Замена расстрелов

Подготовительные работы. При замене расстрелов в стволе важное значение имеют подготовительные работы. От их качества и объема зависит продолжительность остановки подъемного комплекса для демонтажа расстрелов. Перед заменой расстрелов производятся контроль их технического состояния и необходимые измерения, по возможности осуществляется замена деталей крепления в соединительных узлах. Если из-за коррозии болтовые соединения разобрать невозможно, то их удаляют при помощи сварочных работ или механическим способом. При наличии в стволе сети сжатого воздуха для этой цели используют отбойный молоток. Одновременно на шахтной поверхности заготавливают новые расстрелы, накладки, кронштейны.

Для разметки углублений в расстрелах применяют шаблоны двух типов. Первый тип шаблонов (рис. 9.5, а) изготавливают на всю длину расстрела из полосовой стали. Шаблон укладывают на полку балки и специальным приспособлением очерчивают места будущих «лежек», которые затем обрабатывают специальным станком.

В последнее время вместо вырезки в балках углублений для проводников делают накладные «лежки» из листовой стали толщиной 10 мм, длиной 220 мм и шириной в зависимости от принятого размера проводника (рис. 9.5, б).

В стволах, где имеет место сдвижение горных пород, часто применяют составные расстрелы, которые должны отвечать следующим техническим условиям на их изготовление и приемку:

- привариваемые накладки должны быть ровными;

- места сварки тщательно зачищены;

- кромки стыков заготовок расстрелов, а также кромки накладок после автогенной резки должны быть очищены от наплывов и неровностей до чистого металла;

- сварка должна производиться квалифицированным рабочим;

- по наружному виду сварной шов должен иметь равномерную чешуйчатую волнистую поверхность, одинаковую по всей длине, наплавленный металл должен быть плотным и хорошо приваренным, без трещин, пережогов, пористости и раковин;

- обнаруженные в сварных швах дефекты должны быть вырублены и вновь заварены, заварка или подварка дефектных мест без вырубки не допускаются;

- проверку качества сварного шва производят внешним осмотром, обстукиванием молотком, контрольным высверливанием швов на дефектных участках, выявленных наружным осмотром, и обстукиванием (высверливание может быть заменено инструментальным контролем).

Для сверлений отверстий в расстрелах применяют кондукторы, отличающиеся конструкцией и назначением. Существуют кондукторы для сверления отверстий в концах расстрелов и для крепления лестниц и брусьев.

Отверстия в расстрелах могут сверлиться как вручную, так и с помощью переносного устройства, позволяющего в одну смену просверливать отверстия в 20 расстрелах. Устройство, показанное на рис. 9.6, представляет собой электросверло 8, перемещаемое вдоль и поперек расстрела на каретках 9 и 2 соответственно по рейкам 3 и 1. Сверло подается винтом 4 с маховиком 5, а поперечная каретка — винтом 7 с маховиком 6.

Подготовка подъемного сосуда. Замена расстрелов производится с подъемных сосудов, подвесных или переносных полков, многоэтажных устройств.

Для замены расстрелов в стволе подъемный сосуд оснащается откидными (выдвижными) площадками, предохранительными полками и съемным защитным зонтом, если отсутствует постоянный.

Защитный зонт, устанавливаемый над подъемным сосудом, предназначен для защиты людей, находящихся под ним, от травмирования падающими сверху предметами. Он должен закрывать всю площадку, над которой установлен, иметь, как правило, конусообразную форму. В некоторых случаях на зонте устанавливают дополнительные предохранительные полки для защиты рук работающих. Полки должны легко переводиться из транспортного положения в рабочее и обратно. Конструкция зонта должна выдерживать удар падающего металлического предмета массой не менее 10 кг.

Площадки предназначены для размещения на них людей при невозможности выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту ствола с крыши или смотровой площадки подъемного сосуда под защитой зонта. Откидные (выдвижные) площадки могут быть как стационарными, так и съемными. Используя площадки, следует предусматривать средства для крепления их в рабочем и транспортном положении. Площадки дополнительно подстраховывают канатными (цепными) стропами. Они должны легко и быстро устанавливаться и сниматься с подъемного сосуда. Конструкция узлов крепления площадки должна исключать их заклинивание во время работы. Площадка должна приводиться в рабочее и транспортное положение легко, быстро и без больших затрат физических усилий. Для подъема площадок, имеющих длину более 1,2 м, целесообразно применять средства механизации. В них следует избегать острых граней, узлов и заусениц для исключения травмирования исполнителей во время работы.

