СООРУЖЕНИЕ ТРАНСПОРТНО-ДРЕНАЖНОЙ
ШТОЛЬНИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ГОРНЫХ ТОННЕЛЕЙ
I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
При сооружении железнодорожных тоннелей
Байкало-Амурской магистрали для уточнения действительной геологии на трассе
осуществляется проходка опережающих штольневых выработок.
Штольни сооружаются между основными
тоннелями при раздвижке осей заложения трасс, а также и сбоку трасс тоннелей.
Кроме разведочных целей для уточнения
геологии, штольни используются для устройства дренажа, для выдачи
разрабатываемых грунтов в забоях тоннелей и вентиляции.
Штольни могут быть вспомогательными (на
период сооружения тоннелей) с временным креплением или оставаться на длительный
срок с устройством постоянной обделки.
Технологическая карта на сооружение
транспортно-дренажной штольни составлена на основе методов научной организации
труда и предназначена для использования при разработке проектов производства
работ и организации строительства.
Технологическая карта должна быть
привязана к местным условиям.
Карта составлена на производство работ по
проходке штольни без устройства разминовочных пунктов.
II. УКАЗАНИЯ ПО
ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА
До начала проходки штольни должны быть
выполнены следующие подготовительные работы:
осуществлена от портала врезка штольни с
закреплением окружающего грунта путем омоноличивания либо путем срезки его под
углом естественного откоса;
спланирована площадка у портала с
созданием подъездных дорог и мест отвала грунта;
уложены трубопроводы для сжатого воздуха,
воды, устроена вентиляция от смонтированных агрегатов, подведены силовые и
осветительные кабели.
Технологическая карта составлена на основе
опыта сооружения штольни на Байкальском тоннеле в устойчивых крепких породах IX категории прочности (гранитах и гнейсах)
буровзрывным способом (рис. 1).
Проходка штольни рассчитана на цикличную
организацию работ.
Цикл работ включает следующие операции:
- бурение шпуров забоя и шпуров под анкера
самоходной бурильной установкой СБУ-2К;
- крепление кровли анкерами с навеской
защитной сетки;
- прочистку, продувку шпуров;
- заряжание шпуров;
- взрывание, проветривание;
- уборку грунта с оборкой забоя и
погрузкой грунта породопогрузочной машиной ППМ-4Э в большегрузные вагоны
ВПК-10;
- откатку груженых породой большегрузных
вагонов ВПК-10 к порталу и перегрузку породы в автосамосвалы;
- наращивание откаточных путей рельсами
Р33.
Для разрушения грунта забоя самоходной
бурильной установкой СБУ-2К пробуривается 58 шпуров: из них врубовые - глубиной
2,4 м, а остальные (отбойные и контурные) - глубиной 2,2 м (рис. 2).
При буровзрывных работах применяется метод
гладкого взрывания. Взрывание осуществляется электрическим способом
детонаторами короткозамедленного действия.
Взрывчатым материалом служит аммонит марки
6ЖВ. Взрывание осуществляется электродетонаторами пяти степеней замедления от
машинки КПМ-1.
Проветривание забоя осуществляется
нагнетанием свежего воздуха в забой вентилятором ПР-1 с реверсивным устройством
для отсоса газов в течение 30 минут после взрывания.
По окончании проветривания забоя и
проверки наличия отказов после взрывания выполняют оборку отслоившегося грунта,
подготовляют забой для безопасного производства последующих работ.
Рис. 1. Схема организации работ по
проходке транспортно-дренажной штольни:
1 - породопогрузочная
машина ППМ-4Э; 2 - вагон ВПК-10; 3 - электровоз 14КР; 4 -
самоходная бурильная установка СБУ-2К; 5 - вентиляционная труба; 6
- железобетонный анкер
Наименование шпуров
|
Число шпуров
|
Длина, м
|
Номер шпура
|
Номер серии
|
Количество ВВ на 1 шпур, кг
|
Всего ВВ, кг
|
Врубовые
|
8
|
2,4
|
1 - 8
|
I
|
1,8
|
14,4
|
Вспомогательные
|
7
|
2,2
|
9 - 15
|
II
|
1,4
|
9,8
|
Отбойные
|
13
|
2,2
|
16 - 28
|
III
|
1,4
|
18,2
|
Контурные
|
22
|
2,2
|
29 - 50
|
IV
|
1,0
|
22
|
Подошвенные
|
8
|
2,2
|
51 - 58
|
V
|
1,8
|
14,4
|
Итого:
|
58
|
|
|
|
|
78,8
|
Рис. 2. Паспорт буровзрывных работ
В случае обнаружения отказов принимаются
меры к их ликвидации в соответствии с требованиями действующих «Единых правил
безопасности при взрывных работах».
