Нитрид тория




Худениус первый сообщил о получении нитрида тория при нагреве смеси хлорида тория и хлорида аммония в токе хлористого водорода. Продукт реакции, белый порошок, повидимому, имел другой состав, чем полученное позднее соединение Th3N4 коричневого цвета.

Муассан и Этард сообщают об образовании нитрида тория при нагреве карбида тория в токе аммиака, а Матиньон и Коульшюттер наблюдали устойчивую абсорбцию газа при нагреве в токе азота окиси тория с магнием (или алюминием). Дюзинг и Хюнигер обнаружили образование небольших количеств нитрида тория с низкой электропроводностью при осаждении тория на раскаленной вольфрамовой нити (в токе азота, из галоидных соединений).

Нитрид тория состава Th3N4 был получен нагревом металла с азотом. Быстрое охлаждение этого продукта вызывало частичный его распад. Рундле первый указал на существование кубического мононитрида тория. Пропуская аммиак над стружкой тория, Чиотти нашел кубический мононитрид (а = 5,21 А), а также нитрид с более высоким содержанием азота (Th2N3) с гексагональной решеткой (а = 3,87А, с = 6,16 А), неустойчивый при высоких температурах. Мононитрид устойчив до 2 600°. Температура плавления (в атмосфере гелия) 2 630 ± 50°.

Нитрид Th3N4 разлагается водой по реакции


Нитрид тория

Этот нитрид, по данным Хэгга, имеет металлический характер. Термодинамические характеристики нитрида приведены в нескольких исследованиях.

Возможно, что образцы нитрида тория, ранее определенные как Th3N4, на самом деле идентичны с гексагональной фазой, имеющей, по данным Чиотти, состав Th2N3.

Производительность гидромониторов




Производительность гидромониторов является одним из важнейших показателей гидромониторно-землесосных комплексов. Она определяет тип, число гидромониторов и насосов и в большей степени влияет на выбор диаметра водовода, систем водоснабжения и гидротранспорта, а также на трудовые и материальные затраты (рис. 7.20). При расчетах гидромеханизации горных работ пользуются часовой и годовой эксплуатационными производительностями.
Часовая производительность (расчетная), м3, гидромониторно-землесосных комплексов по воде (гидромониторов) карьера или гидроучастка определяется по формуле


Производительность гидромониторов

где W — годовой (средний) объем породы, подлежащей разработке, м3; q — удельный расход воды (см. табл. 7.6), м3 / м3; Nд — число рабочих дней в году; nсм — число рабочих смен в сутки; t — продолжительность смены, ч; kз — коэффициент запаса воды (kз = 1,1); Kв — коэффициент использования комплекса во времени (табл. 7.8).


Производительность гидромониторов

Тип и число рабочих гидромониторов подбирают в соответствии с объемом работ. При расчете числа гидромониторов учитывают не только конструктивные данные и техническую производительность, но и конкретные производственные условия.


Производительность гидромониторов

Число рабочих гидромониторов, необходимых для размыва заданного количества породы, определяется по формуле


Производительность гидромониторов

где Qт — техническая водопроизводительность гидромонитора, м3/ч; K’ — коэффициент, учитывающий конкретные производственные условия.
Общий коэффициент K’ определяется по формуле


Производительность гидромониторов

где К1′ — коэффициент, зависящий от высоты забоя (при высоте 3—5 м К1′ = 0,9; при 5—15 м — К1′ = 1; более 15 м — К1′ =1,25); K2′ — коэффициент, учитывающий способ транспортирования пульпы, способ намыва и место укладки грунта (табл. 7.9); K3′ — коэффициент, учитывающий разнородность грунтов основания забоя (если удельный расход воды на подрезку грунта основания превосходит средневзвешенный расход по забою более чем на 15 %, К3′ = 0,85; в остальных случаях К3′ = 1,0); К4′ — коэффициент, учитывающий засоренность грунта в забое пнями, корнями, камнями и др. (при засоренности до 6 % от объема грунта К4′ = 1,0; 6—10 % — K4′ = 0,9; 10—15 % — К4′ = 0,85); K5′ — коэффициент, учитывающий количество мерзлого грунта в забое (K5′ = 1).
При напорном гидротранспорте водопроизводительность гидромонитора согласуется с производительностью грунтового насоса. Необходимое число гидромониторов в забое принимается с учетом одного резервного.


