Выполнение работ по экспертному обследованию крепи и закрепленного пространства ствола ВПС и ствола СС-3 рудника Таймырский

1.

1

2.

ВВЕДЕНИЕ
Целью выполнения работ по обследованию ВПС и СС -3 и примыкающим к ним
вентиляционным каналам является определение состояния бетонной крепи, оценки
устойчивости крепи стволов, закрепного пространства и вентиляционных каналов с
определением фактических напряжений бетонной крепи, геофизических свойств
закрепного массива и выдачи рекомендаций по восстановлению работоспособности
крепи стволов, а также разработка рабочей документации на выполнение ремонтных
работ ВПС и СС -3.
2

3.

ВВЕДЕНИЕ
ВП
С
СС3
Комплексное обследование крепи стволов и
закрепного пространства выполнялось по трём
направлениям обследований: георадарное,
общестроительное и геомеханическое обследование
методом щелевой разгрузки.
Геофизическое обследование с применением
низкочастотного ГРЛЗ и сейсмоакустическое
профилирование перенесены на июнь месяц.
Георадарное исследование ВПС, СС -3 и вентиляционных
каналов производилось с применением аппаратурно
программного комплекса
SIR-3000 (GSSI, США).
Общестроительное обследование ВПС и СС -3
проводилось путём визуального осмотра по внешним
признакам и инструментальных замеров в соответствии с
РД 03-422-01 [1] и РД 22-01-97. В ходе обследования
выполнено испытание прочности бетона строительных
конструкций, с использованием измерителя прочности
бетона ИПС МГ4.03 и ультразвукового Пульсар-1.2.
Геомеханическое обследование ВПС и СС -3 для 3

4.

АНТЕННЫЕ БЛОКИ 400 И 900 МГЦ
Георадар – современный прибор, применение
которого для малоглубинных исследований
позволяет получать детальную информацию в
относительно короткое время. В совокупности с
компактностью и мобильностью это делает
георадар уникальным среди другого
геофизического оборудования.
Для целей исследования бетонной крепи и
закрепного пространства использованы антенные
блоки 400/900 МГц.
4
Внешний вид антенных блоков:
а)- вид сбоку
б) – вид сверху
слева АБ 400 МГц,
справа АБ 900 МГц с одометром
4

5.

СХЕМА ПРОВЕДЕНИЯ ПОЛЕВЫХ РАБОТ В ШАХТНОМ СТВОЛЕ
Антенна георадара
Телескопическая
штанга
Начальник
геоф. отряда
Инженер геофизик
Блок управления
Кабель
Подъемный сосуд
Бетонная крепь
5
5

6.

ФОТО ПОЛЕВЫХ РАБОТ
6

7.

МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ ПРОФИЛЕЙ ДЛЯ ВПС
В ВПС выполнено 4 вертикальных георадарных профиля
по всей длине ствола за исключением чугунных
тюбингов, а также в вентиляционном канале
7

8.

МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ ПРОФИЛЕЙ В ВЕНТИЛЯЦИОННОМ КАНАЛЕ ВПС
8
8

9.

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ В ВПС (В ПО RADEXPLORER)
400 МГц
900 МГц
400 МГц с АРУ
900 МГц с АРУ
9
9

10.

ПРИМЕР ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА В ВПС С ПИКИРОВКОЙ ГРАНИЦЫ
БЕТОН/ПОРОДА И ВЫДЕЛЕННЫМИ НАРУШЕНИЯМИ НА ЗАХОДКАХ БЕТОННОЙ
КРЕПИ
10
10

11.

ПРИМЕР ВЫДЕЛЕНИЯ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ НАРУШЕНИЙ В ВПС
11
11

12.

ПРИМЕР ИНТЕРПРЕТАЦИИ МАТЕРИАЛОВ В ВЕНТИЛЯЦИОННОМ КАНАЛЕ ВПС
12
12

13.

ПРИМЕР ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ – ЧАСТЬ СВОДНОЙ ТАБЛИЦЫ
НАРУШЕНИЙ БЕТОННОЙ КРЕПИ
И НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ЗАКРЕПНОГО ПРОСТРАНСТВА
Интерв
Восток
ал,
Вертикальн
Интерва
м
ый размер,
Примечание
л, м
От -22
до -110
13
Стороны света
м
Юг
Интервал Вертикальн
,м
ый размер, м
Примечание
От -26
до -30
4
Нарушение бетонной крепи
в районе заходки
От -25
до -34
9
Металлический лист
От -41
до -50
9
Сильное нарушение
От -38
до -50
12
Сильное нарушение
От -55
до -59
4
Нарушение бетонной крепи
в районе заходки
От -55
до -63
8
Сильное нарушение
От -63
до -68
5
Сильное нарушение
От -66
до -68
2
Нарушение бетонной крепи в районе
заходки
От -70
до -76
6
Сильное нарушение
От -78
до -82
4
Нарушение бетонной крепи в районе
заходки
От -82
до -92
10
Сильное нарушение
От -86
до 90
4
Нарушение бетонной крепи в районе
заходки
13

14.

ВЫВО
ДЫ
• Проведены полевые георадарные исследования с антеннами 400 и 900 МГц
• Работы выполнены по четырем профилям, соответствующим сторонам света
• Бетонная крепь ствола ВПС находится в неудовлетворительном состоянии,
которое усугубляется в связи с постоянным поступлением подземных вод через
крепь и миграцией по контакту бетон-порода
• По всей длине ствола выделяются участки нарушений целостности бетонной
крепи на стыках заходок с обнажением породного массива. Мощность бетона
между стыками заходок изменяется от 0.30 до 0.35 м.
• В вентиляционном канале областей увлажненного или неоднородного состояния
не выявлено.
14
14

15.

ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ
Для оценки напряжённо-деформированного состояния бетонной крепи использовался
метод щелевой разгрузки, апробированной ранее в ВЗС-1 и ВСС-1 рудника «Скалистый» НГМК в
1997÷2005 гг. и на других стволах, сооружаемых в сложных горно-геологических условиях. Этот
метод в 2018 г. нами применялся и в ВС-5 рудника «Таймырский».
Интервалы и места определения напряжений в бетонной крепи выбраны по результатам
визуальных осмотров и геофизических исследований, а также на основе
анализа
предоставленной проектной, исполнительной и эксплуатационной документации, в т.ч.
журналов проходки стволов и результатов ежегодной маркшейдерской съёмки нарушений
бетонной крепи.
Определение напряжений выполнено на 9-ти наиболее характерных интервалах по
типам пород и нарушениям крепи в ВПС и на 12-ти в СС-3. При этом обращалось внимание,
чтобы в заходке бетонирования крепи не было значительных нарушений, которые бы
свидетельствовали о ее полной разгрузке.
15

16.

ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ВПС
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ НАТУРНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ
Экспериментальные работы заключаются в следующем.
В стенке крепи ствола устанавливается пара реперов (ещё две
пары – для контроля) и индикаторами часового типа измеряют
расстояние между ними. Затем с помощью дисковой камнерезной
пилы создают прорезь (щель) в форме полудиска радиусом Rщ и
измеряют смещение реперов при частичной разгрузке стенки
ствола.
Величина напряжений, действующих перпендикулярно к
плоскости щели, определяется по формуле: