EA011909B1 - Method of vertical shaft sinking - Google Patents
Method of vertical shaft sinking Download PDFInfo
- Publication number
- EA011909B1 EA011909B1 EA200800607A EA200800607A EA011909B1 EA 011909 B1 EA011909 B1 EA 011909B1 EA 200800607 A EA200800607 A EA 200800607A EA 200800607 A EA200800607 A EA 200800607A EA 011909 B1 EA011909 B1 EA 011909B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- shaft
- mountain
- development
- sinking
- foot
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к шахтному и подземному строительству, в частности к способам сооружения вертикальных шахтных стволов, и может быть использовано при проходке шахтных стволов большой глубины в сложных гидрогеологических условиях.The invention relates to mine and underground construction, in particular to methods of constructing vertical shafts, and can be used when sinking shafts of great depth in difficult hydrogeological conditions.
Известен способ, по которому сооружение вертикальных шахтных стволов включает разрушение и уборку породы на величину заходки, установку передвижной опалубки, подачу бетонной смеси в запалубочное пространство, выдержку бетонной смеси до её затвердения, отрыв опалубки от бетона и её перемещение на следующую заходку [1].There is a method in which the construction of vertical shafts includes the destruction and cleaning of rocks by the amount of entry, the installation of mobile formwork, the flow of concrete mix in the surface of the space, the exposure of concrete mix to its hardening, the release of formwork from concrete and its movement to the next entry [1].
Недостатком аналога является невозможность его осуществления в сложных гидрогеологических условиях.The disadvantage of analog is the impossibility of its implementation in difficult hydrogeological conditions.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является выбранный в качестве прототипа способ, который включает в себя возведение водонепроницаемого целика в виде искусственного замороженного массива горных пород путем бурения скважин, монтажа в них труб замораживающего контура, пропуска по трубам хладагента от охлаждающего контура и формирование, таким образом, льдопородного целика [2].The closest in technical essence to the claimed invention is a method chosen as a prototype, which includes the construction of a waterproof pillar in the form of an artificial frozen rock mass by drilling wells, installing freezing circuit pipes in them, passing refrigerant pipes from the cooling circuit and forming, thus, ice breeding pillar [2].
Недостатками прототипа являются существенные капитальные затраты при формировании льдопородного целика на всю глубину проходки глубокого шахтного ствола и значительная длительность осуществления данного способа.The disadvantages of the prototype are significant capital expenditures in the formation of ice-breed pillar on the entire depth of the penetration of the deep shaft shaft and a significant duration of the implementation of this method.
Задачей изобретения является снижение стоимости и уменьшение времени проходки глубокого шахтного ствола в сложных геологических условиях.The objective of the invention is to reduce the cost and reduce the time of penetration of a deep shaft in difficult geological conditions.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе сооружения вертикального шахтного ствола, включающем возведение водонепроницаемого целика в виде искусственного замороженного массива горных пород путем бурения скважин, монтажа в них труб замораживающего контура, пропуска по трубам хладагента, для снижения стоимости и уменьшения времени проходки шахтного ствола, формирование льдопородного целика осуществляют только при прохождении глубоких водовмещающих и водообильных породных горизонтов, при этом проходку вертикального шахтного ствола начинают одновременно с бурением гидрогеологических скважин, которые проходят на расчетном расстоянии от оси ствола (количество, глубина и дебит скважин также определяют расчетом в зависимости от количества, глубины, мощности и обводненности водоносных горизонтов), и бурением системы замораживающих скважин, расположенных равномерно по периметру шахтного ствола, расстояние между замораживающими скважинами и их количество определяют расчетом в зависимости от мощности и свойств пород глубоких водоносных горизонтов, проходку шахтного ствола, его крепление и гидроизоляцию в районе близко залегающих к поверхности водоносных горизонтов осуществляют