Подготовительный период строительства шахт

3.1. Общие положения

Подготовительный период строительства шахт — промежуток времени между началом работ на шахте и началом проходки стволов. Объем работ подготовительного периода составляет от 10 до 14 % полной сметной стоимости строительства шахт в освоенных и от 25 до 30% — в неосвоенных районах. Доля работ подготовительного периода составляет 30—45 % от стоимости объектов шахтной поверхности. Продолжительность работ, находящихся на «критическом пути», в подготовительном периоде составляет до 25 % от общего времени строительства шахты.

В подготовительном периоде выполняют работы, связанные с технологической подготовкой к проходке стволов и сооружению зданий шахтной поверхности.

В состав подготовительного периода включают сооружение внеплощадочных объектов; строительство внутриплошадочных зданий, сооружений, монтаж оборудования по оснащению проходки стволов и возведение временных и постоянных объектов, используемых для нужд строительства во время проходки стволов.

Все объекты шахтной поверхности, строящиеся в подготовительном периоде, объединяются в комплексы, которые делят на две группы.

В первую группу включают:

• подъездные автодороги и площадки (автодороги к промплощадке, очистным сооружениям и отвалу породы; внутриплощадочные автодороги; площадки для размещения околоствольного оборудования, разгрузки и складирования конструкций и материалов); вспомогательные и складские сооружения (закрытые отапливаемый и неотапливаемый склады; механические мастерские на период строительства шахты); административно-бытовые сооружения (временные инвентарные санитарно-бытовые помещения для обслуживания строителей в «пионерный» период; административно-бытовой комбинат для обслуживания подземных рабочих, занятых на проведении выработок, и рабочих, занятых на возведении объектов поверхности и монтаже оборудования в основном периоде строительства шахты);
• теплоснабжение (котельную для обеспечения теплом зданий и сооружений;
• внеплощадочные сети теплоснабжения при отсутствии внутриплощадочной котельной; внутриплощадочные сети теплоснабжения);
• водоснабжение, канализация и отвод шахтных вод (подводящий водопровод к площадке; внутрнплощадочные сети водоснабжения; резервуары, насосные станции; канализационный коллектор; внеплощадочные сети канализации; внутриплощадочные сети канализации и отвода шахтных вод);
• электроснабжение, освещение и связь (подводящие линии электропередачи; подводящие линии связи к площадкам; понизительную электроподстанцню и временные линии электропередачи на площадке; освещение промплощадки).

Во вторую группу включают:

• околоствольный комплекс для оснащения проходки ствола (проходческий или постоянный копер; здания подъемных машин; мобильное оборудование проходческих лебедок; вентиляторную с трубопроводами; калориферную установку; здание бурильной установки БУКС с тельферной эстакадой);
• объекты для замораживания пород при проходке ствола (здание замораживающей станции; градирню и инженерные коммуникации; здание глинохозяйства для приготовления раствора);
• объекты для тампонажа пород при проходке ствола (тампонажный узел с инженерными коммуникациями; склад инертных);
• объекты снабжения сжатым воздухом (компрессорную станцию с инженерными коммуникациями; градирню к компрессорной станции; сети сжатого воздуха).

В зависимости от горно-геологических условий и технологической схемы проходки стволов, производительности и месторасположения шахты состав объектов и сооружений может изменяться.

3.2. Выбор типа дорог, проездов и площадок при строительстве стволов шахт и рудников

Для проезда, доставки конструкций, материалов и оборудования при строительстве стволов предусматривают использование существующих и вновь сооружаемых постоянных и временных дорог, проездов и площадок.

Для устройства дорог, площадок и проездов принимают конструкции дорожных одежд, являющиеся технически целесообразными в конкретных условиях строительства с учетом природных условий, гидрогеологического и нагрузочного режима работы одежд и использования местных материалов. Классификация дорог приведена в табл. 3.1.


Общая протяженность дорог для подъезда к площадке и внутриплощадочных проездов определяется проектом строительства шахты и проектом организации работ. Для выбора конструкций дорог и разработки технологии строительства дорог рекомендуется руководствоваться материалами РТМ 12.58.005—81—1—3 и РД 12.13.046—86, разработанными ВНИИОМШСом и Киевским автомобильно-дорожным институтом (рис. 3.1).

