Технологія проведення виробок по викидонебезпечним пластам та породам.

Рис. 78. Схема розташування свердловин в забої квершлагу для гідрообробки вугільного пласта перед його розкриттям

Гідровимивання вугілля ( гідророзмив пласта ) застосовують у вибоях штреків , що проводяться по м'яким вугіллю с f < 0,6. Гідровимив смуг виробляють гідромоніторами з дистанційним управлінням при тиску води 7-11 МПа. Порожнини в пласті утворюються не тільки за рахунок енергії струменя води , а й за рахунок роботи газу, що виділяється з вугілля. Довжина порожнин 5-10 м , ширина на 1,5-2 м більше ширини ( на пологих пластах ) або висоти ( на крутих пластах ) виробітку.
Вибурюванням вугільного пласта виробляють після буріння дегазаційних свердловин. Найбільш поширені схеми розташування свердловин при вибурюванням вугільного пласта показані на рис. 79 . Для вибурювання застосовують бурові верстати Б- 15С і БГА - 2 , бурильні установки БУЕ - 1 , БУЕ -2 і БУЕ - 3 , колонкові свердла СЕК -1 і ЕБГП -1 в поєднанні з буровими коронками типу КБ діаметром 0,35-0 , 5 м.
Похилі виробки на пластах , схильних до раптових викидів , після виконання спеціальних заходів щодо запобігання викидів , проводять зверху вниз , проведення знизу вгору дозволяється тільки після попереднього пробуріванія свердловини діаметром не менше 0,25 м на всю довжину виробки для надійного провітрювання за рахунок загальношахтної струменя повітря .
При проведенін виробок по вибросооіасним породам застосовують струсне підривання .

Крім того , в практиці застосовують заходи , які знижують ймовірність виникнення викидів , до таких заходів відносять проведення виробок в два етапи: спочатку меншою площею перетину з подальшим розширенням до проектного . Позитивні результати отримують при гідрообробці масиву порід нагнітанням води під тиском 40 МПа і більше , застосуванні контурного підривання , освіті розвантажувальних щілин у стінках вироблення шляхом вибурювання , застосуванні буропідривній технології проведення або виконавчим органом прохідницького комбайна. У ряді басейнів країни вироблення по викидонебезпечних пластах проводять комбаннами , що зменшує напругу на контурі виробки за світло додання їй напівсферичної форми.

Поточний ремонт полягає в заміні окремих деформованих рам ( арок ), їх елементів або затягувань, закладанні тріщин або невеликих вивалів в кам'яному, бетонному і залізобетонному крепленні, очищенню виробки від бруду і підсипання баласту, усуненні дефектів рейкового шляху без підривання порід , очищенні та ремонті водовідвідних канавок.

При рамному дерев'яному , металевому та змішаному кріпленні найчастіше відбувається деформація стійок, верхняків і затягувань. При заміні однієї стійки під верхняк підбивають тимчасову стійку, видаляють деформовану, випускають частину породи і встановлюють нову стійку , а Ремонтін видаляють. При заміні двох стійок під верхняк підбивають дві тимчасові стійки , а деформовані стійки по черзі замінюють новими.

Для заміни деформованих стійок в кількох сусідніх рамах ( арках ) встановлюють поздовжній підхоплення , службовець для утримання верхняків тих рам ( арок ) , в яких необхідно замінити деформовані стійки. Для підтримки підхоплення під нього підбивають тимчасові стійки. Для заміни верхняків або окремих рам ( арок ) попередньо встановлюють проміжні рами (арки ) , які після ремонту зазвичай не витягають. У сильно порушених породах верхняки або рами (арки ) заміняють під прикриттям запобіжного забивного кріплення, забивного з одного або двох сторін . При необхідності замінити в рамі ( арці ) деформовані стійки і верхняк спочаткузамінюють стійки, а потім верхняк . Правила безпеки забороняють одночасне видалення більше двох рам ( арок ) . Заміну деформованих затяжок починають від грунту. Простір між затяжками і боками виробки забучують породою.

