеся более бризантным действием и полной безопасностью в отношении взрыва газа или пыли. Опытные работы проводились в шахтах №№ 12, 13, 4-бис, 17-17-бис, № 21 и «Садово-Хрустальная» треста «Краснолучуголь». Сущность беспламенного взрывания в том, что в стальном цилиндре, помещенном в шпуре, тем или другим способом создается высокое давление газов и когда оно достигает величины 600-3000 кг/см2, срабатывает особое устройство: сжатые газы через разрядную головку высвобождаются, разбивая угольный массив макро-и микротрещинами, т. е. производя разрушение на крупные куски угля.
Источником образования газов являются порошкообразные химические вещества - гидраты или жидкости - углекислота и др. Порошкообразное химическое вещество заключено в картонный цилиндр; заряд снабжается срезным диском и вставляется в металлический патрон, из которого выводятся два проводника, соединяемые потом с взрывной машинкой. Описанное устройство носит название «Гидрокс». Испытания патронов «Гидрокс» в метано-пыльной среде, проведенные Макеевским научно-исследовательским институтом по безопасности в угольной промышленности, подтвердили полную безопасность, и патроны допущены к применению даже на сверх-категорных шахтах по метану.
Аналогичным является способ использования для отбойки угля работы расширяющихся газов, получаемых мгновенным превращением углекислоты в газообразное состояние в патронах «Кардокс». Испытания патронов «Кардокс» велись на шахте № 12-12-бис. На поверхности была смонтирована зарядная установка, при помощи которой осуществлялось заряжание патронов жидкой углекислотой под давлением до 70 атм. Заряженные патроны доставлялись в лаву в вагонетках и вставлялись в заранее пробуренные шпуры.
На шахте № 17-17-бис треста «Краснолучуголь» проводились опыты отбойки угля сжатым воздухом под высоким давлением, заключенным в длинных патронах из армированной резины (система «Эрдокс»). Наполнение патрона сжатым воздухом производится непосредственно в забое по гибкому бронированному шлангу, выдерживающему давление до 1700 атм.
Время на производство отбойки одним патроном не превышает 10- 15 сек., в зависимости от его емкости. Общее время на подготовку, заполнение воздухом и разрядку патрона составляет от 1 до 3 мин. и зависит от удобства работы в забое, мощности пласта и ширины свободного призабойного пространства. Следовательно, в течение часа один патрон может быть введен в действие от 20 до 60 раз.
Патрон «Эрдокса» может быть включен в действие до 10 тыс. раз. После каждой отбойки вставляется в патрон новая срезная пластинка. По зарубежным данным, применение «Эрдокса» обходится не дороже обычных взрывчатых веществ, а при рациональном использовании компрессоров даже несколько дешевле. Экономическая сторона применения «Гидрокса», «Кардокса» и «Эрдокса» в шахтах Донбасса нуждается в. обосновании.



Теги: Донбасс, шахта, ВВ. Просмотров: 3966
Другие новости по теме:

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.