close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

...перекрытий устьев ликвидируемых вертикальных стволов

код для вставкиСкачать
Уманский Р.З. - канд. техн. наук,
Сапронов В.Т. - канд. техн. наук,
Джерин В.К. – инженер
ОАО ДИОС, г. Донецк, Украина
Технология устройства перекрытий устьев ликвидируемых
вертикальных стволов
При закрытии шахт, отработавших запасы угля, или нерентабельных
горнодобывающих предприятий для обеспечения безопасности пребывания людей,
хозяйственной деятельности на примыкающих территориях и снижения вредного
влияния на окружающую среду, недра особое внимание должно уделяться
техническим решениям по технологии и инженерным сооружениям при
ликвидации вертикальных шахтных стволов.
Техническая документация должна разрабатываться в строгом соответствии
с "Инструкцией о порядке ликвидации и консервации предприятий по добыче
полезных ископаемых (в части обеспечения безопасности и рационального
использования и охраны недр)", утвержденной постановлением Госгортехнадзора
СССР от 11.07.85 г. № 28, "Правилами ликвидации стволов угольных шахт" (КД
12.12.005-2001) и другими действующими законодательными и нормативнометодическими документами [1 – 6]. Согласно этим документам вертикальные
стволы должны быть полностью заполнены закладочным материалом до уровня
земной поверхности и надежно перекрыты двумя прочными полками: полком
перекрытия ствола и полком перекрытия устья ствола. При этом полок перекрытия
ствола сооружают на глубине залегания коренных пород, но не менее 10 м от
земной поверхности.
Из всего комплекса работ при ликвидации вертикальных шахтных стволов
наиболее сложным и ответственным с точки зрения безопасности и надежности
инженерных сооружений является устройство перекрытий ствола полками.
Рассмотрим схему оснащения ствола при засыпке (рис. 1). Технологическая
площадка 3, перекрывающая ствол на нулевой отметке, представляет балочную
клетку без настила, опирающуюся на крепь устья ствола и имеющую ограждения 1
высотой 2,5 м. На периферии площадки установлен лоток 4, по которому
закладочный материал с помощью транспортера 2 подается в ствол. Вокруг ствола
ограждается зона газового режима в радиусе не менее 25 м от ликвидируемого
ствола на шахтах, опасных по газу. В этой зоне машины и механизмы,
используемые для засыпки ствола, должны быть во взрывобезопасном исполнении,
а пульты управления вынесены за пределы зоны. Во время заполнения ствола
закладочным материалом нахождение людей в зоне газового режима запрещается.
2
Рис. 1. Схема оснащения ствола (оборудованием) при засыпке: 1 –
ограждение; 2 – транспортер; 3 – технологическая площадка; 4 – лоток наклонный;
5 – трубопровод газоотводящий; 6 – полок перекрытия ствола; 7 – полок
монтажный с анкерным креплением.
Ниже приведена технология работ по сооружению полков перекрытия. При
подходе засыпки за 8 – 10 м до отметки установки полка перекрытия ствола 6 с
технологической площадки опускается газоотводящий трубопровод 5, имеющий на
нижнем конце перфорируемую часть. Верхний конец трубопровода временно
закреплен на балках технологической площадки. Расстояние конца газоотводящего
трубопровода от низа полка перекрытия ствола выбирают из условий, чтобы
перфорируемая часть трубы после дозасыпки ствола и тампонирования
пространства, образовавшегося между углом естественного откоса засыпанной
породы и крепью ствола, оставалась вне затампонированной зоны.
После установки газоотводящего трубопровода продолжается засыпка
ствола до отметки полка перекрытия ствола. При достижении этой отметки
засыпка прекращается и технологическую площадку переоборудуют для работ по
устройству перекрытий.
В объем работ по переоборудованию площадки входят:
- замена сплошного ограждения на ограждение с проемами, закрываемыми
дверями;
3
- установка опорных площадок с патрубками для технологических
трубопроводов (дозасыпки ствола, подачи бетона, тампонирования);
- установка подвесной лестницы до отметки полка перекрытия ствола.
Подвесную лестницу собирают из трехметровых секций, каждая из которых
в верхней части имеет крючья для крепления на технологической площадке. Для
безопасности перемещения по лестнице секции имеют ограждения и
горизонтальные переходы из одной в другую. При монтаже лестницы вначале
нижнюю секцию закрепляют на крючьях к технологической площадке.
Следующую секцию поднимают краном и соединяют с нижней секцией болтами.