Производительность гидромониторов

Провода в электроразведке




В электроразведочных установках наиболее широко применяются геофизические провода типов ГПМП, ГПСМП и ГПСМПО.
Провод ГПМП (геофизический провод медный с полиэтиленовой изоляцией) используется для установок ВЭЗ с большими (8—10 км) разносами, а также в методах дипольного зондирования, заряда и др. Провод состоит из медных жил, покрытых изоляцией в виде сплошного слоя полиэтилена толщиной 0,8—1,0 мм. Его наружный диаметр 5,6 мм, электрическое сопротивление токоподводящей жилы 3,1 ом/км. Вес 1 км провода 73 кг.
Провод ГПСМП (геофизический провод сталемедный в полиэтиленовой изоляции) отличается наличием сталемедных жил, имеет наружный диаметр 4,6 мм и сопротивление токоподводящей жилы 10 ом/км. Он применяется в электроразведочных установках с длиной питающих Линий до 8—10 км. Вес 1 км провода 38 кг.
Провод ГПСМПО является облегченным вариантом провода ГПСМП (буква «О» означает «облегченный»). Его наружный диаметр 3,25 мм, сопротивление токоподводящей жилы 50 ом/км, вес 1 км провода 14,5 кг.
Рассматриваемый провод применяется в методах ВЭЗ и электропрофилирования с линиями AB до 2 км, а также в низкочастотной индукционной электроразведке, в методах отношения градиентов потенциалов, естественного поля и др.
Электрическое сопротивление изоляции проводов указанных выше типов составляет более 100 Мом/км. Наибольшее разрывное усилие имеет провод ГПСМП (свыше 200 кГ). Разрывное усилие проводов ГПМП и ГПСМПО превышает соответственно 135 и 100 кГ.
В электроразведочных установках небольших (до 500—1000 м) размеров применяются также легкие провода полевой связи в хлорвиниловой изоляции.

Рамные мосты




Жесткое объединение металлических опор и пролетных строений в рамных мостах позволяет получить конструкции с высокой вертикальной жесткостью, имеющие малую строительную высоту и легкие опоры-стойки. Положительные изгибающие моменты здесь в середине пролета меньше, чем в разрезных и даже неразрезных балках. При проектировании рамных мостов необходимо учитывать чувствительность подобных систем к неравномерным осадкам опор и изменению температуры. Для них характерны также усложнение монтажа и затруднительность унификации.
Поэтому металлические рамные конструкции в мостостроении имеют ограниченное применение. Попадание стоек рам в водоток не допускается. Использование рамных систем может оказаться рациональным в путепроводах, где легкие стойки мало стесняют видимость под сооружением, и в виадуках. Во многих случаях такая система позволяет создать сооружение с запоминающимся внешним видом.
На рис. 9.19 показан мост под автодорогу через реку Смотрич в г. Каменец-Подольске, перекрывающий пролет 148,9 м. В поперечном сечении поставлены две коробчатые рамы с наклонными стойками, объединенные ортотропной плитой проезжей части. Продольные и поперечные связи в конструкции отсутствуют вследствие высокой жесткости рам. Торцевые сечения стоек приварены к нижнему листу коробчатого сечения ригеля. Узел их сопряжения является одним из наиболее сложных в конструкции рамных мостов. Помимо непосредственного примыкания стоек к ригелю (см. рис. 9.19), возможно плавное сопряжение стоек и ригеля в единую рамную систему с использованием специальных вставок.


Рамные мосты

Другой пример: конструкция сооруженного в Германии рамного путепровода под однопутную железную дорогу (рис. 9.20). Ригели двух рам коробчатого сечения поддерживаются стойками, сходящимися к низу и имеющими единую опорную часть. На устоях каждый ригель имеет отдельные продольно подвижные опорные части.
Рамные мосты могут иметь решетчатую конструкцию стоек и ригеля. При этом облегчается монтаж благодаря малой массе монтируемых блоков и создаются условия для унификации элементов. На совмещенном мосту через каньон реки Раздан под однопутную железную и автомобильную дороги высота ригеля принята постоянной на всей длине моста, что облегчило изготовление конструкции и ее монтаж (рис. 9.21). Сварные сечения поясов и раскосов ригеля и стоек коробчатые, стойки и подвески — Н-образные. При этом конструкция узлов не отличается от конструкции узлов сквозных балочных пролетных строений.