Шпуры под анкера бурятся установкой СБУ-2К
одновременно со шпурами забоя.
Погрузку взорванного грунта в забое производят
породопогрузочной машиной ППМ-4Э в большегрузные вагоны ВПК-10 (вместимостью 10
м3).
Одновременно под погрузку подаются два
большегрузных вагона.
Породопогрузочная машина загружает грунт в
оба вагона с использованием одного вагона вначале как перегрузочного.
Перегрузка грунта осуществляется донным скребковым транспортером.
Груженые вагоны электровозом 14КР
доставляются к порталу, где грунт перегружается в автосамосвалы для вывозки в
отвал. С разминовочного участка уложенного пути порожние вагоны подаются
электровозом в забой.
Разработанный грунт одной заходки
размещается в 6 - 7 вагонах ВПК-10.
Установка временного крепления
разработанной части забоя осуществляется с передвижных подмостей согласно
паспорту крепления штольни (рис. 3).
Рис. 3. Паспорт крепления штольни:
а - поперечное
сечение; б - железобетонный анкер; 1 - железобетонный анкер; 2
- защитная металлическая сетка; 3 - вентиляционная труба; 4 -
штанга диаметром 28 мм; 5 - цементно-песчаный раствор; 6 - шайба
диаметром 32 мм
Анкерное крепление представляет собой
штангу длиной 1,6 м, изготовленную из арматуры периодического профиля диаметром
28 мм, имеющую на одном конце расплющенную пластину с отверстием и на другом
заостренный конец.
Шпуры диаметром 42 мм, пробуренные в своде
штольни, заполняются цементно-песчаным раствором, состоящим из глиноземистого
цемента марки 500 и песка (1:0,5) с добавкой 6 % хлористого кальция (от веса
цемента), вводимого с целью ускорения набора прочности раствора. Шпуры
заполняются раствором при помощи ручного гидропресса.
Анкер вводится в шпур, затем для
предотвращения вытекания раствора из шпура на конец анкера надевается
металлическая шайба.
На анкеры натягивается защитная
металлическая сетка и прикрепляется к ним болтами.
По трассе штольни устраиваются
разминовочные пункты, исходя из габаритов СБУ-2К и ВПК-10.
Разминовочные пункты сооружаются через 100
м (см. рис. 1) длиной 20 м.
Параллельно с установкой временного
крепления штольни наращивается откаточный путь из рельсов Р33 шириной колеи 900
мм.
Техника безопасности
К работам по проходке подземных выработок
допускаются лица не моложе 18 лет, только после прохождения ими
предварительного медицинского осмотра.
Рабочие комплексных бригад или совмещающие
несколько профессий должны пройти инструктаж и обучение по всем видам работ,
выполняемых бригадой, и по каждой из совмещаемых профессий.
Рабочие, а также лица технического
надзора, занятые на сооружении тоннелей и метрополитенов, должны быть
обеспечены исправной спецодеждой и спецобувью, защитными касками, а также
другими средствами индивидуальной защиты, которыми они обязаны пользоваться.
После взрыва и проветривания до начала
бурения шпуров забой выработки должен быть осмотрен представителем технического
надзора и приведен в безопасное состояние путем оборки кровли, лба и боков
выработки. Одновременно с этим взрывник должен проверить наличие отказов, и в
случае их обнаружения принять меры к их ликвидации в соответствии с
требованиями действующих единых правил безопасности при взрывных работах.
Система вентиляции должна монтироваться в
соответствии с проектом и обеспечивать реверсирование воздушной струи в течение
не более 10 мин. Производительность вентиляционной установки после
реверсирования струи должна быть не менее 60 % от нормальной.
Руководитель производства работ обязан
немедленно остановить работы, выполняемые с нарушением правил и норм техники
безопасности и производственной санитарии, представляющие опасность для
здоровья и жизни работающих.
Выполнять подземные работы при отсутствии
или недостаточном количестве аварийного запаса материалов, инструмента и
инвентаря, противопожарных и других средств защиты запрещается.