Затем обе секции приподнимают и подвешивают на крючьях верхней секции и т. д.
После того как опущены в ствол все секции подвесной лестницы, между последней
секцией и породой устанавливают приставную лестницу. Перед спуском
проходчиков в ствол для возведения полка перекрытия монтируют нагнетательную
систему проветривания с помощью вентиляторов местного проветривания.
Опустившиеся в ствол проходчики разравнивают породу засыпки. В этот период
ремни безопасности крепят к подвесной лестнице.
Высота разровненной породы должна быть на 1,2 м ниже отметки полка
перекрытия ствола для удобства последующих работ. Далее на выровненной
породе собирают монтажный полок 5, перекрывающий сечение ствола (рис. 2).
Полок состоит из металлического каркаса, который закрепляют с помощью
анкеров к крепи ствола, и металлического настила с проемами под трубопроводы.
Между монтажным полком и породой оставляют зазор (« 500 мм) для сбрасывания
в него бетона и породы, получившийся при разделке лунок под балки перекрытия.
С монтажного полка удобно и безопасно вести работы по разделке штроб и лунок
для установки металлических балок перекрытия ствола, арматуры и
бетонированию перекрытия. Кроме того, монтажный полок обеспечивает
безопасность при внезапном оседании породы засыпки.
Полок перекрытия ствола, состоящий из металлических балок и арматуры,
опирающихся на коренные породы или крепь ствола, рассчитывают на восприятие
постоянной равномерно распределенной нагрузки (коэффициент запаса по
нагрузке 2) от массы закладочного материала, находящегося между полком
перекрытия ствола и полком перекрытия устья ствола.
4
Рис. 2. Схема оснащения ствола при установке полка перекрытия ствола: 1 –
трубы вентиляции; 2 – бетоновод; 3 – подвесная лестница; 4 – полок перекрытия
ствола; 5 – полок монтажный с креплением к полку перекрытия; 6 –
технологическая площадка.
Балки, расположенные в центральной части сечения ствола для уменьшения
объема работ по разделке лунок, составные по длине на болтовых соединениях;
балки, расположенные ближе к периферии ствола, цельные по длине. Лунки и
штробы для установки балок пробивают отбойными молотками. Бетон и породу,
образовавшиеся при разделке лунок, убирают под монтажный полок.
Металлические балки в ствол опускают автокраном. В этот период людей в
стволе не должно быть. После установки балок к ним монтируют патрубки
технологических трубопроводов дозасыпки, тампонажа, дегазации и трубу
перепуска воды в ствол. Перед бетонированием полка перекрытия 4 монтажный
полок 5 подтягивают к низу полка перекрытия и крепят к нему. Он служит
опалубкой при бетонировании. Зазор между полком и крепью ствола перекрывают
деревянным настилом. Бетон в конструкцию полка перекрытия ствола подают с
помощью гибкого трубопровода (бетоновода2), соединенного с приемной
воронкой на нулевой отметке.
После окончания работ по бетонированию полка перекрытия между ним и
нулевой отметкой устанавливают технологические трубопроводы, закрытые
крышками, которые временно крепят на технологической площадке.
Одновременно на ней устанавливают два тампонажных става диаметром 57 мм и
5
длиной 4,8 м, перфорированных в нижней части, для тампонирования породы
после засыпки пространства между полком перекрытия ствола и полком
перекрытия устья ствола.
Далее через трубопровод ведется засыпка породы до отметки низа балок
полка перекрытия устья ствола. Перед началом засыпки демонтируют подвесную
лестницу. Породу разравнивают и через тампонажные ставы производится
тампонаж цементно-песчаным раствором породы между полками. Раствор
нагнетается до появления цементного молока на поверхности породы. Тампонаж
этого участка ствола обеспечивает гидроизоляцию ствола между полками,
исключает проседание породы и образования пустот под полком перекрытия устья
ствола и создает устойчивую монолитную систему "окружающая порода – крепь
ствола – затампонированный участок засыпки ствола" (рис. 3).
Рис. 3. Схема оснащения ствола при установке полка перекрытия устья
ствола: 1 – полок перекрытия устья ствола; 2 – трубопровод тампонажа; 3 –
трубопровод дозасыпки ствола; 4 – полок перекрытия ствола; 5 – полок
монтажный.
