Анализ механизации возведения крепи
При проведении горных выработок наивысшая степень механизации достигнута при буровых работах (75%) и уборке породы (70%). Взрывные работы за счет применения зарядных машин механизированы более чем на 50%. По сравнению с основными технологическими операциями процесс крепления механизирован еще недостаточно полно.
В настоящее время на отдельных шахтами рудниках крепильщики располагают, пневмопилами для разделки деревянных элементов крепи, гайковертами для сборки арочных металлических крепей, пневмонагнетателями для укладки монолитного бетона, буровым оборудованием и инструментом для установки анкерной крепи и машинами типа БМ-60 для нанесения набрызгбетона.
Коэффициент механизации крепления горных выработок определится из выражения
где Тм — трудоемкость при возведении крепи механизированным способом, чел-ч; То — общая трудоемкость возведения крепи, чел-ч.
Установлено, что при существующих средствах возведения крепи коэффициент механизации крепления горных выработок в настоящее время нe превышает: при возведении арочной металлической крепи — 0,05; деревянной — 0,09, монолитной бетонной — 0,17, набрызгбетонной — 0,46 и анкерной — 0,34.
Анализ трудоемкости операций процесса крепления существующих видов и конструкций крепи показывает, что с помощью эффективных средств механизации часть из них можно механизировать полностью, а часть лишь частично. Например, при установке металлической арочной крепи к операциям, полностью поддающимся механизации, относятся: погрузка элементов крепи, их доставка и разгрузка, заготовка крепи, установка стоек и верхняка. Частично могут быть механизированы породные работы, стяжка элементов крепи и монтаж продольных связен, затяжка боков, кровли забутовка.
Укрупненно степень механизации возведения крепи определяется выражением
где Тп — трудоемкость работ, поддающаяся полной механизации, чел-ч; Км — коэффициент механизации (для сборных поддерживающих крепей — 0,3; для монолитных крепей — 0,45); Тч — трудоемкость работ, поддающаяся частичной механизации, чел-ч; То — общая трудоемкость возведения крепи, чел-ч.
Установлено, что возможная степень механизации возведения существующих видов крепи составит: арочной металлической — 0,5, деревянной —.0,59, монолитной бетонной — 0,71, набрызгбетонной — 0,95. и анкерной — 0,8. Дальнейшее повышение степени механизации возведения крепи следует искать на путях создания стандартизованных конструкций крепей, полностью соответствующих условиям механизированного возведения и сокращения типоразмеров сечений горных выработок.
Таким образом, коэффициент механизации крепления горных выработок даже для существующих конструкций крепей в 2—5 раз меньше, чем. можно достигнуть при применении эффективных средств механизации.
Затраты времени на крепежные работы занимают от 25 до 55% очистного либо проходческого цикла.
Значительные трудовые затраты и низкая производительность труда при креплении горных выработок, обусловливают высокую численность рабочих, занятых возведением крепи. В целом по рудникам черной металлургии креплением и поддержанием выработок занято 12,5%, по рудникам цветной металлургии — около 20%, а по шахтам угольной промышленности — около 15%. общей численности подземных рабочих.
Если в калькуляции себестоимости руды по меднодобывающим рудникам забойная группа рабочих занимает 12,2%, то группа рабочих, занятых креплением и поддержанием, занимает 19,5%. Все это привело к такому положению, когда повышение производительности труда забойной группы в 2 раза дает рост производительности труда в целом по руднику на 3—4%, в то время, как повышение производительности труда крепильщиков в 2 раза обеспечивает рост производительности труда по руднику на 8—12%.
Подъем коэффициента механизации крепления горных выработок, снижения трудоемкости работ, повышения производительности труда и сокращения численности рабочих можно достичь путем применения эффективных средств возведения различных видов рудничной крепи и совершенствования организации работ по креплению горных выработок.