Назад
На главную

ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ ЗА РУБЕЖОМ.

Источник: Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений. Сб. научн. трудов. - Донецк: "Норд - Пресс", Вып №11, 2005. - 100 с.

УДК 622.235.012

К.т.н. Кокунъко И.И., ЮРГТУ, г.Шахты, к.т.п. Борщевский СВ., студ. Галечка С.Ю., ДопНТУ, Донецк.

Технические характеристики вертикальных стволов за рубежом, в целом близки характеристикам ство­лов бывшего СССР. Есть примеры строительства стволов больших глубин и диаметров: в США пройден ствол серебряного рудника глубиной 2348 м; во Франции ствол диаметром в свету 10 м, глубиной 1109 м. На золото­добывающем руднике "Вааль Рифе" (ЮАР) пройден крупнейший в мире ствол диаметром н свету 10,6 м и глу­биной 2300м с одним подъемом на него глубину [1].
Проходка стволов буровзрывным способом ведется преимущественно по параллельной технологиче­ской схеме с временным креплением. В качестве последнего используют анкеры с металлической сеткой и набрызгбетоном. Есть примеры высокоэффективной проходки с одновременным армированием.
Бурение шпуров осуществляют бурильными установками и реже ручными перфораторами. В ЮАР применение установки с шестью стрелами с бурильными машинами при проходке ствола с диаметром в свету 9 м, глубиной 1378 м позволило уменьшить число проходчиков с 57 до 27 и обеспечить подвигаиие забоя со ско­ростью 5,8 м/сутки.[2].
В качестве крепи применяют различные конструкции в зависимости от горпо-геологических и гидро­геологических условий проходки и назначения стволов. Широко применяют монолитную бетонную крепь, воз­водимую в передвижной металлической опалубке по параллельной и реже - по совмещенной технологической схеме. При этом спуск бетонной смеси производится по трубопроводам и в бадьях-контейнерах при большой глубине. В стволах большого диаметра при спуске бетонной смеси применяют до четырех трубопроводов. Толщины крепи изменяются от 300 до 1000 мм.
Погрузка породы производится преимущественно грейферами большой вместимости. В США и Канаде при проходке стволов диаметром 6 м используют погрузчики вместимостью 0,56 м3, в стволах большого диа­метра - 0,84 м3. Во Франции применяли погрузчики вместимостью 0,75 и 1,2 м3. Для зачистки забоев приме­няют малогабаритные машины.
В связи с преобладающей параллельной схемой ведения работ распространены многоэтажные, до пяти этажей, проходческие полки. Для выдачи породы применяют бадьи большой вместимости (до 6 м3).
До глубины 700 м производительность уборки породы в практике ФРГ составляет 50 м3/ч, более - про­изводительность снижается примерно на 0,02 м на 1 м глубины ствола. При проходке стволов до глубины 700 м производительность труда рабочих по уборке породы ограничивается производительностью грейфера, на больших глубинах - производительностью подъемной установки.
В угольном бассейне Прованс (Франция) пройден ствол диаметром в свету 10 м для спуска крупнога­баритного оборудования. Ствол пересекает слои мергеля, известняков, бурых углей. Шпуры глубиной 4,8 м бурили комплексом с пятью перфораторами на автономных стрелах, которые складываются вокруг центральной колонны при подъеме из забоя. Грейфером вместимостью 1,2 м3 порода погружалась с производительностью 3 м3/мин. Проходческое оборудование в стволе размещалось на четырех этажах полка. На глубине 1062 м были пройдены рассечки околоствольного двора протяженностью 15 м с каждой стороны. Крепление рассечек велось длинными железобетонными анкерами в сочетании с набрызгбетоном. Среднее подвигание забоя с составило 2,43 м/сут, производительность - 0,287 м /чел.-смену [3]..
На шахте "Lucky Triday" (США) пройден ствол диаметром в свету 5,48 м и глубиной 2348,5 м по параллельной технологической схеме. Толщина монолитной бетонной крепи 305 мм. Расчетная скорость проходки 2,75 м/сут, а с учетом периодов монтажа и перемонтажа оборудования - 1,22 м/сут. Работы по проходке велись по непрерывному графику. После проходки ствола до глубины 915 м был установлен постоянный подъем [4].
Технико-экономические показатели отдельных проходок стволов за рубежом приведены в табл. 1.
Анализ зарубежного опыта сооружения вертикальных стволов показал, [5, 6, 7], что для получения максимальной эффективности широко применяют различные технологические решения.
- буровзрывной, комбайновый способ бурения, безлюдное бурение;
-  последовательная, совмещенная и преимущественно параллельная технологические схемы, 6уро-взрывная и комбайновая проходка на передовую скважину;
- безрасстрельные схемы армировки с креплением элементов конструкций анкерами;
- проходка стволов с последующим и одновременным армированием;
- монолитные бетонные крепи со спуском бетонной смеси по трубам и в контейнерах, многослойные водонепроницаемые крепи, облегченные крепи на базе анкеров и набрызгбетона;

