Гибкий.ру Гост 31560-2022 крепи металлические податливые рамные. крепь арочная. общие технические условия —
ГОСТ 31560-2022
Группа Г41
МКС 73.100.10
Дата введения 2022-01-01
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ)
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 24 мая 2022 г. N 41)
За принятие проголосовали:
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2022 г. N 1088-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31560-2022 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2022 г.
5 Стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 51748-2001
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в ежемесячном указателе «Национальные стандарты».
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты»
Настоящий стандарт распространяется на металлические податливые рамные арочные крепи (далее — крепи), применяемые для крепления подготовительных и капитальных горных выработок при разработке угольных пластов.
Настоящий стандарт устанавливает технические требования для крепей, правила приемки и методы контроля показателей при изготовлении и испытаниях крепей.
Требования раздела 4; таблиц 2-4; подпунктов 5.1.1, 5.1.2, 5.1.4, 5.2.1, 5.2.3, 5.2.4, 5.2.6, 5.3.1, 5.3.4; 5.4; раздела 6; пунктов 7.1-7.10; 8.1-8.7, 8.11, 8.12; 9.1, 9.3, 9.4 — обязательные, остальные — рекомендуемые.
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования
ГОСТ 12.3.009-76 Система стандартов безопасности труда. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности
ГОСТ 27.002-2009 Надежность в технике. Термины и определения
_______________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 27.002-2009. На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 27.002-89, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 380-94* Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 380-2005, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 535-2005 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия
ГОСТ 3282-74 Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения. Технические условия
ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия
ГОСТ 5915-70 Гайки шестигранные класса точности В. Конструкция и размеры
ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 8240-89* Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 8240-97, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 8509-93 Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент
ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 15526-70 Гайки шестигранные класса точности С. Конструкция и размеры
ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения
ГОСТ 18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции
ГОСТ 18662-83 Профили горячекатаные СВП для крепи горных выработок. Сортамент
ГОСТ 29329-92* Весы для статического взвешивания. Общие технические требования
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 53228-2008. — Примечание изготовителя базы данных.
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю «Национальные стандарты», составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
несущая способность, кН/раму: Предельная вертикальная нагрузка в жестком режиме работы с блокированными узлами податливости.
сопротивление, кН/раму: Среднеарифметическое значение верхних пиков нагрузок при работе крепи в податливом режиме.
энергоемкость, кДж: Значение работы крепи в податливом режиме (энергия, необходимая для осадки крепи на значение вертикальной податливости).
масса, кг: Масса рамы, включая массу соединительных узлов (замков) без массы стяжек.
коэффициент использования несущей способности, %: Значение, характеризующее использование несущей способности при работе крепи в податливом режиме.
полуверхняк: Верхняк четырехзвенной крепи, состоящий из двух частей, соединенных между собой замком (узлом податливости). Каждая часть верхняка называется «полуверхняком».
3.2 В настоящем стандарте применяют следующие обозначения:
— сечение крепи, м;
— ширина рамы крепи по низу, мм;
— ширина на высоте 1,8 м, мм;
— высота, мм;
— нахлестка в узлах податливости, мм;
— вертикальная конструктивная податливость, мм;
— горизонтальная конструктивная податливость, мм.
Примечание — Значения геометрических параметров рамы приводят до осадки крепи «в свету».
КМП-А3 — крепь металлическая податливая арочная трехзвенная;
КМП-А4 — крепь металлическая податливая арочная четырехзвенная;
КМП-А5 — крепь металлическая податливая арочная пятизвенная (базируется на трехзвенной крепи КМП-АЗ, имеет дополнительные прямолинейные звенья, удлиняющие стойки, по одному на каждую стойку).
Крепление горных выработок металлической арочной крепью
Для крепления горных выработок с длительным сроком службы 3 и более лет, при слабоустойчивых породах кровли следует применять металлическую арочную крепь из спецпрофиля СВП. Типоразмер и плотность крепи следует принимать исходя из расчетов и согласно СОУ 10.1.00185790.011:2007 «Підготовчі виробки на пологих пластах. Вибір кріплення, способів і засобів охорони».
НЕ ДОПУСКАЕТСЯ сборка рамы из разорванных и деформированных элементов крепи, а также элементов имеющих трещины и раковины. Стойки крепи должны устанавливаться в лунки глубиной 0,05м. В выработках с углом наклона более ±35°стойки крепи устанавливаются в лунки глубиной не менее 0,1м. При слабых почвах и в обводненных выработках стойки крепи необходимо устанавливать на лежни.