Рамные мосты

Особенности и факторы влияющие на проектирование системы вентиляции в производственном цеху

Для того чтобы труд рабочих был безопасным и продуктивным, необходимо организовать систему вентиляции, которая обеспечит движение воздуха и тем самым, сделает его в помещение цеха более чистым.

Для того, чтобы правильно рассчитать мощность вентиляционной системы цеха, необходимо ознакомиться с санитарными правилами и нормами, в которых отражены данные вопросы.

Важными особенностями в проектировании системы вентиляции являются:

  • количество источников, делающих выброс вредных веществ в воздух цеха;
  • наличие технологических процессов, напрямую связанных с загрязнением воздуха в помещении цеха;
  • концентрация веществ находящихся в воздухе, на выветривание которых будет рассчитана мощность вентиляционной системы.

Для того, чтобы грамотно спроектировать вентиляционную систему цеха, следует учитывать такие факторы, которые, в дальнейшем, напрямую будут влиять на качество работы:

  • габариты производственного цеха, куда входит длина, ширина и высота помещения;
  • виды выполняемых работ, приводящие к загрязнению воздуха;
  • количество работников в цеху;
  • продолжительность рабочего времени, которое они находятся в помещении;
  • расположение рабочих мест;
  • уровень загруженности цеха.

Существует несколько видов проектирования вентиляционной системы для цеха, в разделе АР примеры проектов системы вентиляции, где вы сможете подобрать тот, который подойдет именно вам.

Этапы проектирования вентиляционной системы цеха

Проектирование системы вентиляции производственного цеха выполняется в определенной последовательности:

  1. Согласование технического задания между заказчиком и исполнителем.
  2. Расчет мощности вентиляционной системы в зависимости от специфики работы цеха и выбранного оборудования.
  3. Подготовка схемы вентиляционной системы.
  4. Обсуждение отдельных вопросов и особенностей, возникших при составлении схемы и согласование ее для дальнейших работ.
  5. Внесение изменений (при возникновении необходимости).
  6. Подготовка пакета документов для проведения работ.
  7. Подписание договора о предоставлении услуг.

Для проектирования и дальнейшего монтажа системы вентиляции производственного цеха следует обращаться в организацию, которая на протяжении длительного времени занимается работой в данном направлении. Это гарантия того, что вы получите качественную услугу и не зря потратите вложенные средства.

Эксплуатационные параметры домов из бруса





Многие люди сегодня мечтают о собственном доме из натуральной древесины. Но нередко подобный тип жилья кажется семействам слишком дорогим. Если мы говорим о финансовой стороне вопроса, то оптимальным решением станет возведение жилого здания с использованием бруса. Этот материал успешно сочетает все лучшие параметры натуральной древесины, но, при этом, весьма комфортен в использовании и в отделке. Но существуют некоторые тонкости работы с брусом, мы готовы рассказать о них более детально.

Основным достоинством домов из бруса называют их экологическую чистоту. Древесины способствует естественной циркуляции воздушных масс, именно за это её и ценят. Ни кирпичная кладка, ни бетонный состав, не могут настолько активно пропускать воздушные массы и, при этом, удерживать тепло. Если мы говорим о климатических условиях в средней полосе нашей страны, то стена из бруса, способная гарантировать удовлетворительную теплоизоляцию, окажется практически в полтора раза тоньше, нежели аналогичная конструкция из кирпичной кладки. В таком доме царит оптимальный уровень влажности, в нём будет комфортно как в жаркий летний зной, так и в морозную зиму.

Брус характеризуется правильной геометрией, вот почем с его помощью без лишних сложностей можно сооружать даже весьма замысловатые геометрические формы. В некоторых ситуациях вполне можно обойтись и без внутренних отделочных процедур: этот материал натурального происхождения смотрится весьма стильно и нестандартно. Однако если появится возможность выполнить отделку, то подготовительные работы будут минимальными.

