Маркшейдерские работы при возведении и проходке вертикальных шахтных стволов.

Основные задачи маркшейдерской службы при сооружении шахтных стволов заключается в следующем:

- Обеспечение проектного положения шахтного ствола

- