Источник: Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений. Сб. научн. трудов. Вып 16, – Донецк: «Норд – Пресс», 2010. – с. 77-78.
В настоящее время в Украине проходка шахтных стволов диаметром более 5м в ос- новном ведется буровзрывным способом. При этом скорость проходки стволов буровзрыв- ным способом опережает темпы при бурении.
Однако скорость проходки отдельных стволов при способе БВР не такая уж высокая, при этом темпы прохождения начальных метров даже на скоростных проходках составляют от 4 до 12 м/мес., а синтезированная (истинная) скорость может снизиться до 3 м/мес. Это в первую очередь связано с длительностью оснащения стволов и поверхности для проходки (11-41 мес.), а во вторую - с затруднениями при сооружении устья и техотходов для укрепле- ния неустойчивых, часто обводненных (водообилыюстью отложений до 50м 3 /ч), малой кре- пости, нередко обладающих плывунными свойствами пород, до возведения постоянной кре- пи в верхней части стволов, в отдельных случаях до глубины 100-250 м [1].
Для прохождения стволов в этой зоне применяют специальные способы, основные из которых заморозка, тампонаж и использование опускной крепи. Однако проходка по этим технологиям дорогая, требует специального оборудования и не гарантирует отсутствия оста- точных притоков в ствол при его эксплуатации.
Таким образом, в настоящее время нет универсальных для всех пород эффективных скоростных специальных способов проходки стволов в верхней их части. В то же время, ука- занные геологические затруднения легко преодолеваются при роторном и реактивно- турбинном бурении стволов: неустойчивость пород компенсируется параметрами специаль- но подобранной промывочной жидкости, которая выполняет функцию временной крепи. Повышенные водопритоки при бурении не влияют на технологию и сроки сооружения выра- ботки; конструкция традиционной стальной крепи с последующей цементацией затрубного пространства гарантирует водонепроницаемость оболочки ствола на десятки лет. Основным недостатком технологии бурения является ограничение по крепости проходимых пород (до 10-12 по шкале проф. Протодьяконова) и возможные большие отклонения по вертикали на крутом залегании пород [2].
В тоже время, сооружение стволов способом бурения имеет ряд преимуществ: бы- строе оснащение и монтаж буровой установки- до 3 месяцев, не требуется особое благоуст- ройство промплощадки, минимальная энергоемкость (до 1000кВт), малое количество людей (до 35-40 чел.) не создает бытовых проблем, а отсутствие людей в забое повышает технику безопасности.
Такой способ позволяет сравнительно быстро сооружать стволы требуемой верти- кальности, где техническая скорость проходки в породах 5-7 категории по буримости составляет в среднем 40-45м/мес, а коммерческая 30-35м /мес.
В настоящее время, применяемые буровые установки в ОАО « ГХК « Спецшахтобурение» позволяют выполнять проходку стволов диаметром не более 6 м в свету (рис.1). Однако, разработанные специалистами компаниии проектно- конструкторская документация на нестандартное оборудование, новые конструктивные решения (применение опорных оснований, раздвижных плат- форм, самоходных тележек, буров и т. п.) позволят пробурить 100-250 м ствола диаметром 8 м в свету, до глубины залегания устойчивых пород [3].
Параллельно с бурением ствол может осна- щаться под дальнейшую проходку. Будут выполне- ны благоустройство, разворот строительных работ с постепенным привлечением специализированных подрядных организаций. Стоимость работ по освое- нию комбинированного способа проходки ствола составит не более 4,5-5 млн.грн., что дешевле аль- тернативных спецспособов. В результате общая про- должительность строительства ствола сократится на 1 1,5 года.
Дополнительные эксплуатационные преиму- щества и экономический эффект принесет надежная гидроизоляция.
Подтверждение реальности этой революционной для сооружения стволов идеи имеется в Китае, где технология бурения глубоких стволов диаметром до 10м в свету с успехом внедрена.
Учитывая мировой опыт бурения стволов в неблагоприятных условиях, где геологи- ческий разрез представлен неустойчивыми и обводненными породами, можно сказать, что такой способ проходки стволов, как бурение, является не только перспективным направле- нием в шахтном строительстве, но и лучшей альтернативой спецспособам с точки зрения экономических и временных факторов при сооружении вертикальных горных выработок.
Литература