Основные параметры бруса во многом определяются его видом. Наиболее популярным решением принято считать стандартный подсушенный брус с сечением в виде квадрата либо же прямоугольника. Это цельная древесина, обладающая прекрасной теплоизоляцией, оригинальной фактурой и элегантным внешним обликом. Что касается невысушенного бруса, то он подвержен сильнейшей усадке, что чревато появлением разнообразных трещин и зазоров, нужна будет вспомогательная обработка.

Свойства нитрида ванадия




Чистый нитрид ванадия VN (21,5% N) — порошок серо-коричневого цвета с фиолетовым блеском. Ган отмечает, что высокоазотистые образцы имеют вид металлического порошка цвета бронзы. При меньшем содержании азота цвет постепенно приближается к стальному. Нитрид ванадия не растворим в соляной и серной кислотах, но растворяется в азотной кислоте. При длительном кипячении в концентрированной серной кислоте выделяется азот, а нитрид медленно растворяется. Сильные щелочи разлагают нитрид ванадия с выделением аммиака. По данным Гана, гексагональный нитрид ванадия химически менее стоек, чем кубический (VN).

Нитрид ванадия VN кристаллизуется в кубической гранецентрированной решетке (тип NaCl, B1). Из различных определений постоянной этой решетки наиболее вероятное 4,126 А. Периоды решетки гексагонального нитрида приведены по данным Гана на рис. 79 и зависят от содержания азота.

Плотность нитрида VN определена Фридериком и Зиттигом в 5,91 г/см3, Беккером и Эбертом — в 5,63 г/см3. Точные пикнометрические определения Гана приведены в табл. 61 в сопоставлении с расчетными рентгенографическими данными. Близкое совпадение экспериментальных и расчетных данных свидетельствует о том, что в данном случае в отличие от нитрида титана решетка нитрида ванадия не обладает заметной склонностью к образованию вакансий. Там же даны молярные объемы в сопоставлении с величинами, рассчитанными по формуле Бильтца для интерметаллических и полуметаллических соединений. Хорошее совпадение этих данных можно рассматривать как признак металлического характера и кубического и гексагонального нитридов ванадия.



Температура плавления нитрида VN по Фридерику и Зиттигу 2050°; при расплавлении нитрид разлагается. Термическая его стабильность очень высока: парциальное давление азота составляет не более 0,5 мм рт. ст. при 1271°.

Термодинамические характеристики нитрида VN определены в ряде исследований.

Удельное электрическое сопротивление составляет по Фридерику и Зиттигу 200 мком*см при комнатной температуре и 850 мком*см при температуре плавления. Агте и Moepc дают значения удельного сопротивления 85,9 мком*см при комнатной температуре и 59,9 мком*см при температуре жидкого воздуха. Эпельбаум и Ормонт дают значение р20 = 332 мком*см.

Нитрид VN приобретает сверхпроводимость при 1,3° К.

Карбиды




Основы производства карбидов и сложных карбидов, необходимых для изготовления твердых сплавов, были подробно освещены ранее. Ниже упоминаются только некоторые детали.

Карбид вольфрама. При производстве карбида вольфрама исходят большей частью из порошка металлического вольфрама, который получают восстановлением трехокиси или других соединений вольфрама водородом или углеродом. Металлический порошок всухую смешивают с необходимым количеством сажи в смесительных барабанах или шаровых мельницах. Большей частью добавляют 5—10% избытка сажи сверх теоретически требуемого количества. Вследствие большой разности удельных весов вольфрама и сажи (в особенности при крупнозернистом вольфрамовом порошке) необходимо предупредить расслаивание при смешивании. Смесь металлического порошка с сажей загружают (с предварительным прессованием или без него) в графитовых лодочках в непрерывно действующие угольнотрубчатые печи сопротивления.

