Научная статья на тему 'Метод расчета обделок параллельных подводных тоннелей, сооружаемых с применением укрепительной цементации пород'

Метод расчета обделок параллельных подводных тоннелей, сооружаемых с применением укрепительной цементации пород Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
42
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ПОДВОДНЫЕ ТОННЕЛИ / ИНЪЕКЦИОННОЕ УКРЕПЛЕНИЕ ПОРОД / ОБДЕЛКИ / АНАЛИТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ / МЕТОД РАСЧЕТА / PARALLEL UNDERWATER TUNNELS / INJECTION CONSOLIDATION SOIL / LINING / ANALYTICAL SOLUTION / DESIGN METHOD

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Воронина Ирина Юрьевна, Шелепов Николай Валентинович

Предложен аналитический метод расчета обделок параллельных подводных тоннелей произвольного поперечного сечения, сооружаемых с применением инъекционного укрепления пород. Приводятся примеры расчета и зависимости экстремальных нормальных тангенциальных напряжений на внутренних контурах обделок от толщины зоны укрепленных пород.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Воронина Ирина Юрьевна, Шелепов Николай Валентинович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DESIGN METHOD FOR PARALLEL UNDERSEA TUNNEL LININGS CONSTRUCTED WITH APPLICATION OF ROCK MASS STRENGTHENING

The analytical method for the design of parallel undersea tunnel linings of an arbitrary cross-section shape being constructed with application of grouting is proposed in the paper. Examples of design and dependencies of extreme circumferential stresses along the tunnel linings outline on the thickness of grouting area are given.

Текст научной работы на тему «Метод расчета обделок параллельных подводных тоннелей, сооружаемых с применением укрепительной цементации пород»

6. Upravlenie svojstvami i sostojaniem ugol'nyh plastov s ce-l'ju bor'by s osnovnymi opasnostjami v shahtah / V.V. Rzhevskij, B.F. Bratchenko, A.S. Burchakov, N.V. Nozhkin // M., Nedra, 1984. 327s.

7. Ivanov M.V. Mikrobiologicheskie metody bor'by s metanom v ugol'nyh shahtah. M.: Vestnik AN SSSR, 1988. № 3.

8. Kurdish I.K. Sostojanie i perspektivy mikrobiologicheskogo metoda okislenija metana v ugol'nyh shahtah // Kiev, AN USSR, In-t mikrobiologii i virusologii im. D. K. Zabo-lotnogo, 1989. 19 s.

УДК 624.19.034.5

МЕТОД РАСЧЕТА ОБДЕЛОК ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПОДВОДНЫХ ТОННЕЛЕЙ, СООРУЖАЕМЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ УКРЕПИТЕЛЬНОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ ПОРОД

И.Ю. Воронина, Н.В. Шелепов

Предложен аналитический метод расчета обделок параллельных подводных тоннелей произвольного поперечного сечения, сооружаемых с применением инъекционного укрепления пород. Приводятся примеры расчета и зависимости экстремальных нормальных тангенциальных напряжений на внутренних контурах обделок от толщины зоны укрепленных пород.

Ключевые слова: параллельные подводные тоннели, инъекционное укрепление пород, обделки, аналитическое решение, метод расчета.

При строительстве подводных тоннелей в неустойчивых и обводненных породах (грунтах) применяют специальные технологии по их укреплению связующими цементными растворами, что позволяет повысить устойчивость природного массива в окрестности выработок и снизить приток воды в тоннели. Ранее в Тульском государственном университете были разработаны аналитические методы расчета обделок тоннелей мелкого заложения, сооружаемых с применением инъекционного укрепления пород [1, 2], и параллельных подводных тоннелей произвольного очертания [3]. Таким образом, современные подходы к расчету подземных сооружений создают необходимые предпосылки для разработки нового аналитического метода расчета обделок параллельных подводных тоннелей, сооружаемых с применением укрепительной цементации пород.