3.3. Выбор типа и объема вспомогательных складских сооружений

Необходимые объем и тип здании складского и ремонтного назначении определяют на основании следующих данных:

• распределения стоимости строительно-монтажных работ по годам строительства при возведении объектов шахтной поверхности и сооружении стволов и горизонтальных горных выработок;
• нормативов площади складов на 1 млн. руб. строительно-монтажных работ по видам продукции и типам складов. Примерная организация площадки для разгрузки, складирования и укрупнительнй сборки конструкций показана на рис. 3.2.

Выбор типа и площади складских помещений зависит от мощности грузопотоков, сроков и графиков перевозок грузов, расчетов потребности транспортных средств. Классификация складов в зависимости от рода материалов и условий их хранения приведена в табл. 3.2.


Общая площадь складов


где S₁ — полезная площадь, занятая материалами в контейнерах, штабелях или на стеллажах, м²; S₂ — площадь проходов, проездов, приемно-отпускных площадок, служебных помещений, м².

Полезная площадь склада


где Р — количество материала, подлежащего хранению; q — количество материалов, укладываемых на полезной площади склада.

Площадь проходов, проездов и других помещений определяют в соответствии с противопожарными и санитарными нормами.

Для бесперебойного выполнения строительно-монтажных работ конструкции и изделия должны поступать на строительство заблаговременно, с созданием на промплощадке определенного запаса материалов и конструкций, который определяют по формуле


где V_зап — запас материалов на складе; m_max — максимальный расход материалов и конструкций в сутки; t — время, на которое предназначен запас материала на складе, сут.

Для устройства закрытых складов и площадок складирования конструкций и материалов должны, как правило, использоваться помещения и площадки, предназначенные на период эксплуатации шахты (блок вспомогательного ствола, железнодорожный прирельсовый склад, лесной склад шахты и др.).

Механические мастерские на период строительства устраивают, как правило, в здании блока вспомогательного ствола.

3.4. Выбор объема административно-бытовых помещений для обслуживания рабочих

Необходимым условием успешного строительства стволов шахт и рудников является создание нормальных бытовых условий для строителей.

Для своевременного начала строительства объектов должны быть выполнены дороги и подъезды, линии электропередачи и сети водоснабжения, теплоснабжения, канализации и связи, помещения для обслуживания и организации быта рабочих.

В начальный период строительства число работающих


где О — объем работ, подлежащий выполнению в начальный период, тыс. руб.; В — средняя выработка на одного работающего, тыс. руб. в год.

Исходя из расчетного количества трудящихся, в начальный период строительства до ввода в действие административно-бытового комбината необходимо осуществить монтаж городка для строителей. Городок состоит из мобильных (инвентарных) зданий и сооружений, в которых предусмотрены бытовые помещения, медпункт, столовая, магазин, клуб, спортивные площадки, киоски для продажи газет и журналов, помещения для ремонта обуви, парикмахерской, по приему одежды в чистку и стирку и др. Его сооружают при строительстве шахт и рудников во вновь осваиваемых районах и удаленных на расстоянии более 10 км от благоустроенных районов.

В соответствии с РД 12.13.046—86 в начальный период сооружают городок строителей на 400 чел. с последующим расширением на 1200 чел.

Здание постоянного административно-бытового комбината используют частично для размещения временных бытовых и административных помещений.

Количество и тип бытовых помещений для обслуживания рабочих, занятых на возведении объектов шахтной поверхности и проведении стволов и выработок, определяют на основании графика потребности в рабочих и норм по их обслуживанию. Потребность в рабочих определяют исходя из предварительного состава объектов шахтной поверхности, подлежащих строительству в подготовительном периоде. Устройством временных перегородок и частичным применением постоянного оборудования (душевых, санузлов, фотария, медпункта, автоматической телефонной станции, радиосвязи и др.) в используемой части здания предусматривают все необходимые помещения для комбината на 500 чел.

Постоянное здание столовой, используемое для нужд строительства, должно сооружаться одновременно с административно-бытовым комбинатом.