Диаметр угольной трубы колеблется между 70 и 130 мм при длине 1200—1600 мм; мощность печи составляет 50—200 квт. При массовом производстве карбида вольфрама, применяют также печи с диаметром трубы 150—300 мм и длиной 1600—2000 мм. Температура науглероживания колеблется между 1375—1600° в зависимости от требуемых размеров зерен карбида, которые, само собой понятно, увеличиваются с ростом температуры. Наряду с горизонтальными печами сопротивления в последнее время нашли применение также аналогичные непрерывно действующие вертикальные печи, а также трехфазные печи с вертикальными электродами. Большой загрузочной способностью обладают открытые высокочастотные печи. Материал для науглероживания находится в графитовом тигле, закрывающемся графитовой же крышкой с отверстиями. Графитовый тигель изолируют засыпкой из окиси циркония от окружающей его индукционной катушки. Более или менее прочно спекшиеся куски карбида дробят, размалывают в молотковых, вихревых или шаровых мельницах и просеивают через вибросита.

Цель науглероживания состоит в том, чтобы получить содержание связанного углерода возможно ближе к теоретическому, а содержание свободного углерода, кислорода и азота по возможности низким. Безупречный технический карбид вольфрама содержит 6,1—6,15% С, в том числе 0,05—0,1% свободного. Если карбид содержит слишком мало связанного углерода, необходимо повторить процесс науглероживания, добавляя недостающее количество сажи.

Карбид титана. При изготовлении карбида титана, так же как и при изготовлении карбидов циркония, ванадия и ниобия, редко применяют металлы из-за их высокой цены, а исходят исключительно из соответствующих дешевых окислов. Сажу с окислами металла (например, 68,5—69% двуокиси титана и 31,5—31% сажи) смешивают всухую (лучше путем мокрого размола с последующей сушкой) в соответствующих смесителях. Затем смесь брикетируют и науглероживают при температуре 2100—2300°. Для науглероживания окислов применяют, кроме горизонтальных и вертикальных угольнотрубчатых печей сопротивления или вертикальных трехфазных электродных печей, также высокочастотные вакуумные печи. Для массового производства Бальхаузен предложил непрерывно действующую установку. Блоки карбида титана, которые обычно тверже, чем вольфрамо-карбидные, дробят в щековых дробилках, размалывают в шаровых, молотковых или вихревых мельницах и затем просеивают.

В то время как при получении карбидов вольфрама, молибдена и тантала легко удается достигнуть теоретического содержания в них кислорода (с расхождением порядка 0,05%), это представляет значительные трудности при массовом производстве карбидов титана и ванадия. Технический карбид титана содержит большей частью 19,0—20,5% С, в том числе 0,5—2% в виде свободного графитизированного углерода. Недостаток связанного углерода «компенсируется» сравнительно высоким содержанием в карбиде титана кислорода и азота. Окончательную очистку карбида титана производят большей частью в процессе изготовления сложных карбидов.

Карбид тантала (ниобия). При получении карбида тантала (ниобия) из порошка металлического тантала (ниобия) поступают таким же образом, как и при производстве карбида вольфрама. Ввиду того что чистый танталовый порошок относительно дорог, целесообразно науглероживать смесь сажи с пятиокисью тантала. Так как примесь карбида ниобия в карбиде тантала большей частью не вредна, часто исходят из тонкоизмельченного ферротанталониобия и непосредственно науглероживают этот сплав, причем после обработки кислотой получают твердые растворы карбидов тантала и ниобия.

Карбид молибдена, так же как и карбид вольфрама, получают из молибденового металлического порошка в обычных печах. Температура науглероживания лежит приблизительно на 100—200° ниже.

Карбиды, ванадия, циркония, ниобия. Эти карбиды лучше всего готовить из соответствующих окислов, восстанавливая и науглероживая их сажей при условиях, указанных в табл. 12. Достижение теоретического содержания углерода особенно трудно при получении карбида ванадия (по причинам, отмеченным выше для карбида титана).

Характерные свойства карбидов металлов, используемых твердосплавной промышленностью, сопоставлены в табл. 82.



Сложные карбиды (твердые растворы). Существует шесть способов получения твердых растворов карбидов (табл. 83). Технически чаще всего применяют способы 1 и 6 (здесь не рассматривается возможность получения твердых растворов карбидов из расплава электролизом, осаждением из газовой фазы или отделением из ферросплавов).



Получение твердых растворов карбидов из смеси окислов (способ 1) позволяет снизить температуру образования этих растворов на 300—500°. Этот способ с успехом применяют для получения безвольфрамовых твердых сплавов, например, сплавов на основе карбидов молибдена и титана или на основе карбидов ванадия и титана. Бальхаузен применил этот способ также для изготовления твердого сплава на основе WC-TiC.

Способ 6 — образование твердых растворов совместным прокаливанием карбидов отдельных металлов — дает по составу наиболее устойчивые результаты. При этом твердые растворы образуются особенно хорошо, если для облегчения диффузии добавить в смесь 0,3-0,5% Co.

Способы 2 и 3 — введение одного компонента в виде окисла в другой в виде металла или карбида — менее распространены. Здесь также преследовалась цель снизить высокую температуру науглероживания при получении карбида титана приблизительно с 2100—2300° до 1700°.

Способ 3, так же как и способ 5, позволяет добавкой в карбид металлического вольфрама удалить избыточный свободный графит из высокоуглеродистого карбида титана.

В настоящее время способ 4 — науглероживание порошкообразной смеси металлов — представляет мало интереса. Он может приобрести большое значение при снижении стоимости металлических порошков титана и циркония (чего можно ожидать, учитывая интенсивное развитие металлургии титана и циркония).

Для облегчения диффузии исходных материалов и промежуточных продуктов, кроме добавки кобальта или соединений кобальта, необходимо очень интенсивное перемешивание компонентов смеси целесообразнее всего размолом. Часто применяют шаровые и вибрационные мельницы. Для получения сложных карбидов применяют те же печи, что и для изготовления отдельных карбидов. Продолжительность прокаливания при образовании твердых растворов (2—4 часа) должна обеспечивать полное рафинирование карбидов, что становится заметным по прекращению образования окиси углерода.

Обычно твердые растворы спекаются более прочно, чем чистые карбиды. Подготовка тонкого порошка твердого раствора карбидов аналогична подготовке тонкого порошка карбида титана. Трудно задать определенный состав твердых растворов карбидов по углероду. Если такой сложный карбид используется как готовый продукт, то свободный углерод должен составлять в нем менее 0,2%. Когда твердый раствор карбидов используют как основу состава, к которой позднее примешивают еще другие карбиды, можно допустить в нем значительно более высокое содержание свободного углерода.

Выбираем каминный набор



Выбираем каминный набор

Недаром говорят, что камин — это душа дома. Уж если он есть, то наверняка является центральным элементом не только комнаты, в которой находится, но и всего жилища. Ведь очаг с живым огнем — это оплот гармонии, уюта и даже в какой-то мере счастья.

Увы, наши городские квартиры не могут похвастаться обилием живых каминов, хотя в Европе их можно встретить повсеместно, даже в небольших городах. В наших же каменных джунглях разрешение на установку настоящего оплота тепла добыть очень сложно, а потому часто можно встретить электрические или спиртовые камины. Жителям загородных домов повезло больше — камины настоящие, но и хлопот по их обслуживанию гораздо больше. Каминный набор для частного дома поможет не только поддержать общий стиль, но и станет гарантией безопасной работы и легкого ухода за этим отопительным прибором.

Как выбрать каминный набор

Для этого давайте разберемся, какие аксессуары в него входят, и для каких целей служит каждый из них.

• Защитный экран. Предотвращает попадание искр и тлеющих углей из топки. Материал изготовления может быть различный — термостойкое стекло, медь, бронза. Количество створок подбирается под размер камина, равно как и стилистика изделия;

• Кочерга и щипцы. Кочергой можно шевелить угли, отодвигать горящие поленья, распределять равномерность горения дров в топке. Щипцами удобно подхватывать мелкие угольки, пододвигать их вглубь топки. Эти аксессуары должны быть достаточно длинными, чтобы уберечь вас от ожогов;

• Совок, щетка, ведерко. Эти аксессуар помогут в уборке. Собрать пепел, подмести пол вблизи камина, где могут быть рассыпаны щепки и т.д. Обратите внимание на ворс щетки, он не должен быть легковоспламеняющимся, а ручки каждого аксессуара должны быть удобными, не натирать ладонь;

• Дровница. В этой небольшой корзинке можно хранить запас дров на один раз, в ней же удобно их и переносить, а так же подсушивать поленья к следующей топке;

• Мехи. С их помощью можно легко усилить пламя. Чтобы этот аксессуар служил долго, лучше, чтоб он был изготовлен из натуральной и хорошо выделанной кожи, а носик должен иметь вытянутую форму.