Над откидной площадкой для защиты находящихся на ней людей следует устанавливать откидной предохранительный полок или зонт, крепящийся к подъемному сосуду на шарнирах. В рабочем положении он перекрывает всю площадь откидной площадки, а в транспортном положении не выступает за габариты подъемного сосуда и не препятствует его движению по стволу.

Реже применяют выдвижные полки. Их оснащают устройствами, предотвращающими самопроизвольный выход в рабочее положение при движении подъемного сосуда. Зонты над площадкой устанавливают в тех случаях, когда невозможно применять полки.

Конструкцию как полков, так и зонта рассчитывают на выдерживание удара падающего металлического предмета массой не менее 10 кг. Полки или зонт должны легко монтироваться, демонтироваться, иметь простую конструкцию, позволяющую их изготовление в механической мастерской шахты. При необходимости на зонт или полки устанавливают выдвижные (откидные) щитки для предотвращения повреждения рук работающих случайно падающими предметами.

Площадки следует оснащать решетчатым съемным или стационарным ограждением, имеющим простую конструкцию. В своей нижней части съемные ограждения имеют сплошную обшивку для предохранения падения в ствол инструментов, приспособлений и материалов.

При замене расстрелов с подъемных сосудов и переносных полков необходимо применять также рабочие и предохранительные полки, монтируемые в стволе. Рабочий полок предназначен для размещения рабочих при демонтаже и монтаже расстрелов. Предохранительные полки устраиваются на 5 м выше и ниже рабочего полка. Верхний предохранительный полок оснащается проемом с откидными лядами. Через этот проем осуществляется доставка материалов, людей и т. д. Настилку полков производят поочередно: вначале верхний — предохранительный, затем нижний — рабочий. Предохранительный полок настилают выше предполагаемого места работы на один ярус расстрелов. Снимаются полки в обратном порядке.

Технологическая схема подачи расстрела к месту установки. Новый расстрел при помощи каната вспомогательной лебедки доставляют к стволу. Один конец расстрела закрепляется к прицепному устройству каната вспомогательной лебедки, а на другой — закрепляют концевой отбойник. В качестве прицепного устройства целесообразно использовать прицепное устройство проходческой бадьи или обычный ковш. В качестве подвесного устройства концевого отбойника применяется типовой строп, на концах которого навешаны планки. Концевой отбойник представляет собой короткий отрезок расстрела заостренной формы.

Расстрел после его зацепления и навески концевого отбойника опускают в требуемое отделение ствола. Рабочие размещаются на подъемном сосуде с инструментом и приспособлениями и опускаются к месту работ.

Во время спуска непрерывно наблюдают, чтобы подвешенный на канате расстрел опускался несколько ниже подъемного сосуда. При зависании расстрела немедленно подают команду «Стоп» и продолжают движение лишь после ликвидации опасности. Перед снятием зависшего расстрела вначале следует убедиться в том, чтобы канат вспомогательной лебедки не имел напуска.

Расстрелы небольшой длины доставляются в подъемном сосуде, при этом крыша с одной стороны сосуда снимается.

Демонтаж расстрела. На практике в основном применяют два способа демонтажа вышедшего из строя расстрела. Согласно первому способу, сначала вырубается с одной стороны бетон в лунке расстрела на глубину заделки, затем с другой — на двойную глубину. После расстрел подвигают в сторону глубокой лунки и первый конец расстрела выводят из мелкой лунки.

По второму способу бетон из лунок выбирают на глубину заделки расстрелов, но одна из лунок делается пирамидальной. Конец расстрела из этой лунки поднимают при помощи вспомогательной лебедки, и демонтируемый расстрел выводят из мест заделки.

Первый способ целесообразно применять при большой толщине стенок крепи и малой водообильности вмещающих пород, второй способ — при малой толщине стенок крепи и большой водообильности пород. На практике наиболее часто применяется первый способ, так как в этом случае заделка лунок проще.

В случае если торцы расстрелов не расшатаны; то среднюю их часть вырезают и вставляют новые вставки.

Расстрел в трех точках подвешивается тросом диаметром 12,5 мм к вышележащему расстрелу и перерезается. Каждая часть балки убирается в этаж клети, после чего приступают к установке нового расстрела.

Монтаж нового расстрела. Новые расстрелы устанавливают в лунки демонтированных или в лунки, подготовленные рядом с оставленным концом расстрела. Установка составных расстрелов или расстрелов к консолям, ранее замурованным в крепи ствола, менее трудоемка по сравнению с монтажом цельных.