Лежень – отрезок шпального бруса размером 0,3х0,14х0,22м укладываемый в канавки. Для обеспечения контакта крепи с породой необходимо поверхность обнажения пород кровли приближать к форме применяемой крепи. Рама крепи на уровне замковых соединений и по контуру верхняка должна быть расклинена деревянными клиньями с породами. В наклонных выработках и выработках, проводимых с помощью БВР, над боковыми межрамными стяжками и по оси верхняка устанавливаются распорки из круглого леса Ø10-12 см.
Верхняк арочной крепи соединяется со стойками с нахлестом 400мм. Затягивание гаек стяжных скоб производится стандартным ключом с рукояткой длиной 0,45 метра (для замков ЗПК), для стяжных скоб с прямой планкой затяжка гаек производится до начала деформации планки. В замковых соединениях между стойкой и верхняком должен быть установлен деревянный клин.
Рамы арочной крепи необходимо соединять между собой тремя межрамными стяжками, две из которых следует устанавливать на переходе стойки из криволинейной части в прямолинейную, а третью по центру верхняка крепи. Установку верхняка, соединение элементов рамы крепи, затяжку кровли необходимо производить с полка. Подъем верхняка допускается осуществлять стрелой комбайна или манипулятором бурильной машины, оборудованными специальными приспособлениями. Затяжку кровли выработки всегда производить всплошную, затяжку боков производить по необходимости (в зависимости от устойчивости боковых пород).
Затяжка может быть деревянной (доска/распил толщиной не менее 40 мм, железобетонной или металлической (сетка), ЗМШ, ЗР. Пустоты за крепью выработок необходимо закладывать породой. При наличии пустот над крепью необходимо выкладывать деревянные «костры». Элементы «костров» следует соединять между собой строительными скобами.
При невозможности выкладки костров из-за больших размеров купола или повышенной опасности этих работ из-за заколов и неустойчивых пород, на затяжку кровли укладывается накатник из круглого леса. Необходимо производить профилактические подтягивания гаек соединительных скоб в 20¸25 м от забоя и в дальнейшем их необходимо регулярно подтягивать по мере ослабления. Отставание постоянной крепи от груди до начала и после окончания проходческого цикла зависит от конкретных горно-геологических условий и устанавливается паспортом проведения и крепления выработки.
Процесс крепления состоит из следующих операций:
- подготовительные;
- установка рам арочной крепи;
- затяжка кровли и боков;
Подготовительные операции
- возвести временную крепь в соответствии со стандартом предприятия СТП-СУОТ-4.4.5-01/Техн-01-СТП-013;
- доставляются инструменты (поддиры, кайло, лопата, ключи, пила и пр.) к месту работы;
- подносятся от места складирования элементы крепи, затяжка;
- производится оборка груди забоя, боков выработки от отслоившихся кусков породы или угля с помощью поддира длиной 2,5м;
- осматриваются отвесы для проверки направления выработки;
- проверяется направление последних рам крепи и определяется место установки вновь возводимой рамы;
- соорудить рабочий полок согласно стандарта предприятия СТП-СУОТ-4.4.5-01/Техн-01-СТП-014.
Установка рамы арочной крепи
- зачищаются лунки для установки стоек крепи, откидывается на центр выработки горная масса;
- двое рабочих подносят стойки и основанием устанавливают их в лунки, скрепляют их боковыми стяжками с ранее установленной рамой;
- трое рабочих, стоя на полке, устанавливают верхняк, соединяют со стойками при помощи стяжных скоб;
- проверяется направление выработки, при необходимости производится правка рамы поддиром длиной 2,5м до заданного направления;
- проверив размеры нахлеста, в замках затягивают окончательно гайки скоб;
- рама расклинивается деревянными клиньями;
- при необходимости устанавливаются деревянные распорки с ранее установленной рамой.
Затяжка боков и кровли выработки
- деревянной или ж/б затяжкой затягивается кровля выработки;
- затягиваются бока в направлении снизу вверх;
- пустоты между крепью и боками выработки заполняются породой;
- демонтируется рабочий полок;
- почва в забое выработки зачищается;
- инструменты убираются в отведенное место.
Методы контроля установки установки рамы арочной крепи производится визуально — качество затяжки боков и свода выработки, закладки пустот за крепью, расклинки рамы и установки распорок.
При помощи отвесов, рулетки:
- установка рамы по направлению;
- шаг крепи, высота и ширина выработки.
Требования безопасности при установке рам арочной крепи:
- работы вести при строгом соблюдении паспорта крепления.
- перед установкой крепи необходимо обобрать кровлю, бока и забой выработки от отслоившихся кусков угля и породы.
