Научная статья на тему 'ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ С ПОРОДНЫМИ МАССИВАМИ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ КРЕПИ И АРМИРОВКИ'

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ С ПОРОДНЫМИ МАССИВАМИ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ КРЕПИ И АРМИРОВКИ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
96
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СТВОЛ / РУДНИК / КРЕПЬ / АРМИРОВКА / ДЕФОРМАЦИИ / ПОРОДНЫЙ МАССИВ / АЛГОРИТМ / ТЮБИНГ / VERTICAL SHAFT / MINE / LINING / REINFORCEMENT / DEFORMATIONS / ROCK MASSIF / ALGORITHM / TUBING

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Качурин Николай Михайлович, Афанасьев Игорь Александрович, Пестрикова Варвара Сергеевна, Стась Павел Павлович

В результате экспериментальных и теоретических исследований были уточнены закономерности взаимодействия вертикальных стволов с породными массивами при восстановлении крепи и армировки для совершенствования геотехнологии строительства вертикальных стволов калийных рудников в специфических условиях Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. Систему мониторинга динамики деформаций и нормальных тангенциальных напряжений в бетонной крепи клетевого и скипового стволов Усть-Яйвинского рудника ПАО « Уралкалий» при замене разрушенных тюбингов для определения критического периода времени, обеспечивающего безаварийную замену тюбинговых сегментов, целесообразно реализовать в виде автоматизированной стационарной системы мониторинга инженерных конструкций.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Качурин Николай Михайлович, Афанасьев Игорь Александрович, Пестрикова Варвара Сергеевна, Стась Павел Павлович

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

INTERACTIONS OF VERTICAL SHAFTS WITH ROCK MASSIFS BY RECOVERY OF LINING AND FASTENERS AND MINE SHAFT EQUIPMENT

As a result of experimental and theoretical studies, the patterns of interaction of vertical shafts with rock masses were clarified when restoring support and reinforcement to improve the geotechnology of construction of vertical shafts of potash mines in the specific conditions of the Verkhne-Kama potassium-magnesium salt deposit. The system for monitoring the dynamics of deformations and normal tangential stresses in the concrete lining of the cage and skip shafts of the Ust-Yaivinsky mine of Uralkali Company during the replacement of destroyed tubing to determine the critical time period ensuring the non-emergency replacement of tubing segments is advisable to be implemented in the form of an automated stationary monitoring systems for engineering structures.

Текст научной работы на тему «ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ С ПОРОДНЫМИ МАССИВАМИ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ КРЕПИ И АРМИРОВКИ»

УДК 622.2

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ С ПОРОДНЫМИ МАССИВАМИ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ

КРЕПИ И АРМИРОВКИ

Н.М. Качурин, И.А. Афанасьев, В.С. Пестрикова, П.П. Стась

В результате экспериментальных и теоретических исследований были уточнены закономерности взаимодействия вертикальных стволов с породными массивами при восстановлении крепи и армировки для совершенствования геотехнологии строительства вертикальных стволов калийных рудников в специфических условиях Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. Систему мониторинга динамики деформаций и нормальных тангенциальных напряжений в бетонной крепи клетевого и скипового стволов Усть-Яйвинского рудника ПАО «Уралкалий» при замене разрушенных тюбингов для определения критического периода времени, обеспечивающего безаварийную замену тюбинговых сегментов, целесообразно реализовать в виде автоматизированной стационарной системы мониторинга инженерных конструкций.

Ключевые слова: вертикальный ствол, рудник, крепь, армировка, деформации, породный массив, алгоритм, тюбинг.