При замене расстрелов, концы которых установлены в водонепроницаемой крепи, следует принимать меры для предотвращения прорыва воды и плывунов из лунок с предварительным проходом контрольных шпуров. В этом случае изношенный расстрел отрезают возле крепи ствола, а новый крепят к кронштейнам, закрепленным в крепи.

Крепление расстрелов к стенке ствола можно выполнить заделкой концов в лунках; приваркой или прибалчиванием к закладным деталям; с помощью распорных штанг.

После установки расстрелов производят проверку правильности выполнения работы. Для проверки расстояния между расстрелами по вертикали применяют дистанционные шаблоны. Для проверки правильности установки расстрелов в горизонтальной плоскости применяют рейку и уровень. Ориентировку уложенных расстрелов относительно отвесов производят при помощи металлического маркшейдерского треугольника.

Уточнение мест расположения лунок производится с помощью отвесов, опущенных с расстрелов контрольного яруса. Долбление лунок производится отбойными молотками. Пользуясь рейкой и уровнем, укладывают расстрелы в горизонтальной плоскости. Расстрелы устанавливаются строго по отвесу, пользуясь проверочной лопаткой, устанавливаемой в вырубки («лежки») расстрелов. Металлическим шаблоном выверяют горизонтальное расстояние между балками, одновременно проверяя положение расстрелов проверочными лопатками.

Для выравнивания концов расстрела применяют прокладки из листовой стали. Для закрепления расстрелов концы их расклинивают в лунках кирпичом, крепкой породой, дубовыми или металлическими клиньями. Чтобы при заделке конца не нарушалось положение расстрелов, между ними забивают временные деревянные распорки.

Для полного заполнения лунки бетоном выставляется деревянная опалубка. Для этого на расстрел одевается хомут и плотно затягивается болтами. В этот хомут упираются стойки, которые поддерживают опалубку, прижимая ее к стенкам ствола.

Окончательно расстрелы в лунках заделывают кирпичом на растворе с соотношением цемента и песка 1:3, а иногда литым бетоном. Для быстрого схватывания раствора следует добавить в него различного рода ускорители. Заделывать лунки можно также набрызгбетоном. С целью предотвращения выщелачивания раствора из крепи ствола иногда осуществляют оштукатуривание лунок цементным раствором с добавлением жидкого стекла.

Долбление лунок для закрепления расстрела при замене армировки является трудоемкой и малопроизводительной операцией. В некоторых случаях новые расстрелы устанавливают между старыми, подлежащими замене. В таких случаях для разделки новых лунок можно применить усовершенствованный телескопический перфоратор ПТ-36 с двумя дополнительными приспособлениями (рис. 9.7). У этого перфоратора цилиндр телескопа 7 укорочен на 340 мм, а в шток телескопа 1 ввинчен винт с приваренной к нему скобой 2, на стяжные болты перфоратора установлены планки 3 с гайками. При бурении лунки перфоратор при помощи скобы 2, планки 3 и винта с гайкой прикрепляется к ближайшим проводникам. На верхний расстрел нанизывают скобу 5, по которой болтами прикреплена ручная лебедка 4 от бурового станка НКР-100, и лебедки зацепляют за скобу 6, что удерживает перфоратор в нужном положении. Для бурения лунок применяют коронку диаметром 130 мм. Размеры лунок соответствуют размерам расстрела, что позволяет меньше расходовать бетона при армировании и достичь заделки расстрелов. На разделывание лунки затрачивается 1 ч и более времени. При замене старого расстрела он разрезается на части с помощью сварочных работ. При невозможности применить сварочные работы расстрел разрезают на части с помощью ручного рельсорезного станка. Замена расстрелов при наличии спаренных проводников затруднительна из-за необходимости демонтажа проводников, выдачи их на поверхность и последующей доставки к месту установки.

Специальное приспособление (рис. 9.8) позволяет время замены расстрелов сократить на 30 %. Приспособление состоит из планок 1, изготовленных из полосы 50х10 мм длиной 200 мм. гаек 2, накручиваемых на шпильки 3. Гайки накручивают на шпильки на всю длину их резьбы к ее середине. Планки устанавливают между проводниками 4. При отвертывании гаек от середины к периферии шпильками планки раздвигают проводники на ширину расстрела. Освобожденный расстрел демонтируют. После установки нового расстрела гайки закручивают к центру в исходное положение.