При подготовке места для установки стоек крепи и других работах по креплению рабочие должны располагаться со стороны закрепленной части выработки, осуществлять непрерывное наблюдение за поведением боковых пород и, при необходимости, производить оборку отслоившихся кусков породы.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ :
- при установке верхняков для их поднятия применять распилы, буровые штанги и т.д.;
- производить какие-либо работы в незакрепленном пространстве;
- производить сборку рам крепи из элементов крепи различных типоразмеров, а также не соответствующих им соединительных элементов;
- оставлять пустоты в зарамном пространстве;
- устанавливать верхняк крепи с комбайна или машины;
- устанавливать стойки крепи на штыб или куски породы;
- использовать для крепления деформированные элементы крепи.
| Приложение «А» | СТП-СУОТ-4.4.5-01/ Техн-01-СТП-007-01 | Конструкция замкового соединения элементов арочной крепи прямыми планками и скобами |
| Приложение «Б» | СТП-СУОТ-4.4.5-01/ Техн-01-СТП-007-02 | Установка деревянных распорок |
| Приложение «В» | СТП-СУОТ-4.4.5-01/ Техн-01-СТП-007-03 | Заделка стоек крепи в почву |
Металлическая арочная крепь и анкерная крепь
АНКЕРНАЯ КРЕПЬ— горная крепь, основной элемент которой металлический, железобетонный, полимерный или деревянный стержень (анкер), закреплённый в шпуре (скважине).
Предназначена для упрочнения массива горных пород и повышения устойчивости его обнажений путём скрепления различных по прочности породных слоев. .
При подземной разработке месторождений полезных ископаемых анкерной крепи применяют для крепления капитальных, подготовительных и очистных горных выработок (независимо от формы, поперечного сечения и срока службы) самостоятельно или в сочетании с рамными крепями; используют также как средство борьбы с пучением пород почвы, укрепления угольного или породного массива, который впоследствии должен разрушаться комбайном (полимерная и деревянная анкерная крепи), для предотвращения отжима угля в очистных забоях, подвески труб различного назначения и закрепления горно-шахтного оборудования. Различают анкерные крепи с закреплением анкеров в донной части шпура, скважины (точечное закрепление) с помощью различных механических замков и по всей длине или значительной её части (сплошное закрепление) химическими составами на основе синтетических смол, цементными (песчано-цементными) растворами, с помощью энергии взрыва.
В России распространена анкерная крепь с точечным закреплением анкеров, которую целесообразно применять в породах с прочностью на одноосное сжатие. Она состоит из металлического анкера длиной 0,8-2,5 метров и диаметром 20 мм, имеющего на одном конце клиновидную головку, на другом — резьбу, двух полумуфт, опорной плиты и натяжной гайки.
Анкерные крепи со сплошным закреплением анкеров целесообразно применять в слабых неустойчивых горных породах; не исключается применение и в более крепких породах. При закреплении анкеров химическим составом (рис. 2) в скважину вводится необходимое количество ампул с химическим закрепителем (смола и отвердитель), а затем стержень, вращаемый с помощью сверла или перфоратора и подаваемый ко дну скважины.
Оболочка ампул разрывается, их содержимое перемешивается. После затвердения химического состава и закрепления анкера устанавливают опорную плиту, создают предварительное натяжение гайкой. При закреплении анкеров (железобетонных) цементными (песчано-цементными) растворами последние подаются в скважину в ампулах или специальным насосом. Анкеры, закрепляемые энергией взрыва (в стадии промышленного освоения), представляют собой металлическую трубу, заполненную взрывчатым веществом. Помещённый в скважину трубчатый анкер после взрывания заряда взрывчатых веществ развальцовывается, принимая форму скважины, и прочно закрепляется. Несущая способность анкера: с точечным закреплением 49-69 кН, со сплошным — 147-196 кН. Применение анкерной крепи позволяет в 2- 2,5 раза снизить трудоёмкость работ по креплению (по сравнению с рамными крепями); значительно снижается расход крепёжных материалов. В подземном транспорте и гидротехническом строительстве анкерная крепь служит для стабилизации массива горных пород в процессе строительства, а иногда и эксплуатации подземного сооружения.
Применение анкерной крепи возможно как в крепких скальных породах, так и нарушенных полускальных при достаточно ровном контуре выработки. Анкерные крепи можно использовать в сочетании с другими видами крепи: полигональной, арочной или из набрызг-бетона. В анкерной крепи используют металлические анкеры с замковыми устройствами (клинощелевые и распорные), железобетонные (набивные, нагнетаемые, «перфо») и полимербетонные, закреплённые по всей глубине шпура (рис. 3, а, б, в).
АРОЧНАЯ КРЕПЬ— рамная крепь, состоящая из отдельных креплёных арок (металлических, железобетонных, смешанных), устанавливаемых перпендикулярно продольной оси горной выработки на некотором расстоянии одна от другой. Промежутки между арками, кровлей и боками выработки перекрываются затяжками. Расстояние между арками обычно 0,5-1,25 м.
Арочные крепи предназначены для крепления горизонтальных и наклонных горных выработок при незначительном пучении пород почвы. На шахтах применяют следующие виды арочных крепей: податливую — в выработках со значительным смещением горных пород; жёсткую — в выработках с установившимся горным давлением. Металлическая арка податливой арочной крепи изготавливается из проката специального желобчатого профиля; состоит из верхнего сегмента (верхняка) и двух боковых криволинейных стоек. Стойки с верхняком соединяются внахлёстку при помощи двух скоб с планками; каждая арка соединяется с соседней тремя стяжками (распорками) из угловой стали. Податливость крепи при нагружении осуществляется за счёт вдвигания концов верхняка в боковые стойки арочной крепи.
Несущая способность крепёжной арки (в зависимости от типоразмера спецпрофиля и размеров выработки) в период податливости — 137-216 кН, после исчерпания податливости (в жёстком режиме) — 245-343 кН. Величина податливости трёхзвеиной арки с болтовыми податливыми узлами до 0,3 м. Осваиваются конструкции арочной крепи с безболтовыми (кулачковыми и клиновыми) податливыми узлами и четырёхзвенной крепёжной аркой (верхняк из двух частей, дополнительный податливый узел в своде арки). Арочные крепи этой конструкции имеют большую несущую способность (в податливом режиме) и податливость (до 0,6 м), а четырёхзвенная арка, кроме того, — боковую податливость (до 0,4 м).
Арка жёсткой арочной крепи изготавливается из двутавровых балок или рельсов; состоит из двух криволинейных элементов, жёстко соединяемых в вершине свода при помощи планок и болтов. Планки, плоские (из полосового железа) или фигурные (литые или штампованные), передают нагрузку непосредственно на полки двутавровых балок и предохраняют тем самым болты от среза.
17.Факторы, влияющие на выбор формы и размера поперечного сечения горной выработки являются:
Физико – механические свойства горных пород, назначение и срок службы выработки, положение выработки в пространстве, размеры её поперечного сечения, величина и направление горного давления, количеством воздуха, пропускаемого по этой выработке, максимальными размерами оборудования или транспортных средств, располагающимися в этой выработке, допустимыми зазорами между наружными размерами транспортных средств и внутренней стенкой выработки и многое другое.
Поперечное сечение выработок должны соответствовать типовым их сечениям.
Минимальные площади поперечного сечения, зазоры, ширина проходов для людей, устанавливаются действующими правилами безопасности.
В зависимости от вышеуказанных факторов горные выработки имеют различные формы поперечного сечения:
19.В зависимости от крепости пород выработки проводят буровзрывным способом, с помощью проходческих комбайнов, гидромеханизации, и реже отбойными молотками (в ручную). А еще реже – термическим, электрическим и комбинированными способами.
20.Сущность буровзрывного способа заключается в следующем: разрушение горных пород производится при помощи буровзрывных работ. В забое выработки бурятся шпуры или скважины(врубовые потом отбойные), производится взрывание, затем горную массу грузят погрузочными машинами и транспортируют из забоя транспортными средствами. После выгрузки производится крепление выработки. Затем выполняются вспомогательные операции- наращивание: конвейера, вентиляционного трубопровода, водяного става, переноска энергопоезда, доставка материалов и др. Затем все операции повторяются.(взрыв начин-ся с центра. Примен-ся при крепости породы более 5)
35.Гидравлический способ: разрушение породы производится при помощи гидромониторов (или механогидравлическими комбайнами). Транспорт отбитой горной массы – при помощи воды, обычно самотеком. Затем крепление и вспомогательные операции.примен-ся только по углю крепостью 1,5-1,8.
36.Комбайновый способ: разрушение и погрузка горной породы осуществляется проходческим комбайном. Все остальные процессы, как и при буровзрывной технологии.берет крепость пород 3-4 и даже 6-7.
Комбинированный способ: если перемешены слои (уголь песчаник и т.п.)
21. Способ вскрытия – совокуп-ть осн-х вскр-щих выработок в шахтном поле относ-но трансп-го горизонта с учетом их функционального назначения.
Различают четыре способа вскрытия :
• вертикальными стволами (универсальный и самый распространенный способ, применяемый в равнинной местности . Данный способ применяется как для пологих и наклонных пластов , так и для крутонаклонных и крутых пластов , в том числе при тяжелых условиях залегания – на большой глубине , при повышенной газоносности пластов , большой протяженности и количестве пластов , их сложной форме и др.)
• наклонными стволами (применять в тех случаях , когда выход пласта покрыт наносами незначительной мощности (50-70 м) , в наносах отсутствуют плывуны, залегание пластов спокойное , угол падения пластов 6-25˚.
Длина наклонных стволов не должна превышать 1500-1800 м, так как при больших размерах шахтного поля по падению осложняются условия проветривания шахт и работы вспомогательного канатного подъема, который становится ступенчатым , поэтому способ не применяется при большой протяженности пластов и большой глубине их залегания.