Изучение процессов взаимодействия инженерных конструкций с породными массивами и устойчивости горных выработок, разработка и научное обоснование способов строительства подземных сооружений, их восстановления являются основой строительной геотехнологии. Стоимость строительства стволов составляет 20...25 % от полной стоимости горного предприятия, а продолжительность их строительства в зависимости от глубины и горно-геологических условий приходится до 60 % общего времени строительства шахты или рудника так как, только после их завершения появляется возможность начать горнопроходческие работы по подготовке рабочих горизонтов и последующей отработке полезных ископаемых. Получение достоверных прогнозных оценок должно основываться на моделях напряженно-деформированного состояния породного массива, крепи и армировки с учетом фактора времени. Следовательно, оценка взаимодействия вертикальных стволов с породными массивами при восстановлении крепи и армировки является весьма актуальной научно-технической задачей [1].

Для обеспечения направленного вертикального движения подъемных сосудов в стволах сооружаются жесткие и гибкие армировки. На Верхнекамском месторождении получила широкое распространение жесткая армировка шахтных стволов [2]. С точки зрения конструкции жесткая армировка шахтного ствола представляет собой пространственную стержневую систему, состоящую из горизонтальных балок (расстрелов) и закрепленных на них вертикально расположенных проводников. Расстрелы, лежащие в одной горизонтальной плоскости и связанные между собой и

крепью ствола, образуют ярус. Схема яруса армировки характеризуется взаимным расположением расстрелов и проводников. По этому принципу различают армировки: в виде «свободных» балок или с дополнительными связями на расстрелах; Ш-образные; с консольными расстрелами.

Проектными решениями для крепления стволов в обводненной части разреза предусмотрены чугунные тюбинги, которые являются конструкцией индивидуального изготовления. Расстрелы крепятся к тюбинговой крепи на опорных плитах, которые крепятся к горизонтальным ребрам жесткости с помощью болтов. В настоящее время на Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей эксплуатируются 15 шахтных стволов, с различными характеристиками. Изучены основные параметры шахтных стволов Второго Березниковского калийного рудоуправления, в том числе типы шахтного подъема, его высота, а также сечение и материал изготовления основных элементов армировки - расстрелов и направляющих проводников. Следует отметить, что на Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей в качестве балок расстрелов и направляющих проводников применяют, в основном, сварной прямоугольный профиль из стального уголка.

В рамках решения первой задачи исследования были произведены натурные измерения остаточной толщины балок расстрелов в 11 эксплуатируемых стволах на Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей. Для каждого из исследованных стволов были разработаны схемы замера балок расстрелов в сечении ствола. При этом в пределах каждой замерной станции замеры остаточной толщины коробчатого сечения балки расстрела осуществлялись в трех плоскостях - верхней, боковой и нижней. Результаты полученных измерений были обработаны и проанализированы с помощью методов математической статистики. В целом, анализ результатов измерений показал неравномерность коррозионного износа как по длине балок расстрела, так и в пределах одной замерной станции (по сечению расстрела). При проведении натурных измерений весь объем измерений по глубине каждого исследованного шахтного ствола был разбит на три интервала: верхний, средний и нижний. В соответствии с указанными интервалами для каждого из исследованных шахтных стволов была рассчитана скорость коррозионного износа металлических балок расстрелов, характерная при эксплуатации их в агрессивных условиях шахтных стволов калийных рудников. Направляющие проводники так же, как и балки расстрелов, в процессе эксплуатации подвержены износу. Исследован фактический износ металлических проводников коробчатого сечения скипового подъема ствола. Для направляющих проводников характерен неравномерный износ направляющих проводников по глубине ствола. Однако для направляющих проводников существует строго регламентированные нормы износа, по достижению которых направляющие проводники заменяются на новые [3, 4].

Выполненное обследование тюбинговой крепи и армировки реконструируемого ствола № 4 рудника СКРУ-3 ОАО «Уралкалий» позволило выявить дефекты тюбингов, представленные на рис. 1.

Приложение №1

Схема расположения дефектов на тюбингах

Рис. 1. Схема расположения дефектов на тюбингах реконструируемого ствола № 4рудника СКРУ-3 ПАО «Уралкалий»

л

Щ.