Новый метод расчета базируется на аналитическом решении плоской задачи теории упругости для полубесконечной весомой линейно-деформируемой среды, ослабленной произвольным числом любым образом расположенных некруговых отверстий, подкрепленных двухслойными кольцами. Расчетная схема представлена на рис. 1.

Здесь полубесконечная среда So с деформационными характеристиками - модулем деформации £0 и коэффициентом Пуассона Vо, ослабленная числом N некруговых отверстий с центрами в точках 2т = хт + ^Ут (т = !,•••, N), моделирует природный массив пород. Наружные слои колец т (т = 1,..., N) моделируют зоны укрепленных пород в окрестности тоннельных выработок, внутренние слои ^ т - обделки тоннелей. Механические свойства слоев характеризуются модулями деформации Ерт (р = 1,2; т = 1,...,N) и коэффициентами Пуассона Vрт

(р = 1,2; т = 1,...,N).

Действие давления воды на дно водоема моделируется нормальной нагрузкой интенсивности Р = -у(ум - удельный вес воды, - глубина водоема), равномерно распределенной по всей границе полуплоскости ь0.

Рис. 1. Расчетная схема

Необходимо отметить, что среда Бо и слои Бр т

(р = 1,2; т = 1,...,N) деформируются совместно, т. е. на линиях контакта Ь0т и Ь\ т (т = 1,...,N) выполняются условия непрерывности векторов

смещений и полных напряжений. Внутренние контуры ^ т (т = 1, .., N)

колец свободны от действия внешних сил.

Как следует из работы [3], поле начальных напряжений в среде

и слое Б т (т = 1,..., N), соответственно моделирующих водонепроница-

емый массив и зону укрепленных пород в окрестности т - той выработки, определяется по формулам:

„(ОХ») _„0.т)(0> = _[Ху (н - у> + у н ];

0(0Х°> =ст(1,т>(0> =_[У(Н _у) + УН]; (1>

Т(0)(0) _т(1,т>(0> _ 0

1ху ~ ху ~ и'

где у - удельный вес грунта; Н - глубина заложения первого из тоннелей, в центр которого помещено начало координат, под дном водоема; X - коэффициент бокового давления пород в ненарушенном массиве.

Пренебрегая собственным весом обделок, начальные напряжения в кольцах £2 т (т _ 1,...,N>, моделирующих подземные конструкции, принимаются равными нулю.

При этом в результаты расчета обделки каждого т - го тоннеля

вводятся соответствующие корректирующие множители а*т (т _ 1,...,N>, предназначенные для приближенного учета влияния отставания возведения подземной конструкции от забоя выработки. Этот множитель может быть определен по формуле, предложенной в работе Булычева Н.С.[4]:

а т _ 0,6 ехр(-1,38/0,т/К0,т I (т _ NX (2>

где ^0 т (т _ 1, . ., N> - средние радиусы контуров ^ т; /0 т - расстояние

от обделки т - того тоннеля до забоя выработки.

Предложенная расчетная схема позволяет также рассматривать случай фильтрации поверхностных вод через породы дна водоема и зоны укрепительной цементации в окрестности каждой из выработок (задача 2). В этом случае начальное поле напряжений в среде £0 и слоях £1 т

(т _ 1,...,N>, моделирующих соответственно обводненный массив и

укрепленные породы, определяется с учетом изменения удельного веса обводненных пород вследствие влияния взвешивающего действия воды

~ У

у _- (где 8 - коэффициент пористости водонасыщенных пород).

1 + 8

Давление воды, фильтрующей через водопроницаемые слои массива пород дна водоема, моделируется в среде £0 и слоях £1 т (т _ 1,...,N>

полем начальных напряжений, линейно изменяющимся по высоте - координате у.

