Горные и маркшейдерские работы при строительстве тоннеля №3 Адлер-горноклиматический курорт «Альпика-Сервис». Часть 2

Страницы 1 2 3 4

---

2 ГОРНАЯ ЧАСТЬ

 

2.1 Подготовительный этап

          Подготовительный этап перед врезкой и проходкой ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» со стороны южного необходимо выполнить:

– Укрепление откосов с установкой преднапряженных анкеров.

– Устройство буронабивных свай диаметром 1000мм, длиной до 20метров.

– Сооружение экрана из труб диаметром 114мм.

– Устройство железобетонного ложа для монтажа ТПК «»SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS.

Монтаж комплекса ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» с использованием крана грузоподъёмностью не менее 180т. На расстоянии 65м от лба забоя.

– Перемещение смонтированного ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» до лба забоя осуществлять по стартовому ложу.

– Монтаж металлоконструкций стартового упора щита.

 

     2.2 Крепление откоса

          Порядок работ при креплении откоса:

— Перфоратором бурить скважины 42 мм анкерного крепления откосов длиной З м.

• В скважины устанавливать железобетонные анкера. В скважины попадающие в сечение тоннеля устанавливать полимерные анкера.
• После установки анкеров по откосу монтировать арматурные сетки из арматуры 010мм AIII с шагом 200×200 мм перехлест сеток по дли­не и высоте откоса-300 мм.
• На анкеры устанавливать металлические опорные плиты 200×200 мм толщиной 10 мм и обваривать их по всему периметру анкера электродами Э-42.
• Производить нанесение набрызгбетона толщиной 300мм. Нанесе­ние набрызгбетона производить послойно, установкой «Roboshot».

Доставку бетона для набрызга производить автобетоносмесителем.

 

2.3 Устройство защитного экрана

 Опережающее крепление устраивать с подмостей. Бурение скважин производить станком «Тонэ — Боринг» на глубину от 21,0 до 35,5 метров. Первона­чально шарошечным долотом диаметром 191мм бурить скважины длиной 1,5 метра с установкой кондукторов длиной 1,85 метра из труб диаметром 159×4мм. Кондукторы омоноличивать цементно-силикатным раствором. Дальнейшее бурение скважин вести шарошечным долотом диаметром 131мм с углом на­клона скважин 1 ° вверх по отношению к трассе тоннеля. Каждую скважину по­сле бурения до проектной глубины обсаживать трубой 114×7мм с последующим нагнетанием через нее цементно-песчаного раствора.

Буровой станок устанавливать на шпальных клетках и раскрепляться ме­таллическими анкерами  20мм. длиной 1,5м из арматуры кл. A-I. Шпальные клетки устанавливать на балках I N30. Перестановку станка на очередную скважину производить автокраном. Бурение каждой последующей скважины допускается начинать только после завершения нагнетания в предыдущую про­буренную скважину.

 

2.4 Проходка под кольцо №1

Проходку под кольцо начинать с выверки положения щита на момент старта. Выставлять цилиндры подачи для придания ротору положение, обес­печивающее исключение падения комплекса и отклонение в плане от проектной оси. После завершения маркшейдерских работ с оформлением разрешения на старт в журнале производства работ, руководитель работ дает наряд на начало проходческих работ. Оператор ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» запускает машину в работу, необходимо контролировать параметры контрольных датчиков и при вращении ро­тора от 0 до 8 об. мин. в зависимости от состояния забоя (крепости породы) и усилии от 0 до 31200кН на домкратах продвига продвигать машину в контакт с лобовым откосом. Разработка вести при непрерывной подаче машин на забой на длину 0,5м. После чего машина останавливать и маркшейдерской службе выполнять контрольную съемку положения ротора (машины) и вносить корректи­ровку (если необходимо) в установочные показатели цилиндров подачи и выда­вать рекомендуемые данные по усилиям домкратов продвига. По мере внесения корректировок проходка возобновляется и ведется на длину 1-го кольца (1,757м). После окончания проходки в юбке щита монтируется кольцо №2, ко­торое с помощью монтажных штифтов соединяется с кольцом №1, укреплен­ном на упоре.

 

2.5 Проходка тоннеля

Проходку осуществлять в соответствии со следующим регламентом:

• определять геометрическое положения щита и последнее смонтиро­ванное кольцо;
• проходка ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» под монтаж кольца;
• монтаж кольца;
• Закачку гравия производить в горизонт в объеме 1,1 м, во второе смонтированное по счету кольцо, в сводовую часть обделки в объеме 0,6 м , в третье смонтированное по счету кольцо.

Настоящим проектом предусмотрено сооружение с применением тоннеле проходческого комплекса (TПK) SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS

Силовые передачи в комплексе — электрические для разработки грунта и гидравлические для работы конвейеров и монтажа обделки тоннеля.

