Рудник "Заполярный"

- фактическая газоносность ВВ по условной окиси углерода, л/кг.

количества воздуха по отработавшим газам самоходного оборудования с дизельным приводом (СДО):

, м3/с

Где - норма расхода воздуха, м3/мин на 1 л/с;

- коэффициент одновременности работы машин с дизельным приводом;

- суммарная мощность ДВС, одновременно работающих в тупиковой выработке, л/с.

расход воздуха для проветривания тупиковой выработки по фактору минимально-допустимой скорости движения воздуха:

, м3/с

Где - расход воздуха необходимого для проветривания тупиковых выработок по минимально-допустимой скорости движения, м3/с;

, м3/с

Где - минимально-допустимая скорость движения воздуха, м/с.

Выбор диаметра трубопровода и вентилятора:

к расчету принимается трубопровод типа «М» диаметром 0,8 м

определение производительности вентилятора:



, м3/с

Где - максимальное расчетное количество воздуха (п 4.2.1), м3/с.

рассчитываем депрессию вентилятора:

, Па

Где - сопротивление трубопровода, км;

- коэффициент, учитывающий влияние утечек на сопротивление трубопровода.

Количество воздуха , необходимое для обеспечения проветривания забоя в месте установки ВМП должно составлять не менее:

, м3/с

По рассчитанным значениям и производится выбор ВМП из аэродинамических характеристик вентиляторов.



5. Крепление

5.1 Железобетонная анкерная крепь

Штанговая крепь представляет собой систему закрепленных в скважинах штанг (анкеров), расположенных определенным образом в окружающих выработку породах, и предназначена для замоноличивания массива пород и повышения устойчивости обнажений.

В горных выработках штанговая крепь может применяться как вне зоны, так и в зоне влияния очистных работ в соответствии с рекомендациями ВНИМИ и ГМОИЦ, регламентирующими порядок применения указанного вида крепи.

Установку штанг следует производить вслед за продвиганием забоя с учетом допустимого времени стояния незакрепленного обнажения или осуществлять опережающее крепление. Штанги, установленные спустя длительное время после обнажения, практически не могут остановить начавшееся расслоение (разупрочнение) массива.

Штанги в массиве рекомендуется располагать таким образом, чтобы они пересекали поверхности наслоения пород или основные поверхности ослабления.

Крепление выработок штанговой крепью необходимо осуществлять в соответствии с паспортом крепления, составленным и утвержденным в установленном порядке. Паспорта крепления составляют в соответствии с действующими рекомендациями ВНИМИ и ГМОИЦ.

Конструкция крепи

Железобетонная штанговая крепь представляет собой сочетание двух материалов: цементно-песчаного раствора и металлической арматуры, а собственно штанга образуется в результате заполнения бетоном шпура и введения армирующего стержня. Работа железобетонной штанги обеспечивается сцеплением бетона с арматурой и породой стенок шпура.

На рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» применяют железобетонные штанги из арматурного стержня периодического профиля №16-18, закрепленного во всей длине в шпуре цементно-песчаным раствором.

Для приготовления раствора применяют цемент марки 400ч500.

Рис. 5.1 - Штанговая крепь

Рациональным раствором, согласно произведенным ГМОИЦ исследованиям, следует считать состав со следующим соотношением основных компонентов: Ц:П=1:1, В/Ц=0,45. В качестве добавок по ускорению твердения цементно-песчаного раствора применяют регламентированные «Руководством по применению химических добавок к бетону» материалы.

Применяемый цемент должен иметь сертификат (паспорт), а условия его хранения должны удовлетворять требованиям стандарта.

Песок следует применять просеянный, модуль крупности песка должен находиться в пределах 1,6-3,5. В песке не должно быть комков глины и суглинков. Количество пылевидных, илистых и глинистых частиц не должно превышать 1ч3%, максимальный размер фракций зависит от типа машины, количество фракций заполнителя крупнее 5 мм должно быть не более 15ч20%.

Штанги, установленные на таком растворе, приобретают необходимую для закрепления пород несущую способность и сохраняют свою работоспособность в зоне влияния взрывных работ.

Технология возведения крепи

Установка железобетонных штанг включает в себя бурение шпуров, приготовление раствора, заполнение им шпуров и забивку арматурного стержня. Если в конструкцию крепи входят подхваты, затяжка, то навеску их на контурные концы штанг выполняют после набора крепью расчетной несущей способности (не менее 20+30 кН), но не ранее, чем через 24 часа.

Шпуры для установки штанг должны быть расположены в соответствии с утвержденным паспортом крепления. Допускается отклонение от указанного в паспорте расстояния между штангами в пределах 10%, при этом число штанг на 1 м длины выработки должно соответствовать паспортному. При установке штанг с креплением на них металлической сетки, в связи с необходимостью ее закрепления в углублениях породного обнажения, допускается отклонение расстояния между штангами до 30%.

Для обеспечения надежного сцепления цементно-песчаного раствора с породой в стенках шпуров, последние должны быть тщательно продуты сжатым воздухом или промыты водой для полного удаления буровой мелочи и пыли.

Цементно-песчаный раствор приготавливают в растворомешалке или вручную и подают в шпур при помощи пневмонагнетателя сжатым воздухом по резиновому шлангу и металлической трубе диаметром 18+25 мм, длина которой не меньше глубины шпура. Трубку вводят в шпур до его забоя и в процессе заполнения шпура раствором постепенно вытаскивают из шпура.

Заполнение шпура раствором должно обеспечивать закрепление штанги по всей ее длине. Перед вводом арматуры выступающий ее конец обворачивают бумагой, которая образует в устье шпура пробку. Пробки могут быть заранее изготовлены из различных полимерных материалов в соответствии с диаметром применяемой арматуры и диаметром шпура. При петлевом окончании штанг пробки не применяют.

Во избежание выпадения арматурного стержня необходимо временно заклинить его в устье шпура или слегка согнуть при введении в шпур.

Бурение шпуров под штанговую крепь при помощи ручных или телескопных перфораторов и установку железобетонных штанг необходимо производить под защитой временной предохранительной крепи, конструкция которой определяется паспортом крепления.

Установку арматурных стержней необходимо производить с забивкой

петли в устье шпура на максимально возможную глубину. Выступающая часть петли должна быть длиной не более 100 мм.