И еще…

Стилистика и материалы изготовления может быть самой разнообразной, ведь и камины сейчас далеко не все классически исполнены. Медь, латунь, бронза, изделия ковки с множеством витиеватых деталей или сдержанная классика. А завершающий штрих в образ вашего камина, могут привнести аксессуары, стоящие на каминной полке — часы, канделябры, статуэтки и пр. помогут раскрыться вашему камину с лучшей стороны.

Общие сведения о проведении подземных выработок




При всем разнообразии подземных разведочных выработок (вертикальных, горизонтальных, наклонных, камерных, имеющих непосредственный выход на земную поверхность или соединяемых с нею другими выработками) процессу проведения их свойственны следующие характерные черты: многооперационность и относительная сложность горных работ.
Отбойка породы в забое и уборка ее из выработки осуществляются, как травило, раздельно, и термин «выемка породы» становится неприемлемым. При этом в подавляющем большинстве случаев уборка породы понимается как комплексная производственная операция, состоящая из погрузки и транспортировки породы.
Проветривание и крапление являются обычно неотъемлемыми операциями проходческого процесса. Совокупность основных производственных операций, непрерывно повторяющуюся в процессе проведения горной выработки, называют проходческим циклом. Проходческий цикл может состоять, например, из следующих операций: бурение шнуров, взрывные работы, проветривание выработки, уборка породы, крепление. Вспомогательные операции обычно выполняются параллельно с основными. После завершения одного цикла работ, следствием которого является перемещение забоя на некоторое расстояние («уход»), приступают к выполнению второго и следующих проходческих циклов, осуществляя, таким образом, проведение выработки до проектируемой длины (глубины).
При многооперационности проходческого процесса четкая хорошо продуманная организация работ приобретает исключительное значение. Планомерное чередование во времени основных производственных операций предусматривается в специальных графиках цикличности, называемых иногда циклограммами.
Проведение подземных горных выработок должно осуществляться по графику цикличности, это обеспечивает повышение технико-экономических показателей работы (увеличивает скорость и снижает затраты на проведение выработки), улучшает использование оборудования, повышает безопасность и качество работ.
Проходческий цикл может осуществляться в течение одной или нескольких рабочих смен, или в течение суток. Продолжительность цикла зависит в значительной степени от выбранных средств механизации основных проходческих операций.
При проведении выработки проходческие операции можно осуществлять последовательно одну за другой (каждая операция начинается после окончания предыдущей) или параллельно, когда некоторые операции частично или полностью совмещаются во времени (например, бурение шпуров с креплением выработки или уборкой породы). Таким образом, при последовательном выполнении производственных операций продолжительность цикла будет больше (она равна сумме времени, затрачиваемого на выполнение всех основных операций с учетом подготовительно-заключительных работ при каждой операции).
На рис. 133 представлены два графика цикличной организации проведения горизонтальной выработки — с последовательным и параллельным выполнением проходческих операций. Рассчитанная продолжительность каждой операции наносится в виде линии на сетку часов трафика. Таким образом наглядно изображается время выполнения и последовательность операций, продолжительность цикла и количество циклов, выполняемых за смену или сутки. В некоторых случаях в графики цикличной организации работ перед сеткой часов вводят дополнительные графы объема работ за цикл (числа шпурометров, кубических метров погружаемой породы, числа крепежных рам и т. п.). и числа занятых на той или иной операции рабочих. Эти дополнения целесообразны при проведении выработок большого сечения.