Для обеспечения безопасности на комплексе устанавливать взрывозащищенные двигатели, кожухи, осветительную арматура и трехфазную распреде­лительную система. Имеется система обнаружения метана; при превышении ус­тановленной концентрации она отключает электропитание.

Для предотвращения горизонтального перекоса предусмотрена электробло­кировка системой датчиков для автоматического останова комплекса при пре­вышении установленных пределов.

Тоннелепроходческий комплекс укомплектовывается спроектированным с учетом пожеланий заказчика системой монтажа обделки, приспособленной к работе с необходимым видом обделки.

Удаление разработанной породы осуществляеть ленточным конвейером, расположенным в нижней части камеры породоразрушающего органа. Забой­ный ленточный транспортер сопряжен с двумя магистральными ленточными транспортерами, обеспечивающими перегрузку на основной конвеер.

Сооружение тоннеля реализовывать в два параллельных технологических цикла: проходки тоннеля и его крепление. К ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» пода­вать подвижной состав, состоящий из: двух блоковозок, дизелевоза « Shoma CHL-180G», контейнера для гравия, породные вагоны, емкость для перевозки цемента. При вращении ротора происходит разработка грунта в забое, а цилин­дры продвижения осуществляют подачу ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» вперед.

Разработанный грунт поступает через породоприемное окно на ленточный  конвейер. Ленточный конвейер осуществляет доставку грунта и погрузку в ва­гонетки V=12 м³. ТПК «LOVAT—SELI 243 DS» продолжает проходку до тех пор, пока его продвижение не достигнет величины, равной ширине кольца и весь грунт не будет загружен в вагонетки. Одновременно с продвижением щита осуществлять нагнетание гравия за обделку, монтаж кольца ж.б. обделки пройденного ранее. После этого проходка прекращается, порожние блоковозки и груженые вагонетки с помощью дизелевоза откатываются на строительную площадку южного портала тоннеля №3. На пройденном участке тоннеля в обо­лочке щита с помощью блокоукладчика производится монтаж кольца железобе­тонной обделки.

Для каждого местоположения ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS», в результате вы­полненных специальных изысканий, заранее определены расчётные параметры ведения ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» (давление щитовых домкратов, скорость вращения режущего органа, давление в рабочей зоне). Указанные параметры автоматически поддерживаются с помощью бортового компьютера. Все параметры постоянно выводятся на дисплей оператора, который в случае возникно­вения нештатной ситуации может вмешаться в процесс проходки.

Производство работ по проходке тоннеля, осуществляется в круглосуточном режиме, согласно графиков выходов. В начале смены, каждый рабочий обязан произ­водить осмотр своего рабочего места, оборудования, инструмента и в случае вы­явления неисправности устранять их. В конце смены работникам необходимо    наводить поря­док на рабочих местах и приводить их в безопасное состояние.

Смена звеньев, обслуживающих ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS», должна происходить не­посредственно на рабочих местах, что вызвано особым характером выполняе­мых работ, цикличностью выполнения процессов с постоянным нахождением рабочих на местах, для предотвращения возникновения внештатных ситуаций при эксплуатации ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS».

После получения, по средствам связи, от проходчиков и слесаря смены под­тверждения готовности к началу работ машинист ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» запускает электродвигатели, маслостанции. Далее машинист ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» гидравлическими цилиндрами управления, телескопически со­единяющими передний и средний щиты, отодвигает передний щит от забоя, тем самым обеспечивая уменьшения нагрузки на ротор при его запуске.

Во время процесса резания машинист ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» управляя выдвижением гидроцилиндров производит подачу ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» на забой, задаёт угол резания ротора переднего щита. Путём включения отдель­ных групп цилиндров подачи и цилиндров управления производится управляе­мое движение и проходка ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» по кривой.

По мере продвижения ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» осуществляется постоянный маркшейдерский контроль за положением щита при помощи лазерного устройства, включающего цифровую информационную систему. Цифровая сис­тема управления обеспечивает машиниста постоянной информацией необходи­мой для управления щитом.

 

2.6 Монтаж обделки тоннеля

Для устройства постоянного крепления тоннеля применять высокоточную сборную клинового вида (с непараллельными торцевыми поверхностями) обдел­ку из железобетонных сегментов. Бетон обделки классом не ниже ВЗО F100 W6. Поперечное сечение обделки круглого очертания. Наружный диаметр обделки — 9700мм; внутренний — 8800мм; длина сегмента кольца — 1757мм, толщина сег­ментов -300мм.

Звено работников для выполнения работ по монтажу обделки состоит из 4-х человек: оператор блокоукладчика, его помощник и два проходчика (один — на монтаже кольца и один — на подаче обделки к месту монтажа). К работам по монтажу обделки допускать только тот персонал, который прошёл соответст­вующее обучение и имеет необходимую квалификацию.

При выполнении работ по монтажу обделки применять следующие устрой­ства, входящие в состав тоннелепроходческого комплекса:

– блокоукладчик, располагать на консоли грипперного щита. Для подачи сегментов к месту монтажа использовать захват блокоукладчика, для выполне­ния работ на высоте на блокоукладчике предусмотрены рабочие платформы с поручнями;

– разгружатель сегментов, приводится в действие с помощью гидравличе­ского привода и служит для выгрузки сегментов из блоковозок на блокоподатчик. Вращение сегментов на блокоподатчике производится вручную;

– система плавной доводки дополнительных цилиндров подачи щита ком­плекса — обеспечивает необходимое продольное сжатие обделки во время ее монтажа.

Подготовительные работы должны выполняться звеном работников по монтажу кольца и состоять из:

– очистки, проверки и обслуживания механизмов, задействованных в мон­таже обделки;

– разгрузки сегментов из блоковозок с помощью разгружателя;

– тщательной очистки сегментов от грязи и просыпей грунта;

– откачки воды из заднего щита;

– транспортировки с помощью балки транспортировки сегментов в зону блокоукладчика;

– подготовки на месте монтажа кольца обделки и центрующих полиамидных втулок, подключение  инструмента (пневматических гайковертов).

– извлечения заглушек из болтовых отверстий сегментов.
Последовательность операций по монтажу кольца следующая:

– в зоне установки первого сегмента (согласно схемы установки кольца) убираются дополнительные цилиндры подачи (при этом остальные домкраты остаются в выдвинутом положении);

– оператор, находясь у панели управления, по сигналам помощника, нахо­дящегося вне опасной зоны, опускает механизм захвата блокоукладчика на пер­вый сегмент;

– оператор рычагом блокоукладчика перемещает сегмент по периметру кольца к месту установки, при этом включается предупредительный сигнал и проблесковый маячок у панели управления;

– по сигналам помощника оператор рычагом блокоукладчика устанавливает сегмент в расчетном месте по направляющим штифтам монтируемого сегмента  с отверстиями предыдущего кольца;

– оператор с помощью дополнительных цилиндров продвижения надвигает сегмент на предыдущее кольцо до фиксации сегмента и ликвидации зазоров.
Усилие прижима устанавливаемого сегмента к предыдущему кольцу должно
быть в пределах 40 — 50 бар. При работе домкратов продвижения щита син­хронно должно выполняться движение рычага блокоукладчика в направлении
предыдущего кольца во избежание отрыва устанавливаемого сегмента от захва­та блокоукладчика. При надвиге сегмента помощник оператора с помощью контрольной рейки производит замер зазора между внутренними поверхностя­ми устанавливаемого сегмента и предыдущим кольцом (зазор должен быть в пределах 2-3 мм для создания необходимого «развала» кольца;

– после установки сегмента в расчетное положение монтажник, устанавливает на них центрующие полиамидные втулки к предыдущему кольцу до при­жима втулки к телу сегмента.

– после установки блока к предыдущему кольцу оператор направляет коль­цевой блокоукладчик к последующему сегменту, задвигая домкраты продвиже­ния в месте его установки;

– последующие, смежные с установленным, сегменты обделки, монтируют­ся аналогичным способом. Последним монтировать замковый блок;

– после монтажа кольца устанавливать растяжку по горизонту кольца (для предотвращения развала). Растяжку не снимать до тех пор, пока кольцо не будет прокачено гравием не ниже горизонта кольца.

Каждое пятое кольцо постоянной обделки тоннеля нумеровать красной краской.

Качество тоннельной обделки из железобетонных сегментов подвергать контролю до монтажа, по следующей схеме:

-перед погрузкой для транспортировки в тоннель сегменты обделки под­вергать визуальному осмотру на предмет отсутствия сколов, трещин, рако­вин и целостности посадочных мест для монтажных болтов;

– перед монтажом кольца обделки в тоннеле — проходческом комплексе про­верять целостность и комплектность сегментов.

Правильность сборки колец проверять путем измерения горизонтального и вертикального диаметра каждого кольца, а также двух диаметров под углом 45° к горизонту.

Допускаемые отклонения фактических размеров обделки от их проектного

положения не должны превышать следующих величин:

– отклонение размеров диаметров колец (эллиптичность) + 50мм;

– отклонение по радиусу от оси тоннеля +50мм.

Все маркшейдерские сведения о геометрии и отклонениях установленных колец от проекта, заносить в «ведомость укладки колец».

При приемке работ комиссией (состав комиссии назначается руководителем подрядной организации) проводится осмотр смонтированного кольца в натуре, устанавливается соответствие его рабочей документации, техническим услови­ям по производству работ и настоящему регламенту, измеряются внутренние размеры кольца, ширина зазора и величина уступа между сегментами на пред­мет соответствия допускам, проверятся расположение кольца в плане и профи­ле. Кроме того, проверяется отсутствие течей и сырых пятен, трещин и сколов сегментов. После положительной приемки каждого кольца участка тоннеля из 50 (100) колец оформляется Акт промежуточной приемки ответственных конструкций с привлечением представителя технического надзора Заказчика. При промежу­точной предъявляются следующие документы: «Общий журнал работ», «Ведо­мость укладки колец обделки», паспорта на сегменты обделки и применяемые материалы, журналы и акты на нагнетание растворов за обделку, акты на ис­правление дефектов обделки.

2.7 Откатка породы

Откатка горной массы входит в технологический процесс проходки и по­этому так же, как и проходка, осуществляется в цикличном колец оформляется Акт промежуточной приемки ответственных конструкций с привлечением представителя технического надзора Заказчика. При промежу­точной предъявляются следующие документы: «Общий журнал работ», «Ведо­мость укладки колец обделки», паспорта на сегменты обделки и применяемые материалы, журналы и акты на нагнетание растворов за обделку, акты на ис­правление дефектов обделки.

Горная масса через приёмное окно в центре ротора поступает на машинный конвейер, по которому транспортируется к перегрузочному пункту основного конвейера технологи­ческого комплекса. Основной конвейер загружен в процессе про­ходки непосредственно с конвейера технологического комплекса. Далее транспортируется по тоннелю на дневную поверх­ность (отвал). Элементы сборной железобетонной обделки размещаются на площадке складирования блоков и подаются краном козловым ККД-32, а при проведении ТО данного крана, погрузку возможно осуществлять автокраном или вилочным погрузчиком на блоковозки с учетом их раскладки при монтаже кольца.

Откатка породы на отвал осуществляется конвейером. Подача щебня, укладочных блоков и расходных матерьялов производится с помощью дизелевоза «Shoma».

Управление движением осуществляется с помощью светофоров, устанавли­ваемых:

1. При въезде на разминовку, находящуюся на предпортальной площадке со стороны локомотивного депо;
2. При въезде на разминовку, находящуюся на предпортальной площадке со стороны портала тоннеля;
3. На портале при въезде в тоннель;
4. При въезде на разминовку, находящуюся в тоннеле со стороны портала;
5. При въезде на разминовку, находящуюся в тоннеле со стороны ТПК;
6. На задней тележке ТПК.

Сигналы светофоров дублируются по радиотелефонной связи и контролиру­ются с помощью видеонаблюдения. Уклон рельсовых путей — 0,007.

 

2.8 Нагнетание за обделку

В течение цикла проходки осуществлять нагнетание гравийной смеси в заобделочное пространство. Нагнетание за обделку производить торкред насоса­ми во второе смонтированное кольцо от забоя (горизонт), третье смонтирован­ное кольцо от забоя (свод).

Процесс нагнетания осуществляеть непрерывно, до полного заполнения пус­тот. Нагнетание производить снизу вверх в отверстия тюбингов. Время окон­чание нагнетания (наступление «отказа») определяется на месте лицом ответст­венным за выполнения данного вида работ при наступлении «отказа». Макси­мально допустимое давление на обделку не должно превышать 0,5 МПа.

Нагнетание производить в строгом соответствии с требованиями ВСН-132-92. Контрольное нагнетание производить вне зоны ТПК «SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS» с технологической тележки. При контрольном нагнетании максимально до­пустимое давление на обделку не должно превышать 0,5 МПа.

При нагнетании тампонажных растворов за обделку:

– инъектор для нагнетания раствора за обделку должен надёжно крепиться в отверстиях обделки;

– шланги не должны перегибаться под острым углом;

– рабочее давление в системах нагнетания не должно превышать установ­ленное техническим паспортом установки;

– рабочие, обслуживающие нагнетатели, должны быть обеспечены предо­хранительными очками с небьющимся стеклом, резиновыми перчатками и со­ответствующей спецодеждой.

2.9 Режим работы и организация труда

Численность трудящихся на участке определяется объемом и составом ра­бот по строительству и оборудованию промплощадки тоннеля, строительст­ву портала и проходке тоннеля.

Согласно календарному графику работ по проходке тоннеля все работы предусматривается выполнить за 24 месяцев.

Работы выполняются вахтовым способом, продолжительность вахты 15 дней, в две смены по 11 часов при семидневной рабочей неделе. Потребность приведена в таблице 2.1

 

Таблица 2.1 – Потребность в строительных машинах для проходки тоннеля №3

 

 2.10 Вентиляция

Проветривание тоннеля производить приточно-вытяжной системой вен­тиляции.

Количество воздуха, подаваемого в забой, определяеть из расчёта не ме­нее 6м³/мин на каждого работающего. Воздух в тоннеле должен содержать не менее 20% кислорода по объёму, при этом допускается содержание в воздухе не более 0,5% углекислого газа.