Поточний ремонт кам'яного та бетонного кріплення полягає в закладанні тріщин цементно -піщаним розчином, а невеликих вивалів - бетоном або залізобетоном. Усунення дефектів рейкового шляху без підривання порід полягає в підтяжки болтів на стиках, заміні частини рейок, стрілок і шпал, перешивки окремих рейок з метою виправлення ширини колії. При поточному ремонті водовідливні канавки очищають від бруду, замінюють деформовані настили або елементи кріплення канавки.
Середній ремонт полягає в заміні рам ( арок ) на ділянках виробок (найчастіше до 5 м) , установці проміжних рам ( арок ) , а також поддірке грунту без перестилання рейкового шляху. При заміні деформованих арок перед зняттям хомутів під верхняк ремонтованої арки та сусідніх (не менше трьох з кожної сторони) встановлюють тимчасові стійки. Після зняття хомутів ломом віджимають стійки арки у виробки. Потім вибивають тимчасову стійку, підтримуючи верхняк , випускають і прибирають породу. На це місце встановлюють нову арку. Деформовані арки замінюють по одній. Для посилення деформованих рам між ними встановлюють проміжні рами. При видаленні дерев'яної рами сусідні рами повинні бути посилені додатковим кріпленням і розшиті.
Поддірку грунту без перестилання рейкового шляху застосовують у тому випадку , коли не можна зупинити рух транспорту по виробці і немає необхідності в заміні рейок і шпал ( застосовують при глибині підривання до 50 см). У цьому випадку спочатку по ширині виробки виймають породу між шпалами , а потім під ними, після чого шлях опускають на ділянках довжиною 12-16 м. Роботи з виїмки породи зазвичай роблять вручну із застосуванням відбійних молотків і завантаженням породи в вагонетки . При підриванні грунту водовідвідні канавки підлягають повному відновленню.

Капітальний ремонт полягає у виконанні великого обсягу робіт з суцільної заміни кріплення; розширенню поперечного перерізу виробки до разгрунти з перестилання рейкових шляхів; відновленні або проведенні нової водовідвідної канавки.
Суцільну заміну кріплення роблять без розширення поперечного перерізу виробки . У цьому випадку спочатку видаляють стару кріплення , випускають породу , вантажать її у вагонетки і встановлюють нову кріплення. У виробках зі слабкими породами необхідно застосовувати забивну кріплення або цементацию . При розширенні виробки до розмірів , передбачених паспортом кріплення , спочатку видаляють стару кріплення , виробляють присіканням породи , навантаження її у вагонетки , а потім зводять нову кріплення. Після закінчення робіт по ремонту необхідно прибрати залишки породи і сміття, очистити водовідвідну канавку та рейковий шлях.

Поддірку почви з перестилання рейкового шляху застосовують при величині підривання більше 50 см , необхідності замоп1 > 1 ізношених рейок і шпал або ремонті зворотного склепіння кріплення. Рейковий шлях у цьому випадку повністю розбирають , роблять поддірку грунту і потім настилають новий . Підриванням породи виробляють із застосуванням відбійних молотків , буропідривних способом ( f > 6 ) з навантаженням гірничої маси навантажувальними машинами або прохідницькими комбайнами із стрілоподібним робочим органом. Для виробок з кутом нахилу до ± 10 ° і площею перерізу понад 6 м² в світлі для порід з f < 4 при глибині підривання до 1 м створена профілеподдірочная машина ПФ- 1.

Для механізації колійних робіт створено комплекс ПГИ - 2 , С0СТ0ЯП1ІЙ з гідрофікованої установки з набором гідравлічних інструментів ( висмикування та забивання милиць , перекушування гайок і болтів шляхових скріплень , гнучка й . ПОМК рейок , свердління отворів у рейках , підйом й рихтування шляху , підбиття баласту під пшали ) і бункер - вагона , який служить для транспортування , розсипання і розрівнювання баласту.