Суммарное поле начальных напряжений в среде £0 и наружных слоях колец £1 т (т _ 1,...,N> определяется по формулам:

„Х0)(0> _ „Х1,т)(0> _ _[Х~(н - у) + у„ (Н„ + Н - у)],

ст(0)(0) _ с(1,т)(0) _ _[~(н _ у) + уж{Нк + н - у)], (3)

т(0)(0) _т(1,т)(0) _ 0

1ху ~ ху ~ и'

Выполнив несложные преобразования в формулах (3) и введя новые обозначения

* Гу_ в водонепроницаемых породах,

У _ 1 ~ (4)

[У + Ун> _ в водонасыщенных породах,

* А

А _ в водонепроницаемых породах,

/.,* (5)

А + (1 _ А)уw|у _ в водонасыщенных породах, запишем выражения для начальных напряжений в среде 50 и слоях 51 т (т _ 1,...,N) в следующем виде

(0)(0) X _о(1, т)(0) _ _ * * А у (н _ у) + уН \

(0)(0) У _о(1, т)(0) _ _ * У (н _ у) + У , (6)

т(0)(0) 1ху _4т)(0) _ 0.

В случае фильтрации воды вглубь массива для вычисления корректирующих множителей а*т (т _ 1,...,N) используется та же методика расчета, что и в задаче 1. Обделки тоннелей считаются водонепроницаемыми и сооружаются непосредственно у забоев выработок.

Полные напряжения в среде 50 и слоях 51 т (т _ 1,...,N) представляются в виде сумм начальных и дополнительных напряжений

о(0)* _ _(0)(0) + _(0) . _(1,т)* _ _(1,т)(0) + _(1,т) .

о(0)* _ а(?)(0) + о№); о0.т)* _ сат)(0) + о0.т); (7)

т(0)* _ т(0)(0) + т(0). т(1,т)* _ т(1,т)(0) + т(1,т)

1ху 1ху ~ 1ху ' 1ху 1ху ху '

где ох°)(0), о(0Х0), ^Х0) и ох1-т)(0), оУ-т)(0), т^тМ - начальные напряжения в области 50 и слоях 51 т (т _ 1,...,N), определяемые по

формулам (6); °х0), о(0), т(0!) и о(>.т), оУт), тхут) - дополнительные

напряжения в тех же областях. Смещения рассматриваются только дополнительные.

Граничные условия задачи для определения дополнительных напряжений и смещений имеют вид:

- на границе ¿0

„у0> _ 0, тху> _ 0; (8)

- на контурах Ьрт (р _ 0,1;т _ 1,...,N>

„(1,т> + „(1,т>(0) _ _(0,т> + „(0,т>(0) V -у V '

т(1,т> + т(1,т>(0) _ т(0,т> + т(0,т>(0) (9>

Чф ЧФ ЧФ ЧФ ' У )

уф Уф Уф Уф

£т)_ и(°,т), иУН _ и(?,'

на контурах ¿2 т (т _ 1,...,N>

„V2, т> _ 0, т£ф т> _ 0. (10)

В граничных условиях (8)-(10> „У°>, тХ0> - дополнительные нормальные и касательные напряжения на прямолинейной границе ¿0 в декартовой системе координат, иХp,т>, иУ^т> (р _ 0,1; т _ 1,...,N> - дополнительные горизонтальные и вертикальные смещения точек контуров Ьр,т (Р _ 0,1,2; т _ 1,...,N>; „Vр,™>, т^^ф,т) (р _ 0,1,2; т _ 1,...,N> - соответственно нормальные и касательные напряжения на контурах Ьр т

(р _ 0,1,2; т _ 1,...,N>.

Граничные условия после введения комплексных потенциалов Ко-лосова-Мусхелишвили [5] имеют вид:

- на границе ¿0

ф 0 (г) + г ф 0 (г ) + ф 0 (г)_ 0; (11)

- на контурах ¿0 т (т _ 1,...,N) ~1,т (г - гт )+ (г - гт )ф1/ т ( - 7т )+ _ ~0(г)+ г(г)+1~0(г); (12>

ае1,да~1, т (г - 2т )-(г - 2т т (г - 2т )-т

[ ае0ф0 (г)- гф0 (г)-ф0 (г) ; (13>

М"0,т

- на контурах Ь\т (т _ 1,...,N)

Ф2, т (г - 2т - 2т т (г - 2т )+ ^¡т^-2™):

= Ф1, т ( - 2т Мг - 2т X т (г - 2т )+ ^т^т) + Л, т (г - 2т ); (14)

ае2,тф2,т (г - 2т ) - (г - 2т )ф2,т (г - 2т ) - \2,т- 2т ) ц 2, т

^1.

т

ае1,т ф1, т ( - 2т )-(г - 2т )ф1, т (г - 2т ) - \1, т- 2т ) - на контурах ¿2 т (т = 1,...,N)

(15)

ф2, т (г - 2т Ыг - 2т )ф 2, т (г - 2т )+\>тг-2т) = 0; (16)

где г - комплексная координата точки границы ¿0 или контуров ¿р т (р = 0,1,2; т = 1,...,N); аер т, цр т - коэффициенты вида напряженного состояния и коэффициенты Ламе, ф\т ( - 2т); т (г - 2т), ф2т (г - 2т), V2,т(г - 2т) - функции, регулярные в кольцах Бр,т (р = 1,2; т = 1,...,N).

Функция - вектор внешнего усилия, приложенного к элементу ds контура ¿1 т, определяется по формуле:

/ (г - 2 ) = I 17)(0) + 1¥{1т)(0)) ds .

1,т V т/ п ) т

¿1,т

Комплексные потенциалы ~0 (2), \ф0 (2), характеризующие напряженное состояние среды Бд отыскиваются в виде сумм комплексных функций ф0 у (2 - 2 у) и \0 у (2 - 2 у), регулярных вне контуров ¿0 у:

~ N ф ( \ N г . _ -,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ф0(2) = Еф0 у (2 - 2] ^ \0(2) = Е \\0,7 (2 - 2, )- 2 Уф0,7 (2 - 27 ) . (17)

]=1 ^ ^

Рассматриваемая задача решена с использованием аналитического продолжения комплексных потенциалов, регулярных в нижней полуплоскости вне отверстий через границу полуплоскости [6], метода Д.И. Шер-мана [7] для определения напряженного состояния многосвязных областей, комплексных рядов, а также конформных отображений внешности единичной окружности в некоторой области £ на внешность внутренних контуров колец области 2.

С этой целью воспользуемся рациональными функциями вида:

2 - 2у = Ю у (£) = *0,/Х , (18)

к=1

где qk у - коэффициенты отображающей функции, найденные одним из

известных способов.

После преобразований комплексных потенциалов ~0 у (2 - 2 у) и

\~0 у (2 - 2у) так, как это сделано в работе [2], можно их представить в виде

рядов по степеням переменной :

Ф0у(г - 2у > _ х1т ЕС-* + Е эГ<у,С4 + Е а^*?* -

к_1 к _1 к _0

-Ху,т00,трт 1п С , (19>

Фс;(г-2^> _ Xут Е«к2'°><т>?-к + Е~(2,0)(т>?-к + Е«к4'0)<',И)-

к _0 к _0 к _1

-Ху,т ае0 20,трт 1п С • (20>

Здесь коэффициенты о^0^т>, а^,т>, т>, т> могут

быть определены через коэффициенты ak/,^■>^m■>, ак2'°^т> с помощью рекуррентных соотношений. Комплексные потенциалы фрт (г - 2т), \р т(г - 2т) (р _ 1,2; т _ 1,...,N), регулярные в кольцах £р т, отыскиваются в виде:

х х

Ф 1т (2 - 2т ) _ Е аГ''1-'Ск + ЕЕ а?*'""'С' -Xу АтРт С ,

к _1 к _0

Пт(2 - 2т)_ Еа^*1Ш)?-к + Еа^-т\к -Ху,т «=101,Л 1пС, (21)