после поочередного осушения каждого из них, а проходку, крепление и гидроизоляцию ствола в районе глубоко залегающих водоносных горизонтов ведут после создания льдопородного целика (ограждения) на участке проходки этих горизонтов, после завершения комплекса проходческих работ в районе близко залегающих к поверхности водоносных горизонтов их осушение гидрогеологическими скважинами прекращают, а после завершения комплекса проходческих работ на участке льдопородного целика целик размораживают.The solution of this problem is achieved by the fact that in the method of constructing a vertical shaft, including the construction of a waterproof pillar in the form of an artificial frozen rock mass by drilling wells, installing freezing loop pipes in them, passing refrigerant pipes, to reduce the cost and reduce the time of mine shaft penetration , the formation of ice-breeding pillar is carried out only with the passage of deep water-bearing and water-rich rock horizons, while the vertical mine shaft start simultaneously with the drilling of hydrogeological wells, which are at the calculated distance from the axis of the trunk (the number, depth and flow rate of wells are also determined by calculation depending on the number, depth, power and water content of aquifers), and drilling of the system of freezing wells located evenly the perimeter of the shaft, the distance between the freezing wells and their number is determined by calculation depending on the thickness and rock properties of deep aquifers, etc. The shaft of the shaft, its mounting and waterproofing in the area close to the surface of the aquifers are carried out after the alternate drainage of each of them, and penetration, mounting and waterproofing of the trunk in the area of deep-lying aquifers is carried out after creating the ice-breed pillar (fence) in the section of these horizons after completion of a complex of tunnel works in the area close to the surface of the aquifers, their drainage by hydrogeological wells is stopped, and after rsheniya complex tunneling works on the site ldoporodnogo pillar pillar thawed.
Рабочие характеристики гидрогеологических и замораживающих скважин определяют по известным методикам, например [3], [4].The performance of hydrogeological and freezing wells is determined by known methods, for example [3], [4].
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.The proposed method is as follows.
На фиг. 1 показан условный геологический разрез участка территории, где осуществляется проходка глубокого шахтного ствола в сложных гидрогеологических условиях. На фиг. 2 - расположение ствола и скважин в плане.FIG. 1 shows a conventional geological section of a site where the deep shaft is being drilled in difficult hydrogeological conditions. FIG. 2 - location of the trunk and wells in the plan.
При прохождении шахтного ствола 1 одновременно на расчетном расстоянии 2 от оси шахтного ствола бурят гидрогеологические скважины 3, количество, глубина и дебит которых рассчитывается в зависимости от количества глубины, мощности и обводненности водоносных горизонтов 4, 5. Одновременно на расчетном расстоянии 7 от оси шахтного ствола бурят замораживающие скважины 6, расположенные равномерно по периметру шахтного ствола 1, количество которых рассчитывают в зависимости от мощности и свойств пород обводненного горизонта 8. При проходке шахтного ствола 1 до кровли первого от поверхности водоносного горизонта 4 производят непрерывную откачку воды из скважин 3, понижая уровень 9 грунтовых вод и, в конечном счете, обезвоживая участок водоносного горизонта 4, ограниченный в плане скважинами 3. Осушенный участок проходят с креплением и гидроизоляцией шахтным стволом, после чего откачку воды из скважин 3 прекращают. Если расчеты показали, что водоприток в шахтный ствол при прохождении слоев 4 и 5 будет небольшим, то проходку шахтного ствола осуществляют с применением местного водоотлива (без бурения гидрогеологических скважин 3). При проходке шахтным стволом 1 каждого последующего близкого от поверхности водоносного горизонта, например 5, перечисленные выше операции повторяют. При приближении забоя шахтного ствола 1 к кровле глубоко залегающего и с большой водообильностью водоносного горизонта 8, через замораживающие колонки 10, опущенные в систему замораживающих скважин 6, пробуренных до расчетной глубины 11, прокачивают хладоноситель с температурой от -20 до -45°С. При постоянной циркуляции хладоносителя в замораживающих