Фізико-технічні та організаційні основи інтенсивних технологій спорудження вертикальних стволів у породному масиві з підвищеною водоносністю

Для глибини стволів 600 м при найбільшому значенні діаметру тривалість оснащення зростає на 31%, а для глибини 1200 м і тих же умов - на 51%. Якщо прийняти найменше і найбільше значення діаметру стволів для глибини 300 і 1200 м, збільшення тривалості оснащення стволів в першому випадку складе 2,9 місяця або 26%, в другому - 8,5 місяця або 64%. Цей важливий висновок необхідно враховувати при проектуванні стволів.

Розроблена блок-схема спорудження вертикальних стволів шахт прогнозувати напрямки будівництва, черговість його етапів і визначити шляхи зниження його вартості. Економічний аналіз створеної статистичної бази проходки стволів дозволив вперше побудувати графіки залежності вартості спорудження ствола залежно від швидкості проходки його протяжної частини і діаметру ствола, які можна визначити за узагальнюючою формулою:

(10)

Де:

- коефіцієнти, залежні від технологічної схеми проходки;

- коефіцієнти, залежні від діаметру ствола.

Таким чином, отримані результати дозволяють спільно обґрунтувати фізико-технічну і організаційну базу прийняття рішень щодо вибору технології спорудження стволів. Сумарний економічний ефект від впровадження результатів роботи складає 2754 тис. грн.

ВИСНОВКИ

У дисертації, що є завершеним науковим дослідженням, здійснені теоретичне узагальнення і розв'язання актуальної науково-практичної проблеми розробки фізико-технічних та організаційних основ інтенсивних технологій спорудження вертикальних стволів у породному масиві з підвищеною водоносністю, які дозволяють прискорити темпи проходки і поліпшити умови експлуатації вертикальних стволів шахт, що має важливе народногосподарське значення.

Основні наукові і практичні результати роботи полягають у наступному.

1. В області аналізу будівництва шахтних вертикальних стволів за різними технологіями:

- виявлена світова тенденція розвитку технологій будівництва стволів та періодизація їх спорудження, що базується на основних показниках проходки, на базі яких встановлена необхідність приросту технічної швидкості проходки та інтенсифікації виробничих процесів;

- виявлений як домінантий чинник впливу на показники спорудження стволів водоприпливів, особливо в умовах першої категорії складності (коли їх обсяги понад 10 м³/год), що негативно проявляється у збільшенні витрат та зменшенні темпів проходки.

2. В області експериментальної та теоретичної геомеханіки стійкості системи «бетонне кріплення ствола - водонасичений породний масив»:

- експериментально встановлені закономірності проявів гірського тиску у вигляді утворення, інтенсивність якого зменшується із зростанням міцності порід та швидкості проходки, а раціональна її величина за економічними показниками знаходиться у межах 100-120 м/міс;

- експериментально встановлені закономірності та кількісні показники формування у породному масиві із підвищеною водоносністю геологічно-активних зон деформування порід та виконаний їх опис кривою, що має вигляд щільності Вейбулла, яка використана для обґрунтування технологічного регламенту управління станом порід шляхом його смолизації;

- за результатами шахтних досліджень та рішення задачі шляхом комп'ютерного моделювання взаємодії бетонного кріплення ствола і контурного породного водонасиченого масиву виявлені зміни глибини деформування порід як у водонасиченому шарі, так і породах, що його вміщують, які покладені в основу обґрунтування параметрів смолизації масиву.

3. В області фізико-технічних основ обґрунтування пропорцій складових бетону та розробки регламентів покращення його властивостей:

- досліджена фізико-механічна сутність процесів старіння компонентів бетонної суміші в процесі при її приготуванні та обґрунтовані принципи управління кількісними показниками формування гідростійкого і високоміцного бетонного кріплення стволів, які забезпечили зростання їх показників на 18-25%;

- істотно розширені уявлення про механізм дії пенетруючих речовин, які використовуються для підвищення гідроізолюючих властивостей бетонного кріплення стволів, використання якого забезпечило зростання його гідростійкості на 55-60%.

4. В області організації та розробки гірничо-технологічних рішень і регламентів підвищення стійкості системи «бетонне кріплення ствола - водонасичений породний масив»:

- розроблена багато варіантна схема організації будівництва стволів за інтенсивними технологіями;

- розроблена удосконалена поточна технологічна схема спорудження стволів в умовах підвищених припливів, яка забезпечує інтенсифікацію виробничих процесів за рахунок переводу умов із першої категорії (більше 10м³/год.) в третю (до 5 м³/год.);

- на основі патентів (№7284 E21D 5/04, №76043 E21D 5/00) розроблено технологічний регламент зведення монолітного бетонного кріплення вертикальних стволів із забезпеченням поверхневої активації компонентів бетонної суміші, при якому підвищується гідростійкість кріплення на 50- 70%;

- розроблений технологічний регламент зміцнення водонасиченого масиву гірських порід шляхом смолизації, реалізація якого зменшує водоприпливи в 2-3 рази та підвищує стійкість порід за контуром стволів;

- розроблені рекомендації щодо зміни технології завантаження складових бетонної суміші в процесі її виготовлення на центральних бетонних вузлах;

- розроблені схеми перепуску та організації припливів у стволі з метою створення умов для реалізації інтенсивних технологій спорудження стволів.

5. В області апробації і реалізації розробок:

- розроблені рекомендації і регламенти впроваджені у виробництво на шахті «Краснормійська-Західна №1» - скіповий ствол №2 та повітря подавальний ствол №2;

- ОП «Шахта ім. О.Ф. Засядька» - повітря подавальні стволи №2, №3, вентиляційний ствол №3; шахта геологічний масив

- шахта «Трудівська» - повітря подавальний ствол №2, ДВАТ “Жовтневий рудник” - вентиляційний ствол №2;

- рекомендації і регламенти передані і прийняті для використання проектними інститутами "Дондіпрошахт", НДІ гірничої механіки ім. М.М. Федорова, НДІОМШБ, ДІОБ;

- підтверджений економічний ефект від впровадження розробок складає 371 тис. руб. (в цінах 1984 р.) та 2120 тис. грн., загальний ефект 2754 тис. грн.

Размещено на Allbest.ru