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.