колонках 10 вода водоносного горизонта 8 на участке вокруг замораживающих скважин 6 замерзает, образуя льдопородные цилиндры, которые, при дальнейшем охлажденииWith the passage of the mine shaft 1, hydrogeological wells 3 are drilled at the calculated distance 2 from the shaft shaft at the same time, the number, depth and flow rate of which are calculated depending on the amount of depth, power and water content of the aquifers 4, 5. Simultaneously at the calculated distance 7 from the shaft shaft axis freeze wells are drilled 6, located evenly around the perimeter of the shaft 1, the number of which is calculated depending on the thickness and properties of the rocks of the flooded horizon 8. trunk 1 to the roof of the first aquifer from the surface 4 continuously pump water from wells 3, lowering the groundwater level 9 and, eventually, dewatering the aquifer section 4, limited in terms of the wells 3. The dried section passes with the fastening and waterproofing of the mine barrel, after which the pumping of water from wells 3 stop. If the calculations showed that the water inflow into the shaft during the passage of layers 4 and 5 will be small, then the mine shaft is drilled using local drainage (without drilling hydrogeological wells 3). When the shaft 1 penetrates each succeeding aquifer close to the surface, for example 5, the above operations are repeated. When approaching the bottom of the shaft 1 to the roof of a deep-lying and water-rich aquifer 8, freezing columns 10, lowered into the system of freezing wells 6, drilled to the calculated depth 11, are pumped into the coolant with a temperature of -20 to -45 ° C. With the constant circulation of the coolant in the freezing columns 10, the water of the aquifer 8 in the area around the freezing wells 6 freezes, forming ice-breed cylinders, which, upon further cooling
- 1 011909 разрастаются и смыкаются в единый льдопородный целик 12, выполняющий роль временного водонепроницаемого ограждения. После достижения льдопородным целиком проектных размеров внутри цилиндрического ограждения производят горнопроходческие работы.- 1 011909 grow and close in a single ice-breed rear sight 12, acting as a temporary waterproof fence. After reaching the whole breed of design dimensions inside the cylindrical fencing, mining works are carried out.
Льдопородный целик 12 поддерживают в замороженном состоянии до окончания проходческих работ с креплением и гидроизоляцией шахтного ствола на этом участке, после чего его ликвидируют (размораживают). При приближении забоя шахтного ствола 1 к кровле следующего глубоко залегающего и с большой водообильностью водоносного горизонта перечисленные операции по формированию льдопородного целика, проходке замороженного участка шахтным стволом и ликвидации льдопородного целика повторяют.The ice breed 12 is maintained in a frozen state until the completion of tunneling works with the mounting and waterproofing of the shaft shaft in this area, after which it is disposed of (defrosted). When approaching the bottom of the mine shaft 1 to the roof of the next deep-lying and highly aquiferous aquifer, the above operations for the formation of an ice breed, the penetration of the frozen section by the shaft and the elimination of the ice breed are repeated.
Совокупность признаков заявленного изобретения может быть многократно использована при сооружении глубоких шахтных стволов, например на Гремячинском месторождении калийных солей (Россия, Волгоградская область) с получением технического результата, заключающегося в снижении стоимости и уменьшения времени проходки глубокого шахтного ствола в сложных гидрогеологических условиях.The set of features of the claimed invention can be repeatedly used in the construction of deep shafts, for example at the Gremyachinskoye potassium salt deposit (Russia, Volgograd region) with obtaining a technical result consisting in reducing the cost and reducing the time of penetration of the deep shaft in complex hydrogeological conditions.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ № 2055207, МПК Е2Ю 5/04, опубл. 1996.02.27.1. RF patent № 2055207, IPC E2U 5/04, publ. 1996.02.27.
2. Патент РФ №2151292, МПК Е21С 41/16, опубл. 2000.06.09.2. RF patent №2151292, IPC E21S 41/16, publ. 2000.06.09.
3. Мироненко В.А., Шестаков В.М. Основы гидрогеомеханики, М,: «Недра», 1974, с. 103-123.3. Mironenko V.A., Shestakov V.M. Fundamentals of hydrogeomechanics, M ,: “Nedra”, 1974, p. 103-123.