Роботи з відновлення або проведенню нової водовідвідної канавки проводять так само, як і при середньому ремонті виробок. В окремих випадках, якщо це економічно вигідно, замість капітального ремонту проводять нову виробку. Ремонтні роботи необхідно вести від ствола , що забезпечує краще постачання матеріалами і кращий відхід до ствола у разі завалу .

Технологія ремонту похилих виробок аналогічна розглянутим роботам в горизонтальних виробітках. Однак у цьому випадку особливо строго треба дотримуватися Правил безпеки.

Для полегшення контролю та обліку ремонтних робіт гірничі виробки по довжині розбивають на ділянки ( пікети ) довжиною 25 або 50 м. Нумерацію пікетів ведуть від ствола. Номери пікетів пишуть на дерев'яних пли металевих табличках , що прикріплюються до кріплення на 2/ 3 її висоти від грунту. Рами (арки ) всередині пікетів нумерують крейдою. Нагляд за станом кріплення здійснюють щозміни гірські майстри , а начальники ділянок або їх заступники - щодоби.

Залежно від характеру і об'ьсма ремонтних робіт організовують бригади кріплення, чисельністю не менше двох осіб. Роботи виконують в одну , дві , три і навіть чотири зміни . Керівництво ремонтними роботами і приймання робіт здійснюють гірські майстри.

На кожну виробку складають паспорт , який являє собою журнал , що містить всі дані про ремонт виробки, обсягах і часу їх виконання.

При ремонті гірничих виробок застосовують такий же інструмент , як і при проведенні гірничих виробок - ручний , механізований і контрольно- вимірювальний.

До ручного інструменту відносять : лом , кайло , обушок , лопату , сокиру, пилку , ножівку , гайкові ключі , кувалду , домкрат та ін

До механізованого інструменту відносять: відбійний молоток , електропилу , ручне електро-або пневмосверло , бурильний молоток , пневматичний реверсивний гайковерт та ін застосування механізованого інструменту прискорює і полегшує виконання робіт.

До контрольно- вимірювального інструменту відносять: рулетку , складаний метр, ватерпас, металевий і універсальний шляховий шаблони.

Схеми відновлення гірничих виробок з випуском породи:
а - із застосуванням перекришного кріплення , б- із застосуванням пересувного щита - платформи

Залежно від стійкості та обсягу порід з зводу обвалення застосовують два способи відновлення виробок :

а) з випуском породи із зони завалу

б) без випуску її

Відновлення виробок з випуском породи полягає в тому , що завалену породу вантажать у вагонетки і видають на поверхню. Роботи виконують під захистом кріплення ( рис. 80 , а ) , що складається з колод довжиною 3-5 м , покладених одними кінцями на раніше встановлену кріплення , а іншими - на завалену породу. Застосовують також пересувні щити - платформи (рис. 80,6 ), що складаються з візка / , ручної лебідки 2 , запобіжного перекриття 3 , чотирьох гідравлічних стійок 4 і перевантажувача 5 . У міру прибирання породи і установки кріплення щит- платформу пересувають . При міцних породах покрівлі запобіжне перекриття пересувають разом з платформою , а при слабких - залишають у покрівлі і підтримують кострами (положення перекриття при слабкій покрівлі показано штрих- пунктиром) .
При висоті зведення обвалення до 2 м викладають дерев'яні багаття , при 2-5 м - встановлюють розпірну багатоярусну кріплення , при більшій висоті - укладають 3-5 рядів накатника з колод з насипанням зверху породи ( 1 - 1,5 м).
Відновлення виробок з випуском породи доцільно застосовувати при завалах довжиною до 50 м і виході породи до 20 м ² у розпушеному стані з 1 м виробки . В іншому випадку доцільно обійти місце завалу і пройти нову ділянку виробки в непорушених породах.

Відновлення виробок без випуску породи застосовують при завалах великої протяжності і значної висоти , що має місце в нестійких породах. Обвалення породи виймають тільки в межах перерізу виробки , а решту породи утримують , застосовуючи забивне кріплення або прохідницькі щити.