Основные требования, предъявляемые к качеству возведения и приемки крепи

Параметры железобетонной штанговой крепи должны соответствовать горно-геологическим и горно-техническим условиям. Контроль и приемку крепления горных выработок железобетонными штангами на соответствие утвержденному паспорту производят в два этапа.

На первом этапе - контроль за креплением и его приемку производит горный надзор участка.

При приемке проверяют:

глубину и наклон забуренных шпуров;

соответствие параметров сетки штангования паспортным;

качество промывки (продувки) стенок забуренных шпуров;

наполнение забуренных шпуров цементно-песчаным раствором;

длину выступающей части железобетонных штанг из шпура;

соответствие длины арматурных стержней паспортной.

При проверке необходимо иметь ввиду, что:

глубина шпура не допускается меньше установленной паспортом крепления;

угол наклона не должен отличаться от паспортного более чем на 10%;

расстояние между шпурами в ряду и между рядами не должно превышать 10% от паспортного, а при навеске металлической сетки - 30% при условии размещения шпуров в углублениях контура;

стенки шпуров должны быть тщательно очищены от буровой мелочи и пыли. Чистоту стенок проверяют визуально (не менее 20% забуренных шпуров);

шпуры после установки штанг должны быть заполнены песчано-цементным раствором полностью до устья. Допустимая неполнота заполнения шпуров раствором после установки анкера - не более 5 см.

Общее количество таких шпуров не должно превышать 10% от установленного числа, выступающая часть железобетонных штанг не должна превышать 10 см и соответствовать паспорту.

В процессе проходки (очистной выемки) и последующей оборки заколов, на отдельных участках допускается обыгрывание концов железобетонных штанг на величину до 30ч40 см. Количество таких штанг на участке протяженностью, равной ширине выработки, не должно превышать 20%. В случае нарушения данного условия интервал с обыгранными штангами подлежит перекреплению.

Железобетонные штанги, установленные с отклонениями, превышающими допуски, должны быть забракованы горным надзором участка, а взамен забракованных должны быть установлены новые. Количество и качество установленных штанг по каждой выработке ежесменно отражает горный надзор участка в «Журнале учета установки и испытания железобетонных штанг». Журнал контролирует начальник участка или его заместитель не реже двух раз в неделю. Лицо, осуществляющее проверку журнала, должно указать дату проверки и поставить разборчивую подпись.

На втором этапе приемки на основании письменного подтверждения о качестве установленной крепи со стороны работника, испытывающего штанги, и начальника участка участковый маркшейдер производит приемку закрепленной выработки в соответствии с «Методическим руководством по вопросам охраны недр и маркшейдерскому контролю на горных предприятиях...», раздел «Приемка железобетонной штанговой, набрызг-бетонной и усиленной комбинированной крепи».

Несущую способность штанг проверяет выборочно крепильщик-контролер или лицо, назначенное ответственным приказом руководителя предприятия. Результаты испытаний фиксируют в «Журнале учета установки и испытаний железобетонных штанг». Контроль несущей способности вновь установленных штанг производят не реже 1 раза в месяц, но не ранее чем через 24 часа с момента установки. Испытанию подвергают не менее 1% установленных штанг.

Несущая способность железобетонных штанг в возрасте 24-х часов должна быть не менее 25 кН, в 10ч15 суточном возрасте не менее 70 кН. Если проверкой установлено, что прочность закрепления штанг менее 25 кН или 70 кН при первом и втором испытаниях соответственно, то на этом участке необходимо определить несущую способность еще 3ч5 штанг, расположенных рядом.

В случае несоответствия несущей способности штанг регламентированной величине, крепь на принимаемом участке бракуют, а данный участок должен быть перекреплен.

Определение несущей способности штанговой крепи производят с помощью оттарированного динамометрического ключа, согласно инструкции по применению этого прибора.



5.2 Набрызг-бетонная (торкрет-бетонная) крепь

месторождение крепь выемка рудник

Набрызг-бетонная крепь относится к жестким видам крепей и может использоваться в зависимости от своей толщины, как изолирующая или грузонесущая конструкция.

Возведение крепи осуществляют с помощью специальных машин типа БМ-60, 70 или «Алива 300». Нанесение бетона производят с помощью сжатого воздуха. Скорость истечения наносимой бетонной смеси из сопла изменяется в пределах 25ч50 м/с. В качестве компонентов бетонной смеси используют песок, гравий с диаметром зерен до 20 мм, цемент марки не менее 300. При нанесении за один раз бетона слоем более 3 см по толщине следует добавлять до 3% от веса цемента CaCl2. Бетон готовят с соотношением Ц:П=1:2, В/Ц=0,45ч0,6. Набрызг-бетонную крепь можно применять как отдельный вид крепи, так и в сочетании с другими видами крепей.

Область и условия применения крепи регламентируют «Рекомендации по креплению горных выработок...», разработанные ВНИМИ и ГМОИЦ.

Конструкция крепи

Набрызг-бетонная крепь как несущая конструкция представляет собой бетонную оболочку толщиной один и более сантиметра, повторяющую своей формой форму контура горной выработки и упрочняющей породные обнажения.

Данная крепь образует единую систему «порода-крепь», омоноличивая приконтурный слой пород, повышает его устойчивость.

Технология возведения крепи

Звено крепильщиков по возведению набрызг-бетонной крепи состоит из двух человек, один из которых (машинист) производит загрузку сухой смеси и управляет работой машины, а другой (сопловщик) находится непосредственно на месте возведения крепи, является старшим и работает с соплом, руководя работой машиниста.

Перед нанесением набрызг-бетона породный контур горной выработки тщательно обирают от заколов и омывают струей воды.

На почве горной выработке оборудуют место для приготовления сухой смеси (укладывают вентиляционный рукав, полиэтиленовую пленку и т. д.) на котором смешивают компоненты в заданной пропорции, после чего приступают к работам по возведению крепи.

Рис. 5.2 - Набрызг-бетонная крепь: 1 - контур выработки; 2 - набрызг-бетон

В машину для набрызг-бетонирования загружают сухую смесь и после команды сопловщика машинист включает машину, открывает сжатый воздух для транспортировки смеси к соплу и производит догрузку смеси в машину по мере ее убывания. Сопловщик в процессе крепления производит управление соплом, следя за его перпендикулярностью к контуру выработки, расстоянием между соплом и поверхностью (целесообразно выдерживать равным 1,5 м), толщиной наносимого слоя, регулируя скорость истечения струи из сопла и консистенцию наносимой смеси.

