Спосіб спорудження вертикального шахтного ствола

1. Спосіб спорудження вертикального шахтного ствола, що включає проходку верхньої частини ствола через нестійкі пухкі й водонасичені породи до міцних стійких порід зі зведенням кріплення у вигляді секцій за спадною схемою й гідроізоляцією вибою ствола, і подальшу проходку нижньої частини ствола в міцних стійких породах, який відрізняється тим, що проходку верхньої частини ствола ведуть бурінням з одночасною підготовкою устаткування за постійною схемою для проходки нижньої частини ствола в міцних стійких породах, при цьому зведення кріплення й гідроізоляцію вибою ствола здійснюють на всю глибину верхньої частини ствола шляхом установлення на устя ствола першої секції кріплення із днищем для спуска її на плаву й U 2 (19) 1 3 27852 4 пухкі й водонасичені породи до міцних стійких порід з використанням опускного кріплення порід і подальшу проходку нижньої частини ствола вимагає застосування постійного й опускного в міцних стійких породах з використанням кріплень різної конструкції, що не забезпечує устаткування за тимчасовою схемою. Проходку необхідної герметичності для гідроізоляції вибою верхньої частини ствола здійснюють чергуванням ствола. буровибухових робіт у нестійких пухких породах до Оскільки проходку ствола на проектну глибину водонасичених порід зі зведенням постійного здійснюють за допомогою устаткування, кріплення у вигляді секцій за спадною схемою й змонтованого за тимчасовою схемою, а після проходку водонасичених порід з використанням завершення спорудження ствола монтують опускного кріплення у вигляді замкнутого циліндра устаткування за постійною схемою, це вимагає для гідроізоляції вибою ствола, що нарощують у збільшення часу на переоснащення устаткування міру його опускання. Кріплення опускають під для роботи за постійною схемою. впливом власної ваги або із примусовим В основу корисної моделі поставлена задача задавлюванням за допомогою домкратів доти, вдосконалення способу спорудження поки її ріжуче кільце не заглибиться в підстилаючу вертикального шахтного ствола, у якому за водонасичену породу водоносною горизонта. рахунок зміни технології проходки верхньої Після проходки верхньої частини ствола частини ствола й суміщення її з підготовкою здійснюють проходку нижньої частини ствола із устаткування для проходки нижньої частини закріпленням ствола бетонним кріпленням. По ствола, забезпечується запобігання влучення води завершенні спорудження вертикального шахтного в стовбур з пересічених водоносних горизонтів по ствола здійснюють монтаж устаткування за всій глибині ствола в пухких нестійких породах і постійною схемою. [Н.М. Покровский. Сооружение ізоляції друг від друга водоносних горизонтів з и углубка стволов шахт. Изд. 4, перераб. и доп. водою різного складу при спрощенні й М:, Недра, 1975, с.139-142]. здешевленні спорудження верхньої частини Ознаки найближчого аналога, що збігаються з ствола і як, наслідок здешевлення спорудження суттєвими ознаками корисної моделі, що всього ствола, що приводить до зниження заявляється: проходка верхньої частини ствола трудомісткості й матеріальних витрат й через нестійкі пухкі й водонасичені породи до скороченню строків на його спорудження. міцних стійких порід зі зведенням кріплення у Поставлена задача вирішується тим, що в вигляді секцій за спадною схемою й гідроізоляцією способі спорудження вертикального шахтного вибою ствола; проходка нижньої частини ствола в ствола, що включає проходку верхньої частини міцних стійких породах. ствола через нестійкі пухкі й водонасичені породи Відомий спосіб не забезпечує досягнення до міцних стійких порід зі зведенням кріплення у необхідного технічного результату по наступних вигляді секцій за спадною схемою й гідроізоляцією причинах. вибою ствола, і подальшу проходку нижньої Проходка верхньої частини ствола через частини ствола в міцних стійких породах, згідно нестійкі пухкі й водонасичені породи корисної моделі проходку верхньої частини ствола буровибуховим способом приводить до втрати ведуть бурінням з одночасною підготовкою їхньої стійкості, що вимагає зведення потужного устаткування за постійною схемою для проходки постійного кріплення, здорожуючи спорудження нижньої частини ствола в міцних стійких породах, верхньої частини ствола. при цьому зведення кріплення й гідроізоляцію При проходці водонасичених порід з вибою ствола здійснюють па всю глибину верхньої використанням опускного кріплення можливо частини ствола шляхом установлення на устя перетнути тільки один водоносний гиризонт ствола першої секції кріплення із днищем для водонасичених порід, оскільки при опусканні спуска її на плаву й установлення на неї наступних кріплення на її зовнішній поверхні розвиваються секцій з герметизацією їх між собою по значні сили тертя, що утрудняють її опускання під внутрішньому й зовнішньому контуру, причому власною вагою. Це обумовлено тим, що зовнішня кріплення встановлюють із зазором, утвореним стінка кріплення щільно контактує зі стінкою його зовнішньою стінкою й стінкою ствола, у якому ствола, що обмежує використання цього