Число одновременно вскрываемых пластов не более трех)
• штольнями (вскрывают пласты, залегающие в районах с сильно пересеченной гористой местностью, когда использование вертикальных или наклонных стволов технически невозможно или экономически нецелесообразно.
Штольневое вскрытие применяется при любых углах падения и количестве пластов)
• комбинированный способ.(данный способ представляет собой синтез рассмотренных выше способов, и имеет целью достичь при наиболее рациональном техническом решении больший экономический эффект от производственной деятельности горного предприятия.
В качестве главной вскрывающей выработки чаще всего используется наклонный ствол, в качестве вспомогательной- вертикальный. Главный наклонный ствол оборудуют мощным ленточным конвейером, который используется для транспортировки угля. Вертикальный ствол оборудуется скиповым подъемом для транспортировки породы на поверхность , а также материалов и оборудования в шахту и обратно).
22. Схема вскрытия – пространственное расположение сети основных и дополнительных вскрывающих выработок в шахтном поле.
Различают следующие основные схемы вскрытия :
• по числу транспортных горизонтов – одногоризонтные и многогоризонтные ;
• по типу дополнительных вскрывающих выработок – без дополнительных выработок , с квершлагами (капитальными , горизонтными, этажными) , с гезенками ( капитальными и этажными) , со слепыми стволами.
При одногоризонтной схеме вскрывают как отдельные пласты , так и свиты пластов. При этом вскрытие осуществляется вертикальными стволами и капитальным или этажными квершлагами в зависимости от способа подготовки шахтного поля , реже – с использованием гезенков . Одногоризонтный способ вскрытия применяют в тех случаях, если размер шахтного поля по падению не превышает 2,5-3 км, а угол падения пласта меньше 16-18˚.
При многогоризонтной схеме вскрытия шахтное поле делят на три – четыре части с размерами по 1000-1200 м. Главные вскрывающие стволы могут быть пройдены либо сразу на полную глубину , либо углубляются по мере отработки текущей выемочной ступени. Для вскрытия пластов в пределах выемочной ступени используют горизонтные либо этажные квершлаги. Многогоризонтный способ вскрытия применяют при значительных размерах шахтного поля по падению (более 3 км) и различных углах падения пластов.
23.Система разработки.определенный порядок ведения подготовительных и очистных работ в пределах разрабатываемой части шахтопласта , увязанный в пространстве и времени. Наибольшее влияние на выбор системы разработки оказывают мощность и угол падения пласта.Сплошная система – разработки , при кот-х подготовительные и очистные работы в пределах этажа,яруса или выемочного поля ведутся одноврем.прямым ходом(от главной наклонной выработки,брендберга или уклона)к границам шахтного поля(панелям).Примен-ся на тонких пластах. « »:небольш.объем подготов-х работ до начала очистной выемки;простая схема вентиляции;может примен-ся в слож-х эк-ких усл-ях на тонких пластах. «-»:высок.трудоемкть проведен.поддержания выработок;нет доразведки пласта;остановка очист-го забоя ведет к остановке подготовит-го забоя;в подгот-ном и очистном забоях примен-ся разные виды оборуд-ния. Камерная система разработки характеризуется отработкой выемочного пространства узкими и длинными очистными выработками – камерами. Длина камер достигает 200-250 м ширина 4-12 м. Забой в камерах подвигают по восстанию пласта или диагонально до границ шахтного поля или панели. Между смежными камерами оставляются целики шириной 3-5 м.Проходка выработок и выемка угля в камере осуществляются специальными комбайнами.
24.Столбовая система.разработка , при кот.все подгот-ные выраб-ки в пределах яруса,этажа или выемоч.поля провод-ся прямым ходом(от глав.наклонной выработки к границам участка, а очистные работы ведутся в противоположном направлении — обратным ходом.Хар-ся независимым ведением подготов-х и очист-х работ.На момент начала выемки все подготов-е работы д/б выполнены. « »:все подгот-е выраб-ки нах-ся в нетронутом состоянии; т.к.выемочный столб отраб-ся обратным ходом, то крепь выработок м/исполь-ся повторно;уголь в выемоч-м столбе выним-ся сплошным длинным прямолинейным забоем=>возм-но достичь больш.нагрузки на очист.забой 5-10тыс.т.в сутки; при проведении подготов.выраб-ки произв-ся доразведка пласта;можно быстро изолировать пожар. «-»:длит-ные подготов-ные выраб-ки=>позднее начало очист-х работ;трудное проветривание длин-х выр-ок.Нет ограничений по мощности и углу наклона пласта.