Скорость истечения струи из сопла регулирует машинист по командам сопловщика путем регулирования количества подаваемого сжатого воздуха в транспортирующий шланг. Толщина наносимого бетонного слоя за один раз рекомендуется равной 1ч3 см. После нанесения набрызг-бетона в течение 2ч3 суток его следует увлажнять не менее двух раз в сутки путем обмывки воздушно-водяной струей. Величина отскока бетонной смеси от породной поверхности при креплении не должна превышать 15ч20% (определяет визуально сопловщик).

Основные требования, предъявляемые к качеству возведения и приемки крепи

Состав цементно-песчаного раствора и толщина слоя набрызг-бетона должны соответствовать паспортному.

Перед нанесением бетона на обнаженную поверхность ее, по возможности, выравнивают. Для обеспечения надежного сцепления цементно-песчаного раствора с породой, закрепляемая поверхность должна быть в обязательном порядке очищена от заколов и пыли. Обмыв поверхности водой повторяют после каждого перерыва продолжительностью более смены.

При возведении набрызг-бетонной крепи должен быть сохранен доступ к маркшейдерским знакам, заложенным в боках или кровле выработки.

Приемку набрызг-бетонной крепи производят в два этапа.

На первом этапе горный надзор участка проверяет качество подготовки подлежащей закреплению поверхности.

На втором этапе приемку осуществляют работники маркшейдерской службы совместно с представителем горного надзора.

При приемке проверяют толщину крепи на принимаемом участке, через каждые 5ч6 м по протяженности выработки, по ее периметру, через равные интервалы пробуривают или выбивают 4ч5 отверстий, по которым замеряют толщину крепи. Допустимое отклонение средней величины толщины крепи не должно превышать 20%. Проверку качества возведения набрызг-бетонной крепи производят простукиванием ее поверхности геологическим молотком. При наличии под набрызг-бетонном заколов или в случае плохой обмывки контура от пыли набрызг-бетон при ударе издает характерный «бунящий звук». В случае, если «бунящий» участок превышает по площади 0,25 м2, набрызг-бетон на нем удаляют и обнаженную поверхность закрепляют вторично. Прочность набрызг-бетона в 2-месячном возрасте должна составлять не менее 20 МПа (проверяют неразрушающим методом контроля).

5.3 Усиленная комбинированная крепь

Конструкция крепи

Усиленная комбинированная крепь состоит из железобетонных деталей и набрызг-бетонного покрытия.

Стержни штанг для усиленной комбинированной крепи изготавливают из арматурной стали периодического профиля класса А-П диаметром 16ч18 мм. Конец стержня, выступающий в выработку, согнут в виде клиновидной петли, которая служит для крепления к штангам решетки. В целях качественного закрепления решетки к контуру выработки выступающий конец петли не должен превышать 50ч100 мм.

Решетка (сетка) - сварная из арматурной проволоки класса В-1, диаметром 4ч6 мм. Размер ячейки от 100x100 до 100x200 мм.

Крепление сетки производят с помощью клина и опорной плиты с овальной прорезью под петлю стержня штанги. Набрызг-бетонное покрытие в качестве выравнивающего слоя производят перед навешиванием сетки, омоноличивающий слой набрызг-бетона наносят сверху сетки до полного ее покрытия. Толщина крепи регламентируется паспортом крепления. В местах впадин толщина крепи может быть больше средней величины, а на выпуклостях меньше на 10ч15%.

Длину штанг, сетку их расположения по кровле и бокам выработки, расстояние от нижних штанг до почвы выработки выбирают по действующим рекомендациям ВНИМИ и ГМОИЦ.

Длину штанг учитывают только «активную», т.е. принимают в расчет длину заделки стержня в породу без учета длины выступающего из шпура стержня.

Сетка штангования определяет количество штанг на 1 м2 поверхности контура выработки (плотность установки штанг).

Расстояние от нижних штанг (в боках выработки) до почвы определяют по паспорту крепления, оно колеблется от 0,5 до 1,0 м. В неблагоприятных горно-геологических условиях, где возможно обрушение породы в боках и просыпание кусков породы из-за сетки, следует уменьшить это расстояние до 0,2ч0,3 м.

Рис. 5.3 - Усиленная комбинированная крепь: 1 - железобетонный анкер; 2 - металлическая сетка; 3 - распорный клин; 4 - набрызг-бетон

В осадочных породах, склонных к размоканию и разрушению под воздействием воды (алевролиты, аргиллиты и др.), металлическую сетку навешивают до почвы выработки, а расстояние от почвы до нижних штанг уменьшают до 10ч15 см.

Технология возведения крепи

При возведении усиленной комбинированной крепи вначале устанавливают штанги, наносят подстилающий выравнивающий слой набрызг-бетона, навешивают сетку, после чего её покрывают слоем набрызг-бетона.

Решетку (сетку) навешивают на железобетонные штанги, набравшие несущую способность не менее 25ч35 кН.

Все работы выполняют в соответствии с паспортом крепления и действующими инструкциями по возведению железобетонной штанговой и набрызг-бетонной крепи.

Железобетонные штанги устанавливают в забое выработки, которые вместе с набрызг-бетонным покрытием выполняют функцию временной крепи.

Сетку навешивают полотнами, размеры которых определяются техническими (транспортными, технологическими) возможностями. Смежные полотна сетки должны перекрываться не менее чем на одну ячейку. Сетку плотно прижимают к поверхности выравнивающего слоя и крепят к штангам опорной плиткой и клином. В местах разрывов сетку связывают стальной проволокой диаметром 4ч6 мм. На участках, где породный контур нарушен, штанги «обыграны», бурят дополнительные шпуры и устанавливают новые штанги.

В местах, где сетка отстает от контура больше, чем допускается, она должна быть подтянута к породе дополнительными штангами.

С целью снижения трудоемкости, упрощения операций выполнения работ по навеске и закреплению сетки на поверхности выработки, снижения величины отскока бетонной смеси при возведении покрывающего набрызг-бетонного слоя, а также повышения качества укладки сетки на поверхности с технологическими неровностями, можно поверхность выработки предварительно покрывать слоем набрызг-бетона толщиной до 1,5 см, и в свежеуложенный бетон устанавливать скобы из металлической проволоки диаметром 1ч2 мм. Установку скоб производят таким образом, чтобы их концы не менее чем на 5 см выступали из бетона внутрь выработки. Размещение скоб по поверхности производят с учетом неровностей таким образом, чтобы в каждой впадине было не менее одной, находящейся в точке максимального углубления, скобы. Закрепление сетки производят первоначально на скобах с максимальным прижимом ее к поверхности контура выработки, после чего производят ее крепление, согласно паспорту крепления, к элементам анкерной крепи.

Набрызг-бетон наносят по ранее описанной технологии.

Бока выработки бетонируют до почвы выработки.

При форме контура выработки, характеризующегося плавностью линий перегибов, металлическую сетку следует устанавливать на свежеуложенный слой бетона, наносимый толщиной не менее двух диаметров прутьев сетки, с одновременным вдавливанием ее в бетон и последующим покрытием слоем набрызг-бетона.

Место производства работ по креплению должно быть ограждено в соответствии с правилами безопасности. При значительной высоте выработки работы по навеске сетки, следует выполнять с подмостей, передвижных полков, монтажных площадок или с площадок специализированных самоходных машин, предназначенных для выполнения работ на высоте. Крепильщики должны пользоваться монтажными поясами. Способ и места крепления карабинов определяют согласно паспорту крепления.

При отдельных обрывах сетки и выпадении небольших объемов отслоившейся от массива породы, не влияющих на устойчивость свода выработки, крепь восстанавливают путем бурения дополнительных шпуров и установки новых штанг с петлями с последующей навеской новых кусков сетки, перекрывающих нарушенные участки не менее чем на 1 м, считая от края разрушенного участка.

Сетка в местах наложения заплат должна быть прочно привязана к ранее установленной решетке проволокой Ш 4ч6 мм (на «скрутку»).

Набрызг-бетонное покрытие на участках ремонта наносят такой толщины, чтобы полностью покрыть вновь установленные куски сетки (решетки).

При отрыве сетки от породной поверхности на участке длиной больше или равной пролету выработки, когда восстановление усиленной комбинированной крепи невозможно по горно-геологическим и техническим причинам, нарушенный участок должен быть подкреплен металлической арочной крепью с затяжкой и обязательной забутовкой пустот (порода или костры, преимущественно из круглого леса).

Основные требования, предъявляемые к качеству возведения и приемки крепи

Требования к усиленной комбинированной крепи и допустимые отклонения от средних параметров и требований проекта и паспорта устанавливают, исходя из конструкции, схемы работы, эксплуатационных характеристик и технологии возведения крепи:

штанги должны быть прочно закреплены в шпурах;

железобетонные штанги располагают в кровле и бортах выработки в соответствии с установленной паспортом крепления плотностью штангования. Разрешается изменение расположения штанг в целях размещения их в углублениях контура. Расстояние между отдельными штангами может отличаться от паспортного до 30%, при этом общее количество штанг на 1 погонный метр выработки уменьшать не допускается;

проверку качества установки железобетонных штанг осуществляют до навешивания сетки и проводят визуально с обстукиванием;

выбор типоразмера сетки (решетки) осуществляют на основе анализа горно-геологической ситуации на участке. В общем случае чем крупнее размер элементарного блока породы, тем более крупным сможет быть размер ячейки сетки (решетки);

сетка должна быть плотно прижата к породе. Допускается отставание сетки от массива на площади не свыше 0,5 м2. Общая площадь участков с недостаточно прижатой к породе сеткой (решеткой) не должна превышать 50% площади затяжки на любом участке контура выработки. При невыполнении этого условия необходимо забурить дополнительные шпуры, установить анкеры и прижать сетку к контуру;

прочность узла подвески сетки к штангам должна быть не меньше прочности пучка проволок, сходящихся к узлу;

набрызг-бетонное покрытие должно иметь толщину, достаточную для замоноличивания сетки (решетки) с массивом;

все участки, на которых произошли разрывы сетки, разрушения набрызг-бетона или штанги потеряли несущую способность, должны быть отремонтированы.

Контроль качества и приемки усиленной комбинированной крепи производят в два этапа:

до нанесения набрызг-бетона и после набрызг-бетонирования;

на первом этапе контроль установки железобетонных штанг, навески сетки (решетки) и соответствия параметров крепи требованиям настоящего регламента и паспортным данным осуществляет линейный горный надзор и крепильщик-контролер качества установки крепи. Результаты контроля фиксируют в соответствующем журнале;

на втором этапе, после нанесения набрызг-бетонного покрытия, комиссия производит приемку усиленной комбинированной крепи с указанием фактической толщины и площади набрызг-бетона;

перед маркшейдерским замером участковому маркшейдеру выдают справку о состоянии штангового крепления и качества навески сетки (решетки), а также набрызг-бетонного покрытия, подписанную начальником участка и крепильщиком-контролером, проверяющим несущую способность штанг. В справке указывают наименование выработки и участки, закрепленные усиленной комбинированной крепью, с отметкой соответствия паспорту крепления.

При приемке усиленной комбинированной крепи участковый маркшейдер, проверяет:

соответствие штанговой крепи паспорту крепления, при этом расстояние между отдельными штангами может отличаться от паспортного до 30%. Уменьшение количества штанг на 1 погонный метр выработки не допускается. Конец петли, выступающей из шпура, не должен превышать 100 мм;

соответствие набрызг-бетонного покрытия паспорту крепления по отверстиям для замера его толщины, которые выдалбливаются вручную через 5ч6 м по периметру выработки в количестве 4ч5 штук;

замоноличенность сетки (решетки) с массивом;

крепление выработок или участка выработки, в которые при приемке обнаружено несоответствие крепи вышеперечисленным требованиям, бракуют;

все участки, на которых имеются отступления от конструкции крепи, подлежат перекреплению. Объемы перекрепления принимают в порядке, установленном распоряжением главного инженера ГРУ № 237 от 24.09.1984 г.;

при креплении усиленной комбинированной крепью должен быть сохранен доступ к маркшейдерским знакам, заложенным в боках или кровле выработки.

5.4 Паспорт крепления

Паспорт крепления горной выработки содержит:

наименование выработки

схему крепления с параметрами горной выработки

конструкцию и детали крепи

горно-геологическую характеристику пород

обоснование выбора типа и конструкции крепи

характеристику выработки и крепи

потребность в крепежных материалах (таблица 5.4)

Таблица 5.1

Элементы крепи для ЖБШ	Гост, размер, мм	Количество материалов на 1 ЖБШ	Элементы крепи для Н/бетона	Гост, размер, мм	Количество на 1 м2

Выбор типа и конструкции крепи производится на основании горно-геологической характеристики с учетом требований «Рекомендаций по креплению и поддержанию горных выработок на руднике «Заполярный» утв. 15.02.2005 года.



6. Водоотлив

Откачка из рудника шахтной воды выполняется центральной водоотливной установкой гор. +201 м и главной водоотливной установкой гор. +45 м, оснащение которых обеспечивает в аварийном режиме выдачу суммарного максимального водопритока в размере до 5000 м3/час.

Центральная водоотливная установка гор.+201 м оснащена четырьмя основными насосными агрегатами типа 1Д1250/36 (2 рабочих, 1 резервный, 1 в ремонте) с электродвигателями ВАО 450 мощностью 200 кВт. Диаметр рабочего колеса насоса - 540 мм. Насосная камера незаглубленного типа. Откачка воды на поверхность производится по трубопроводу диаметром 500 мм, проложенному по западной штольне. Шахтные воды по водоотводным канавкам выработок гор. +201 м и по трубопроводу из промежуточной насосной гор. +140 м поступают в водосборник центральной водоотливной установки.

Главная водоотливная установка на горизонте +45 м оснащена четырьмя насосами 12 НСГ 850x240 (2 рабочих, 1 резервный, 1 в ремонте) с электродвигателями ВАО 630 М-4 мощностью 800 кВт. Насосная камера заглубленного типа. Откачка воды (при аварийном водопритоке - с частичным сбросом воды в водосборник главной водоотливной установки гор. +201 м) производится по двум трубопроводам диаметром 450 мм, проложенным по стволу 9бис, далее на гор. +201 м до центральной насосной и по двум трубопроводам диаметром 300 мм, проложенным по восточной штольне гор. +201 м на поверхность. Шахтные воды в водосборник главной водоотливной установки гор. +45 м поступают по водоотводным канавкам выработок гор. +45 м и по трубопроводу из вспомогательной водоотливной установки этого горизонта.

Работа водоотливных установок рудника происходит в автоматическом режиме в зависимости от уровня воды в водосборниках.

Нижние части стволов 9бис и 7бис оборудованы зумпфовыми водоотливами.

Зумпфовая водоотливная установка ствола 9бис, камера которой расположена на отметке -31 м, оборудована рабочим и резервным насосами типа ЦНС38-110, выдающими воду из зумпфа ствола в канавку околоствольного двора гор. +45м. Насосная установка работает в автоматическом режиме.

Зумпфовая водоотливная установка ствола 7бис оборудована рабочим и резервным насосами типа ЦНС38-44, откачивающими воду в канавку околоствольного двора гор. +45 м Насосная установка работает в автоматическом режиме. Заливка насосов производится из заливочного бака.



7. Механизация основных технологических операций

Для бурения взрывных и технологических скважин на руднике применяется переносное буровое оборудование - станки типа БМН-5 и КБУ-50 и самоходные буровые установки фирмы «TAMROCK» SOLO 710, SOLO 7-7F. Для бурения шпуров при проходке горных выработок используются ручные перфораторы типа ПП-54, ПП-63 с пневмоподдержкой, телескопические перфораторы ПТ-48 или самоходные буровые установки типа BOOMER-H282, BOOMER М2D. Доставка горной массы до рудоспусков осуществляется ПДМ фирмы «ATLAS COPCO» типа ST 6CR, ST 1030, ST 2DR, фирмы «TAMROCK» типа ТORO-400D, ТORO-400Е, ТORO-301D, фирмы «CATERPILLAR» ELPHINSTONE R1700.

Доставка руды по скреперным выработкам до рудоспусков производится скреперными лебедками типа ЛС-ЗО, ЛС-55.

Проходка рудоспусков осуществляется с использованием проходческого комплекса КПН-4А

Вспомогательное самоходное дизельного оборудования:

оборка кровли NORMET UTILIFT 607;

торкретирование NORMET SPRAYMEC 1050 TM;

доставка смеси NORMET UTIMEC 1500 TM;

доставка грузов NORMET UTIMEC 800CR;

доставка людей NORMET UTIMEC 818;

доставка ГСМ NORMET UTIMEC 842;

зарядка ВМ PAUS UNI 50 3;

доставка ВМ NORMET UTITRUCK 800E;

доставка материалов ATLAS COPCO MT-2000.

Для вентиляции проходческих забоев используются вентиляторы местного проветривания типа ВМЭУ-6, ВМП-4.

Вентиляторы ГВУ стволов 7,9бис - ВЦД-31,5, ВЦД-32М, вытяжная вентиляция ствола 9бис В-Ц4-70-12,5.

8. Безопасность жизнедеятельности

8.1 Рудничный воздух

Шахты при разработке рудных и нерудных месторождений подразделяются на негазовые и газовые, в которых выделяются метан, водород, сероводород, а также опасные по взрыву сульфидной пыли.

Содержание кислорода в воздухе выработок, в которых находятся или могут находиться люди, должно составлять не менее 20% (по объему). Содержание углекислого газа в рудничном воздухе не должно превышать на рабочих местах 0,5%; в выработках с общей исходящей струей шахты - 0,75% и при проведении и восстановлении выработок по завалу - 1%.

Воздух в действующих подземных выработках не должен содержать ядовитых газов (паров) больше предельно допустимой концентрации, указанной в таблице 8.1.