В шахтных стволах, подверженных влиянию очистных работ, монтируемый расстрел оснащают узлом податливости, При этом каждую часть расстрела заводят в лунки раздельно, после чего производят его сборку.

Заделка лунок. При заделке лунок песчано-цементным раствором устанавливается опалубка. Существуют опалубки различной конструкции и назначения. На практике применяется чаще металлическая опалубка (рис. 9.9) для заделки концов расстрелов. Опалубка имеет распорно-клиновой механизм, выполненный в виде скобы, и входящий в него клин, взаимодействующий с распорной вилкой, — этим осуществляется надежный распор. Опалубка имеет два металлических щитка 8, соединенных между собой при помощи разъемных шарниров 7. В каждом щитке, с одной стороны оклеенном слоем микропористой резины 9, имеется вырез по профилю половинного сечения балки, из которого изготовлен элемент. Пористая резина клеится с помощью клеев лейконата БФ-10 и термоплена. Опалубку к бетонной стенке плотно прижимают распорно-клиновым механизмом 4, который состоит из неподвижно закрепленного основания 1 в виде скобы с приваренной бобышкой 3 для направления клина 11, зажимной планки 2, двух болтов 5, направляющего штифта 6 и подвижной распорной вилки 10. К одному из щитков опалубки приварен штуцер 12 с краном для подачи раствора по высоконапорному шлангу.

После окончательной установки, расклинивания и выверки детали следует удалить наплывы с поверхности бетона на площади, равной площади щитков опалубки. После этого устанавливаются щитки опалубки, которые соединяются шарнирами. На верхней и нижней полках крепятся распорно-клиновые механизмы, с помощью которых щитки плотно прижимаются к бетонной стенке. Сила прижатия определяется конфигурацией клина и силой наносимого по нему удара.

Цементно-песчаный раствор специально подобранного состава подается при помощи растворонасоса по высоконапорному шлангу из сместителя на опалубку. Контроль за давлением осуществляется манометром.

При достижении расчетного давления кран, приваренный к опалубке, закрывается, а клапан избыточного давления отключает насос. После достижения необходимой прочности бетонного камня опалубка снимается.

На практике используется опалубка более простой конструкции. Она состоит из двух половин, каждая из которых имеет профильный вырез одной стороны профиля расстрела. Половины между собой соединяют скобами. Опалубку прижимают к крепи ствола при помощи стержней. На металлопрофиле стержни крепят струбцинами. В верхней части опалубки имеется окно для заполнения лунки бетоном, которое закрывается задвижкой.

Закладка бетона на опалубку осуществляется, как правило, вручную, но при наличии сжатого воздуха может быть применен пневматический бетоноукладчик. Бетоноукладчик (рис. 9.10) состоит из резервуара, сваренного из листовой стали толщиной 4—5 мм в виде кожуха, загрузочного бункера и клапана. В месте соединения бункера с корпусом резервуара имеется резиновая прокладка. При закрытом вентиле клапан опускают и раствор бетона загружают в резервуар. Клапан при помощи рычага прижимают к нижней части бункера, и после этого открывается вентиль. Сжатый воздух, поступая в верхнюю часть резервуара, прижимает клапан к резиновому уплотнению и одновременно давит на раствор бетона. Под давлением воздуха, поступающего по трубе 7 диаметром 50 мм в нижнюю часть резервуара, раствор перемещается по направляющей трубе к месту укладки. Бетоноукладчик благодаря простоте его конструкции может быть изготовлен в механических мастерских шахты.

Применяется также деревянная опалубка. Для этого на расстрел надевают хомут и плотно затягивают болтами. В этот хомут упираются стойки, которые поддерживают опалубку, разжимая ее к стенкам ствола. Для заделки расстрелов применяется быстротвердеющий бетон М150-300.

Раствор для заделки лунок целесообразно готовить на шахтной поверхности и транспортировать к месту работ в контейнере для доставки бетона. Контейнер имеет прямоугольную форму. Днище его срезано под углом 60°. В боковой стенке проделано окно, перекрываемое шибером. Чтобы контейнер стоял в вертикальном положении, к его днищу приварена рамка из уголка. Для панцировки контейнера под скип или клеть предусмотрены стропы из каната диаметром 18,5 мм. В металлических деталях контейнера устанавливают приспособление, предохраняющее стропы от истирания.

Контейнер к месту работ можно доставлять как в подъемном сосуде, так и над ним.