Строительство стволов с параллельным армированием

При этой схеме одновременно с проходкой ствола проводят армирование - установку расстрелов, навеску проводников и устройство лестничного отделения (рис.12).

При последовательной и параллельной схемах проходки ствола армирование производится в пределах каждой заходки после возведения постоянной крепи. При совмещенной схеме проходки применяют два варианта организации работ.

При первом варианте ствол углубляют на 3—4 м. Затем работы по выемке породы и возведению крепи прекращают и производят монтаж одного яруса армировки.

При втором варианте работы по армированию частично совмещаются с проходкой ствола. Для установки расстрелов и лестничного отделения в стволе монтируется второй подвесной полок специальной конструкции.

	Рис. 12. Проходка ствола с армированием: 1 - проводники; 2 - расстрелы; 3 - направляющая рамка, 4 - бадья; 5 - став вентиляционных труб; 6 - подвесной полок; 7 - бетонопровод; 8 - погрузочная машина; 9 - опалубка

К достоинствам рассматриваемой схемы относятся: сокращение времени переходного периода от проходки ствола к проведению горизонтальных выработок, упрощение оснащения ствола постоянным подъемом благодаря наличию армировки, а также сокращение расхода канатов.

АРМИРОВАНИЕ СТВОЛОВ

Армирование стволов включает в себя работы по установке расстрелов, навеске проводников, устройству лестничного отделения, монтажу трубопроводов и прокладке кабелей.

При строительстве стволов применяют два типа армировки - жесткую и гибкую.

Жесткая армировка (рис. 7.8, а) состоит из расстрелов (горизонтально уложенных балок) и проводников (направляющих, по которым движутся сосуды).

Гибкая армировка состоит из канатных проводников, отбойных канатов, устройств для закрепления и на­тяжения канатов.

Наибольшее распространение получила жесткая армировка с продольными, консольными или распорно-консольными расстрелами (рис. 7.8, б).

Рис. 7.8. Виды жесткой армировки стволов:

а - жесткая с продольными расстрелами; б - с распорно-консольными расстрелами;

1 - скип; 2 - одинарные боковые проводники; 3 - лестничное отделение; 4 - клеть; 5 — боковые двусторонние проводники; 6 - главные расстрелы; 7 - вспомогательные расстрелы; 8 – консольно-распорные расстрелы

Жесткая армировка

Расстрелы подразделяют на главные, вспомогательные и ложные. Главные расстрелы заделываются обоими концами в крепь ствола, вспомогательные - одним концом заделываются в крепь, а другим крепятся к главному расстрелу. Ложные расстрелы устанавлива­ют между парными проводниками для придания им жесткости.

Главные и вспомогательные расстрелы устанавливают в одной плоскости, и они образуют ярус армировки. На расстрелах крепят проводники и монтируют полки лестничного отделения.

Расстояние между ярусами по глубине ствола называют шагом армировки. Шаг армировки зависит от типа подъемных сосудов, скорости их движения по стволу и принимается кратным длине одного звена проводников: при рельсовых проводниках - 3,125 или 4,168 м, при проводниках коробчатого профиля -4 м, при деревянных проводниках - 3 м.

Расстрелы в большинстве случаев изготавливают из металлических балок двутаврового профиля №20-36М (главные расстрелы) и №14-18В (вспомогательные расстрелы), сварных коробчатых профилей или уголков, а также из стального листа толщиной 10-12 мм. Размеры расстрелов из швеллера (220x82) - (360x110) мм, из уголков (135x80) - (212x125) мм, из стального листа (186x80) - (240x105) мм.

Для снижения аэродинамического сопротивления движению воздуха в глубоких стволах на расстрелы устанавливают обтекатели конусовидной формы.

В зарубежной практике в глубоких стволах применяют железобетонные расстрелы овальной формы с размерами 130x585 мм.

Деревянные расстрелы используют на вспомогательных стволах и шурфах с деревянной крепью. Их изготавливают из брусьев размерами 200x200 или 200x250 мм.

Главные расстрелы для удобства их установки в лунки выполняются составными из двух неравных частей. Длинную часть принимают на 50-60 см короче диаметра ствола в свету. Стыки расстрелов скрепляют свар­кой или с помощью накладок и болтов.

При армировании стволов в последние годы применяют анкерное крепление расстрелов. Узел крепления расстрела коробчатого профиля показан на рис. 7.9, а, где опорную плиту 1 с анкерами 2 и опорной полкой 3 жестко крепят к бетонной стенке ствола. Опорная полка усилена косынками 4, а расстрелы 5 электросваркой приваривают к полке 3.

Наиболее подходящими для этих условий являются анкеры типа УШС с распорным замком (см. рис. 7.9, б). Анкер состоит из стального стержня 1 диаметром 30 мм, ступенчатого клина 2, опорной шайбы 3 и гайки 4. Стержень имеет многоступенчатые выемки, в которые входят выступы клина 2, и распирается в бетоне.

Рис. 7.9. Схема крепления коробчатых расстрелов анкерами:

а - узел крепления расстрела к бетонной крепи; б - анкер УШС; в - анкер типа Ц

Максимальное усилие выдергивания такого анкера составляет около 12*10⁴ Н.

В зарубежной практике для крепления расстрелов применяют клеевые анкеры типа Ц (см. рис. 7.9, в). Используют также крепление расстрелов на закладных деталях, когда в крепь при бетонировании заделывают вкладыши (коротыши) концов расстрелов, а потом приваривают к ним сами расстрелы.

Проводникипредназначены для направления движения подъемных сосудов по стволу. Жесткие проводники изготавливают из железнодо­рожных рельсов и металлических балок коробчатого профиля. Во вспомогательных стволах небольшой глубины при незначительных скоростях подъема, главным образом для клетевых подъемов, применяют деревянные проводники.

Рельсовые проводники используют в основном в скиповых подъемах и изготавливают из рельсов типа Р-38, Р-43, Р-50 длиной 12,5 и 25 м.

Гибкая армировка

Как отмечалось ранее, гибкую армировку с канатными проводниками применяют во вспомогательных стволах с поперечным сечением в виде круга, клетевым подъе­мом и относительно небольшой глубины (до 500-600 м).

Гибкая армировка (рис. 7.12) состоит из канатных проводников, по которым перемещаются подъемные сосуды 1, отбойных канатов 2, предохраняющих подъемные сосуды от столкновения, и натяжных устройств в копре и зумпфе. Диаметр канатов 30-45 мм. Отбойные канаты имеют такую же конструкцию и диаметр не менее 40 мм с пятикратным запасом прочности. Натяжение канатов - 10-20 кН на каждые 100 м дли­ны каната. Для движения подъемных сосудов по канатным направляю­щим 3 на корпусе сосудов по четырем углам крепятся направляющие муфты со сменными вкладышами из бронзы.

Рис. 7.12. Гибкая армировка с канатными проводниками

При использовании гибкой армировки обеспечивается плавное движение подъемных сосудов, что особенно важно при большой скорости подъема, уменьшается аэродинамическое сопротивление воздушной струе. Основным недостатком гибкой армировки является необходимость увеличения сечения ствола на 0,5-1 м (диаметр в свету) для обеспечения норматавных зазоров между подъемным сосудом и крепью из-за значительных колебаний сосудов в процессе движения.