Таблица 8.1

Наименование ядовитых газов (паров)	Формула	Предельно допустимая концентрация газа в действующих выработках шахт
		% по объему	мг/м3
Окись углерода (оксид углерода)	СО	0,0017	20
Окислы азота (оксиды азота) в пересчете на NO	NO2	0,00026	5
Сернистый газ (диоксид серы, сернистый ангидрид)	SO2	0,00038	10
Сероводород	Н2S	0,00071	10
Акролеин	С3Н4О	0,000009	0,2
Формальдегид	СН2О	0,00004	0,5
Ртуть металлическая	Hg	-	0,01

Примечание: При проверке достаточности разжижения ядовитых продуктов взрыва 1 л окислов азота принимать эквивалентным 6,5 л окиси углерода, 1 л сернистого газа - 4,5 л окиси углерода и 1 л сероводорода - 2,4 л окиси углерода.

Количество воздуха, необходимого для проветривания выработок, должно рассчитываться по наибольшему числу людей, занятых одновременно на подземных работах; по углекислому газу, ядовитым и горючим газам, пыли, ядовитым газам, образующимся при производстве взрывных работ; по вредным компонентам выхлопных газов, выделяющихся при применении оборудования с двигателями внутреннего сгорания, а также по минимальной скорости движения воздуха, причем принимается к учету наибольшее количество воздуха, полученного при расчете по вышеуказанным факторам.

Количество воздуха, рассчитываемого по числу людей, должно быть не менее 6 м3/мин на каждого человека, считая по наибольшему числу одновременно работающих людей в смене.

При производстве взрывных работ необходимое количество воздуха как для участков, так и для всей шахты должно определяться по количеству ядовитых продуктов взрыва, образующихся при одновременном взрывании наибольшего количества взрывчатого вещества (ВВ), считая, что при взрыве 1 кг взрывчатых веществ образуется в среднем 40 л условной окиси углерода, в том числе включающей и окислы азота. Для расчета должно приниматься следующее наибольшее количество одновременно взрываемого ВВ:

при 2-часовом междусменном перерыве и проведении взрывных работ в начале перерыва в течение 30 мин - все количество ВВ, расходуемого в междусменный перерыв. Количество ВВ, расходуемого на протяжении смены (вторичное дробление, проходка отдельных выработок и др.), в указанный расход не включается, если это количество меньше принятого для вышеуказанного расчета и если по этому расходу не производится расчет в соответствии с п. (б) настоящего параграфа;

в случаях, когда наибольшее количество ВВ на протяжении смены расходуется для вторичного дробления (системы разработки с массовой отбойкой) и на проходку выработок, для расчета следует принимать при 6-7-часовой смене 1/3 количества ВВ, расходуемого в течение смены, если эта часть ВВ больше расходуемого в междусменный перерыв.

8.2 Самовозгорание руд

Механизм самовозгорания: решающим условием самовозгорания является способность к окислению.

Сульфидные руды сорбируют кислород в присутствии воды. При увлажнении скопления сульфидной руды в раздробленном состояния удельная скорость поглощения кислорода многократно возрастает.

Практика и прямые измерения скорости сорбции кислорода показали, что наиболее склонны к возгоранию руды, существенную часть которых образуют пирит и марказит. Весьма инертны при окислении галенит и сфалерит. Все сульфидные руды по содержанию серы в пересчете на массовые доли можно разделить на три группы: неопасные - с содержанием серы менее 12%; малоопасные - с содержанием серы 12-30%, опасные - с содержанием серы более 30%.

Однако не менее важна природная и технологическая нарушенность, раздробленность руды. Нарастание скорости сорбции кислорода отстает от нарастания поверхности зерен, что говорит об участии в сорбции поверхности пор и трещин. Весьма важен фактор времени.

В отличие от углей сульфиды вначале снижают скорость сорбции, а затем могут повышать ее при неизменных внешних условиях.

С ростом температуры скорость сорбции кислорода нарастает.

При окислении сульфидов не образуется хорошо выраженный оксислой, как при окислении угля. Хотя слой продуктов окисления на поверхности и нарастает, но он рыхлый вследствие гидратации продуктов окисления, осложненной растворением.

Большое значение для возникновения эндогенного пожара имеют геолого-горнотехнические факторы.

Условия самовозгорания создаются при ведении горных работ благодаря появлению притока воздуха к скоплениям разрыхленных пород, склонных к возгоранию.

Степень пожароопасности определяется геологическими особенностями месторождения, способами и скоростью ведения горных работ. Относительную пожароопасность залежи или пласта можно оценить по числу пожаров, приходящихся на 1 млн. т добычи при одинаковых системах разработки. Аналогично оценивают пожароопасность систем разработки при применении их в разных геологических условиях. Иногда оценивают пожароопасность по времени возникновения пожара от начала работ на участке.

Важнейшими геологическими факторами пожароопасности являются:

мощность пласта или рудного тела;

угол залегания;

сближенность пластов или рудных залежей;

тектоническая нарушенность;

характер вмещающих пород;

глубина залегания;

петрографический, химический состав пласта или рудного тела.

8.3 Обеспечение безопасности ведения взрывных работ

Наибольшее число опасных ситуаций при ведении взрывных работ возникает по вине лиц, производящих эти работы. Даже обладая хорошей подготовкой и имея большой опыт ведения этих работ, взрывники должны строго следовать предписаниям правил, всегда относиться к взрывным работам с большой ответственностью и осторожностью и тщательно исполнять свои обязанности.

Причинами несчастных случаев общего характера являются:

не обеспечение вывода людей из опасной зоны;

преждевременный вход людей в опасную зону;

загромождение выработок неубранной отбитой горной массой, вагонетками и различными предметами;

небрежная подготовка средств взрывания и некачественное заряжание скважин.

В целях предотвращения несчастных случаев:

до начала ведения взрывных работ устанавливаются границы опасной зоны, зависящие от величины взрывных зарядов ВВ, объема взрываемой горной породы, размеров выработки и способов ведения взрывных работ;

все люди, не связанные с ведением взрывных работ, выводятся в безопасные места с нормальным проветриванием и защищенные от обрушения и разлета обломков;

в местах возможных подступов к забою выставляются посты охраны из специально проинструктированных и дисциплинированных работников;

выработки с исходящей вентиляционной струей, по которым направляются газообразные продукты взрыва, закрещиваются с запретом входа в них;

на расстоянии 20 м от места взрыва выработки расчищаются от всевозможных загромождений, затрудняющих проветривание забоя и выход из него;

для каждого места и вида взрывных работ готовится обязательный к исполнению паспорт буровзрывных работ;

подготовка зарядов ВВ, монтаж взрывной сети, а также взрыв производятся собственноручно взрывником;

зарядов подготавливается столько, сколько будет взорвано за один прием;

обязательно применяется забойка, которая повышает эффект взрывания и предотвращает попадание в горную массу не взорвавшихся патронов;

патроны-боевики изготовляются только на месте взрывных работ и строго по числу зарядов;

боевики массой более 300 г изготовляются в специально отведенном месте по усмотрению лица, ответственного за взрыв;

обеспечивается обязательная подача звуковых и световых сигналов;

осмотр забоя после взрывания производится взрывником вместе с лицом технического надзора по истечении времени разжижения продуктов детонации, но не ранее чем через 15 мин. Допуск рабочих к месту взрыва производится только после разрешения мастера-взрывника или лица технического надзора.