1 Е

гЧ^-

■ -у| 14

Е^ЙЧтпг

Н -1 1.

I I I I I I ЦI I I I I I I I I I I I I I I I I I I

,-Т-?" -а-?',

Г 1Г111 I I ■!

-

Н О ]■■!

Я"'

1 I |

Рис. 2. Общий вид крепи скипового ствола №1 в соляных породах от низа тюбинговой колонны до нижней отметки ствола

Мониторинг состояния ствола № 4 СКРУ-3 показал, что крепь ствола, состоящая из колонны чугунных тюбингов и бетонной рубашки толщиной до 500 мм, не является абсолютно герметичной. Был зафиксирован влагообмен через крепь ствола с растворением породы и выносом раствора солей в ствол. При этом выбранный ранее материал для погашения пустот и технология восстановления «бетонной рубашки» за тюбинговой крепью до сих пор обеспечивают устойчивость крепи ствола, зафиксированное состояние материала погашения пустот в настоящее время угрозы устойчивости ствола не представляет.

Обследование тюбинговой крепи стволов Усть-Яйвинского рудника проводилось в период завершения их строительства (конструкция скипового ствола №1 показана на рис. 2). Натурные исследования крепи скипового ствола №1 позволили выявить 17 дефектных тюбингов. Все дефектные тюбинги скипового ствола №1 подлежат замене. Причинами возникновения дефектов тюбингов в стволах № 1 и № 2 являлись следующие отклонения от проекта: нарушения технологии установки тюбингов и их крепления в тюбинговых кольцах; нарушения технологии оттаивания ледопородного массива; возникновение асимметричного температурного поля, которое привело к вертикальному перемещению тюбинговой колонны.

В процессе эксплуатации металлические конструктивные элементы жестких армировок, смонтированные в шахтных стволах, подвержены воздействию агрессивной шахтной среды. Для расстрелов в период эксплуатации основным видом их разрушения является коррозия поверхности коробчатого сечения балок расстрелов, приводящая к потере первоначального сечения. Факторами, определяющими коррозионный износ расстрелов, прежде всего, являются физико-химический состав металла, из которого они изготовлены (конструкционная или легированная сталь), а также наличие антикоррозионных покрытий расстрелов [7]. Кроме того, на скорость, т.е. кинетику коррозии, существенное влияние оказывают внешние факторы: температурный режим в стволе в разные периоды его эксплуатации, направление воздушной струи и её влажность скорость, состав воздуха (наличие газа и твердых частиц), приток воды по стволу и её химический состав.

Результаты замеров скорости коррозионного износа для поверхностей расстрелов обследованных армировок десяти вертикальных стволов представлены в табл. 1. Данные, полученные в скиповом стволе № 1 Соликамского калийного рудоуправления № 3, свидетельствуют о практически равномерном износе стенок расстрелов по семи обследованным расстрелам в трех интервалах измерений, разброс замеренных значений в среднем составляет около 10 % от среднего значения. В то же время данные, полученные при обследовании трех расстрелов скипо-клетьевого ствола № 3 свидетельствуют о неравномерности коррозионного износа в зависимости от интервала измерений. Разработанный паспорт несущей способности чугунной тюбинговой крепи для ствола №4 рудника СКРУ-3 ПАО «Уралкалий» наглядно иллюстрирует, что при принятых условиях нагружения прочность определяется прочностью горизонтальных ребер тюбинга. Результаты расчета чугунной тюбинговой крепи для ствола №4 СКРУ - 3, ПАО «Уралкалий» представлены на рис. 3.

Таблица 1

Скорость коррозии расстрелов в вертикальных стволах Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей

Назначение Скорость коррозии

ствола Тип подъема по интервалам ствола, мм/год

Наимено- Венти- Возду- Скипо Кле-

вание ляци- хопо- вой тевой Верхний Средний Нижний

ствола онный дающий

Ствол № 1 + + 0,07 0,06 0,07

СКРУ-3

Ствол № 2 + + 0,12 0,08 0,08

СКРУ-3

Ствол № 3 + + + 0,14 0,07 0,03

СКРУ-3

Ствол № 1 + + + 0,06 0,08 0,06

БКПРУ-4

Ствол № 2 + + 0,10 0,06 0,04

БКПРУ-4

Ствол № 3 + + 0,06 0,08 0,04

БКПРУ-4

Ствол № 1 + + + 0,06 0,06 0,05

БКПРУ-2

Ствол № 2 + + + 0,09 0,06 0,07

БКПРУ-2

-2 0 2 4 6

Р0, МПа

Рис. 3. Паспорт несущей способности чугунной тюбинговой крепи для ствола №4 СКРУ-3, ПАО «Уралкалий» при толщине

спинки тюбинга 80 мм

Г \

Начало

Ввод исходных данных

Расчет жесткостных параметров

.----1----.------

Определение действительного и допустимого запаса

устойчивости подъемного сосуда

Расчет армировки по предельным состояниям I группы из условия потери устойчивости движения подъемного сосуда

Определение эксплуатационных лобовых и боковых нагрузок на проводники и расстрелы

Расчет армировки по предельным состояниям I группы по условию прочности её элементов

Определение расчетного прогиба проводников между ярусами и на ярусе

Перерасчет геометрических характеристик балок расстрелов и направляющих проводников

Расчет армировки по предельным состояниям II группы из условия ограничения

прогиба проводников

Рис. 4. Алгоритм расчета долговечности систем жестких армировок стволов шахт

Дополнительно в алгоритме реализуется расчет долговечности систем армировки с учетом предельного износа металлических направляющих проводников. Динамика деформаций и нормальных тангенциальных напряжений в бетонной крепи скипового ствола №1 и клетевого ствола №2 Усть-Яйвинского рудника при замене разрушенных тюбингов исследована методом конечных элементов. В результате испытаний кернов бетонной

«+»

«+»

крепи клетьевого ствола №2 было установлено, что класс бетона не соответствует проектному классу В35. В действительности определено, что керны соответствовали классам бетона В15, В20, В22,5. Поэтому в дальнейших расчетах рассматривался класс бетона В20.

Результаты вычислений напряженно-деформированного состояния тюбинговой крепи ствола с учетом установленных классов бетона показали, что наиболее опасная ситуация возникает при замене сегментов тюбингового кольца №166 в клетьевом стволе. На рис. 5 представлены значения коэффициента запаса прочности и деформации кольца №166 без тюбингов №1, 15, №14.

1,500 4,500

Рис. 5. Коэффициент запаса прочности. Кольцо №166 без тюбингов

№1,15,14

Для описания процесса разрушения хрупких материалов, таких, как бетон, использованы модели Вилама-Варнке и Базанта. Приняты следующие основные допущения: все элементы конструкции соединены неразрывно; до наступления разрушения бетон представляется как квазисплошная однородная среда; разрушение бетона приводит к образованию блочной системы, которая под внешними воздействиями деформируется как целое структурное образование, т.е. разрушенный материал находится в консолидированном состоянии. Рассмотрен процесс разрушения затю-бингового бетона при демонтаже от одного до пяти тюбингов одновременно. При вычислительных экспериментах учитывались горное давление и собственный вес крепи. При моделировании процесса трещинообразова-

ния в бетонной крепи стволов, обусловленного демонтажем тюбингов учитывается поддержка по периметру внутреннего контура открывшегося бетонного слоя крепи тюбингами вышележащих и нижележащих тюбинговых колец, а также правым и левым тюбингами рассматриваемого тюбингового кольца.

На рис. 6 показано распределение нормальных тангенциальных напряжений в бетонном слое крепи, внутренняя поверхность которого обнажается при снятии одного тюбинга.