Общие сведения о проведении подземных выработок

Достоинствами последовательной схемы является простота организации и достижение наибольшей безопасности работ, а также благоприятные условия для повышения производительности труда отдельных проходчиков; к достоинству параллельной схемы относят значительное сокращение продолжительности цикла. Последовательная схема наиболее рациональна при использовании высокопроизводительного оборудования, параллельная — при малопроизводительной технике.
В зависимости от условий проходческие работы могут проводиться одной бригадой в одном или нескольких забоях (многозабойный метод).
При многозабойном Методе бригада последовательно выполняет проходческие операции в забоях двух или нескольких выработок, расположенных на сравнительно небольших расстояниях.
Многозабойный метод обеспечивает упрощение организации работ, благоприятные условия для повышения производительности труда, снижение простоев по технологическим причинам, улучшение использования оборудования во времени и увеличение общего метража проводимых бригадой выработок.
При небольших сечениях горноразведочных выработок и относительно малопроизводительной (но сравнению с эксплуатационными горными работами) проходческой технике многозабойный метод становится особенно эффективным.
Одна из лучших проходческих бригад Северо-Кавказского геологического управления — бригада Н.М. Половинина обеспечила многозабойным методом скорость проведения горизонтальных подземных выработок 204 м/мес при производительности на проходчика 17,8 м/мес.
Проведение разведочных выработок осуществляют в одну, две и три смены, соответственно с этим организуют сменные или круглосуточные проходческие бригады. Бригады обычно бывают комплексные — из рабочих, выполняющих все производственные операции, связанные с проведением выработки, без дифференциации (или с частичной дифференциацией) труда внутри бригады и с общебригадной сдельной оплатой труда. В зависимости от числа смен в сутки бригада состоит из одного, двух, трех или четырех звеньев.
Основным документам, в соответствии с которым осуществляется расчет затрат, технического оснащения и регламентируется технология и организация горноразведочных работ, является технологический паспорт. Он состоит из графика организации цикличной работы, паспорта буровзрывных работ, паспорта крепления, паспорта вентиляции, перечня применяемого оборудования и инструмента, таблицы технико-экономических показателей. Паспорт составляется руководителями горных работ ГРП с учетом конкретных условий проходки данной выработки и утверждается главным инженером (техруком) экспедиции, партии.
При изменении горно-геологичеоких и горнотехнических условий паспорт составляется и утверждается заново. Паспорт буровзрывных работ включает в себя схему расположения комплекта шпуров в трех проекциях и следующие таблицы: 1 — характеристика выработки (параметры выработки в свету и в проходке); 2 — характеристика пород (наименование пород, категория по ЕНВ, коэффициент крепости по Протодьяконову, трещиноватость, обводненность); 3 — исходные данные для расчета (способ взрывания, тип вруба, наименование BB и СВ); 4 — расчетные данные (глубина шпуров, величина и длина зарядов, длина забойки, очередность взрывания шпуров); 5 — основные показатели буровзрывных работ (подвигание забоя, объем породы, отбиваемой за взрыв, количество шпуров, количество шпурометров на цикл, на 1 м и 1 м3 выработки, коэффициент использования шпура, расход BB на цикл, на 1 м и на 1 м3 выработки, расход CB на 1 м выработки; 6 — бурение шнуров (диаметр шпуров, тип и марка бурильной машины, тип бурового инструмента, форма коровки, количество и размеры буров в комплекте).
Паспорт крепления включает в себя схему крепи, устанавливаемой в выработке, иследующие таблицы: 1 — характеристика выработки (форма поперечного сечения, площадь и размеры поперечного сечения в свету и в проходке, длина выработки); 2 — характеристика пород (наименование пород, категория по ЕНВ, коэффициент крепости по М.М. Протодьяконову, характеристика устойчивости и трещиноватости пород); 3 — характеристика крепи (крепежный материал, конструкция крепи, расстояние между рамами или венцами, число рам или венцов на 1 м выработки, материал затяжки), 4 — размеры крепи (длина и диаметр элементов крепи); 5 — расход материалов на 1 м выработки (расход леса по сортам, расход других материалов).
Паспорт вентиляции выработки включает в себя схему проветривания и следующие таблицы: 1 — характеристика выработки (сечение выработки в свету и в проходке, длина выработки); 2 — характеристика вентиляции (максимальная длина проветривания, наименование и количество BB, взрываемое за один цикл, время проветривания, количество воздуха, подаваемое в выработку, способ проветривания, максимальная депрессия); 3 — характеристика вентилятора (тип и марка вентилятора, производительность, депрессия, число оборотов и мощность двигателя); 4 — характеристика вентиляционных труб (материал и диаметр труб).