Все работы в тоннеле производить согласно графика производства работ. Проходка тоннеля осуществляется тоннелепроходческим комплексом » SELI-LOVAT RME — 394 SE/GS «, на полное сечение, со стороны южного портала.

В качестве вентиляторной установки главного проветривания принят вен­тилятор «Gal«. Вентилятор работает на нагнетание свежей струи воздуха. Также в состав ТПК входит вспомогательная система вентиляции.

Подача воздуха в забой осуществляется по одному воздуховоду диамет­ром 1600мм, проложенному в сводовой части тоннеля.

Дизельный транспорт, работающий в тоннеле, должен быть оборудован двухступенчатой системой очистки выхлопных газов. Использование при проходке тоннеля современного щитового комплекса позволяет не разрабатывать дополнительных мероприятий для борьбы с пылью при разработке и погрузки породы.

 

2.10.1 Расчет необходимого количества воздуха для проветривания тоннеля во время проходки

 Расчет производится:

– по количеству одновременно работающих людей.

Необходимое количество воздуха по максимальному количеству людей, од­новременно находящихся в тоннеле, составляет:

Qл=q_л∙n∙К₃=6∙9∙1,2=64 м³/с,

где    qл – количество воздуха на одного человека (q_л=6м³/мин*чел или 0,1м³/с*чел);

n – число одновременно работающих людей (n = 9 чел.);

К₃ – коэффициент запаса воздуха, учитывающий способ проветривания (на­гнетательный К₃ = 1,2).

— по пылевому фактору.

Потребное количество воздуха по пылевому фактору в проходческих за­боях составляет:

Q_пз = S_св∙V_oпт = 24,62∙0,25 = 6,2 м³/с,

где     S_св– площадь поперечного сечения выработки в свету, S_св = 24,62 м²

V_опт– оптимальная скорость по выносу пыли 0,25 м/с, но не менее 0,1 м/с).

– по отработавшим газам самоходного оборудования с дизельным приводом (СДО).

Расчет количества воздуха (м /с) по фактору выделения ядовитых газов

самоходным и другим дизельным оборудованием производится по формуле:

Q_диз = q∙k₀∙∑N

 Q_диз = (5/60)(180∙3∙0,5)=22,5м³/с.

где    q=5м/мин – принятая норма подачи свежего воздуха на единицу мощности ДВС, м /мин на 1 л.с;

k₀ – коэффициент одновременности работы машин с дизельным двигателем в забое (0,5);

N, л.с– мощность ДВС самоходных машин, работающих в тупиковой выра­ботке.

-расчёт необходимого количества воздуха для разбавления сварочных аэрозо­лей

Q_CB = а∙b∙n/3600 ∙ (к0=0, 5) = 2500∙1.7/3600∙4∙0, 5 = 2, 36 м³/с,

где    а – минимальное количество воздуха, подаваемого на 1кг отработанных электродов, равное 2500 м³,

b – масса электродов, расходуемых за час сварки, b=1,7 кг/ч,

n – число сварочных постов (принято n=1),

к_о=0,3 – коэффициент одновременности работы сварочных постов. Общий объем воздуха (конечный объем проходящего по трубопроводу воз­духа) принимаем по наибольшему значению из рассчитанных величин, с учетом расхода воздуха для проведения сварочных работ:

Q_koh= Q_диз+ Q_СВ=22, 5 м³/с + 2, 36 м³/с=24, 86 м³/с = 86400 м³/ч

2.10.2 Расчет аэродинамических характеристик

 Расчет:

– аэродинамическое сопротивление для круглой трубы.

R=6,45∙α∙L/d⁵,Hc²/м⁸;

R=6.450∙,0015∙4090/l,6⁵ =3,78 Нс² /м

где    а– аэродинамический коэффициент, (принят 0,0015 Нс²/м⁴)

L–длина трубы (м),

D– диаметр трубы, м

α – коэффициент потерь воздуха для трубопровода через стыки:

P=(l/3k∙d∙L/m∙R+l), P=(l/3∙0,001∙l,6∙4090/100∙3,78-l-l)=l,l

где  k — воздухопроницаемость стыка, принимается с учетом качества соединения звеньев, принят 0,001; т- длина звена, м (т =100м)

– по нормам потери воздуха в вентиляционном трубопроводе не должны    пре­вышать 5 % на 100 п.м его длины; поэтому допустимая величина коэффициента потери воздуха:

[p]=l+0.5L

В данном случае [p]=l+0,5∙L=l+0,5∙4,090=3

Р=1Д< [р]=3 , т.е. не превышает нормируемую величину

 

2.10.3 Расчет режимов вентилятора

Производительность вентилятора П 1:

Начальный объем воздуха (номинальная производительность вентилятора) при расчетном коэффициенте потерь К_утеч=1,1 составляет :

Qвент =Q∙ К_утеч =24,86∙1,1=27,35 м³/ч

где    Q -необходимое количество подачи воздуха в тоннель по расчету

К_утеч – коэффициент утечек воздуха, принят расчетный для данного обо­рудования, К_утеч =1, 1.

 

      2.10.4 Расчет депрессии вентилятора

hв=h_cт+h_м._c+h_дин (Па)

где   h_ст – депрессия на преодоление сопротивления воздуховода, (статиче­ская депрессия), Па

h_м._c – депрессия на преодоление местных сопротивлений, Па

h_дин– депрессия на преодоление динамического давления, Па h_ст=R∙Q_в∙Q_з=3,78∙24,86∙27,35=2570 Па

W=V_срр/2=13,72 1∙ 2/2=113 Па

где    V_ср–средняя скорость  движения воздух а на выходе из вентилятора (d=1500),

V_ср =27,35(3,14∙1,6∙1,6/4)=13,7m/c

На неучтеные местные сопротивления от вентоборудования (шумоглуши­телей, вентиляторов, калориферов и др.) принимаем 20% от общих потерь:

H_мс = 0,2∙ (2570+113) = 537 Па

H_вент = h_cт +h_дин+h_м._c    = 2570+113+537 = 3220 Па                        

По данному расчету при номинальной производительности вентилятора Q=27,35 м³/с, общие потери напора сети воздуховода составляют 3220 Па, что соответствует рабочей характеристике двух последовательно установленных вентиляторов   Korfman AL 12-550/500

для Q=27,35 м³/с, Р_вент=1650 Па;

Р_вент⁼1650Па∙2=3300Па.

 

2.10.5 Расход тепла на нагрев приточного воздуха в холодный период года

N=1.2∙QB∙ (t₁—t₂) ∙0.24

N=1.2∙27,35∙3600∙ (16+0,3) ∙0,24=462210,6 ккал/ч=537 кВт

где:   t₁ – расчетная температура внутреннего воздуха в тоннеле, °С (+16 °С)

t₂– расчетная температура наружного воздуха в холодный период года.

N– мощность электрокалориферов на нагрев приточного воздуха, кВт.

 

2.11 Противопожарная защита подземных выработок

У каждого портала должен быть установлен пожарный щит, укомплекто­ванный первичными средствами пожаротушения, немеханизированным пожар­ным инструментом и инвентарем в соответствии с ППБ 01-03.

Расчет расхода воды на пожаротушение в выработке проводится согласно СНиП 2.01.55-85

Объем выработки V=L∙F=4090m∙24,62m=100696m³, с учетом категории производства по пожарной опасности «В» (категорию по пожарной опасности считают технологи или электрики по Н11Ы05-03, но для горных вы­работок, где нет выхода метана, обычно принимают не меньше «В») находим расход воды на пожаротушение – З0 л/сек.

При скорости воды в трубах не более 3м/сек (СНнП2.04.01-85,п.7,6) по таблице гидравлического расчета определяем, что диаметр трубы должен быть не меньше 100мм, что соответствует пункту п.8.46 СниП2.04.02-84.

Водопровод должен быть кольцевым, т.е. нужно проложить две трубы по 100мм или 125мм.

Подбор пожарных резервуаров:

Объем резервуаров для пожаротушения принимается согласно СниП2.04-84п.2.24 на три часа тушения пожара, значит

У=30л/сек∙3600∙3=324000л=324м , принимаем к установке 2 резер­вуара по 150м³ или один по 300м³.

Вода на пожаротушение подается насосами (1-рабочий, 2-резервный).

Насосы устанавливать в приямке, чтобы были под заливом или по­гружные. Подбираются насосы по расходу и по требуемому напору, в данном случае требуемый для трубы 125мм требуемый напор составит – 317м, для трубы 150мм требуемый напор составит – 125м.

Количество и объем резервуаров, приняты в соответствии с СНиП 2.04.02-84 гл.15. Время восстановления противопожарного запаса воды принято 24ч.

У каждого портала на территории площадки должен находиться противо-пожарный склад площадью не менее 15,0м и высотой не ниже 2,5м.

Для пожаротушения применяются насосы СР 120-5-1. Перечень оборудования приведена в таблице 2.2

 

Таблица 2.2 – Перечень необходимого оборудования и материалов на противопожарном складе

 

Запрещается использовать материалы, находящиеся в складе на нужды, не связанные с ликвидацией аварий. Материалы, израсходованные со склада при ликвидации пожара, должны быть пополнены в течение суток.

От пожарных резервуаров, расположенных на припортальных площадках, к сооружаемому тоннелю должен быть проложен стальной пожарно-техноло-гический водопровод диаметром 125×4мм, постоянно находящийся под давле­нием не ниже 0,4Мпа.

Пожарно-технологический водопровод диаметром 125×4мм должен про кладываться в тоннеле с размещением на нём задвижек, пожарных кранов и технологических вентилей для присоединения строительного оборудования.

Пожарный трубопровод при положительных температурах воздуха в вы-   ₍ работке должен быть постоянно заполнен водой и обеспечивать в наиболее уда­лённых от водоисточника пожарных кранах гидродинамический напор в преде­лах 0,5-1Мпа при расходе воды через один пожарный ствол. В холодный период года водонаполненный пожарно-технологический водопровод в выработках не­обходимо поддерживать в рабочем состоянии.

Расход воды на пожаротушение и пропускная способность трубопроводов определены из расчета обеспечения пожаротушения от пожарных кранов 1 струя 5,0 л/с и подачи технологического расхода 21,0мЗ/ч. Система пожарно-технологического водопровода запроектирована из расчета пропуска норма­тивного расхода 60,0м /час.

Источником водоснабжения являются внеплощадочные сети водоснабже­ния. В качестве резерва для противопожарного водоснабжения предусматрива­ется использование трубопровода сжатого воздуха, для чего устраиваются места их закольцовки с разделительными задвижками.

В соответствии с ПБ 03-428-02 «Правила безопасности при строительстве  метрополитенов и подземных сооружений» на пожарно-технологическом во­допроводе устанавливаются пожарные краны д_у =65мм в следующих местах: на всех горизонтальных выработках — через каждые 100м; в призабойной зоне не далее 30м от ТПК;

В забоях и в местах хранения аварийного запаса материалов и оборудова­ния пожарный кран должен комплектоваться специальным ящиком с надписью «Пожарный кран». В ящике должен находиться пожарный рукав длиной 20м с соединительными головками на концах и пожарным стволом.

Удаление сточных вод в проекте предусмотрено в систему водоотвода, со­стоящую из напорных трубопроводов и лотков.

Для отключения отдельных участков пожарно — технологического водо­провода на нем предусматривается установка задвижек с шагом 200м.

Пожарный трубопровод наращивается по мере продвижения забоя. Со­единение звеньев должно выполняться на фланцах.

Первичные средства пожаротушения (огнетушители, песок) должны раз­мещаться:

в околоствольных дворах;

в горизонтальных выработках с огнестойкой обделкой — через 300м; в призабойной зоне не далее 30м от груди забоя. В тоннеле должно быть оборудовано место для стоянки передвижной ус­тановки порошкового пожаротушения типа ОП-500. По каждому месту первичные средства пожаротушения должны быть укомплектованы не менее чем двумя огнетушителями и ящиком с песком вме­стимостью 0,2м³. В забоях и местах аварийного запаса материалов и оборудо­вания ящики с песком должны комплектоваться совковой лопатой. Электрокамеры в подземных выработках должны быть обеспечены углекислотными огнетушителями (не менее 2шт.). На всех местах хранения первичных средств пожаротушения должны быть вывешены таблички с надписями «Огнетушители», «Песок». Окраска ящиков с песком и другого противопожарного оборудования должна быть вы­полнена согласно ГОСТ «Цвета сигнальные и знаки безопасности».  В качестве мер, предотвращающих пожар, должны также соблюдаться следующие требования:

–запрещается складировать лесоматериалы и другие горючие материалы в подземных выработках, захламлять их и загромождать проходы;

–запрещается хранить в подземных выработках горючие жидкости, балло­ны с кислородом, ацетиленом и другими горючими газами в объемах, превы­шающих потребности на одну рабочую смену;

–горюче-смазочные материалы должны доставляться к месту работы в металлической закрывающейся таре. Обтирочные материалы разрешается перево­зить к местам работ и хранить там, в течение смены в металлических ящиках с крышками в количестве, не превышающем сменной потребности.          Использо­ванные обтирочные материалы должны ежесменно вывозиться из горных выра­боток в закрытых металлических ящиках;

– промывать и чистить бурильные молотки в подземных выработках раз­решается только в специально устраиваемых проветриваемых камерах, закреп­ленных крепью из несгораемых материалов и обеспеченных средствами пожаротушения.

Огневые работы в подземных выработках должны выполняться в соответ­ствии с Инструкцией по производству сварочных и других огневых работ в под­земных выработках. При строительстве подземных выработок должен быть в наличии аварий­ный запас материалов, инструмента, инвентаря, противопожарных и других средств защиты в соответствии с ПЛА (планом ликвидации аварии).

Работы по ликвидации пожаров в сооружаемом объекте должны выпол­няться только со стороны свежей струи воздуха в соответствии с ПЛА (планом ликвидации аварий) Условия безопасной эвакуации людей при пожаре должны соответство­вать ГОСТ 12.1.004.-91 «Пожарная безопасность. Общие требования». При возникновении пожара в выработках необходимо, в первую очередь, уда­лить из них горящий автотранспорт или находящийся на них источник пожара, затем тушить источник пожара за пределами выработки. При невозможности удаления пожар локализовать и тушить в месте его возникновения, используя необходимые мероприятия по пожаротушению.