способу в формують зовнішню оболонку для ізоляції складних гідрогеологічних умовах, з перетинанням водоносних горизонтів один від одного, а проходку декількох водоносних горизонтів, складених нижньої частини ствола в міцних стійких породах пухкими й пливунними відкладеннями. При ведуть після видалення днища першої секції перетинанні декількох водоносних горизонтів кріплення й осушення верхньої частини ствола. необхідно зменшувати діаметр ствола у світлі для Доцільно секції кріплення виконувати шляхом спуска кріплення на наступному горизонті, або заповнення бетонною сумішшю кільцевої розширювати його в напрямку до устя ствола, що порожнини, утвореної двома концентрично приводить до подорожчання способу спорудження розташованими металевими трубами, а вертикального шахтного ствола, збільшення герметизацію секцій між собою по внутрішньому й строків уведення його в експлуатацію. На деяких зовнішньому контуру здійснювати зварюванням етапах, наприклад при поганій гідроізоляції вибою металевих труб. ствола проходки, використовують тимчасове Доцільно спуск кріплення на плаву вести кріплення, що вимагає заміни її на постійну, також шляхом заповнення рідиною порожнини, утвореної здорожуючи спосіб спорудження. внутрішніми стінками секцій кріплення. Чергування буровибухових робіт зі зведенням постійного кріплення й проходки водонасичених 5 27852 6 Доцільно формування в зазорі зовнішньої використанням за постійною схемою устаткування, оболонки вести шляхом подачі в нього позбуваючись від тимчасової схеми, а саме в тампонажної суміші. період буріння монтують па поверхні секції Спосіб здійснюють таким чином. металобетонної кріпи й установлюють постійні Спорудження вертикального шахтного ствола, поверхневі спорудження. наприклад діаметром більше 5 метрів здійснюють Використання пропонованого способу проходкою верхньої частини ствола через нестійкі дозволяє скасувати спеціальні способи проходки в пухкі й водонасичені породи до міцних стійких нестійких пухкі й водонасичених породах, порід і подальшою проходкою нижньої частини прискорити строки й зменшити вартість ствола в міцних стійких породах. Проходку спорудження вертикальних шахтних стволів верхньої частини ствола ведуть бурінням для великого діаметра за рахунок зміни технології наступного зведення кріплення й гідроізоляції проходки верхньої частини ствола й суміщення її з вибою ствола з одночасною підготовкою підготовкою устаткування для проходки нижньої устаткування за постійною схемою для проходки частини ствола. При цьому забезпечується нижньої частини ствола в міцних стійких породах. безпека проходки й експлуатації гірничих виробок, Одночасно з бурінням, на поверхні підготовляють обумовлені запобіганням влучення води в ствол з секції кріплення для її зведення за спадною пересічених водоносних горизонтів по всій глибині схемою. ствола в пухких нестійких породах і ізоляції друг Секції кріплення виконують установленням із від друга водоносних горизонтів з водою різного зазором концентричне розташованих двох складу, що виключає вплив на фізичні властивості металевих товстостінних труб, товщина яких і навколишнього масиву порід і не порушує зазор між ними вибирається розрахунковим екологічний баланс між пересічними водоносними шляхом залежно від фізико-механічних горизонтами. властивостей пересічних гірських порід. Утворену кільцеву порожнину заповнюють бетонною сумішшю до повного її твердіння. Після завершення буріння в нестійких пухких й водонасичених породах на устя ствола встановлюють першу секцію кріплення із днищем для спуска кріплення на плаву. На першу секцію встановлюють другу секцію й герметизують з першою секцією по внутрішньому й зовнішньому контуру зварюванням металевих труб. Таку операцію виконують для зведення кріплення на всю глибину верхньої частини ствола, а спуск кріплення на плаву ведуть шляхом заповнення рідиною порожнини, утвореної внутрішніми стінками секцій кріплення. Розміри кріплення вибирають таким чином, щоб при її установці між її зовнішньою поверхнею й стінкою ствола був утворений зазор. В утвореному зазорі формують зовнішню оболонку для ізоляції водоносних горизонтів друг від друга шляхом подачі в нього тампонажної суміші, наприклад цементнопіщаної суміші із твердкими і в'язівними добавками, яка після твердіння поліпшує гідроізоляційні властивості кріплення й більш рівномірно розподіляє гірський тиск на кріплення. Потім вибурюванням здійснюють видалення днища першої секції кріплення й осушення верхньої частини ствола. Після осушення закріпленої верхньої частини ствола здійснюють проходку нижньої частини ствола в міцних стійких породах попередньо підготовленим за постійною схемою устаткуванням одним із традиційних способів, наприклад буровибуховим із закріпленням нижньої частини ствола бетонним кріпленням. Попередньо підготовлене й змонтоване устаткування дозволяє відразу ж після спорудження верхньої частини ствола приступити до спорудження нижньої частини ствола, скорочуючи при цьому строки уведення ствола я експлуатацію. Проходку верхньої й нижньої частини ствола виконують одночасно з підготовкою й