Средства призабойного транспорта

Призабойный транспорт включает в себя организацию перегрузки породы в транспортные средства и маневры транспортных средств в призабойном пространстве.

Призабойный транспорт является одним из основных факторов, влияющих на погрузку породы.

Существующие технологические схемы призабойного транспорта могут быть классифицированы на следующие группы: конвейерные перегружатели с погрузкой породы в нерасцепляеммые составы вагонеток или на ленточные конвейеры; замена одиночных груженных вагонеток на порожние.

Отдельную группу составляет транспортирование породы в бункер-поездах и в саморазгружающихся большегрузных вагонетках.

Рис. 5.1 Схемы призабойного транспорта.

Обмен вагонеток в однопутных выработках.

При проведении однопутных выработок обмен груженных вагонеток на порожние осуществляется с использованием замкнутой накладной стрелочной разминовки, тупиковых и замкнутых разминовок, горизонтальных и вертикальных перестановщиков и роликовых платформ.

Накладная замкнутая разминовка монтируется на плите и укладывается на рельсовый путь. По мере подвигания забоя разминовку подвигают электровозом или погрузочной машиной.

Порожние вагонетки размещаются на одном пути, груженные на втором. Обмен вагонеток производится электровозом или маневровой лебедкой.

Тупиковые и замкнутые разминовки делаются на одну вагонетку или на партию вагонеток. Для разминовки производится расширение выработки, в которой укладывается рельсовое ответвление от основного пути.

Расстояние между разминовками принимается 100-200 м.

При применении роликовых платформ или горизонтального перестановщика время замены одной вагонетки составляет 2-5 мин.

При проведении однопутных выработок наиболее эффективным способом обмена груженных вагонеток на порожние является применение ленточных перегружателей и накладных замкнутых разминовок. Тупиковые и замкнутые разминовки, роликовые платформы и перестановщики характеризуются значительной (от 2 до 10 мин) затратой времени на обмен одной вагонетки, большой трудоемкостью работ и дополнительными затратами средств и времени на их сооружение. Эти способы могут применятся как вынужденное решение при отсутствии перегружателей и замкнутых накладных разминовок.

Рис. 6.2 Схемы путевых устройств призабойного транспорта

в однопутевых выработках.

а – замкнутая разминовка;

б – накладные разминовочные плиты; 1–2 разминовачные плиты; 3 – погрузочная машина; 4 – маневровая тележка;

в – замкнутая разминовка на одну вагонетку; 1 – груженая вагонетка

г – роликовая платформа. 1 – роликовая платформа.

Обмен вагонеток в двухпутевых выработках

В двухпутевых выработках обмен вагонеток производится при помощи накладных съездов, плит разминовок и роликовых платформ. Накладные съезды и роликовые платформы укладываются на постоянные пути и позволяют перемещать груженные и порожние вагонетки с одного пути на другой. Организация маневров в двухпутевых выработках производится по следующей схеме. Состав порожних вагонеток оставляется на одном из путей. Электровозом или маневровой лебедкой порожняя вагонетка подается в забой и после загрузки через накладной съезд или плиту разминовку отвозится на второй путь.

При погрузке в одиночные вагонетки коэффициент использования погрузочных машин составляет 0.3-0.6, обеспечивая грузопоток горной массы из забоя выработки 2-6 м³ / ч. Наибольшее влияние на величину грузопотока оказывают вместимость вагонегок, конструкции обменных устройств и расстояние их переноса по мере подвигания забоя.

Широкое распространение при проведении выработок большой протяженности получила технология обмена вагонеток на тупиковых и замкнутых разминовках. В зависимости от площади поперечного сечения выработки и размеров вагонеток может возникнуть необходимость в расширении выработки. Расстояние между разминовками зависит от площади сечения выработки, вместимости вагонеток, сцепной массы электровозов и др. Ориентировочно это расстояние принимается равным 100-150 м или определяется по формуле:

, м (6.1)

где: А - коэффициент, принимаемый равным 225 для вагонеток вместимостью 2.5 м³ и 240 для вагонеток вместимостью3.3 м³ .

S_св - площадь сечения выработки в свету, м² .

Накладная разминовка передвигается через 15-20 м, по мере подвигания забоя, с помощью погрузочной машины. Накладные разминовки не получили широкого распространения из-за загруженности призабойного участка, отсутствия свободных проходов в выработках ограниченного поперечного сечения, больших трудозатрат на обмен вагонеток.

При наличии в выработке грузового и порожнего рельсового пути, на расстоянии до 60 м от забоя укладывают накладные плиты разминовки (или врезные стрелы). После плиты разминовки к забою подводят один, расположенный по оси выработки, или два параллельных рельсовых пути.

Для замены груженых вагонеток на порожние применяют одну или две Перекатные платформы роликового типа, а также горизонтальные вагоноперестановщики. Время обмена одной вагонетки составляет 2-5 мин. Перекатные платформы размещают на расстоянии 15-25 м от забоя и переносят через 5-10 м.

Применение схемы призабойного транспорта с промежуточной бункеризацией позволяет повысить эффективность работы погрузочной машины. Между первой к забою вагонеткой и погрузочной машиной ставят вагон емкостью 3-4 м³ с установленным по его днищу конвейером (например бункер-перегружатель БП-3). Под консоль конвейера ставят порожнюю вагонетку.

Производительность погрузки значительно возрастает при увеличении вместимости транспортных средств обмениваемых за один прием.

Рис. 6.3 Схемы призабойного транспорта в двухпутевых выработках.

1 – погрузочная машина; 2 - роликовая полита; 3 – накладная стрелка; 4 – буровая установка

Откатка породы подземными автосамосвалами

Автосамосвалы работают в комплексе с погрузочными машинами непрерывного действия и погрузчиками на пневмоколесном ходу. Подъезд автосамосвала к погрузочному средству производят с петлевым разворотом, с использованием ниш или с помощью металлической плиты укладываемой на почву. Автосамосвал, который опирается передними колесами на плиту, разворачивается в рабочее положение с помощью лебедки грузоподъемностью 1,5-2 т.

Рис. 6.4 Схемы маневров автосамосвала.

Производительность погрузки

Производительность погрузки породы ковшовыми машинами типа ППН.

- при погрузке породы в отдельные вагонетки:

, м³/ч (6.2)

- при применении перегружателей и с поточной загрузкой партии вагонеток:

, м³/ч (6.3)

где: Р_тех - техническая производительность погрузочной машины, м³/ч;

t_з - время замены груженой вагонетки на порожнюю, ч (0,01 – 0,02ч);

V_в - вместимость вагонетки, м³;

k_з - коэффициент заполнения (0,9);

 - доля объема породы в первой фазе погрузки (0,6 – 0,8);

 - коэффициент учитывающий одновременность ручной подкидки породы и работы погрузочной машины (0,6 – 1,0);

n_р - число рабочих на разборке породы и зачистке забоя (1-2);

P_р - производительность труда рабочих по разборке породы и зачистке призабойной зоны (0,8 – 1,6 м³/чел-час);

k_др - коэффициент, учитывающий дополнительное разрыхление породы при погрузке (1,1 – 1,15);

 - коэффициент учитывающий проведение подготовительно- заключительных работ (1,12 – 1,15);

n_с - число вагонеток устанавливаемых под перегружателем (обычно 5);

Производительность погрузки машинами непрерывного действия типа ПНБ

- при погрузке породы в отдельные вагонетки:

, м³/ч (6.4)

- при применении перегружателей и с поточной загрузкой партии вагонеток:

, м³/ч (6.5)

где: k - коэффициент снижения производительности машины, учитывающий состояние подошвы выработки (0,25).

- при погрузке породы в автосамосвалы:

, м³/смену (6.6)

где: T – продолжительность смены, мин;

t_пз – время на подготовительно-заключительные операции, мин (20 – 30 мин. - для горизонтальных выработок, 40 – 50 мин для наклонных)

t_л – личное время рабочего, мин (10 мин.);

V_куз – вместимость кузова автосамосвала, м³ ;

k_з – коэффициент заполнения кузова (0,85 – 0,9);

Р_тех - техническая производительность погрузочной машины, м³/мин;

t_в – время на дробление негабаритов, мин; (10 – 15 мин.)

k_от – коэффициент, учитывающий отдых рабочих (1,05);

L – расстояние до пункта разгрузки, м;

v_с – средняя скорость движения автосамосвала, м/мин;

t_р – время на разгрузку автосамосвала, мин. (1 мин.)

Согласно Правилам безопасности передвижение нерельсового транспорта (автомобили, самоходные вагоны и др.) по выработкам должно производится со скоростью, обеспечивающей безопасность людей и оборудования, но не более 20 км/ч. При разминовке транспорта скорости должны быть снижены до 10 км/ч. На криволинейных участках, в призабойной зоне (не менее 50 м от забоя) и на участках, где производятся работы по длине выработки, скорость движения должна быть снижена до 5 км/ч.

Производительность погрузочно-транспортной машины.

, м³/ч (6.7)

где: V - вместимость грузонесущего органа (кузова или ковша), м³ ;

K_з - коэффициент заполнения (0.6 - 0.7);

t_пог - продолжительность погрузки (0,9-1,4 мин), сек;

t_дв - продолжительность движения машины от забоя до пункта разгрузки и обратно, сек;

t_раз - продолжительность разгрузки (1мин), сек;

, мин (6.8)

где: L - пробег машины от забоя до пункта разгрузки и обратно, м;

К_сх - коэффициент учитывающий среднеходовую скорость движения (0.6 - 0.75);

v_гр - скорость движения в груженом состоянии, км/ч;

v_пор - скорость движения в порожняковом состоянии, км/ч;

ВОЗВЕДЕНИЕ КРЕПИ

Крепь горных выработок является несущей конструкцией, возводимой для предотвращения обрушения окружающих выработку пород и сохранения размеров выработки на период ее эксплуатации.

Трудоемкость крепления и выбор горно-проходческих работ в большей мере зависят от типа и конструкции крепи.

Технология возведения крепей обуславливается их конструктивными особенностями, условиями эксплуатации, которые изложены в соответствующих инструкциях и руководствах по их применению. Крепление выработки производят в соответствии с паспортом проведения и крепления, разрабатываемого для каждой конкретной выработки.

При креплении горизонтальных выработок на рудниках наибольшее распространение получили монолитная бетонная, набрызгбетонная и анкерная крепи, а также их сочетания.

Крепление горных выработок производится в соответствии с паспортом крепления, который содержит: графическое изображение общего вида и элементов крепи; характеристику условий эксплуатации выработки; расчет или обоснование параметров крепи.

7.1 Возведение монолитных бетонных и железобетонных крепей.

Возведение монолитной бетонной и железобетонной крепи вручную допускается при невозможности или нецелесообразности применения средств механизации: малый объем работ, выработки небольшого поперечного сечения и т. п. Технология возведения крепи заключается в установке опалубки и рабочего полка, монтаже арматуры, укладке в заопалубочное пространство бетонной смеси слоями 10-15 см, уплотнении каждого слоя трамбовками или вибраторами, демонтаже опалубки и полка.

Укладка и уплотнение бетонной смеси вручную являются наиболее трудоемкими работами. Многочисленные перекидки бетонной смеси с при укладке за опалубку ухудшают качество крепи, устройство рештаков и полков загромождает выработку и требует дополнительных трудозатрат. Для механизации работ по укладке бетонной смеси за опалубку применяют пневматические бетоноукладчики и бетононасосы различных конструкций. При расстоянии транспортирования бетонной смеси до 120 м наибольшее распространение получили пневмобетоноукладчики (ПБУ) Принцип действия ПБУ состоит в выдавливании сжатым воздухом из герметичной емкости бетонной смеси и ее транспортировании по трубопроводу до места укладки.

Бетононасосы умеют большую производительность и обеспечивают равномерную подачу бетонной смеси по бетонопроводу.

Комплексная механизация работ по возведению крепи предусматривает и механизацию работ по транспортированию бетонной смеси по выработке к бетоноукладчику.

Возведение монолитной бетонной крепи производится с применением разборно-переставных (инвентарных) и передвижных опалубок. Инвентарные опалубки просты в изготовлении и эксплуатации. Они представляют собой набор секций (кружал и опалубочных щитов), устанавливаемых по мере крепления выработки, и могут использоваться многократно, но трудоемки в монтаже и демонтаже. Их целесообразно применять при креплении выработок переменного сечения небольшой протяженности, узлов сопряжений и камер.

Передвижные опалубки перемещаются в выработке по специальному рельсовому пути или на лыжах. Все конструкции передвижных опалубок имеют одну схему работы: уменьшение внешних размеров опалубки после ее отрыва от бетона, перемещение и установка в новое положение для бетонирования следующей заходки.

Работы по возведению бетонной крепи производят по параллельной, последовательной и совмещенной схемам.

При параллельной схеме работы по возведению постоянной бетонной крепи полностью совмещают с бурением шпуров и погрузкой породы. Бетонную крепь возводят на расстоянии 30-50 м от забоя. Пространство от забоя до бетонной крепи закрепляют временной крепью. При возведении бетонной крепи временную крепь извлекают. Параллельную схему применяют при проведении протяженных выработок. Совмещение основных работ позволяет проводить выработки с повышенной скоростью. Недостаток схемы - сложная организация работ.

Последовательная схема имеет два варианта. Первый - выработку проводят на всю длину, затем возводят постоянную крепь. Этот вариант применяют при сооружении камер и выработок небольшой длины. Второй -выработку проводят на длину 15-30 м, затем работы по проведению останавливают и на пройденном участке возводят бетонную крепь. Этот вариант применяют при проведении выработок в слабых породах, где временная крепь не обеспечивает поддержание выработки по всей длине. Общим недостатком обоих вариантов последовательной схемы является низкая скорость проведения выработок. Применение этой схемы обусловлено геологическими условиями и параметрами выработок.

При совмещенной схеме возведение бетонной крепи производится в призабойной части с отставанием от забоя на 5-7 м. Работы по возведению бетонной крепи частично совмещают с бурением шпуров и погрузкой породы. Эту схему применяют при проведении протяженных выработок в слабых породах.