Назад

УДК 622.252.8  

ЗНАЧЕНИЕ  ОПТИМИЗАЦИИ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ  СВОЙСТВ КРЕПИ  ВЕРТИКАЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК

Асп. Дрюк А.А., к.т.н. Борщевский С.В., студ. Булгакова О (ДонНТУ) 

Рассмотрим перспективы  и направления развития угольной промышленности в современных условиях экономики Украины. Доля угля среди  всех запасов органического топлива  составляет 95,6%, его хватит на несколько  сот лет интенсивной добычи. Поэтому  именно уголь является основным энергоносителем  в Украине, гарантом ее экономической  и политической неза-висимости. Двухсотлетний опыт позволил выковать кадры специалистов с богатыми традиция-ми и особым "шахтерским" характером.

Концептуальные  положения энергетической стратегии  до 2030 г. и на дальнейшую перспективу [1] определяют направления развития угольной промышленности Украины.

Долгосрочная  государственная политика предусматривает  два этапа. На первом (до 2010 г.) предполагается увеличить объем добычи до 96,5 млн. т. Для этого необходимо ввести 8,6 млн. т новых производственных мощностей  за счет завершения строительства второй очереди трех шахт, начатого еще  до 2001 г., и реконструкции действующих  угледобывающих предприятий.

Необходимое финансирование отрасли до 2010 г. достигает 4,3 млрд. грн. (в ценах 2000 г.) в год, из них около 3,3 млрд. грн. — средства госбюджета; около 77% финансовых ресурсов — 80 на капитальные вложения, 12% — на государственную поддержку для покрытия производственных затрат, 8% — на реструктуризацию.

На втором этапе (2011—2030 гг.) развитие отрасли может  происходить по одному из трех сценариев. По базовому в 2030 г. объем добычи угля предполагается довести до 120 млн. т (по пессимистическому сценарию до 105 млн. т и по оптимистическому —  до 130 млн. т). Для этого необходимо ввести в эксплуатацию 58,1 млн. т новых  производственных мощностей.

Одним из путей достижения вышепоставленных целей является строительство новых шахт и реконструкция действующих. Наиболее сложным и дорогостоящим процессом в комплексе работ по строительству и реконструкции шахт является строительство вертикальных выработок.

Сооружение вертикальных стволов находится на критическом пути строительства при продолжительности их строительства до 50…55% [2], общей продолжительности строительства шахт. Стволы являются одними из наиболее ответственных горных выработок и должны бесперебойно работать многие десятки лет. Трудности поддержания стволов связаны, во-первых, с тем, что они пересекают горные породы с самыми различными свойствами, включая малопрочные, пластичные или разрушенные породы, а также породы, содержащие подземные воды, во-вторых с тем, что стволы располагаются большей частью над разрабатываемой залежью, и поэтому на них влияют

последствия различных  технологических процессов в  периоды сооружения и эксплуатации. Вовлечение в эксплуатацию месторождений  полезных ископаемых, залегающих на больших  глубинах и в сложных горно- и гидрогеологических условиях, значительно усложняет условия проходки и поддержания стволов и требует разработки новых технологий со значительным усовершенствованием организации всех этапов строительства.

Степень сложности  гидрогеологических условий в основном определяется водообильностью горных пород и их устойчивостью при обнажении. В ряде случаев в устойчивых скальных породах, но сильно трещиноватых или пористых с большой водообильностью, приток воды в выработку

достигает больших  размеров – до 1,5...2,0 тыс. м3/ч. [3] В  таких условиях возникают значительные трудности с отводом подземных  вод из забоя выработки или  становится невозможным использование  обычных средств водоотлива. В  связи с этим в указанных условиях до начала и во время горно-строительных работ требуется закрытие пор  и трещин для гидроизоляции места  строительства выработки от окружающих ее водоносных пород.

Для принятия правильных технических решений при проходке стволов необходимы не только надежный прогноз и точная геомеханическая оценка условий их сооружения и поддержания, но и дальнейшее совершенствование классификации и типизации схем проходки и оснащения с особенно детальной проработкой технологий проходки для сложных условий. Оптимизации конструкций крепи и армировки и режимов их взаимодействия с породами с целью защиты от недопустимых деформаций должны учитывать наличие опасных воздействий со стороны массива горных пород и напоров подземных вод, особенно при проходке в обводненных неустойчивых породах, в контактных зонах, а также в зонах нарушений. Трудоемкость и продолжительность проходки в перечисленных условиях достигает 30…40% от общих трудовых затрат и продолжительности строительства всего ствола. Именно в этом лежат причины удорожания стволов. В то же время тип крепи, технология и механизация ее возведения предопределяют скорость проходки и производительность труда проходчиков. Следовательно в современных рыночных отношениях особое значение приобретает задача снижения затрат на строительство и поддержание горных выработок не за счет удешевления материалов, а путем улучшения организации сооружения на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации. Не только степень надежности выработок, но и технико-экономические показатели их строительства напрямую зависят от полноты учета многочисленных факторов как в принятых методах расчета конструкции ствола, так и выборе параметров оптимизации организации строительства комплекса.  

Библиографический список

1. Концепція розвитку вугільної промисловості України//Уголь Украины, №9, - 2005. – с.3-5.

2. Сургай Н.С. Перспективы и направления развития угольной промышленности.//Уголь 81 Украины, №12, 2004.

3. Насонов И.Д., Федюкин В.А., Шуплик М.Н. Технология строительства подземных сооружений. Учебник для вузов в 3-х частях. Ч III. Специальные способы строительства. М., Недра, 1983, с. 311.