Файл: Вопросы по горному делу.docx

Крепление является одним из наиболее ответственных и трудоемких процессов при строительстве горных выработок. От качества возведения крепи в значительной степени зависит способность ее воспринимать проявления горного давления и обеспечивать устойчивость выработки и безопасные условия эксплуатации при минимальных затратах на ее поддержание.

С точки зрения безопасности важно, чтобы деформирование крепи в случае достижения ее предельной несущей способности происходило постепенно, без внезапного разрушения, с тем, чтобы иметь время для принятия необходимых мер по предотвращению завала выработки, обеспечению безопасности людей, сохранению оборудования.

Горная крепь – искусственные сооружения, возводимые в горных выработках для предотвращения обрушения кровли и стенок, пучения почвы, а также сохранение необходимых формы и размеров выработки для ее рабочего состояния.

По роду выработок – крепь капитальных и подготовительных выработок;
По основному крепежному материалу – крепь деревянная, металлическая, каменная бетонная, ж/б, полимерная и смешанная;
По сроку службы выработки – крепь временная и постоянная;
По конструкции – рамная (с незамкнутым и замкнутым контуром), сплошная (монолитная и сборная), анкерная (с закреплением в замках или по длине скважины);
По характеру взаимодействия с боковыми породами – жесткая (со смещением до 50 мм), малоподатливая (до 100 мм), податливая (до 300 мм), весьма податливая (более 300 мм), шарнирная;
По форме поперечного сечения выработок - крепь криволинейного (кольцевая, сводчатая и др.) и прямолинейного (трапециевидная, прямоугольная и др.), очертания;
По местоположению по длине выработки – крепь протяжных участков, крепь выходов на поверхность (устье стволов и штолен), крепь сопряжений и пересечений;
По условиям работы – крепь обычная и специальная.

20. Требования, предъявляемые к горным крепям (обделкам).

Крепь горных выработок должна удовлетворять комплексу следующих функционыльных, технических и экономических требований:

выдерживать давление горных пород, не разрушаясь в течение всего срока ее службы (т.е. быть достаточно прочной);
не мешать выполнению производственных процессов (т.е. не загромождать ее рабочего пространства);
быть огнеопасной и стойкой против коррозии и гниения (в отдельных случаях быть сейсмостойкой, морозостойкой, обеспечивать предотвращение опасности прорыва плывуна);
быть несложной и нетрудоемкой в изготовлении (технологичной) и возведении ее в выработке;
быть доступной (ремонтопригодной) для обслуживания в период эксплуатации;
быть транспортабельной. Обеспечивать легкую и удобную разборку на отдельные части при ремонте выработок, предусматривать возможность наиболее полного извлечения крепи из погашаемых выработок и ее дальнейшего повторного использования;
не оказывать значительного сопротивления движению воздуха по выработке (иметь минимальный коэффициент аэродинамического сопротивления);
сумма трудовых и материальных затрат на изготовление, установку крепи в выработке, на эксплуатацию и поддержание (ремонт) крепи в течение срока службы выработки должна быть минимальной.

21. Крепежные материалы. Виды, достоинства и недостатки.

В практике крепления грузов существует два типа креплений: жесткие и гибкие. К жестким креплениям относятся сварные соединения, упоры, болтовые соединения; к гибким – стальные тросы, цепи, проволока, строп-ленты из синтетических материалов, растительные тросы, такелажные скобы, талрепы и т.д.

В качестве жестких креплений также используются деревянные брусья и бревна, металлические упоры.

При перевозке укрупненных грузовых единиц для их крепления используются стандартные многооборотные средства крепления многоразового пользования.

Устройства для крепления груза на судне разделяют на стационарные и переносные. В свою очередь переносные разделяют на основные и вспомогательные.

К стационарным средствам крепления относятся рымы, скобы, обухи, палубные фитинги, гнезда, упоры и т.д.

Основные переносные средства крепления включают в себя:

- тросовые, цепные, прутковые и ленточные найтовы;

- закладные средства крепления – ручные и полуавтоматические замки, центрующие и стяжные приспособления;

- обвязочные средства – сетки, стальные и синтетические ленты и тросы.