да 1,яв

Рис. 6. Максимальные растягивающие напряжения в бетонном слое крепи клетьевого ствола №2 для кольца №166 при демонтаже

1 тюбинга

Распределение нормальных тангенциальных напряжения в бетонном слое крепи клетьевого ствола №2 для кольца №166 при демонтаже 1 тюбинга наглядно демонстрирует, что максимальные значения достигаются по периметру внутреннего контура в бетонном слое крепи (рис. 7).

Имитационное моделирование возможных напряжений в обнаженной бетонной крепи вертикальных стволов с учетом фактора времени сводилось к прогнозной оценке динамики деформаций, которые характеризовали необратимые процессы в бетонной крепи, обусловленные трещинообразованием.

Вид сверху Поперечный разрез

Рис. 7. Образование трещин в бетонном слое крепи клетьевого ствола №2 для кольца №166 при демонтаже 1 тюбинга через 58,80 ч

Рис. 8. Трещинообразование и разрушение бетонного слоя крепи

при замене одного тюбинга

Таблица 2

Коэффициент запаса прочности бетонного слоя крепи при демонтаже тюбингов на Усть-Яйвинском руднике

Коэффициент запаса Число демонтированных тюбингов

прочности 1 2 3 4 5

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

При демонтированных тюбингах 0,44 0,23 0,11 0,07 0,06

При недемонтирован-ных тюбингах 1,61

Имитационное моделирование выполнено для наиболее опасных условий, которые возникают при замене сегментов тюбингового кольца № 166. Результаты моделирования показывают, что в момент начала трещи-нообразования происходит резкое ступенчатое увеличение деформаций. Это момент времени, который соответствует началу процесса разрушения бетона. Следовательно, этот момент времени и будет ограничивать технологический период времени, в течение которого необходимо завершить замену тюбинга (или нескольких тюбингов, в зависимости от принятой технологии) и перейти к тампонажу затюбингового пространства. При замене одного тюбинга примерно через 60 часов после начала демонтажа тюбинга в бетонном слое начинается трещинообразование. Трещинообра-зование и разрушение бетонного слоя крепи можно наглядно представить в виде индикаторных диаграмм, отражающих процессы, протекающие в бетонном слое в различные периоды времени (рис. 8).

Выполненные исследования позволили разработать систему мониторинга для оценки взаимодействия вертикальных стволов с породными массивами при восстановлении крепи и армировки. Систему мониторинга динамики деформаций и нормальных тангенциальных напряжений в бетонной крепи клетевого и скипового стволов Усть-Яйвинского рудника ПАО «Уралкалий» при замене разрушенных тюбингов для определения критического периода времени, обеспечивающего безаварийную замену тюбинговых сегментов, целесообразно реализовать в виде автоматизированной стационарной системы мониторинга инженерных конструкций.

В данном случае автоматизированная стационарная система мониторинга инженерных конструкций (СМИК) является подсистемой структурированной системы мониторинга и управления инженерными системами скипового ствола №1 и клетьевого ствола №2. Данная система соответствует требованиям национального стандарта ГОСТ Р 22.1.12-2005 и предназначена для предупреждения перехода объекта мониторинга в ограниченно работоспособное или аварийное состояние, которое может повлечь за собой разрушение бетонного слоя крепи после снятия тюбинговых сегментов.

СМИК позволяет обнаружить на ранней стадии изменения несущей способности бетонного слоя крепи и своевременно информировать персонал дежурно-диспетчерской службы объекта о критическом изменении параметров состояния обнаженного слоя бетона. Базовым элементом мониторинга является маркшейдерский мониторинг. При разработке паспорта проведения работ необходимо составить технический проект маркшейдерского мониторинга на основания ГОСТа 24846. В зависимости от расчетных параметров, их значений, допустимых погрешностей предварительно определяется класс точности измерений. В отсутствии расчетных значений параметров вертикальных деформаций и горизонтальных смещений в проекте классы точности выбираются. В зависимости от предварительно

определенных классов точности выбираются методы и технологии измерений. Но в любом случае рекомендуется определенная последовательность действий при выполнении маркшейдерских наблюдений за состоянием обнаженного бетонного слоя: составление программы измерений; выбор схемы расположения маркшейдерских пунктов планово-высотного обоснования, с которых будут проводиться измерения; пространственная привязка этой основы; закладка деформационных сетей в виде групп реперов по выбранной схеме наблюдений; непосредственные инструментальные измерения; обработка, вычисления результатов с оценкой результатов и выводами.