Начальник смены и бригадир, закончившие
работу, обязаны лично сообщить заступающим начальнику смены и бригадиру
сведения о состоянии забоя (наличие и характер горного давления, размеры
вывалов, подведение кровли, приток воды, наличие отказов при производстве
взрывных работ и др.) с записью этих сведений в горном журнале.
Загромождение рабочих мест в выработках
материалами и оборудованием запрещается. Взорванный или отбитый грунт должен
немедленно удаляться из забоя выработки. Скопление грунта в забоях выработок
запрещается.
Шпуры должны буриться в строгом
соответствии с паспортом буровзрывных работ.
Все работы по проходке штольни следует
вести в строгом соответствии с требованиями следующей технической литературы:
Правил техники безопасности и
производственной санитарии при строительстве метрополитенов и тоннелей (М.,
Оргтрансстрой, 1975 г.);
СНиП III-А.11-70;
Единых правил безопасности при взрывных
работах (Госгортехнадзор, «Недра», 1972 г.);
Технических указаний по применению анкеров
в качестве временной крепи выработок транспортных тоннелей (ВСН 126-65,
Минтрансстрой);
Типовых инструкций по охране труда для
машинистов буровых машин (1970 г.), сигналистов по охране опасных зон при
взрывных работах (1973 г.), для взрывников при строительстве метрополитенов,
тоннелей и других подземных выработок (1970 г.), откатчика (1972 г.), для
машиниста породопогрузочной машины (1972 г.).
III. УКАЗАНИЯ ПО
ОРГАНИЗАЦИИ ТРУДА
Работы по проходке штольни производятся
круглосуточно в четыре смены, продолжительностью по 6 ч.
Работы по подрядному договору выполняет
комплексная бригада проходчиков из четырех звеньев, каждое из которых состоит
из 5 проходчиков:
6 разр. - 1 П1
5 » - 1 П2
4 » - 3 П3, П4,
П5
Кроме проходчиков забой обслуживают, но не
входят в состав бригады, слесари, электрики, маркшейдеры, взрывники.
Проходческий цикл начинается с разметки на
забое линий забуривания шпуров. Разметка выполняется самими проходчиками по паспорту
буровзрывных работ (см. рис. 2).
Одновременно с разметкой шпуров 2
проходчика П1 и П5, готовят бурильную машину СБУ-2К.
Машина находится на расстоянии 50 - 60 м от забоя. Подключают шланги сжатого
воздуха к воздушной магистрали, затем перегоняют машину СБУ-2 непосредственно к
забою и подключают воду к молоткам. Закончив машинное бурение шпуров,
проходчики удаляют бурильную установку от забоя.
Одновременно с обуриванием забоя 3
проходчика П2, П3, П4 устанавливают временное
анкерное крепление кровли. Они приготовляют цементно-песчаный раствор и
заполняют шпуры с помощью ручного гидропресса, производят установку анкеров,
навеску и закрепление защитной сетки на ранее установленные анкера.
По окончании крепления кровли анкерами эти
же проходчики занимаются подготовкой забоя к заряжанию (прочисткой и продувкой
шпуров забоя).
Для ускорения процесса заряжания шпуров
взрывчаткой кроме взрывников работают два проходчика П1 и П3,
имеющие «Единую книжку взрывника». Шпуры заряжаются с инвентарных подмостей.
При заряжании шпуров используется гидрозабойка.
По окончании проветривания забоя и подачи
сигнала отбоя дежурные электрослесари восстанавливают освещение.
После проведенного осмотра выработки
начальником смены проходчики П1 и П5 производят оборку
забоя с помощью стальных оборников и отбойных молотков с отвала грунта.
Проходчик П2 перемещает
породопогрузочную машину в забой и производит погрузку грунта. Проходчик П4
осматривает и подготовляет вагоны ВПК-10 к работе, а проходчик П3,
имеющий право на работу с электровозом, осматривает электровоз, после чего
подает вагоны электровозом в забой под погрузку. После окончания погрузки
грунта проходчик П2 удаляет поропогрузочную машину ППМ-4Э из забоя,
а проходчики П1 и П5 наращивают откаточные пути.
Операции на отдельных процессах
технологического цикла контролируются в соответствии с требованиями карты
операционного контроля качества. Строгое соблюдение требований, изложенных в
карте, имеет важное значение для обеспечения темпов работ, заложенных в
графике.
График производства работ рассчитай на
сооружение 2 м штольни за две смены (за 12 ч), или 4 м в сутки.