Автоматические средства защиты.

Для исключения несчастных случаев от случайного попадания в опасную зону людей выпущена система АБВЦ., представляющая собой взрывной прибор с выносным блокиратором контроля уровня засветки в зоне ведения взрывных работ. Блокиратор, снабженный датчиками обнаружения оптического излучения головных светильников, при случайном попадании людей в опасную зону срабатывает, автоматически воздействует на узлы выдачи воспламенительного импульса и предотвращает взрывание.

При каждом способе взрывания возникают свои опасности, требующие определенных мер предосторожности.

Электровзрывание и применение детонирующего шнура:

соединение отрезков ДШ производится внакладку по длине шнура не менее 10 см или способом, указанным в инструкции, находящейся в ящике с ДШ;

ответвления присоединяются к магистральному шнуру так, чтобы угол между направлением детонации по магистрали и ответвлению был менее 90, иначе может произойти отсекание отрезков ДШ под действием воздушной ударной волны до того, как произойдет передача детонации от магистрального шнура;

при прокладке сетей нельзя допускать витков и скруток ДШ.

Взрывание с помощью электродетонаторов.

Взрывание с помощью электродетонаторов (ЭД) импульс тока подается из укрытия или с безопасного расстояния. Однако и этот способ взрывания имеет свои опасности. Прежде всего, это возможность попадания в электровзрывную сеть блуждающих токов и, как результат, преждевременное взрывание снарядов.

Для устранения опасностей, связанные с блуждающими токами, «ЕПБ при ведении взрывных работ…» предписывают:

все электроустановки, кабели, контактные и другие провода, находящиеся в пределах зоны монтажа электровзрывной сети, обесточивать;

в шахтной сети с помощью реле утечек устранять утечки;

стыковые, междурельсовые и междупутевые электрические соединения выполнять тщательно;

концы соединяемых проводов изолировать при помощи зажимов;

замыкание накоротко проводников ЭД и магистральных проводов до момента присоединения их к проводам последующей части сети;

не использовать в качестве второго провода воду, землю, трубы, рельсы и т.п.;

регулярно измерять блуждающие токи и следить, чтобы сила их не превышала значения, при котором наступает взрывание ЭД.

Радикальным мероприятием против опасности блуждающих токов является применение специальных ЭД пониженной чувствительности к посторонним токам.

8.4 Ликвидация отказов

Отказавшие заряды должны быть обнаружены, зарегистрированы и немедленно ликвидированы мастером - взрывником. Во всех случаях, когда заряды не могут быть взорваны по техническим причинам, они рассматриваются как отказы.

Ликвидация отказов весьма опасна. Поэтому выяснение и устранение причин, а также ликвидацию одиночных и групповых отказов производят, соблюдая все меры предосторожности, способом, обеспечивающим невозможность непредвиденного взрывания отказа.

Если ликвидировать отказ по каким-либо причинам не удалось, мастер-взрывник обязан уведомить об этом руководителя взрывных работ или лицо технического надзора, закрыв предварительно забой. Дальнейшая ликвидация отказа производится по указанию и в присутствии лица технического надзора.

Если работы по ликвидации отказов не могут быть закончены в данной смене, то они передаются мастеру-взрывнику очередной смены.

Запрещается разбуривать стаканы вне зависимости от наличия или отсутствия в них остатков ВВ.

8.5 Пылеподавление и пылеулавливание

Пылеподавление - комплекс способов и средств предупреждения загрязнения пылью, происходящего в результате ведения горных работ. В основе пылеподавления - снижение пылевыделения и осаждение пыли непосредственно в местах ее образования. Пылеподавление является частью комплекса мероприятий по борьбе с производственной пылью, осуществляемого в соответствии с проектом разработки месторождения и проектом комплексного обеспыливания (для предприятия и в целом) и паспортом противопылевых мероприятий (для участка или цеха).

Эффективность пылеподавления достигается снижением удельного пылеобразования - нагнетанием жидкости в рудное тело через шпуры или скважины, применением установок (буровых) с меньшей степенью измельчения горных пород, а также предотвращением попадания в воздух пыли, снижением ее способности переходить в аэрозольное состояние - орошением, пневмогидроорошением, связыванием осевшей пыли смачивающе-связывающими составами, обеспыливающим проветриванием и внешней водяной забойкой шпуров и скважин, водораспылительными и туманообразующими завесами, заполнения возможных мест пылеобразования пеной (например, забоев), обмывкой горных выработок, сухой уборкой отложившейся пыли.

Пылеулавливание заключается в отсосе пыли из мест пылеобразования или очистке запыленного воздуха фильтрующими или пылеулавливающими водяными, масляными, бумажными и жалюзийными перемычками, фильтрами, циклонами, пылеотстойными камерами.

Поскольку самостоятельно ни один из способов и средств пылеподавления и пылеулавливания не обеспечивает необходимой степени обеспыливания, применять их необходимо комплексно. Например, при ведении буровзрывных работ следует использовать промывку или пылеотсос при бурении шпуров и скважин. Внешнюю и внутреннюю водяную забойку, водораспылительные завесы, орошение горной массы, обмывку горных выработок или комбинацию этих мер.

Наиболее эффективным и доступным, не требующим больших материальных и трудовых затрат, применяющимся почти во всех пылеобразующих технологических процессах, является гидрообеспыливание. Поэтому в комплексе мероприятий по профилактике пневмокониозов в горной промышленности гидрообеспыливанию отводится одно из важнейших мест.