К вспомогательным переносным устройствам можно отнести талрепы, зажимы, крюки, скобы, надувные мешки, струбцины, колодки, клинья, брусья и т.д.

Найтовные устройства включают в себя прутковые, цепные, тросовые и ременные оттяжки.

22. Механическая отбойка горной массы.

Механическая отбойка — отделение полезного ископаемого от массива при помощи различных инструментов. Осуществляют ее машинами и лишь в незначительном объеме отбойными молотками.
Машинную механическую отбойку руд в России применили впервые в 1952 г. на марганцевых рудниках Никопольского бассейна и в 1964 г. на Солигорских калийных рудниках. Удельный объем машинной отбойки в России уже достиг на калийных рудниках примерно 70%, на марганцевых рудниках — 50 % и продолжает расти.
Классификация разновидностей механической отбойки:
- отбойка горными комбайнами и комплексами;
- отбойка врубовыми машинами;
- пиление;
- разрушение бурением (без взрывания).
Основная доля приходится на горные комбайны и комплексы, которые и применяют на калийных и марганцевых рудниках. Врубовые машины используют сравнительно редко и лишь для вспомогательных целей. Пиление и разрушение бурением применяются в специфических условиях. Причем разрушение бурением осуществляется при выемке только тонких жил в порядке эксперимента.
Ниже рассматриваются отбойка комбайнами и комплексами и пиление.

23. Взрывная отбойка горной массы.

Взрывная отбойка руды - отделение руды от массива энергией взрыва. Основные производственные процессы взрывной отбойки руды: бурение, заряжание, взрывание.

Удельные значения элементов затрат на взрывную отбойку составляют: при средней крепости руд: бурение 20-30%, стоимость ВВ - 40-60%, заряжание и взрывание 20-40%; при крепких рудах - бурение 60-70%, стоимость ВВ 20-30%, заряжание и взрывание 10-20%.

Показатели отбойки:

- производительность труда бурильщика, выраженная количеством отбитой руды, т/смену или м³/смену;

- удельный расход ВВ, кг/м³

или кг/т отбиваемой руды (обычно обозначается буквой q);

- выход руды с 1 м шпура или скважины, м³/м (м³ - в пересчете на массив) или т/м; либо обратная величина - удельный расход бурения, м/м³, м/т;

- выход негабарита в процентах по весу.

Шпуровая отбойка.

Удельный объем шпуровой отбойки составляет около 50% по отношению ко всем способам отбойки и 45-55% во взрывной отбойке. Шпуровую отбойку применяют при мощности залежей до 5-8 м, а также в тех случаях, когда в очистном пространстве должны работать люди.

При шпуровой отбойке выемку руды производят горизонтальными или слабонаклонными слоями. Порядок погашения слоев - восходящий или нисходящий (рис.8.1).

Послойную выемку в восходящем порядке применяют преимущественно при устойчивой руде, а в нисходящем порядке - как при неустойчивой руде с выемкой заходками под защитой твердеющей закладки или крепи с закладкой, так и при устойчивой руде в случае естественного поддержания очистного пространства и применения самоходного оборудования.

24. Гидравлическая отбойка горной массы.

Сущность гидравлического способа отбойки заключается в отделении горной породы от массива и дроблении ее высоконапорной струей воды, подаваемой на забой. Область эффективного применения гидравлической отбойки ограничивается легко размываемыми мягкими, малосвязными или некрепкими осадочными породами, включая уголь с коэффициентом крепости по шкале М.М. Протодьяконова 1,5 (более крепкие угли предварительно рыхлят с помощью взрывчатых веществ).
В зависимости от крепости разрушаемых горных пород давление, под которым подается вода к забою, составляет от 2 до 50 кгс/см2 и более. Основной машиной гидроотбойки является гидромонитор, формирующий и направляющий плотную струю воды на забой. Гидромониторы бывают с ручным и дистанционным управлением; при применении последних управление отбойкой можно осуществлять с расстояния 10—15 м, что облегчает труд горняка и повышает безопасность работ. На рис. 10 показан гидромонитор с дистанционным управлением, применяющийся на угольных шахтах.