Таким образом, в результате экспериментальных и теоретических исследований были уточнены закономерности взаимодействия вертикальных стволов с породными массивами при восстановлении крепи и арми-ровки для совершенствования геотехнологии строительства вертикальных стволов калийных рудников в специфических условиях Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей.

Список литературы

1. Горно-геологические особенности реконструкции вертикальных стволов на рудниках Верхнекамского месторождения калийных солей / Н.М. Качурин, И.А. Афанасьев, В.В. Тарасов, В.С. Пестрикова // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2014. Вып. 4. С. 79-84.

2. Ольховиков Ю.П., Тарасов В.В., Пестрикова В.С. Особенности поддержания в безопасном состоянии крепи шахтных стволов Верхнекамского месторождения, установленной в карналлитовых породах / Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015. № 5. С. 30-34.

3. Исследования геометрических параметров и прочностных характеристик материала тюбингов ствола № 4 СКРУ-3 / Н.М. Качурин, И.А. Афанасьев, В.В. Тарасов, В.С. Пестрикова // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2014. Вып. 4. С. 100-108.

4. Натурные исследования фактического состояния крепи реконструируемого ствола № 4 рудника СКРУ-3 ОАО «Уралкалий» и оценка несущей способности / Н.М. Качурин, И.А. Афанасьев, В.В. Тарасов, В.С. Пестрикова // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2014. Вып. 4. С. 85-99.

5. Ольховиков Ю.П., Тарасов В.В., Пестрикова В.С. Обзор аварийных ситуаций, возникших на Верхнекамском калийном месторождении при проходке шахтных стволов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015. № 5. С. 23-29.

6. Афанасьев И.А., Тарасов В.В., Пестрикова В.С.Реконструкция вертикальных стволов на рудниках Верхнекамского месторождения // Сб.

науч. тр. 4-й Междунар. науч. конф. по проблемам рационального природопользования, 18 - 20 июня 2018 г. / под ред. М.В. Грязева. Тула. Изд-во ТулГУ. 2018. С. 220-225

7. Пестрикова В.С., Тарасов В.В. Исследование распределения скорости коррозионного износа элементов жесткой армировки на примере шахтных стволов Соликамского калийного рудоуправления № 3 Верхнекамского месторождения калийных солей // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 8. С. 326-332.

8. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015613532 от 18.03.2015 «Программа расчета армировок шахтных стволов. Версия 1.0».

9. Пестрикова В.С. Алгоритм расчета долговечности жестких арми-ровок шахтных стволов, эксплуатируемых в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2019. Вып. 4. С. 332-339.

Качурин Николай Михайлович, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, ecologytsu _ tula@, mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Афанасьев Игорь Александрович, канд. техн. наук, инженер, igor.afanasiev 1983@gmail. com, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Пестрикова Варвара Сергеевна, ст. науч. сотрудник, Varvara.Pestrikova@ uralkali.com, Россия, Пермь, Акционерное общество «ВНИИ Галургии»,

Стась Павел Павлович, асп., ecology tsu _ tula@ mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

INTERACTIONS OF VERTICAL SHAFTS WITH ROCK MASSIFS BY RECOVERY OF LINING AND FASTENERS AND MINE SHAFT EQUIPMENT

N.M. Kachurin, I.A. Afanasyev, V.S. Pestrikova, P.P. Stas

As a result of experimental and theoretical studies, the patterns of interaction of vertical shafts with rock masses were clarified when restoring support and reinforcement to improve the geotechnology of construction of vertical shafts of potash mines in the specific conditions of the Verkhne-Kama potassium-magnesium salt deposit. The system for monitoring the dynamics of deformations and normal tangential stresses in the concrete lining of the cage and skip shafts of the Ust-Yaivinsky mine of Uralkali Company during the replacement of destroyed tubing to determine the critical time period ensuring the non-emergency replacement of tubing segments is advisable to be implemented in the form of an automated stationary monitoring systems for engineering structures.