После тампонажа демонтируют технологическую площадку, ограждения
вокруг устья ствола и технологическое оборудование, использовавшееся для
засыпки ствола. Для установки балок перекрытия отбойными молотками ведется
разборка шейки ствола до отметки низа перекрытия. Автокраном укладывают
6
балки перекрытия, крепят к ним патрубки трубопроводов дозасыпки ствола и
тампонажа, устанавливают арматуру. Полок перекрытия устья ствола
рассчитывают на восприятие временной равномерно распределенной нагрузки,
нормативное значение которой принимается не менее 10 кПа. Для случаев,
предусматривающих дозасыпку ствола, временная нормативная нагрузка
принимается не менее 15 кПа.
Для укладки бетона используют бетоносмесители типа СБ-ЗОГ с лотками
подачи бетона или сосуды с донной разгрузкой для привозного бетона,
подвешиваемые на автокранах.
После твердения уложенного бетона газоотводящий трубопровод
вертикально выводится на высоту не менее 3 м от поверхности земли и снабжается
дефлектором и другими устройствами, предусмотренными п. 6.4.2 "Правил
ликвидации стволов угольных шахт" (КД12.12.005–2001). Вокруг газоотводящей
трубы оборудуется площадка 4x4 м, которая имеет прочное ограждение высотой
2,5 м.
Для исключения возможности поступления ливневых и паводковых вод в
ликвидируемый ствол через устье вокруг ствола делается водоотводная канава
(площадь сечения 0,5 м ) на расстоянии не менее 1,5 м от полка перекрытия устья
ствола.
Водоотводная
канава является
дополнительным ограждением
(препятствием) для исключения возможности проезда транспорта через ствол.
После выполнения этих работ зона газового режима вокруг ствола снимается, за
исключением участка внутри ограждения газоотводящей трубы. На этом
ликвидация ствола считается законченной.
Для стволов, в которых предусмотрена дозасыпка, каждые полгода в течение
5 лет измеряют уровень породы в стволе и при необходимости производят
дозасыпку ствола. После прекращения осадки породы в стволе выполняют
тампонаж пустот ниже полка перекрытия, образованных между углом
естественного откоса породы и крепью ствола через тампонажные трубопроводы.
После этих работ трубопроводы (дозасыпки ствола и технологические) срезают на
нулевой отметке и бетонируют.
Выводы. Предложенная технология по устройству перекрытий
ликвидируемых шахтных стволов создает условия для максимальной безопасности
работ и испытана на стволах при закрытии шахт в Донецком бассейне. Ведение
работ с использованием монтажного полка обеспечивает безопасность при
внезапном оседании породы в стволе и служит опалубкой при бетонировании
полка перекрытия.
Конструкции полка перекрытия ствола и полка перекрытия устья ствола
обеспечивают предусмотренную п. 6.1.1; 6.1.2 и 6.2.2 "Правил ликвидации стволов
угольных шахт" (КД 12.12.005–2001) прочность и долговечность и не допускают
разрушения и деформации крепи и окружающей ствол породы.
1. ДНАОП 1.1.30-1.01-00. Правила безопасности в угольных шахтах. - К.,
2000.
2. Правила технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт. – М.:
Недра, 1978.
3. КД 12.12.005–2001. Правила ликвидации стволов угольных шахт. –
Донецк, 2001.
4. Сборник руководящих материалов по охране недр при разработке
месторождений полезных материалов. – М.: Недра, 1987.
7
5. Сборник инструкций и других нормативных документов по технике
безопасности для угольной промышленности. – М: Недра, 1978.
6. СНиП III-4 – 80. Техника безопасности в строительстве. Госстрой СССР.
– М.: Стройиздат, 1981.
УГОЛЬ Украины, ноябрь, 2008
Уманский Р.З.
Сапронов В.Т.
Джерин В.К.
Подрисуночные надписи
Рис. 1. Схема оснащения ствола (оборудованием) при засыпке: 1 –
ограждение; 2 – транспортер; 3 – технологическая площадка; 4 – лоток наклонный;
5 – трубопровод газоотводящий; 6 – полок перекрытия ствола; 7 – полок
монтажный с анкерным креплением.
Рис. 2. Схема оснащения ствола при установке полка перекрытия ствола: 1 –
трубы вентиляции; 2 – бетоновод; 3 – подвесная лестница; 4 – полок перекрытия
ствола; 5 – полок монтажный с креплением к полку перекрытия; 6 –
технологическая площадка.
Рис. 3. Схема оснащения ствола при установке полка перекрытия устья
ствола: 1 – полок перекрытия устья ствола; 2 – трубопровод тампонажа; 3 –
трубопровод дозасыпки ствола; 4 – полок перекрытия ствола; 5 – полок
монтажный.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа