содержание   .. 139   140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  ..

21.8. Проходка шурфов


Шурфы, одни из самых распространенных разведочных выработок, проходят на всех стадиях геологических исследований — при съемке, поисках и разведке месторождений.

По глубине шурфы условно делят на мелкие (до 5 м), средней глубины (до 10 м) и глубокие (до 40 м).

Типовыми сечениями (ОСТ 41-02-206—81), разработанными Гипрогеолстроем Мингео СССР, предусматривается (табл. 21.1) яроходка шурфов прямоугольной, квадратной и круглой формы с площадью поперечного сечения в свету от 0,8 до 4 м2.

Шурфы проходят в различных горно-геологических условиях, в том числе и в различных по крепости породах — крепких, мерзлых, рыхлых, часто с интенсивным поступлением воды в выработки.

Выбор формы поперечного сечения шурфа производится с учетом свойств горных пород, пересекаемых шурфом, способа проходки, конструкции крепи и глубины шурфа.

При проходке шурфов в устойчивых породах поперечному сечению нередко придается круглая форма. Такую же форму имеет поперечное сечение при проходке шурфов по рыхлым,
сыпучим и малосвязным породам с использованием соответствующих конструкций крепи.

ТАБЛИЦА 21 1

Глубина шурфов определяется в первую очередь геологическими задачами, которые решаются с помощью этих выработок» Однако в конкретных условиях глубина проводимых на месторождении шурфов связана с наличием эффективных средств механизации. С увеличением глубины шурфов процесс их проходки усложняется, увеличиваются затраты труда и средств. В связи с этим более половины всех шурфов при разведке месторож-дений относится к шурфам средней глубины (до 10 м-).

Можно выделить три вида технологических схем проходки-разведочных шурфов в зависимости от способа разрушения породы на забое и уровня механизации:
проходка в слабых породах с использованием ручных инструментов для отделения породы от массива;

проходка с использованием буровзрывного способа; проходка механизированным способом.

Проходка шурфов в слабых породах с использованием ручных инструментов для отделения породы от массива. Этот способ допустим только при проходке шурфов в условиях, когда применение высокомеханизированных способов не может быть обеспечено и объемы шурфопроходческих работ невелики.

Работы по проходке шурфа начинаются с подготовки площадки, на которой должно быть размещено устье шурфа, а также расположены отвалы и технологическое оборудование. С этой целью производится расчистка площадки от валунов, камней, кустарника и растительного слоя.

После разметки устья над ним устанавливается проходческая рама, размеры которой в свету равны проектным размерам поперечного сечения шурфа.

Проходческий цикл в общем случае включает следующие операции: отбойку породы, погрузку и подъем породы на поверхность, крепление, проветривание, водоотлив и вспомогательные операции.

Отбойка породы осуществляется лопатами, ломами, кайлами тля с помощью отбойных молотков. При использовании отбойных молотков разрушение забоя начинают с образования в середине его или у одной из стенок вруба щелеобразной формы. Отбойка породы на остальной площади забоя производится в сторону вруба, чем значительно повышается эффективность процесса. Порода разрушается на глубину до 20 см по всему забою, после чего она грузится в бадью. Типовыми схемами рекомендовано использовать бадью БШ-0,03 (ОСТ-41-02-157—80).

До глубины 2 м порода без погрузки в бадьи выбрасывается непосредственно на поверхность, а при большей глубине применяется ручной вороток, использование которого предусматривается , типовыми технологическими схемами при глубине шурфа до 10 м.

Шурфы, проходимые в слабых породах, крепятся сплошной ^венцовой крепью, венцовой крепью на стойках или инвентарной крепью КШП или КШИ. В мягких и неустойчивых породах крепь устанавливают вплотную к забою. Над устьем шурфа крепь должна выступать не менее чем на 0,3 м.

Проветривание шурфа до глубины 5 м может происходить естественным путем за счет диффузии, а при глубине более 5 м аиурфы во время нахождения в них людей должны непрерывно проветриваться с помощью вентиляторов. Рекомендуется использовать портативный вентилятор СВЦ78М и гибкие трубы диаметром 200 мм. Способ проветривания — нагнетательный.

Водоотлив осуществляется с помощью забойных турбонасосов Н-1м, которые могут использоваться не только для перекачки воды в бадьи, но и для выдачи ее непосредственно на поверхность.

Проходка шурфов буровзрывным способом. Буровзрывной способ проходки применяется в породах различной крепости, в том числе в мерзлых, и в настоящее время является основным. Этим способом проходят шурфы различной глубины — от самых мелких, с площадью поперечного сечения в свету 0,8—0,9 м2, до самых глубоких (до 40 м) с площадью сечения в свету 4 м2.

При глубине шурфов до 20 м типовой технологической схемой (рис. 21.13) предусматривается проходка шурфа квадратным сечением с площадью в свету 1,4 м2 в одно отделение.

Как и при других способах, работы по проходке шурфа начищают с расчистки площадки и разметки устья. Непосредственно с поверхности после установки проходческой рамы разрушение породы целесообразно производить, если это возможно с учетом крепости пород, отбойными молотками. В породах средней крепости и крепких устьевую часть шурфа (до 2 м) проходят с применением взрывов на рыхление и выдачей породы непосредственно на поверхность лопатой.

В породах слабых (f<4) бурение шурфов осуществляется ручными электросверлами (ЭР14Д2М; ЭР18Д2М; СЭР192М)? Для бурения шпуров в породах средней крепости и крепких
рекомендуется перфоратор ПП63С, предназначенный для бурения шпуров, направленных вниз. В связи с тем, что площадь поперечного сечения выработки во всех случаях невелика, глубина шпуров, как правило, не превышает 1,5 м. Поэтому комплект буров состоит из забурника и одного бура необходимой длины.

Число шпуров зависит от свойств пород, площади сечения и может достигать 10—15. По окончании бурения каждый шпур закрывается деревянной пробкой, чтобы в него не попали мелкие куски породы.

Расположение шпуров аналогично схеме их размещения в горизонтальных выработках. Отличие заключается лишь в том, что в слабых породах и при минимальных сечениях вспомога-тельные и даже врубовые шпуры могут отсутствовать. Примеры схем расположения шпуров в шурфах разной площади поперечного сечения и в породах различной крепости приведены на рис. 21.14.

Рис. 21.13. Схема проходки шурфа глубиной до 20 м буровзрывным способом
а — при креплении сплошной венцовой крепью; б — при креплении венцовой крепью на стойках; 1 — шурфопроходческий подъемник; 2 — венцы; 3 — вентиляционный трубопровод; 4 —подвесная лестница; 5 —забойный насос; 6 — бадья; 7 — предохранительный полок

Взрывание шпуровых зарядов производится электрическим или электроогневым способом. При применении электрического способа применяются электродетонаторы мгновенного и короткозамедленного действия.

Шурфы глубиной до 20 м проветривают с использованием гибких труб диаметром 300 мм и вентилятора СВЦ78М. Для исключения рециркуляции загрязненного продуктами взрыва воздуха вентилятор в соответствии с требованием ПБ должен располагаться на расстоянии не менее 10 м от устья шурфа. Расстояние от конца вентиляционного трубопровода до забоя должно быть не более 5 м.

К сожалению, эффективных средств механизации погрузки породы в глубоких шурфах до сих пор не создано и эта трудоемкая работа выполняется вручную. Основная причина отсутствия механических грузчиков связана с небольшими размерами поперечного сечения шурфов. Попытки создать малогабаритные конструкции не увенчались в конечном итоге успехом из-за их неудовлетворительной производительности.

Подъем породы рекомендуется производить в бадьях БШ-0,12 (ОСТ 41-02-157—80) с использованием шурфопроходческого механизированного подъемника ПМШ2М.

Рис, 21.14. Схемы расположения шпуров при проходке шурфов небольшой (а и б) и большой (в) площади поперечного сечения

содержание   .. 139   140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  ..