Вода значительно более эффективна для предупреждения образования пыли, чем осаждение ее, перешедшей во взвешенное состояние. Поэтому с помощью гидрообеспыливания надо стремиться предупредить выделение пыли непосредственно из источника ее образования путем промывки шпуров и скважин при бурении, оптимальным увлажнением горной массы при погрузке и перегрузке путем смыва или связывания осевшей пыли в зоне рабочих мест и на пути свежей вентиляционной струи.

Повышение производительности труда, интенсификация горных работ, внедрение высокопроизводительного горного оборудования не требует разработки принципиально новых методов и средств обеспыливания. Задача сводится лишь к оптимизации гидрообеспыливания применительно к конкретным условиям.

Для повышения эффективности гидрообеспыливания не исключается применение добавок к воде ПАВ (поверхностно-активные вещества), которые уменьшают поверхностное натяжение воды, улучшают ее диспергирование и повышают степень смачиваемости пыли. Для целей гидрообеспыливания используется питьевая вода и ПАВ, допущенные для этих целей органами санитарного надзора. Добавки должны быть безвредны в жидком и распыленном видах, растворимы в воде любой жесткости, стойки в растворе в течение 4-5 суток с сохранением свойств от 0 до 45С, пожаробезопасны, не оказывать коррозирующего действия на металл и резину, эффективны при малых концентрациях, иметь невысокую стоимость. Наибольшее применение в горнорудной промышленности получили смачиватели (концентрация 0,03%) ДБ, ОП-7, ОП-10, использование которых позволяет повысить эффективность обеспыливания воздуха на 10-30%. В качестве добавки может быть использована поваренная соль, стоимость которой во много раз меньше смачивателя ДБ.

Горное оборудование и технологические установки, при работе которых образуется и выделяется пыль, должны оснащаться устройствами для обеспыливания. Разукомплектование или использование их не по назначению, а также работа оборудования и установок без действующих устройств, для обеспыливания, не допускается.

Снижение запыленности воздуха в руднике при взрывных работах

Взрывчатые вещества и взрывные работы являются одним из основных источников первичного пылеобразования. Уменьшение образования пыли может быть достигнуто за счет внедрения следующих решений:

применения подходящих к конкретным условиям взрывчатых веществ и параметров буровзрывных работ;

уменьшения количества взрывов путем комплексного взрывания ВВ в шпурах;

увлажнения (орошения) или обмывки подошвы, кровли и стенок выработок, прилегающих к забою, на расстояние 10-15 м по ее длине перед взрыванием;

использования специальных насадок для формирования зарядов из сыпучих ВВ в восходящих шпурах, для улавливания пыли ВВ в устье шпуров;

проведения взрывных работ в строго определенное время при меньшем скоплении людей, в конце смены;

обеспечения интенсивной и надежной вентиляции, способствующей отведению пыли, образующейся при взрывных работах.

При взрывных работах наиболее распространенным средством снижения запыленности и загазованности рудничной атмосферы является образование водяного тумана.

Наибольший эффект осаждения пыли достигается при крупности капель 15-20 мк и расходе воды 10 л/мин. Необходимая степень распыления достигается с помощью туманообразователя ТЗ-1. Туман подается по направлению к забою выработки через воздушно-водяную форсунку.

Нормальный режим работы туманообразователя состоит в следующем:

водяной туман должен заполнить выработку непосредственно перед взрывом;

при взрыве струя туманообразователя должна быть направлена навстречу движению взрывной волны;

факел водяного тумана после взрыва должен полностью перекрывать сечение выработки.

Туманообразователь должен устанавливаться на расстоянии не более 10-16 м от забоя таким образом, чтобы эффективно орошать забой и отбиваемую горную массу. Включение туманообразователей в работу должно производиться за 1-2 мин до взрыва. Продолжительность их работы после окончания взрывных работ и перед приходом рабочих в забой должна составлять не менее 15 мин.

Кроме туманообразователей можно использовать полиэтиленовые мешки, гидропатроны и гидромины.

Полиэтиленовые мешки, заполненные водой и зарядами ВВ, подвешиваются в 3 м от забоя и далее цепочкой, один за другим по центру выработки через 2,5 м. ВВ в мешках взрывается за несколько секунд перед взрыванием забоя. Число мешков определяется из расчета 8-10 л/м2 сечения выработки. Возможно также размещение мешков в виде двух групп: в забое и в 5-10 м от него.

Снижение пылеобразования при торкретировании выработок

Перед торкретированием необходимо производить предварительное орошение и смыв ранее осевшей пыли с бортов и кровли выработок с помощью того же сопла, которым наносится набрызг-бетонная смесь. Для улучшения процессов смачивания компонентов смеси рекомендуется применять увлажненный до 8-10 песок.

Снижение запыленности воздуха достигается использованием комплекса средств обеспыливания, разработанного ГМОИЦ совместно с горными предприятиями и состоящего из специального сопла с пылегасителем и воздушных завес.

Тип туманообразователей, их количество и расположение в каждом конкретном случае выбирается в зависимости от сечения выработки, скорости движения вентиляционной струи и производительности установки с таким расчетом, чтобы туманообразующая завеса перекрывала все сечение выработки.

Средства индивидуальной защиты

В случаях, когда применение общих противопыльных мероприятий не обеспечивает снижение запыленности рудничной атмосферы до допускаемых санитарных норм, необходимо использовать средства индивидуальной защиты - респираторы типа «Лепесток», «Астра-2», РПЦ-22Э, Ф-62.

Основные требования, предъявляемые к промышленным противопыльным респираторам, заключаются в следующем:

респиратор должен обеспечивать очистку вдыхаемого воздуха от пыли до содержания, не превышающего предельно допустимую норму;

конструкция лицевой части респиратора должна обеспечивать содержание С02 не более 0,5% на вдыхаемом воздухе при средней тяжести работы, в состоянии относительного покоя допускается содержание С02 во вдыхаемом воздухе не более 1,5%;

респиратор должен обеспечивать сопротивление вдоху в начале работы не более 4 кгс/м2, сопротивление выдоху в начале работы для бесклапанных респираторов - не более 3 кгс/м2, сопротивление вдоху при непрерывной пятичасовой работе - более 10 кгс/м2;

при пользовании респираторами допускается снижение поля зрения не более чем на 25%;

...