содержание   ..   150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  ..

22.2. Проведение выработок с забивной крепью и водопонижением уровня грунтовых вод

Проведение выработок с помощью забивной крепи применяют в основном на талых россыпях при небольших водопритоках в забой выработки. Выработку проходят короткими заходками длиной 0,5—1,5 м в зависимости от устойчивости пород. Если в почве выработки залегают относительно устойчивые породы плотика, а кровля неустойчива, то забивную крепь, выполненную в виде деревянных шпунтов, забивают только со стороны кровли выработки, а неустойчивый забой затягивают досками или устанавливают деревянные щиты, чтобы порода не осыпалась.

Порядок возведения забивной крепи заключается в следующем (рис. 22.1). Шпунты длиной 1,4—2 м и толщиной 40—80 мм из досок укладывают так, чтобы они плотно прилегали один к другому и опирались на последнюю деревянную крепежную раму. Шпунты1 забивают вручную кувалдой на длину заходки. После забивки шпунтов забой раскрывают (убирают затяжку из досок) в верхней части и начинают выемку породы лопатой на толщину одной крепежной рамы. При неблагоприятных условиях подвигание забоя равно толщине одной рамы, а при благоприятных— выемку породы ведут на 2—3 крепежные рамы. Первоначально верхняки рам укладывают на две металлические подхватки (стержни), которые крепятся строительными скобами к стойкам крепи. В средней части забоя на образовавшемся уступе устанавливают крестовину-подхват для поддержания верхняков крепи. Затем начинают отбойку и уборку породы в

нижней части забоя. Выемку породы начинают в первую очередь со стороны боков выработки, чтобы установить стойки под верхняки крепежных рам, а потом отбивают и убирают породу из центральной части забоя. Стойки рам устанавливают таким образом, чтобы верхняки плотно прилегали к шпунтам. Рамам придают небольшой уклон в сторону забоя. Установленные рамы усиливают прогонами на стойках (подхватами). Подхваты устанавливают с отставанием от основной крепи не более чем на 2,5 м. Для плотного прилегания верхняков рам к прогонам между ними укладывают клиновидные заложки.

В зависимости от площади поперечного сечения выработки и конструкции крепи расход лесоматериалов на 1 м3 выработки составляет 0,15—0,3 м3. Как показала практика, выработки в слабых сильнообводненных породах лучше проводить с применением забойного водопонижения.

Способ проведения выработок с искусственным водопони-жением из забоя применяется в основном в угольных шахтах при проходке горизонтальных дренажных выработок. Сущ-ность способа заключается в следующем. При откачке воды из забоя через иглофильтры с помощью установок забойного во-допонижения (УЗВ-2, УЗВМ-2, УЗВМ-З и др.) уровень грунтовых вод понижается и породы впереди забоя осушаются. Это способствует их уплотнению за счет удаления из них гравитационной и частично капиллярной воды.

Рис. 22.1. Конструкция забивной крепи при неустойчивой кровле:
1 — крепежная рама; 2 — заложив; 3 — шпунты; 4 — распорка; 5 — строительные скобы; 6 — металлическая подхватка; 7 — крестовина-подхват

Рис. 22.2. Принципиальная схема установки забойного водопонижения УЗВМ: 1 — иглофильтр; 2 — надфильтровая труба; 3 — вентиль; 4 — водосборный коллектор, 5 — всасывающий рукав; 6 — вентиль; 7 — вакуумметр; 8 — рукав напорный; 9 — электродвигатель; 10 — центробежный насос; 11 — задвижка; 12 — рукав; 13 — циркуляционный бак; 14 __ бобина; 15 — сбросной рукав; 16 — маховик дефлектора; 17 —пробка; 18 — рукав: 19 — водоструйный насос; 20 — соединительный шланг
 

Принципиальная схема установки забойного водопонижения в горизонтальной выработке приведена на рис. 22.2.

Работы по осушению забоя установкой забойного водопонижения производятся следующим образом. При встрече в забое слабоустойчивых пород последний затягивают досками и проходку обычным способом временно прекращают (доски на рисунке не показаны). Сквозь дощатую обшивку забоя делают отверстия для внедрения в породу иглофильтров, которые представляют собой колонны труб с фильтрами и наконечниками длиной до 8,5 м. Погружение иглофильтров в породу осуществляется гидравлическим способом (путем вымывания). Иглофильтры после внедрения в нижнюю часть, центр и бока забоя (в кровле не ставят) подсоединяют к водосборному коллектору с помощью гибких шлангов. Коллектор с помощью всасывающего рукава подсоединяется к насосному агрегату, который может находиться от забоя на расстоянии до 250 м в выработке со стороны прохода для людей. Насосный агрегат состоит из водоструйного насоса (эжектора), центробежного насоса и закрытого циркуляционного бака, наполненного водой. Водоструйный насос предназначен для создания вакуума в водосборном коллекторе и в иглофильтрах, а также для откачки воды, поступающей в коллектор. Водоструйный насос работает с помощью центробежного, который берет воду из циркуляционного бака. При истечении воды под большим давлением из насадки водоструйного насоса в его смесительной камере и во всей всасывающей системе создается вакуум, благодаря которому

происходит принудительное отсасывание воды из обводненных пород забоя. После образования депрессионной поверхности впереди забоя начинается подсасывание вместе с водой небольшого количества воздуха. После стабилизации работы установки и уплотнения пород в забое последний раскрывают — снимают доски, начиная от кровли. Выемку породы производят ручным инструментом и устанавливают постоянную или временную крепь. Высвобожденные в процессе выемки породы иглофильтры погружают снова в породу забоя и подключают к коллектору.

При проведении вертикальных выработок (шурфов, устьев ствола) на глубину до 20 м (при коэффициенте фильтрации пород 0,01 —10 м/сут) и близком залегании водоупора можно применять водопонижение эжекторными иглофильтровальными установками с поверхности. Подъем воды на поверхность эжекторным иглофильтром производится также с помощью водоструйного насоса (эжектора), который встроен в иглофильтр, а подача воды для его работы осуществляется центробежным насосом, расположенным на поверхности. Наибольшее распространение получила эжекторная иглофильтровальная установка ЭИ-25, имеющая иглофильтры диаметром 63 мм. Перед установкой иглофильтров бурят скважины, которые промывают водой до полного ее осветления. Иглофильтры устанавливают з один или два ряда вокруг контура будущей выработки.

При значительных водопритоках в скважину вместо эжекторного иглофильтра устанавливают погружные насосы типа АТН, имеющие подачу от 30 до 200 м3/ч и напор от 30 до 100 м. Для установки таких насосов необходим внутренний диаметр скважины от 188 до 340 мм.

Понижение уровня грунтовых вод вокруг контура выработки приводит к уплотнению и увеличению прочностных характеристик грунта. В осушенной зоне пород горнопроходческие работы ведутся в относительно благоприятных условиях.

содержание   ..   150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  ..