Спосіб ізоляції вертикального ствола від земної поверхні

Реферат: Спосіб ізоляції вертикального ствола від земної поверхні включає створення по його периметру в приустєвому просторі в наносних породах котловану, армованого конструкцією з арматури й анкерів. Вільний простір ствола армують анкерами, пробуреними через кріплення й закріплюють із арматурним каркасом, розташованим навколо ствола в котловані, після чого укладають бетон, а усередині ствола встановлюють газоводовідвідну трубу. UA 89826 U (12) UA 89826 U UA 89826 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої справи, зокрема до способів спорудження перекриттів для ізоляції від земної поверхні вертикальних стволів при їх ліквідації. Відомий спосіб ізоляції ліквідованого вертикального ствола, що має вихід на земну поверхню, шляхом його повного заповнення закладним матеріалом зі спорудженням залізобетонних помостів перекриття на земній поверхні й на віддалі 10 м від неї з вікнами для дозасипки, з газовідвідною трубою і які опираються на кріплення ствола (Правила ликвидации стволов угольных шахт. КД 12.12.005-2001, КД 12.12.006-2001. - Донецк: Министерство топлива и энергетики Украины, 2001. - 122 с). Недоліками відомого способу ізоляції ліквідованого вертикального ствола, що має вихід на земну поверхню, є неможливість підтримання рівня затоплення, необхідність виконання робіт з його періодичної в часі дозасипки через постійно триваючу усадку закладного матеріалу, викликану зниженням міцності цього матеріалу, а також через вплив проникаючих атмосферних опадів, температурних перепадів, агресії водоповітряного шахтного середовища й підтоплення підземними водами кріплення, на яке опираються плоскі залізобетонні помости перекриття в стволі і його устя поступово втрачає свою несучу здатність, що в остаточному підсумку сприяє зниженню стійкості наносів у межах приустєвої зони, не забезпечує надійність функціонування ізолюючої будови й призводить до утворення провалів на земній поверхні. Найбільш близьким по технічному змісту результату, що досягається, є спосіб ізоляції ліквідованого вертикального глибокого ствола шахти від земної поверхні, що включає створення по його периметру в приустєвому просторі в наносних породах котловану, армованого конструкцією з арматури й анкерів (Пат. UА № 101061, E21D 1/00, E21F 15/00, опубл. 25.02.2013, Бюл. № 4)· Недоліками відомого способу ізоляції ліквідованого вертикального ствола від земної поверхні є використання малокерованих і небезпечних буропідривних робіт для примусового руйнування кріплення в приустєвій зоні, поява додаткових тріщин, заколів й вивалів у ній на збережуваних частинах кріплення і неконтрольоване заповнення утворених порожнеч скріпним розчином, що не забезпечує можливість створення монолітної ізоляційної конструкції із заданими характеристиками міцності. Бутобетонний матеріал ізоляційної будови під впливом температурного перепаду, постійно наростаючого бічного тиску порід наносів, впливу газоповітряного середовища за тривалий проміжок часу, також втрачає міцність і стійкість, що призводить до його руйнування й не гарантує надійність ізоляції ліквідованого вертикального ствола від земної поверхні. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу ізоляції вертикального ствола від земної поверхні при його ліквідації шляхом спорудження монолітної конструкції зрізаної форми з анкерами, арматурою, бетоном і газоводовідвідною трубою. При цьому збільшення тривалості збереження несучої здатності цієї конструкції досягається за рахунок запобігання сповзання порід наносів шляхом їх часткового попереднього виймання з опорою на корінні породи всієї конструкції перекриття й з використанням ефекту саморозклинювання, а підтримання рівня підтоплення шахтними водами за рахунок їхньої відкачки заглибними насосами через спеціально для цих цілей закладену газоводовідвідну трубу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі ізоляції вертикального ствола від земної поверхні, що включає створювання по його периметру в приустєвій зоні в наносних породах котловану, армованого конструкцією з арматури й анкерів, відповідно до корисної моделі, усередині ствола установлюють газоводовідвідну трубу, а його вільний простір армують анкерами, пробуреними через його кріплення й закріплюють із арматурною сіткою, розташованою навколо ствола, по його зовнішньому периметру й укріпленої до анкерів, після чого весь вільний простір заповнюють бетонним розчином, створюючи тим самим монолітне спільне із кріпленням ізолююче відземної поверхні перекриття ствола. Спосіб здійснюється наступним чином. Спочатку здійснюють демонтаж елементів армування й оснащення ствола на глибину, рівну товщині наносів, після чого монтують і встановлюють із опорою на залишені виступаючі частини армування в стволі й спеціально закладені в лунки в його кріпленні двотаврові балки запобіжний поміст перекриття ствола з газоводовідвідною трубою, після чого роблять виймання порід наносів з утворенням по периметру ствола бортів котловану з кутом їхнього нахилу, рівному куту природного укосу. На дні котловану залишають по всьому периметру кільцеву полицю-берму. Потім армують за допомогою буріння й установки через кріплення ствола анкерів, що з'єднують із арматурною сіткою, змонтованою в котловані й закріпленою з анкерами, попередньо забуреними в шар корінних порід. Після чого роблять бетонування шляхом подачі розчину за допомогою бетононасосів із земної поверхні. Після твердіння бетону монтують газоводовідвідну трубу, знову набирають арматурну сітку, установлюють анкери й 1 UA 89826 U 5 10 15 роботи повторюють до повного заповнення котловану й ствола бетонним розчином до рівня земної поверхні. На земній поверхні верхній основі перекриття надають кут нахилу для стоку атмосферних опадів, покривають бітумом для захисту від агресії й корозії зовнішнього середовища й облаштовують водостічну канавку для збору й відводу води. Така технологія дозволяє на етапі ліквідації ствола й у після ліквідаційний період його експлуатації забезпечити стійкість його устя за рахунок запобігання руйнуванню кріплення приустєвої зони, а також можливість монтажу помосту перекриття ствола без розсічки кріплення в місці його закладення, тобто без зниження характеристик міцності і несучої здатності кріплення, а встановлення газоводовідвідної труби дозволяє робити відкачування шахтних вод й їхнє підтримання на необхідному рівні. Практичне використання способу ізоляції дозволяє значно знизити витрати на ремонт і підтримку в безаварійному стані помостів перекриття за рахунок запобігання руйнуванню приустєвої частини після ліквідації ствола, крім витрат на повне засипання, зведення упорних перемичок на сполученнях ствола з виробками й усунення аварійних ситуацій, пов'язаних з усадкою закладного матеріалу, руйнуванням помостів перекриття й утворенням провалів на земній поверхні, забезпечує мокру консервацію вертикальних стволів і при необхідності підтримання рівня шахтних вод, виключаючи тим самим підтоплення земної поверхні. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб ізоляції вертикального ствола від земної поверхні, що включає створення по його периметру в приустєвому просторі в наносних породах котловану, армованого конструкцією з арматури й анкерів, який відрізняється тим, що вільний простір ствола армують анкерами, пробуреними через кріплення й закріплюють із арматурним каркасом, розташованим навколо ствола в котловані, після чого укладають бетон, а усередині ствола встановлюють газоводовідвідну трубу. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2