25.Очистная выемка –совок-ть работ по отбойке,отгрузке угля на забойный конвейер,доставку угля на перегружатель(конвейерный штрек),далее на ленточный конвейер,кот.траспор-ет до бренберга .а также крепления очистн.забоя и управление кровлей. 1.выемка угля-осущ-ся механич-м способом,гидравлич-им,механизиров-м.Наиб.распр.механический-он осущ-ся очистными комбайнами,кот.отбивают уголь,грузят его на забой-е конвейерыисполнительным органом самого комбайна.2.крепление – механизированные , самопередвижные крепи.Крепь состоит из:основания,перекрытия,гидравл.стойки,рычаги ограждения от разруш.,козырек,комбайн,скребковый конвейер, шнеки комбайна,домкрат передвижки,домкрат козырька. 3.транспорт угля.4.управление кровлей :а)способ полного обрушения кровли,применся когда под кровлей залегают легкообруша-ся породы б)способ частичного обрушения применся на тонких пластах,когда кровля обруш-ся на участках длиной до 12 метров;.в)способ полной закладки-пространство закладывается породами доставаемыми с поверхности;г)способ плавного опускания примен-ся на тонких пластах,когда слои склонны к плавным прогибам.
26. Мощные пласты в некоторых горно- геологических условиях не представляется возможным отрабатывать на полную мощность. Их отработку осуществляют отдельными частями – слоями. Слой – ограниченная двумя параллельными плоскостями часть мощного угольного пласта , отрабатываемая как пласт средней мощности. Деление пластов на наклонные слои применяется при их пологом залегании и мощности 3,5-5 м с обрушением пород кровли , и при их крутом залегании и мощности до 12 м с выемкой угля полосами по простиранию. Отработку слоев , как правило, ведут столбовыми системами разработки. В каждом слое для подготовки его к очистной выемке проводят необходимые подготовительно – нарезные выработки. Откаточный штрек проводят один на несколько слоев.
27. Рудничный воздух: атмосферный воз.(21%-О2,78%-азот,0,3%-СО2),активные газы (ядовитые-СО,окись азота,сероводород; взрывчатые –метан и радиоактивные-родон,актион).Все эти газы образ-ся в рез-те окисления пород,гниения лесных мат-лов и процессов горения в рез-те подземных пожаров.
28.Метан СН4.легче воздуха=>скаплив-ся вверху выработки=>датчики ставят там.Выделения метана: обыкновенные;суфлярные-из крупных трещин и пустот в пласте;суфлярные с внезапным выбросом-при взрывоопасных выработках. Исходящая струя из шахты N=содерж.0,65%метана.Шахты делят : 1катег-выдел-ся до 5м3/т.2катег-5-10м/т;3катег 10-15; 4катег более 15м3/т. Разжижить газ можно: ↑скорость движения воздуха (N=6-8 м/с); ↑сечения выработки (6м3); ↓добычу угля,чтоб вентиляция успевала разжижать метан;дегазация пласта- бурят скважины в пласте параллельно трансп.штреку или по диагонали к нему.
29.Рудничная пыль-совок-ть минер-ных частиц,взвешенных в рудничном воздухе или осевших на кровле и стенках выработки.1)угольная пыль-обр-ся при бурении шпуров,выемке угля, погрузке-разгрузке из транс.срв.Уголь.пыль развив.болезнь антракоз.2)породняя пыль-заболев.селикоз. Угольная пыль взрывается.причиной м/б взрыв небольш.кол-во метана.При отсут-ии метана взрывам предшествует накопление тепла и образов-е газообраз-х продуктов.Облако пыли способно к самовозгоранию вслед-ии трения пылинок др.от др.На взрываемость пыли оказ-ет влияние содерж-е в пыли летучих вещ-тв.Наиб.взрыв-ть пыли при содерж. Летуч.вещ-в 17-30%.На взрывч-ть пыли оказ влиян зольность пыли (по содерж.негорючих вещв).При сожерж.40%золы взрыв не происходит.не дает взорваться и влажность.=>меры :орошение ;отсланцевание и связывание осевшей пыли инертной пылью;обмывать бока и крышу кровли;при добыче угля исполь-ть машины с крупным сколом.
30.Способы проветривания шахт:1. нагнетательный 2,всасывающий и 3комбинированный(для больших систем выработок)
1.◘ 2. ↓ ◘
↓╚═□╝ ╚═□╝
Проветривание шахты, вентиляция шахт, создание в подземных выработках шахт нормальных атмосферных условий; исключает вредное воздействие на человека содержащихся в рудничной атмосфере ядовитых газов, высоких и низких температур, а также предотвращает образование опасных скоплений вредных газов. П. ш. осуществляется непрерывно действующими вентиляторами, устанавливаемыми на поверхности и подающими в шахту чистый атмосферный воздух. В исключительных случаях допускается проветривание отдельной группы горных выработок (выемочных участков) подземными вспомогательными вентиляторами. Все горные выработки шахты должны проветриваться за счёт тяги (депрессии), создаваемой общешахтным вентилятором.
Различают центральную (рис.1, а), фланговую (рис. 1, б) и комбинированную (центрально-фланговую) схемы П. ш. Комбинированная схема включает различные варианты центральной и фланговой схем.
П. ш. характеризуется количеством подаваемого в шахту воздуха и величиной депрессии вентилятора. Необходимое количество воздуха определяется из условий: разбавления до допустимых норм метана, углекислого газа и газов, образующихся при взрывных работах; обеспечения работающих в шахте достаточным количеством чистого воздуха; снижения до санитарных норм содержания пыли в горных выработках. В результате этих расчётов принимается наибольшее количество воздуха с учётом величины утечек через герметизирующие устройства, выработанное пространство и разделительные вентиляционные устройства (кроссинги, перемычки и др.).
Рассчитанное по этим факторам количество воздуха проверяется по минимально и максимально допустимым скоростям его движения, исходя из требований температурных условий работы, удаления вредных газов и пыли из действующих выработок, а также предупреждения пылеобразования.
Тупиковые горные выработки могут проветриваться местными вентиляторами путём нагнетания чистого воздуха в призабойное пространство по воздухопроводу (нагнетательный способ), отсасывание из призабойного пространства загрязненного воздуха (всасывающий способ) или сочетания нагнетания чистого и отсасывания загрязнённого воздуха (рис. 2).
П. ш. совершенствуется аэродинамическим сопротивления работок за счёт увеличения поперечного сечения (применение обтекаемого профиля, ликвидация резких сужений сечения выработок и резких поворотов); внедрения более эффективных схем вентиляции шахт и участков; снижения выделения в действующие горные выработки вредных газов с помощью дегазации шахт; снижения температуры в действующих горных выработках (посредством кондиционирования воздуха и теплоизоляции окружающих горных пород). См. также аэрология.
31.Вентиляторы быв.осевые и центробежные-воздух подается к центру и поворач-ся на 90˚ на переферию . Подготовительные забои проветрив-ся местными вентиляторами.Очистные исп.возвратноточный способ либо прямоточный (сокращенный путь по выработке)
§
Все выработки, которые имеются в шахте, взаимосвязаны, т.е. образуют вентиляционную сеть.
Для надежного удаления вредных и опасных газов необходимо, что бы поступающий в шахту воздух, непрерывно омывал все без исключения выработки. Воздух по выработкам вентиляционной сети распределяют с помощью вентиляционных сооружений:
перемычек, кроссингов, вентиляционных сбоек, перегородок и других устройств.
Вентиляционные перемычки – используются для перераспределения воздуха. По виду используемого материала могут быть бетонными, кирпичными, дощатыми, чураковыми.
Для предупреждения утечек воздуха между бортами выработки и перемычкой по периметру берут вруб (0,5—1 м), обязательно оштукатурить, если нужен проход, делают двери. (возводят тамбур, двери — падающие, между собой блокируются тросом с подвешенным грузом), если нужно регулировать вентиляционную струю возводят вентиляционные окна.
Изолирующие перемычки предназначены для изоляции отработанных участков и временно оставленных выработок.
ШЛЮЗЫ предназначены для предупреждения закорачивания воздушной струи.
Шлюзы бывают сдвоенными, расстояние между которыми несколько больше, чем самый длинный состав.
Для пропуска состава в шлюз открывают дверь перемычки, и когда состав находится в шлюзе, дверь закрывают. Только после этого открывают дверь второй перемычки, состав выходит из шлюза, дверь сразу закрывается.
ПЕРЕГОРОДКИ — Для проветривания коротких тупиковых выработок
32. Подземный транспорт.Классификация. шахтный транспорт-комплекс сооружений и устройств, предназначенный для приёма и перемещения разл. грузов и людей на подземных горнодоб. предприятиях. Ha совр. шахтах в задачи Ш. т. входит формирование и реализация двух разнонаправленных (встречных) грузопотоков. Первый включает транспортирование людей, оборудования и др. грузов к очистным, подготовит. забоям и др. производств. участкам; второй — приём и транспортирование в обратном направлении до околоствольного двора (на шахтах, вскрытых вертикальными стволами) или до поверхности (вскрытых наклонными стволами и штольнями) п. и. из очистных забоев (или породы из подготовительных), доставки в том же направлении демонтир. оборудования, металлолома, др. вспомогат. грузов и людей.
