§ 28. Контроль проходки и крепления ствола

Маркшейдерские работы при проходке ствола включают: контроль положения центрального отвеса в раструбах подвесного полка, закрепление центрального и вспомогательных отвесов на промежуточных горизонтах при проходке глубоких стволов, регулярную передачу высотной отметки по стволу, периодический контроль центрирования металлической опалубки, периодические замеры толщиной крепи, плановую и высотную съемку пересекаемых пластов полезного ископаемого, съемку вывалов, в особых случаях замеры притоков воды в ствол, периодический контроль состояния крепи ствола, привязку в плане и по высоте сопряжений и приствольных камер, задание направлений на проходку и крепление приствольных камер, замер выполненных объемов работ, ведение журнала проходки ствола, профильную съемку стенок ствола.

Чтобы своевременно выполнять перечисленные операции и замеры, необходимо постоянное знание состояния горнопроходческих работ в стволе и положение проходческого оборудования. Одни маркшейдерские работы можно выполнять во время бурения шпуров или бетонирования стен, другие — только в короткие паузы между уборкой породы и спуском опалубки, третьи — лишь после перепуска проходческого полка и т. д.

Отвес представляет собой физическую систему, законы движения которой довольно сложны и до конца не изучены. Чтобы принимать какие-либо практические решения при работе с отвесом, необходимо знать основные физические законы маятника и механизм действия внешних сил на отвес.

Если действие внешних сил на маятник прекращается, то его колебания затухают и наступает состояние относительного покоя.

Относительного потому, что на точку подвеса маятника действуют силы вращения Земли. И как любая система, он имеет собственные колебания. Пока мы не знаем законов, пользуясь которыми могли бы определить амплитуду собственных колебаний. Из практики, однако, известно, что отвес, груз которого погружен в так называемую демпферную жидкость, совершает колебательные движения. Период колебаний такого отвеса настолько велик, что создается иллюзия его неподвижности.

Отвес, применяемый в стволе, представляет собой колебательную систему с физическим маятником (рис. 54, б). В системе две точки подвеса: нижняя А у где груз отвеса прикрепляется к нити (проволоке, тросу), и верхняя Я, где нить прикрепляется к неподвижной опоре.

Чтобы отвес совершал колебания только вокруг верхней точки подвеса, необходимо условие, при котором прямая, служащая продолжением нити, проходила бы через центр масс груза. Такое состояние возможно тогда, когда на нить отвеса и груз не будут действовать внешние силы (воздушный поток, капеж и др.). Поскольку полностью исключить действие внешних сил на отвес в стволе невозможно, отвес совершает колебания вокруг верхней и нижней точек подвеса. На основные колебания, присущие математическому маятнику, накладываются колебания физического маятника (груза), что резко изменяет наблюдаемую картину движения нити отвеса. Вместо гармонических колебаний мы имеем дело со сложным движением, Ае позволяющим точно определить положение покоя отвеса. Побочные, или так называемые релаксационные, колебания отвеса очень сложны и практически не поддаются учету.

Усилия, возникающие от падения капель воды, направлены вертикально вниз. Усилия воздушных потоков направлены как вертикально, так и горизонтально. Горизонтальные воздушные потоки и создают в основном те внешние усилия, которые выводят отвес из состояния относительного покоя и создают побочные колебания. Увеличение массы груза уменьшает раскачку отвеса. В практической работе стараются делать груз отвеса вытянутым по вертикали. Это уменьшает действие капежа и позволяет защитить груз от боковых усилий воздушных потоков. Поскольку величина амплитуды собственных колебаний неизвестна, стараются не применять чрезмерно длинных отвесов и больших грузов. Груз центрального отвеса представляет собой пакет из рудничных рельсов или рельсов нормальной колеи. Высота груза 0,5—0,8 м. Массу груза увеличивают с глубиной ствола. Простота конструкции груза и точное знание его массы позволяют легко контролировать натяжение тросика отвеса, а вытянутая форма удобна для защиты его от биения воздушных потоков в забое.

Груз отвеса должен быть таким, чтобы запас прочности тросика был не менее пятикратного. Для тросов иностранного производства запас прочности подсчитывают по паспортным данным, а для тросов отечественного производства — по соответствующим ГОСТам. При отсутствии паспортов необходимые технические характеристики можно получить в лабораториях, которые производят испытания подъемных канатов.

В стволах угольных шахт вентиляторы местного проветривания выключать нельзя, тем более в режимном забое, когда в работе могут находиться два вентилятора. Чтобы уберечь груз отвеса от ударов воздушных потоков, его помещают в отрезок металлической вентиляционной трубы диаметром 600—800 мм. Низ трубы присыпают породной мелочью. В обводненных стволах необходимо следить за тем чтобы груз отвеса не заливало водой.

При проходке стволов глубиной 400 м и больше верхнюю точку подвеса центрального отвеса переносят ближе к забою на специальный расстрел, устанавливаемый с подвесного полка. Если расстрел располагают на главной оси ствола, то переносят и точки подвеса вспомогательных отвесов. Положение покоя отвесов определяют, пользуясь различного рода приспособлениями со шкалами.

При каждом перепуске проходческого полка вниз проверяют положение центрального отвеса в раструбах на каждом этаже полка и положение распорных домкратов. Трос при неотклоненном положении отвеса должен находиться в центре раструбов. Контроль центрирования опалубки. Створчатую или секционную опалубку принимают и проверяют на заводе. На горизонтальной площадке измеряют диаметр опалубки на каждой секции. С верхнего пояса отвесами проверяют вертикальность каждой секции. Отклонения от проектных размеров фиксируют в акте. Секции или створки опалубки нумеруют. Номера закрепляют сваркой на верхнем поясе.

Первую установку (разгонку) опалубки в стволе производят особенно тщательно. Положение опалубки проверяют по верхнему и нижнему поясам от центрального отвеса в восьми точках, затем проверяют вертикальность каждой секции. Такая проверка нужна для того,чтобы в дальнейшей работе знать величину перекоса опалубки при несовпадении размеров по верхнему и нижнему поясам. После разгонки опалубки опускают вспомогательные отвесы и составляют эскиз расположения ее секций с привязкой к осям бадей и главной оси ствола. Эскиз помещают в журнал проходки ствола.

Периодический контроль центрирования опалубки делают через три-четыре заходки, совмещая его с геологической съемкой и контролем толщины крепи. Все зарисовки и данные замеров помещают в журнал проходки ствола. Привязки замеров и зарисовок по вертикали делают от высотного репера, расположенного чуть выше нижнего этажа проходческого полка.