Key words: vertical shaft, mine, lining, reinforcement, deformations, rock massif, algorithm, tubing.

Kachurin Nikolai Mihailovich, doctor of technical sciences, full professor, head of chair, ecology tsu _tula@ mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,

Afanasiev Igor Alexandrovich, candidate of technical sciences, engineer, igor. afa-nasiev1983@gmail. com, Russia, Tula, Tula State University,

Pestrikova Varvara Sergeevna, senior researcher, Varvara. Pestrikova@uralkali. com, Russia, Perm, Joint-Stock Company "VNII Galurgii",

Stas Pavel Pavlovich, postgraduate, ecology tsu _tula@ mail.ru, Russia, Tula, Tula State University

Reference

1. Mining and geological features of reconstruction of vertical shafts in the mines of the Verkhnekamskoye Deposit of potash salts / N. M. Kachurin, I. A. Afanasiev, V. V. Tara-sov, V. S. Pestrikova // Izvestiya of the Tula state University. earth science. 2014. Issue 4. Pp. 79-84.

2. Olkhovikov Yu. P., Tarasov V. V., Pestrikova V. S. Features of maintaining in a safe state the support of mine shafts of the Verkhnekamskoye field installed in carnallite rocks / Gorny information and analytical Bulletin. 2015. no. 5. Pp. 30-34.

3. Research of geometric parameters and strength characteristics of the tube material of the trunk No. 4 skru-3 / N. M. Kachurin, I. A. Afanasiev, V. V. Tarasov, V. S. Pestrikova // Izvestiya of the Tula state University. earth science. 2014. Issue 4. Pp. 100-108.

4. full-Scale studies of the actual state of the support of the reconstructed shaft No. 4 of the skru-3 mine of Uralkali and assessment of the load-bearing capacity / N. M. Kachurin, I. A. Afanasiev, V. V. Tarasov, V. S. Pestrikova // Izvestiya of the Tula state University. earth science. 2014. Issue 4. Pp. 85-99.

5. Olkhovikov Yu. P., Tarasov V. V., Pestrikova V. S. Review of emergency situations that occurred at the Verkhnekamskoye potash Deposit when sinking mine shafts // Gorny information and analytical Bulletin. 2015. no. 5. Pp. 23-29.

6. Afanasyev I. A., Tarasov V. V., Pestrikova V. S. Reconstruction of vertical shafts in the mines of the Verkhnekamskoye field / SB. nauch. Tr. 4-th mezhdunarod. scientific conference on problems of rational use: June 18-20, 2018 / ed. by M. V. Gryazev. Tula. Izd-vo Tulgu. 2018. Pp. 220-225

7. Pestrikova V. S., Tarasov V. V. Investigation of the distribution of the rate of corrosion wear of rigid reinforcement elements on the example of mine shafts of the Solikamsk potash ore management No. 3 of the Verkhnekamskoye potash salt Deposit // Gorny information and analytical Bulletin. 2016. no. 8. Pp. 326-332.

8. Certificate of state registration of the computer program no. 2015613532 dated 18.03.2015 " program for calculating the reinforcement of mine shafts. Version 1.0".

9. Pestrikova V. S. Algorithm for calculating the durability of rigid reinforcement of mine shafts operated in the conditions of the Verkhnekamskoye potash Deposit // Izvestiya of the Tula state University. earth science. 2019. Issue 4. Pp. 332-339.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.