к _ 0 к _1

Фо (2 7 )_ Еа(1>(2,т>Г-к +Еа(3>(2,т>.к ф2,- т _ Е ак Ц + Е ак Ц , к_1 к_0

\2,т(2 - 2т)_ Еа™2т\-к + Ет?к . (22)

к_0 к_1

Входящие в правые части выражений (19) - (21) коэффициенты 0рт, (р _ 0,1; т _ 1,...,N>, определяются по формулам, предложенным в работе [2].

После подстановки выражений (19) - (22) в граничные условия (12)-(16) решение рассматриваемой задачи сводится к хорошо сходящемуся итерационному процессу, предложенному в работе [8]. В каждом приближении итерационного процесса используется решение задачи для двухслойного кольца, подкрепляющего некруговое отверстие в полной плоскости, при граничных условиях, содержащих дополнительные слагаемые, отражающие влияние других подкрепленных отверстий и границы полу-

плоскости. Указанные слагаемые представляются в виде рядов Лорана, неизвестные коэффициенты которых, в нулевом приближении полагаются равными нулю, а затем уточняются на основе предыдущих приближений.

Следует отметить, что ограничением полученного решения является требование, чтобы окружности, описанные вокруг наружных контуров колец, не пересекались между собой и не касались границы полуплоскости.

В статье представлены результаты исследования влияния толщины зоны укрепленных грунтов на напряженное состояние бетонных обделок двух подводных тоннелей, пройденных в обводненном массиве. Взаимное расположение, размеры тоннелей и зон укрепленного грунта показаны на рис.2.

При расчете принимались следующие исходные данные: деформационные характеристики грунта =1000 МПа, У0 =0,3, деформационные характеристики укрепленного грунта Ец = Е\2=1800 МПа, 2=0,3,

коэффициент бокового давления грунта в ненарушенном массиве X = 0,43, удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды у =0,018 МН/м , толщина зоны укрепленного грунта А11= А1 2 = 3 м. В рассматриваемом сечении глубина водоема равна Н^ = 20 м, удельный вес воды у ^ = 0,01МН/м3.

Рис. 2. Взаимное расположение и размеры подводных тоннелей

Обделки тоннелей выполнены из бетона с деформационными харак-

*

теристиками Е21=Е22 =30000 МПа, V21=V22 =0,2. Коэффициенты ат (т = 1, 2), учитывающие влияние отставания зоны укрепленных пород и

обделки от забоя выработки, принимались равными а* = а*т = 0,6.

Эпюры нормальных тангенциальных напряжений на внутренних и внешних контурах поперечного сечения обделки левого тоннеля показаны на рис.3. Для сравнения пунктирными линиями представлены аналогичные напряжения обделке левого тоннеля в случае, когда укрепительная цементация грунта при сооружении подводных тоннелей не применялась (соответствующие величины напряжений даны в скобках). Как видно из рис.3, применение инъекционного укрепления грунта при сооружении подводных тоннелей приводит к значительному снижению нормальных тангенциальных напряжений на внутреннем и наружном контурах поперечных сечений их обделок. Причем максимальные сжимающие напряжения, возникающие в угловых точках внутренних контуров поперечных сечений обделок, ниже напряжений в обделках тоннелей, пройденных без использования укрепительной цементации на 22 %. Растягивающие напряжения ^ в лотках обделок подводных тоннелей снижаются на 62 %.

МПа МПа

(-2,46)

(-1.93)

а,

Рис. 3. Эпюры нормальных тангенциальных напряжений на внутреннем (а) и внешнем (б) контурах обделки левого тоннеля

Ниже на рис. 4 приведены зависимости экстремальных нормальных тангенциальных напряжений в обделках рассмотренных ранее тоннелей от толщины зоны укрепленного грунта А} (где принято обозначение

А} = Ац = А} 2)- Сплошные линии соответствуют глубине пересекаемого водоема Н№ = 20 м, пунктирные - Н№ = 50 м, штрихпунктирные линии -

Н = 80 м.