Выбор типа и объема объектов теплоснабжения. Потребителями тепла на период строительства являются административно-бытовой комбинат, столовая, здания постоянных подъемных машин, складские помещения, тампонажный узел и др. Расчетные максимальные расходы тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяют для каждого объекта отдельно.

Ориентировочный расход тепла для отопления и вентиляции [Вт(м²·К)]


где q₀ — удельная тепловая характеристика зданий; t_вн, t_на — расчетные температуры соответственно наружного и внутреннего воздуха; V_н — строительный объем здания, м³.

Максимальный часовой расход тепла на вентиляцию принимают ориентировочно 30—50 % от соответствующего расхода на отопление здания. В начальный период строительства для теплоснабжения должны использоваться котельные установки передвижного типа, которые демонтируют после сдачи во временную эксплуатацию постоянной котельной или ее части, используемой для нужд строительства.

Выбор типа и объема объектов водоснабжения и канализации. В подготовительный период воду расходуют на хозяйственно-бытовые, производственные и противопожарные нужды. Общую потребность в воде строительной площадки определяют, исходя из норм водопотребления для каждого объекта в зависимости от объема строительства, принятых методов производства работ, применяемых машин и механизмов дли выполнения строительных процессов.

Суточный расход воды для площадки


где Q₁, Q₂, Q_пож — расход воды соответственно для хозяйственных производственных нужд и пожаротушения.

Подводящие и внутриплощадочные водопроводные сети должны выполняться по постоянной схеме с использованием резервуаров и насосных станций постоянного назначения.

Канализацию на промплощадке осуществляют от административно-бытового комбината, городка строителей, котельной и др. Расчет канализационной сети сводят к определению расчетных расходов сточных вод и диаметров трубопроводов для пропуска стоков.

Нормы водоотвода от санитарных приборов приведены в табл. 3.3.


Расчетный расход сточных вод в бытовых помещениях производственных зданий (л/с)


где d_n — расчетный расход сточных вод одного однотипного прибора, л; Р — одновременность действия приборов, %; n — число однотипных приборов.

Канализационные сети должны выполняться по постоянной схеме с использованием зданий и сооружений, предназначенных для постоянной эксплуатации.

3.5. Выбор типа и определение объема электроснабжения, освещения и связи

Схему электроснабжения в подготовительном периоде строительства шахты определяют в зависимости от потребляемой мощности и условий аварийного режима; характера концентрации потребителей электроэнергии на площадке; принятого напряжения потребителей.

На период строительства, как правило, должны использоваться постоянные линии электроснабжения и подстанции. Временные и передвижные электростанции могут применяться только в пионерный период строительства.

Освещение площадки в подготовительном периоде осуществляют светильниками или прожекторами наружной установки на временных или постоянных опорах в соответствии с расчетом освещенности территории.

В качестве линий связи применяют воздушные линии в пионерный период строительства с переключением на постоянную телефонную станцию, монтируемую в постоянном административно-бытовом комбинате.

3.6. Машины и механизмы, применяемые для выполнения работ в подготовительном периоде

При производстве строительно-монтажных работ выбор машин и механизмов зависит от характера строящегося сооружения; объема и массы конструкций; размеров в плане и высоты зданий; сроков строительства; методов организации труда; технико-экономических характеристик машин и механизмов.

Основным при выборе средств механизации работ является требование наиболее эффективного осуществления строительства при обеспечении безопасности выполнения строительно-монтажных работ, экономически оправданного использования парка машин и оборудования, предоставленных в распоряжение строителей и монтажников.

Для производства земляных и дорожных работ применяют бульдозеры, экскаваторы, грейдеры, скреперы, катки, трамбовки, автосамосвалы, асфальтоукладчики; для производства железобетонных и бетонных работ — самоходные и башенные краны, автобетоновозы, бетоноукладчики, бетононасосы, виброжелоба, вибробункеры и вибраторы; для производства монтажных работ — самоходные и башенные краны, машины для заделки стыков, траверсы и стропы, кондукторы, погрузчики, кабеле- и трубоукладчики; для производства отделочных и кровельных работ — штукатурные и малярные станции, машины для наклейки рулонных ковров, передвижные кровельные установки, машины для прирезки и сварки линолеума.

Примерный состав машин и механизмов для производства работ в подготовительном периоде приведен в табл. 3.4.