 Таблица 1. – Технико-экономические показатели некоторых проходок стволов за рубежом в 80-е годы

Страна, диаметр ствола в свету, глубина

Способ проходки, технологическая схема

Постоянная крепь, средства крепления

Временная крепь

Средства бурения, погрузки породы, подъема.

Темпы средние максим.

м/мес

США

d=5,5 м

Н=2350 м

буровзрывной, параллельная с одновременным армированием, 3-х этажный полок

бетонная 0,3 м, бетононасос, трубопровод d=150 мм

Анкера и сетка

ручные перфораторы, грейфер 0,6 м3

155

н.д.

ЮАР

d=9 м

Н=1337 м

буровзрывной, параллельная, 5-ти этажный полок

бетонная 0,5 м, 4 трубопровода d=150 мм

н.д.

бурильная установка с 6 стрелами, грейфер, погрузочная машина Eimko 630

130

н.д.

Франция

d=9 м

Н=1100 м

буровзрывной, параллельная, 4-х этажный полок

бетонная о,5 м, бадьи 3 м3, гибкие рукава

Анкера и сетка

бурильная установка с 5 стрелами, грейфер 1,2 м3, бадьи 8 м3

40

60

Австралия

d=6,5 м

Н=1170 м

буровзрывной

а) со спуском породы в скважину

до Н=620 м

б) параллельная

бетонная, заходки 10 м

н.д.

грейфер 0,67 м3, бадьи 3 м3

а) 130

170

б) 75

85

США

комбайновый со спуском породы в скважину

 

 

комбайн S ВМ-УП-650/850 фирмы “Вирт”

 

d=7 м

Н=471 м

диаметр скважины 1,52 м, последовательная

бетоная

 

М-1670 кНм, 6х122 кВт, масса 240 т

75

d-7 м

Н=603 м

 

бетонная

 

 

110

d=7 м

Н=575 м

диаметр скважины 2,44 м, параллельная

анкеры, металлическая сетка и без крепления

 

 

440

495

США

d=6 м

Н=644 м

бурение с эрлифтной выдачей породы, последовательная

бетонная

Глинистый раствор

СД-300, М690 кНм

Диаметр труб – 508 мм, бур с утяжелителем

150 (без крепления)

Библиографический список

 1. Левит В.В., Новик Е.Б., Ильянов М.А. Опыт сооружения вертикальных стволов в ЮАР. Посiбник. – К.: Технiка, 2004 – 64 с.

2. Дуглас А.Б., Пфутцентройтер Р.Б. Уровень развития строительства шахтных стволов в ЮАР //Глюкауф (русск. пер.) – 1990. - №5/6, - с. 34-36.

3. Проблемы проходки шахтных стволов. //Глюкауф – 1986, №4 с. 8-12.

4. Проходка вертикального ствола на шахте “Lucky TridaySkill Mining. Rev. – 1984, 8-9. c. 441-442.

Назад
На главную