Из представленных на рис.4 графиков видно, что с увеличением толщины зоны укрепленного грунта экстремальные напряжения в обделках подводных тоннелей снижаются при всех принятых в расчетах значениях глубины водоема.

айМ,МПа

10

-10 -20 -30 -40 -50

_______

м

О 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Рис. 4 Зависимости экстремальных напряжений ст / а *

от толщины зоны укрепленного грунта ^

В заключении следует отметить, что инъекционное упрочнение пород (грунта) вокруг контуров тоннельных выработок позволяет повысить надежность подземных конструкций, а также снизить процент их армирования.

Список литературы

1. Анциферов С.В. Метод расчета многослойных обделок параллельных тоннелей круглого поперечного сечения мелкого заложения: монография. Тула: ТулГУ, 2014. 298с.

2. Деев П.В. Расчет обделок параллельных тоннелей мелкого заложения, сооружаемых с применением инъекционного укрепления грунта // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. Вып.2, Тула: ТулГУ, 2010. С. 209-217.

3. Воронина И.Ю., Деев П.В. Метод расчета обделок параллельных подводных транспортных тоннелей произвольного поперечного сечения // Транспортное строительство. 2013. №12. С. 8-10.

4. Булычев Н.С. О расчете обделок тоннелей в очень слабых грунтах // Проблемы подземного строительства в XXI веке. Труды Международной конференции. Тула, 2002. С. 35-37.

5. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука, 1966. 707 с.

6. Араманович И.Г. Распределение напряжений в упругой полуплоскости, ослабленной подкрепленным круговым отверстием // Доклады АН СССР. 1955. Вып. 104. № 3. С. 372-375.

7. Шерман Д.И. О напряжениях в плоской весомой среде с двумя одинаковыми симметрично расположенными круговыми отверстиями // ПММ, 1951. т. 15. Вып. 6. С. 751-761.

8. Fotieva N.N., Bulychev N.S., Sammal A.S. Design of shallow tunnel linings. / Proc. of the ISRM International Symposium EUROCK'9, Rotterdam: Balkema, 1996. P. 654-661.

Воронина Ирина Юрьевна, канд. техн. наук, доцент, virena_29@,mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Шелепов Николай Валентинович, канд. техн. наук, рук. проектной группы, spmvrn@,mail.ru, Россия, Воронеж, ООО «СтройПолимерМонтаж»

DESIGN METHOD FOR PARALLEL UNDERSEA TUNNEL LININGS CONSTRUCTED WITH APPLICATION OF ROCK MASS STRENGTHENING

I.Yu. Voronina, N.V. Shelepov

The analytical method for the design of parallel undersea tunnel linings of an arbitrary cross-section shape being constructed with application of grouting is proposed in the paper. Examples of design and dependencies of extreme circumferential stresses along the tunnel linings outline on the thickness of grouting area are given.

Key words: parallel underwater tunnels, injection consolidation soil, lining, analytical solution, design method,

Voronina Irina Yurevna, Candidate of Technical Science, Docent, virena_29@, mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,

Shelepov Nikolay Valentinovich, Candidate of Technical Science, Project Team Leader, spmvrn@,mail. ru, Russia, Voronezh, Оpen Society « StroyPolimerMontazh»

Reference

1. Anciferov S.V. Metod rascheta mnogoslojnyh obdelok parallel'nyh tonnelej kruglogo poperechnogo sechenija melkogo zalozhenija: monografija. Tula: TulGU, 2014. 298s.