Похилі виробки відновлюють так само, як і горизонтальні . При відновленні зверху вниз порожнечі за кріпленням заповнюють кострами , а знизу вгору - породою. Роботи з відновлення виробок необхідно доручати досвідченим робітникам і вести їх з боку свіжого вентиляційного струменя у присутності осіб технічного нагляду . Для механізації робіт з відновлення виробок застосовують відбійні і бурильні молотки , пнемво - і електросвердла , вантажні машини і універсальні машини « Штрек - 1 ».

Погашення гірничих виробок - це роботи з ліквідації виробок , потреба в яких повністю відпала. У вугільній Промьпиленность щорічно погашається ( ліквідується ) до 30 % від загальної протяжності всіх підтримуваних виробок , що приблизно дорівнює обсягу їх проведення за рік.
Що погашаються виробки повинні бьггь ізольовані від діючих , а кріплення , рейки , труби та обладнання демонтовані для повторного їх використання.
Дерев'яну кріплення витягують при погашенні та пере- кріпленні гірничих виробок ( в середньому 5 %) і використовують зазвичай для виготовлення затягувань і викладки багать . Нормативи вилучення составля ! От: для залізобетонної крепі -20 %, для металевої - 65 %. Виймання кріплення з погашаються виробок являються складною і небезпечною операцією , так як це пов'язане з можливістю раптового обвалення порід. Тому Правила безпеки допускають витяг кріплення тільки механізованим способом з безпечної відстані і впрісутствіі осіб технічного нагляду . Для вилучення кріплення при погашенні виробок застосовують спеціальні машини МІК- 2М , МІК- 3 , КІМ , МРА - 1 ; електричні , пневматичні та ручні лебідки , які встановлюють иа расстоя [! Ії не менше 8 м від ділянки погашення. Машина МІК- 2М призначена для вилучення арочної металевого кріплення в горизо ! 1тальних і похилих (до 20 °) виробках висотою 1,6 -ЗМ і іпфіной не менше 2,5 м. Машина поставляється з електро-або пневмо- двігателсм . Оператор знаходиться в кабіні машини. Продуктивність до 20 арок в зміну. Машина МІК- 3 забезпечена гідравлічними кусачками для зрізу гайок на хомутах . Пос.псдііс можна використовувати повторно. Кусачки простіше по конструкції , ніж гайковерт в машині МІК- 2М. Машини МІК- 2М , МІК- 3 і КІМ не тільки можуть витягувати кріплення , але і зривати рейкові колії на ділянці погашення виробітку.
У горизонтальних і похилих (до 30 °) виробках витяг кріплення допускається у присутності особи технічного нагляду ділянки н в напрямі, який забезпечує вихід до стовбура П1ахти . У виробках з кутом нахилу від 15 до 30 ° витягувати кріплення дозволяється тільки знизу вгору , а при куті нахилу понад 30 ° кріплення, як правило , ие витягають.
Витягнуті елементи кріплення сортують на придатні для повторного використання без ремонту і деформовані . Перші комплектують в арки (рами) і направляють для повторного використання, а деформовані елементи та метизи відправляють на відновлення. Елементи кріплення , не придатні для відновлення , здають в металобрухт. Реставрують деформовані елементи кріплення спеціальними правильно - згинальними гідравлічними пресами продуктивністю від 10 до 50 арок в зміну. Пункт реставрації кріплення зазвичай розташовують в камері приствольного двору.
Вартість вилучення та відновлення арочної металевого кріплення становить 35-60% вартості нової залежно від механізації робіт з вилучення і ступеня її деформації. Враховуючи великі обсяги застосування , повторне використання кріплення приносить великий економічний ефект. На багатьох шахтах Донецького басейну кріплення використовують 2-3 рази, а на шахті ім. газети «Соціалістичний Донбас» об'єднання «Донецьквугілля» - до б-7 разів.
Для вилучення кріплення з погашених виробок та відновлення деформованих елементів на шахтах організовують спеціальні бригади робітників.
Устя погашаються штолень і похилих стволів повинні бути закриті перемичками з каменю чи бетону.