Абрамсон Ханан Исаакович : другие произведения.

Из истории отечественного стволостроения

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:


 Ваша оценка:


   Напечатано в журнале "Подземное пространство мира", N 4-5, 1997
   -----------------------------------------------------------------------------
   ИЗ ИСТОРИИ ОТЕЧЕСТВЕННОГО СТВОЛОСТРОЕНИЯ
   Когда в начале 50-х годов возни-кла проблема реконструкции и стро-ительства новых угольных шахт, не-обходимо было решить, какой тип кре-пи применить при сооружении шахт-ных стволов. В довоенный период при-меняли кирпичную, бентонитовую крепь из штучного камня, а также бе-тонную в деревянной опалубке. Эти материалы требовали больших затрат труда и сдерживали проходку стволов. Средние скорости проходки состав-ляли 12--15 м/мес. При этом затраты на крепь в стоимости сооружения ство-ла составляли более 50%.
   На конъюнктурной волне примене-ния сборного железобетона в строи-тельстве Минуглестрой СССР с по-дачи институтов ВНИИОМШС и Центрогипрошахт принял решение крепить стволы железобетонными тюбингами, применяемыми в метростроении.
   Не разобравшись в назначении железобетонных тюбингов в метро-строении, не отработав технологию применения этой конструкции в ство-лах, а также не изучив влияния буров-зрывных работ на крепь, и, что осо-бенно важно, роли тампонажа закрепного пространства, начали ее широ-комасштабно применять. Не было вы-яснено, почему в метростроении шах-тные стволы крепят только чугунными тюбингами, а тоннели, как правило, железобетонными.
   Комплекс этих обстоятельств обус-ловил беспрецедентную аварийность крепи в стволах с человеческими жер-твами и резкое повышение стоимости сооружения стволов.
   На старте применения железобе-тонных тюбингов в шахтостроении была сформулирована область использования тюбинговой крепи при сооружении шахтных стволов горных предприятий и, в первую очередь, угольных шахт [1]:
   "Применение тюбинговой крепи для шахтных стволов оправдано, когда есть необходимость вступления кре-пи в работу (взаимодействие с пород-ным контуром вмещающих пород) не-медленно после установки ее в выра-ботке, в породах слабых, неустойчи-вых и водоносных".
   Принятая технология проходки шах-тных стволов и возведения тюбинго-вой крепи базировалась на буровзрыв-ной разработке породы заходками на два кольца, и по мере выгрузки гор-ной массы на одно кольцо последнее подвешивалось к ранее установлен-ному на болтовых скреплениях, затем производилась зачистка забоя и ус-танавливалось второе кольцо. После бурения и взрывания шпуров цикл пов-торялся.
   Тампонажное заполнение зазора между породными стенками ствола и подвешенной тюбинговой колонной в со-ответствии с указаниями ВНИИОМШСа допускалось с отставанием от забоя (высота подвески крепи) до 25 м [2]. На практике эта величина достигала 50 м и более [3].
   Для профессионалов-тоннельщиков такая ситуация представляется неве-роятной. В тоннелестроении каждое очередное установленное кольцо тю-бингов должно быть затампонировано, в противном случае проходка запрещается. В вертикальных стволах при тюбинговой крепи ситуация слож-нее, чем в горизонтальных тоннелях, поскольку это связано с пикотажем после установки каждого кольца.
   За десятилетний период (1955-- 1965 гг.) железобетонными тюбинга-ми было закреплено более 60 км ство-лов. В ходе выполнения этих работ было зафиксировано 33 случая обры-ва тюбинговых колонн в стволах. Так на шахте N 9 "Велико-Мостовская" (Львовская область) 27.05.1958 г. на глубине 225 м, когда в забое работа-ла бригада из 10 проходчиков, про-изошел обрыв тюбинговой колонны из 25 колец. Все проходчики, находив-шиеся в забое, погибли.
   Из 33 зафиксированных обрывов тюбинговых колонн 26 произошли в момент взрывания серий шпуровых зарядов в забое ствола. В остальных случаях обрывы произошли при нали-чии проходчиков в стволе, что представляло особую опасность, были слу-чаи гибели людей и травм с тяжелы-ми последствиями.
   При взрывании шпуровых зарядов тюбинговые кольца, установленные впритык к забою, повреждались удар-ными нагрузками кусков породы при разлете во время взрыва, что ослаб-ляло тюбинговые кольца, провоцируя обрывы.
   Однако основной причиной обрыва тюбинговых колонн является сейсми-ческое воздействие взрывания шпуров. Разработчики технологии крепления стволов тюбингами, допустив остав-ление без тампонажа до 25 м крепи, проигнорировали фактор сейсмодинамики. Аналогов принятой технологии в мировой практике стволостроения не было ни до, ни после. Так была со-здана ситуация исключительной опас-ности при массовом сооружении шах-тных стволов в угольной промышлен-ности.
   По результатам выполненных ис-следований [4] была убедительно до-казана недопустимость применения железобетонных тюбингов для креп-ления шахтных стволов. Однако инер-ция принятого ошибочного решения набрала силу, и для преодоления ее потребовались время и накопление от-рицательных факторов.
   Кроме того были выполнены расчетно-теоретические обоснования вли-яния сейсмодинамики на необжатую тампонажную железобетонную колон-ну большой массы сборного типа в состоянии подвески на болтовых скреплениях [5].
   Применение железобетонных тю-бингов для крепления стволов явилось серьезной горнотехнологической ошибкой, нанесший крупный экономи-ческий ущерб шахтному строительст-ву. Применение железобетонных тю-бингов вызвало удорожание стоимос-ти сооружения стволов почти в 2 раза [6], а также ухудшило эксплуатацию стволов за счет увеличения аэроди-намического сопротивления ребрис-той конструкции крепи [7].
   В рассматриваемом периоде, ког-да было начато применение тюбинго-вой крепи, одновременно отрабатыва-лась технология крепления стволов монолитным бетоном с подачей быстротвердеющей бетонной смеси по трубам с поверхности в инвентарные забойные металлические опалубки [8]. Однако понадобилось более десяти лет, чтобы полностью отказаться от ошибочного технического решения.
  