2. Deev P.V. Raschet obdelok parallel'nyh tonnelej melkogo za-lozhenija, sooru-zhaemyh s primeneniem in#ekcionnogo ukreplenija grun-ta // Izvestija Tul'skogo gosudar-stvennogo universiteta. Nauki o Zemle. Vyp.2, Tula: TulGU, 2010. S. 209-217.

3. Voronina I.Ju., Deev P.V. Metod rascheta obdelok parallel'-nyh podvodnyh transportnyh tonnelej proizvol'nogo poperechnogo se-chenija // Transportnoe stroitel'stvo. 2013. №12. S. 8-10.

4. Bulychev N.S. O raschete obdelok tonnelej v ochen' slabyh gruntah // Problemy podzemnogo stroitel'stva v XXI veke. Trudy Mezhdunarodnoj konferencii. Tula, 2002. S. 3537.

5. Mushelishvili N.I. Nekotorye osnovnye zadachi matematiche-skoj teorii uprugosti. M.: Nauka, 1966. 707 s.

6. Aramanovich I.G. Raspredelenie naprjazhenij v uprugoj polu-ploskosti, osla-blennoj podkreplennym krugovym otverstiem // Dokla-dy AN SSSR. 1955. Vyp. 104. № 3. S. 372-375.

7. Sherman D.I. O naprjazhenij ah v ploskoj vesomoj srede s dvumja odinakovymi simmetrichno raspolozhennymi krugovymi otverstijami // PMM, 1951. t. 15. Vyp. 6. S. 751761.

8. Fotieva N.N., Bulychev N.S., Sammal A.S. Design of shallow tun-nel linings. / Proc. of the ISRM International Symposium EUROCK'9, Rot-terdam: Balkema, 1996. P. 654-661.

УДК 553.435(470.13)

ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛА И ТЕХНОЛОГИЙ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ МЕДНОКОЛЧЕДАННЫХ РУД В ЗОНЕ

ПРИПОЛЯРНОГО УРАЛА1

В. Д. Кантемиров, Р. С. Титов, А. М. Яковлев

Обоснованы объемы первоочередной добычи руды, определены основные подходы к разработке месторождений, параметры первоочередных карьеров и состав основного технологического и обогатительного оборудования. Разработаны подходы и принципиальная качественно-количественная схема предварительной концентрации рудного сырья с использованием сухих методов предварительного обогащения, реализация которых позволит до минимума сократить вредное экологическое воздействие на ранимую окружающую среду Приполярного Урала. Разработана схема цепи аппаратов обогатительного передела горно-обогатительного комбината по переработке медно-колчеданных руд. Определены объемы производства продукции переработки сырья.

Ключевые слова: Приполярный Урал, медноколчеданные руды, объем запасов, объемы добычи, карьер, технологии обогащения, концентрат, эффективность инвестиций.

Цветная металлургия Уральского экономического региона в последнее время испытывает определенный дефицит медесодержащего сырья обусловленного истощением собственной минерально-сырьевой базы. Отчасти сглаживание проблемы замещения выбывающих горнодобывающих мощностей обеспечивается планируемым освоением запасов медно-порфировых руд Южного Урала Михеевским и Томинским ГОКами в составе АО «Русская медная компания», однако при этом не снимается потребность в пополнении ресурсов традиционных для цветной металлургии Урала медно-колчеданных руд.

Минерально-сырьевые ресурсы для производства меди на Урале развивалась в основном на базе медноколчеданных месторождений связанных с главной рудовмещающей структурой Урала Магнитогорско-Тагильским прогибом, простирающимся на север, к которой приурочена Карпинско-Тарньерская рудная зона Северного Урала Свердловской области с разрабатываемыми Валенторским, Шемурским, Ново-Шемурским и

1 Исследования выполнены в рамках Государственного задания 007-00293-18-00. Тема № 0405-2018-

0001. Проект № 18-5-5-10. Обоснование методов и этапов адаптации горнотехнологических систем к изменяющимся условиям разработки сложноструктурных глубокозалегающих месторождений

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.