Ш. т. включает трансп. машины, трансп. коммуникации, вспомогат. оборудование (погрузочные, перегрузочные и разгрузочные пункты), средства автоматизации и диспетчеризации, a также техн. обслуживания и ремонта. B зависимости от места функционирования различают Ш. т. подземный (забойный, участковый, магистральный, в околоствольных дворах и наклонных стволах) и Ш. т. поверхности (в надшахтных зданиях, породных отвалах, складах). B зависимости от вида перевозимого груза Ш. т. разделяют на основной, предназначенный для перемещения п. и. и пустой породы, и вспомогательный — для перемещения горн. оборудования, разл. материалов и людей.
Oсн. виды подземного Ш. т. — локомотивный, конвейерный, самоходный на пневмошинном механизме перемещения, гравитационный, скреперный, гидравлич. и пневматический. Подземный транспорт — наиболее сложная составная часть внутреннего транспорта. Он содержит три транспортных комплекса: участковый, магистральный и комплекс околоствольного двора.Участковый — объединяет транспортные средства и специальное оборудование, предназначенное для перемещения грузов от очистных и подготовительных забоев до основных магистральных выработок (основного горизонта), а также в обратном направлении — различных вспомогательных материалов, оборудования и в обоих направлениях -людей.Магистральный транспорт обслуживает все грузопотоки по магистральным выработкам и связывает участковый комплекс с комплексом околоствольного двора.Транспортный комплекс околоствольного двора предназначен для приема и отправки всех грузов, поступающих в шахту и из нее.Подземному транспорту присущ ряд характерных особенностей, отличающих его от прочих систем промышленного транспорта. К их числу относится стесненность рабочего пространства, где необходимо размещать и обеспечивать надежное функционирование средств транспорта. Наиболее характерным примером является очистной забой маломощных пластов (0,5-0,6 м), где, кроме очистного комбайна и секций механизированной крепи, размещается скребковый конвейер, обеспечивающий доставку разрушенного комбайном полезного ископаемого. Стесненность рабочего пространства определяет требование к снижению габаритов горных транспортных машин, в частности, высоты става забойных скребковых конвейеров.
34.Шахтный подъем совокупность машин и механизмов, предназначенных для выдачи добытого под землей полезного ископаемого на дневную поверхность из шахт, а также подъёма (спуска) людей и грузов по вертикальным и наклонным шахтным стволам. Появление первой рудничной подъёмной машины следует отнести к моменту возникновения горного дела. Первые рудничные подъёмные устройства имели примитивную конструкцию в виде деревянного во́рота с вертикально или горизонтально расположенным барабаном, приводимым в движение мускульной силой людей или животных, а позже гидравлической энергией. Установки шахтного подъёма различают:По назначению: главные (для подъёма полезного ископаемого, а также породы на поверхность);вспомогательные (для подъёма и спуска людей и различных грузов);проходческие (при проходке и углубке стволов шахты);инспекторские или аварийные (для ревизии ствола и подъёма людей в аварийных случаях).По типу подъёмных сосудов — клетевые, скиповые и бадьевые.По уравновешиванию массы подъёмных канатов: система неуравновешенная,статически уравновешенная идинамически уравновешенная.По типу органов навивки подъёмного каната:с постоянным радиусом навивки (цилиндрические барабаны, шкивы трения) и с переменным радиусом навивки (бицилиндроконические барабаны).На подъёмных машинах применяются электродвигатели мощностью до 5000 квт и более. Асинхронные электродвигатели переменного тока получили распространение на скиповых подъемах мощностью до 1800—2000 квт и на клетевых — мощностью до 800—1000 квт. При бо́льших мощностях подъёма обычно используются электродвигатели постоянного тока.При подъёме грузов технически и экономически рациональна максимальная скорость, как правило, до 20 м/сек, при подъёме людей — до 12 м/сек.Особую группу среди установок шахтного подъёма занимают многоканатные подъёмные машины. Многоканатные подъёмные машины так же, как и одноканатные машины со шкивами трения, основаны на принципе использования сил трения, развивающихся между канатами и футеровкой ведущих шкивов. Разница заключается в том, что в одноканатных подъёмных установках со шкивами трения подъёмные сосуды крепят к одному канату, перекинутому через шкив трения подъёмной машины, а в многоканатных установках — к нескольким канатам, перекинутым через общий многоручейный шкив трения.Применение нескольких канатов вместо одного ведет к значительному уменьшению диаметра приводного шкива машины, к упрощению или полному упразднению редукторов, уменьшается также и общая масса машины, а, следовательно, и стоимость.Многоканатные машины применяют для двухскиповых или двухклетевых подъёмов, а также для однососудных подъёмов с противовесом, применяемых, в частности, при одновременном обслуживании нескольких горизонтов. При этом упрощается схема автоматизации, уменьшается влияние вытяжки канатов на работу подъёма и повышается запас на нескольжение канатов по приводным шкивам, что особенно важно для шахт небольшой глубины. Многоканатные машины устанавливают на башенных копрах, сооружаемых непосредственно над стволами шахт.