РАЗДЕЛ 2
Эмпирико-статистическая оценка состояния вертикальных шахтных стволов
2.1 Основные методические положения обследования стволов
Обследование стволов включало 3 вида работ: визуальное обследование (осмотр),
сбор необходимой документации и обработка материалов, полученных в результате
обследования. При визуальном обследовании определяются следующие
характеристики.
тип и фактические параметры крепи (толщина бетона в местах нарушений;
расстояние между арками на сопряжениях и т.п.);
наличие конструктивных мер защиты крепи и армировки, временной крепи, крепи
усиления;
состояние крепи и армировки выработок в районе сопряжения с определением
размеров нарушенных участков, привязкой их относительно сопряжения, ориентацией
относительно элементов залегания пород (непосредственно в период смотра
возможна ориентация относительно проводников, подъемных сосудов) с
эскизированием нарушенных участков крепи и армировки на развертке ствола и
разрезах и указанием элементов и параметров повреждений;
для сопряжений определялись также его фактические размеры и сечения выработок и
камер, особое внимание обращалось на форму и размеры горизонтальных выработок
непосредственно в местах их примыкания к стволу (примыкание под углом 900 или
под другим углом, сводовой части, криволинейная или прямолинейная форма сечения
свода, его размеры, длина наклонной части свода)
При сборе информации использовались: журналы проходки, паспорта стволов, планы
горных работ и околоствольных выработок, исполнительная документация,
профилировки стволов, акты и протоколы обследований, заключения и рекомендации.
Документация, которая собирается при проведении обследования включает в себя.
характеристику ствола и выработок в районе сопряжений (глубина, диаметр, вид
крепи и армировки по глубине, форму сечения, размеры, тип свода примыкающих
выработок и т.п.);
технологию проведения ствола и выработок сопряжения по зонам (способ:
буро-взрывной либо комбайновый, дата проведения, схема проходки: совмещенная
либо последовательная; схема рассечки сплошным либо уступным забоем, слоями
снизу вверх либо сверху вниз, независимыми забоями и т.д.);
вид и параметры крепи выработок, особенности конструкции;
геологические и гидрогеологические условия (состав и физико-механические
свойства пород, гидрогеологические параметры);
условия охраны стволов (размеры предохранительных целиков, параметры
оконтуривания их очистными выработками);
сведения о состоянии крепи и армировки выработок в предыдущие годы, ремонтах,
включая технико-экономические данные;
прочие сведения.
При обследовании особое внимание обращалось на фактические параметры крепи,
особенно на участках повреждений, фактические характеристики
физико-механических свойств пород. При необходимости и технической возможности
проводился отбор проб. Признаки и формы нарушений определялись в соответствии с
таблицей 2.1
Таблица 2.1
Характеристика форм и признаков повреждений крепи и армировки стволов
Вид
повреждений
Характерные признаки повреждений
Определяемые
элементы
Крепь
1. Волосяные трещины
Раскрытие до 1 мм; различная ориентация; располагаются обычно системами;
протяженность и расстояние между ними 1 – 3 м; захватывают значительные
участки; на стыках заходок, как правило, исчезают; в результате выноса шахтных
вод трещины минерализуются и имеют белые, хорошо просматриваемые подтеки;
свидетельствуют о начале нарушений крепи
Ориентация, длина, угол наклона к горизонту, расстояние между трещинами,
наличие подтеков
2. Трещины
Раскрытие до 20 мм; различная ориентация; протяженность до 15 – 20 м; обычно
единичные, реже системами
То же; кроме того: величина раскрытия, характер поверхностей (рваные края,
следы скалывания)
3. Заколы
Относительное смещение краев трещин. Крепь теряет несущую способность.
То же + величина относительного смещения краев трещин
4. Вывалы
Часто образуются в местах пересечения трещин. Могут происходить вывалы пород.
Полная потеря несущей способности крепи
Размеры, ориентация, толщина крепи в месте вывала, наличие вывалов пород.
5. Шелушение, скалывание,
отслоение
Проявляются на локальных участках в форме линз ("коржей", "тарелок" и т.п.) на
площади 0,1 – 0,3 м2 не на полную толщину крепи. Свидетельствуют о проявлении
нагрузок, приближающихся к предельным для крепи.
Размеры, ориентация
6. Срез
Наличие ступеньки среза, свидетельствующее о сдвиге пород по напластованию
Величина ступеньки среза, ориентация
7. Вздутие, раковины, каверны, высыпание крепи
Происходят в результате разрушения крепи под влиянием агрессивных внешних
факторов (вода, воздух)
Характер, размеры, ориентация
8. Пучение почвы выработок и камер
Представляет собой выдавливание слабых пород внутрь выработок под влиянием
горного давления и увлажнения
Величины пучения, ориентация
Армировка
1. Изгиб проводников, закрытие стыков
Может сопровождаться заклиниванием подъемных сосудов. Происходит под влиянием
вертикального сжатия массива
Ориентация, характер (дуга, синусоида и т.п.), величина стрелы прогиба,
величина сжатия стыков
2. Изгиб расстрелов
Происходит под влиянием радиального сжатия
То же
3. Раскрытие стыков проводников
Происходит в результате вертикального растяжения
Ориентация, величина раскрытия стыков
Для сопряжений вертикальных стволов с выработками согласно [164] дополнительно
проводилось разбиение нарушений по четырем зонам в соответствии со схемой на
рисунке 2.1.
Рис. 2.1 Схема расположения характерных зон крепи сопряжения
Протяженность 1 и 2 зон принималась равной 5 радиусам ствола в свету. Поскольку
максимальный радиус стволов, находящихся в эксплуатации составляет 4,25 м, то
для единообразия