К восстановительным работам разрешается приступать лишь после того, как пожар будет полностью потушен, сооружение проветрено и анализами ус­тановлено отсутствие в рудничном воздухе токсичных газов.

Для нейтрализации воздействия на людей опасных факторов (образование токсичных и взрывоопасных газовоздушных смесей, задымление, высокая тем­пература) предусматривается групповое хранение изолирующих самоспасате­лей.

Самоспасатели должны располагаться в забоях, в удаленных от выходов выработках и в других местах на маршрутах эвакуации людей с рабочих мест согласно ПЛА.

Общее количество самоспасателей в местах хранения должно превышать численность работающих на объекте в наиболее многочисленной рабочей смене не менее чем на 10%.

Самоспасатели должны храниться в специальных ящиках. Места хранения должны быть обозначены, освещены, пронумерованы и нанесены на схемы гор­ных работ ПЛА.

 

2.12 Расчет деформации тоннеля

Возможная деформация тоннеля определяется в соответствии с методикой, изложенной в СНИП II-94-80. Исходные величины для расчета: максимальная глубина заложения выработки Н=206м; плотность налегающей толщи пород γ=0.022Мн/м³; средневзвешенная прочность вмещающих пород на одноосное сжатие R=20МПа; радиус тоннеля в проходке r=9,7м;  несущая способность не менее 0,5 МПа .

В  зависимости от глубины заложения  и средневзвешенной прочности горных пород в радиусе 4r по графику семейств кривых U_T= f(R,H) определяем величину типового смещения пород  U_T= 20мм. Величину конечного оседания определяем из формулы

U_n= U_T∙k_α∙k_θ∙k_S∙k_b∙k_t , м

где    k_α– коэффициент, учитывающий угол падения пород;

k_θ – коэффициент, учитывающий направление выработки;

k_S= 0,2(b-1)- коэффициент, учитывающий форму поперечного сечения выработки;

b – ширина выработки в проходке;

k_b– коэффициент, учитывающий влияние параллельной, близкорасположенной выработки;

k_t– коэффициент, учитывающий время устойчивого существования выработки ( при  t> 15 лет, k_t=1).

Применительно к рассматриваемым условиям значения коэффициентов, входящих в формулу (1), составляют k_α=1; k_θ=1,2; k_S=0,2(15-1)=2,8;  k_b=1,2; k_t=1 величина конечного оседания кровли тоннеля составит

U_n= 20∙1∙1,2∙2,8∙1,2∙1=80,64 мм

Что гораздо меньше деформации для железобетонной крепи 100-125 мм [1,2].

Рассчетная нагрузка на крепь определяется из формулы:

Р=Р_Н∙k_n∙k_np , МПа

где Р_Н– нормативная удельная нагрузка. Определяемая в зависимости от величины конечного смещения U_n и ширины выработки b (Р_Н=60кПа);

k_n– коэффициент перегрузки k_n=1,1; k_nр— коэффициент влияния способа проведения выработки ( при щитовом способе выемки породы и отношении  Н/R_c=206/20=10<16  k_nр=0,6).

Р=60∙1,1∙0,6=39,6 КПа= 0,0396 МПа.

Величина действующего горного давления меньше несущей способности крепи 0,5 МПа. Устойчивость двухслойной железобетонной крепи можно оценить (проверить) дополнительно по величине деформации, обусловленной жесткостью крепи  χ=20,9 кПа/см [3] или 0,0209 МПа/см из формулы:

U=P/χ= 0,0396 0,0209=1,895см=19мм < U_n=80,64мм

Взаимное влияние параллельных выработок исключается при расстоянии между ними (тоннелем и штольней) больше величины определяемой из формулы

L=n∙(12,5∙ γ/mR+k₀)∙(b₁+b₂/4)∙H, м

где   n₀– коэффициент, учитывающий направление проведения выработки (вкрест простирания пород n₀=1, по простиранию n₀=1,2);

γ– плотность пересекаемых пород, Мн/м³;

m– коэффициент условий работы;

R– предел прочности вмещающих пород на одноосное сжатие, МПа;

K– коэффициент, учитывающий прочностные характеристики вмещающих пород; b₁ и b₂ – ширина близ расположенных выработок;

Н – глубина заложения выработки, м.

При значениях исходных данных n₀=1,0; γ= 0,022 Мн/м³; m=0,95; R=20 МПа; k₀= 0,0085; b₁=8,1м; b₂=5м; Н=206м безопасное расстояние между тоннелем и штольней должно быть не менее

---

Страницы 1 2 3 4