Горный способ и комбайнами роторного типа

Основными признаками горного способа строительства подземных сооружений тоннельного и камерного типов является буровзрывная отбойка горных пород, а также возведение временной и постоянной крепи. Площади поперечного сечения подземных сооружений тоннельного типа составляют от 40 до 200 м2 и более. Поэтому их строительство ведут с постепенным увеличением разрабатываемой площади поперечного сечения.
Последовательность разработки отдельных участков сечения тоннеля называют раскрытием сечения. При строительстве тоннелей горным способом в мягких трещиноватых породах раскрытие сечения осуществляют (рис. 7.46):
а) способом раскрытия сечения на полный профиль по частям;
б) способом опертого свода;
в) способом опорного ядра.

При строительстве тоннелей горным способом в крепких горных породах применяют следующие варианты буровзрывной отработки пород: сплошным, уступным или ступенчатым забоями, а также способом строительства тоннеля с передовой штольней или пилот-тоннелем.
Способ сплошного забоя применяют в устойчивых породах с коэффициентом крепости f > 4 в тоннелях высотой до 10-12 м, шириной до 8-10 м и площадью поперечного сечения до 110-130 м2.
Уступный способ применяют в тоннелях с площадью поперечного сечения >120 м2 и высотой > 10 м в скальных породах с коэффициентом крепости f > 4. Уступный способ характеризуется разделением сечения тоннеля на две части, каждая из которых разрабатывается отдельным забоем на различных высотных отметках и в разное время. Различают два варианта уступного способа: с верхним уступом и с нижним уступом (рис. 7.47). Более распространен в практике тоннелестроения вариант нижнего уступа (рис.7.48).


При строительстве тоннеля ступенчатым забоем его сечение разделяют на 2-4 ступени и разработку каждой нижерасположенной ступени ведут с отставанием по длине на 30-80 м от забоя вышерасположенной ступени (рис. 7.49). Отработку каждой ступени осуществляют сплошным забоем.

Сущность способа пилот-тоннеля состоит в том, что при строительстве основного тоннеля параллельно его оси с опережением в 100-250 м проводят вспомогательный тоннель или штольню небольшого поперечного сечения (рис. 7.50). Способ целесообразно использовать для строительства протяженных тоннелей глубокого заложения в массиве крепких пород, в которых детальные геологоразведочные изыскания затруднены и отсутствуют сведения для достоверного прогнозирования горно-геологических условий по трассе.

Способ проведения протяженных тоннелей с круглой формой поперечного сечения комбайнами роторного типа (рис. 7.51) характеризуется высокой культурой технологического процесса в сочетании с безопасностью труда.

В качестве породоразрушающего инструмента на тоннелепроходческих комбайнах применяют дисковые шарошки лобового действия. Комбайны этого типа можно использовать для проведения тоннелей в горных породах, имеющих предел прочности при сжатии до 200 МПа, поэтому они должны создавать исполнительным органом большие усилия на забой (табл. 7.13). Комбайновое проведение тоннелей имеет определенные преимущества по сравнению с буровзрывным способом.

К преимуществам комбайнового проведения тоннелей по сравнению с буровзрывным способом относятся более высокие скорости проведения тоннелей, максимальное соответствие размеров поперечного сечения проводимого тоннеля проектным размерам, сохранение естественного состояния окружающего массива пород, сохранение тоннелем более высокой устойчивости в процессе его эксплуатации.
Основные финансовые затраты при проведении тоннелей комбайнами роторного типа приходятся на породоразрушающий инструмент и пылеподавление.

---