4. Смычник А.Д., Усенко В.С., Щербаков Г.А. Пособие по инженерным расчетам в горном деле (Инженерная геомеханика), Мн,: Майнио, 2007, с. 152-170.4. Smychnik A.D., Usenko V.S., Shcherbakov G.A. Manual on engineering calculations in mining (Engineering geomechanics), Mn: Mine, 2007, p. 152-170.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200800607A EA011909B1 (en) | 2008-01-30 | 2008-01-30 | Method of vertical shaft sinking |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200800607A EA011909B1 (en) | 2008-01-30 | 2008-01-30 | Method of vertical shaft sinking |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200800607A1 EA200800607A1 (en) | 2009-06-30 |
EA011909B1 true EA011909B1 (en) | 2009-06-30 |
Family
ID=40933252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200800607A EA011909B1 (en) | 2008-01-30 | 2008-01-30 | Method of vertical shaft sinking |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA011909B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111173536A (en) * | 2019-12-26 | 2020-05-19 | 中交一航局安装工程有限公司 | Freezing construction method for tunnel connection channel |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB732209A (en) * | 1953-08-05 | 1955-06-22 | Foraky Sa | A method of freezing water-bearing ground forming the wall of a bore hole |
RU2011830C1 (en) * | 1991-11-26 | 1994-04-30 | Кузнецкий научно-исследовательский институт "Кузниишахтострой" | Method for shaft sinking |
-
2008
- 2008-01-30 EA EA200800607A patent/EA011909B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB732209A (en) * | 1953-08-05 | 1955-06-22 | Foraky Sa | A method of freezing water-bearing ground forming the wall of a bore hole |
RU2011830C1 (en) * | 1991-11-26 | 1994-04-30 | Кузнецкий научно-исследовательский институт "Кузниишахтострой" | Method for shaft sinking |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SNiP 2.02.01-83, Osnovaniya zdaniy i sooruzheniy, p.17, 18 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111173536A (en) * | 2019-12-26 | 2020-05-19 | 中交一航局安装工程有限公司 | Freezing construction method for tunnel connection channel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA200800607A1 (en) | 2009-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2459934C1 (en) | Development method of multilayer non-homogeneous oil deposit | |
CN207131404U (en) | Railway tunnel ultra-deep shaft construction freezing method structural system | |
RU2341658C1 (en) | Method of prevention of flooding of potassium mines and hazardous deformations of earth surface at underground water inrush into mines | |
CN103343690B (en) | Construction method of shaft antiseep structure used when large section of inclined shaft passes through aquifer | |
EA011909B1 (en) | Method of vertical shaft sinking | |
RU2583800C1 (en) | Support of underground structure | |
CN206220104U (en) | A kind of Frozen Soil Cylinder Foundation Supported with Composite Soil Nailing system | |
RU2386033C1 (en) | Protection method of mine openings against water inrush from side of water course in conditions of permafrost | |
RU2114307C1 (en) | Method for opencast mining of flooded mineral deposits | |
RU2095574C1 (en) | Method for construction of mine shafts in watered unstable rocks | |
RU2249699C2 (en) | Method for driving draining mines in broken and watered massif | |
RU2223403C1 (en) | Process of preparation of mass of permafrost and flooded rock mass for driving workings | |
CN112832769A (en) | Outburst prevention mining method of coal seam floor high-pressure-bearing water freezing method | |
Stille et al. | Ground freezing design in tunnelling–Two case studies from Stockholm | |
RU2301298C1 (en) | Pumped-storage plant | |
RU2634760C1 (en) | Method for waterproofing of mine workings of potassium mines | |
RU2534274C1 (en) | Method of sinking of vertical main shafts of unstable and waterflooded rocks | |
RU105938U1 (en) | DEVICE FOR FLUID PUMPING INTO A WELL | |
CN110273708A (en) | A kind of hydrophobic method of roadway support structural body control | |
RU2380488C1 (en) | Method of frozen rock hydraulic melting | |
EA020427B1 (en) | Method for preventing mine flooding in underground potash salt mining in case of ground water influx into mine caused by geological disturbances | |
EA009799B1 (en) | Method of potash mine protection against flooding | |
RU2278267C1 (en) | Vertical excavation liquidation method | |
RU2503817C1 (en) | Erection method of non-cutting connection strap in drift way made in mountain slope | |
RU2499140C2 (en) | Method of well hydromining at excavation with preliminary drying of minerals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ MD |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY KZ KG TJ TM RU |