   Литература
   1. Абрамсон Х.И. Снижение стоимости проходки стволов и повышения производительности труда проходчиков // Уголь, 1955,N 4. С.16-20.
   2. Руководство по проведению последующего тампонажа при проходке стволов. Углетехиздат, 1958.
   3. Кокшенев Б.Г., Кипоть В.С. Обобщение опыта крепления вертикальных стволов тюбингами. ВНИИОМШС, ЦИНТИугля, 1958.
   4. Абрамсон Х.И. Анализ причин обрыва тюбинговой крепи при проходке вер-
тикальных стволов шахт. М.. Центральный институт технической информации угольной промышленности. 1960.
  5. Абрамсон Х.И. О сейсмическом действии взрывных работ на крепь ствола // Горный журнал. 1968. N 2. С. 35-40.
  6. Булычев Н.С., Абрамсон Х.И. Крепь вертикальных стволов шахт. М.: Недра
1978. С. 17.
  7. Абрамов ФА, Долинский В.А. Исследование аэродинамических характеристик выработок, закрепленных новыми видами сборной железобетонной крепи // Труды УкрНИИОМШС. Вып. II. М.: Госгортехиздат, 1960. С. 72-74.
  8. Абрамсон Х.И., Наумов А.А. Опыт применения монолитного бетона и желе-зобетонных тюбингов для крепления шах-тных стволов и горных выработок // Сбор-ник статей N 2. Крепление горных выработок угольных шахт. Углeтехиздат. 1958. С. 126-150.
  9. Aбрамсон Х.И., Гриневич Л.В. Временная инструкция по подбору и применению составов быстротвердеющих бетонных смесей, транспортируемых по трубам за опалубку для крепления вертикальных шахтных стволов горных предприятий. Госстрой СССР, ЦНИИПодземшахтстрой, М., 1961.
  
 Ваша оценка:

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"