CC BY
46
© Ф.И. Ягодкин, М.С. Плешко, 2010
УДК. 622.25.(06)
Ф.И. Ягодкин, М. С. Плешко
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОХОДКИ И КРЕПЛЕНИЯ КАМЕР ЗАГРУЗО ЧНЫХ УСТРОЙСТВ СКИПОВЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ
Приведены исходные условия строительства. Рассмотрена последовательность выполнения работ и параметры упрочнения участка ствола в зоне сооружения приствольных выработок
Ключевые слова: камеры загрузочных устройств, переармирование ствола, проходче-
ские работы.
чеными ШИ(ф)ЮРГТУ(НПИ) совместно с научно-техническим центром ОАО «Наука и практика» разработан проект переармирования и сооружения камер загрузочных устройств в действующем скиповом стволе Узельгинского рудника на отм. -340 м.
Скиповой ствол диаметром в свету 6,0 м закреплен монолитной бетонной крепью толщиной 300 мм, класс бетона В15. Породы в зоне строительства представлены диабазовыми порфири-тами и кварцевыми дацитовыми пор-фиритами крепостью /=12-24. Водо-приток на рассматриваемом участке отсутствует.
Выполненная оценка горно-геологических условий строительства показала, что согласно классификации [1] породы рассматриваемого участка относятся к I категории устойчивости, средние по сечению ствола расчетные нормальные тангенциальные напряжения в крепи не превышают 0,302 МПа.
Основным требованием, предъявляемым заказчиком к проекту, являлось минимально возможная остановка эксплуатационного ствола. В связи с этим была разработана технология строительства камер загрузочных устройств со
Неделя горняка
вскрытием с действующего горизонта, параллельно работам по переармирова-нию ствола.
На рис. 1 представлена последовательность выполнения работ.
На первом этапе от выработок рабочего горизонта к стволу проходятся две подводящие выработки одинакового поперечного сечения с оставлением породного целика у сечения ствола толщиной 400 мм.
На втором этапе проходится восстающий гезенк в направлении снизу вверх с последующим расширением до проектных размеров камеры.
На третьем этапе аналогично сооружается противоположная камера загрузочных устройств.
После сооружения камер производится разборка целика и окончательное оконтуривание стенок камер.
Таким образом, достигается практически полная независимость проходческих работ по сооружению камер и работ в стволе. В то же время при проходке приствольных выработок происходит значительное изменение напряженноде-формированного состояния рассматриваемой геотехнической системы, и большое значение
_ 9500_„
4-320 4320
Г
I.
_п
-349.5 *
Л2
2-2
3-3
3 этап
направление проходки;
- монолитная бетонная крепь;
- породный целик;
Рис. 1. Последовательность рассечки камер загрузочных устройств
приобретает обеспечение устойчивости стенок ствола и пород на рассматриваемом участке.
В проектировании, как правило, рассматривается готовый подземный объект, и в результате расчетов в конкретных горно-геологических условиях под-
Рис. 2. Схема усиления крепи ствола в зоне сооружения камер загрузочных устройств
бираются оптимальные параметры крепи. Такой подход не учитывает особенностей технологии строительства и может привести к ошибочным результатам. Поэтому было выполнено математическое моделирование рассматриваемого участка методом конечных элементов на каждом этапе строительства, что позволило получить динамическую картину развития напряжений и деформаций в элементах системы.
На основе полученных данных были разработаны рекомендации по усилению крепи ствола в зоне проходки приствольных выработок, а также анкерному упрочнению пород при проходке подводящих выработок и гезенков.
Рассмотрим более подробно схему упрочнения стенок ствола, выполненную в диапазоне высотных отметок (-354,5) - (-328 м) (рис. 2.).
Упрочняющая крепь представляет собой швеллерное кольцо и систему сталеполимерных анкеров, пространство между кольцами затягивается металлической сеткой (рис. 2).
Анкера на участке имеют различную длину в зависимости от их фактического расположения и интенсивности напряжений.
Проектом принята сталеполимерная анкерная крепь АКС конструкции ЗАО «Карбо-ЦАКК».
Анкер представляет собой стержень из витой арматурной стали марки А 400 С в комплекте с опорной шайбой и гайкой.
Закрепление анкеров в шпуре производится двухкомпонентными ампулами АКЦ на основе ненасыщенных полиэфирных смол. При креплении используется два типа ампул - АКЦ
1. СНиП П-94-80. Подземные горные выработки / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1982. - 31 с.
(неускоренные) и АКЦ-У (ускоренные).
Рассмотренная технология позволяет обеспечить минимальную остановку эксплуатируемого ствола, параллельность выполнения работ по армированию и сооружению загрузочных камер, а с помощью разработанной с учетом последовательности работ схемы упрочнения достигается необходимая устойчивость крепи и пород на проектируемом участке.
------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2. Н.С. Булычев. Механика подземных сооружений. Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1994.382 с.
г Коротко об авторах
Ягодкин Ф.И. - доктор технических наук, профессор, директор НТЦ «Наука и практика», профессор кафедры «Подземное, промышленное, гражданское строительство и строительные материалы» ШИ(ф) ЮРГТУ(НПИ), г. Шахты, Россия, [email protected] Плешко М.С. - кандидат технических наук, доцент, докторант кафедры «Подземное, промышленное, гражданское строительство и строительные материалы» Шахтинского института Южно-Российского государственного технического университета, г. Шахты, Россия.
----------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА
СТАРОСТИН Евгений Петрович Обоснование способа подготовки массива вкрапленных медноколчеданных руд к подземному выщелачиванию при комбинированной разра- 25.00.22 к.т.н.
Среднегодо-
вая
