Борьба с осадкой крепи устья вертикальных

При проходке вертикальных стволов шахт через неустойчивые породы с помощью опускной крепи наблюдаются случаи осадки устья шахт. Оседание устья шахт — результат образования пустот в нижней части ее за крепью. Наличие этих пустот вызывает оседание поверхности около шахты и как следствие этого — деформацию сооружений вблизи шахты. Оседание поверхности удлиняет сроки монтажа постоянных устройств, так как строители, предвидя, что на протяжении определенного времени будет происходить осадка, не торопятся с монтажем.

Опыт проходки ряда стволов шахт через неустойчивые породы подтвердил, что на всех стволах за крепью устья имеются пустоты и происходит осадка поверхности. Заполнение пустот за крепью устья обычно происходит самотеком, путем постепенной осадки поверхности.

Анализ причин осадки устья шахт на опыте проходки 20 стволов позволил сделать вывод, что можно добиться значительного уменьшения объема пустот, а иногда и полностью избежать их. Для этого необходимо:

1) установить контроль за состоянием грунта под пятой крепи устья шахты, чтобы своевременно обнаружить пустоты;

2) обеспечить ликвидацию этих пустот, чтобы предотвратить оседание устья шахты.

Осуществить эти меры можно следующим обра­зом.

В крепи устья шахты по периметру заделывают 8-12 (в зависимости от диаметра шахты) сквозных вертикальных трубок диаметром 75 мм. Через эти трубки с помощью стержневого щупа, просвечивания электролампами или нагнетанием заполнителя контролируют состояние грунта под пятой крепи устья и в зоне ствола шахты. Процесс заполнения пустот состоит в нагнетании через указанные трубки гравия, мелкого щебня или песка.

Инертный заполнитель нагнетают в период движения через неустойчивые породы опускной крепи под собственным весом или в результате задавливания. По прекращении опускания крепи ствола и пересечения контакта неустойчивых пород с устойчивыми через контрольные скважины нагнетают цементный раствор, что создает прочную бетонную постель под устьем шахты и укрепляет все породы в этой зоне. Перед нагнетанием рекомендуется смачивать грунт под устьем, т.е. вводить воду через те же трубки. Это уплотняет осевший грунт и улучшает заполнение пустот нагнетанием. Однако заливание пустот водой не должно усиливать подвижность грунта.

Приведена схема работ по нагнетанию заполнителя под крепь устья шахты и расположение трубок.

Величина осадки устья при проходке некоторых стволов шахт достигала от 1 до 3 м. Кроме дополнительных затрат на наращивание конструкции крепи устья ниже уровня дневной поверхности, осадка вызывает также ряд осложнений при собственно проходке ствола. Так, на проходке одного из стволов опустившаяся крепь устья перекосилась и заклинила опускную металлическую крепь собственно ствола. Дальнейшее опускание шахтной крепи на протяжении 2,5 м происходило вместе с крепью устья, что потребовало дополнительной балластной нагрузки для преодоления возросшего сопротивления грунта.

В результате заклинивания опускная металлическая крепь в месте упора нижней кромки крепи устья была деформирована.

На другом стволе шахты для заводки балочных пакетов под дом, фаты, при помощи которых задавливали шахтную крепь, в бетоне нижней части устья шахты пришлось вырубить окна. При этом обнаружилась пустота, заполнить которую не представлялось возможным. Устье шахты осело на 1,6 м, и пришлось наращивать его на эту величину бетоном. Приведенные примеры наглядно подтверждают важность борьбы с осадкой устья шахты. Нагнетание заполнителя под крепь устья шахты предотвращает осадку.

Записи горного дела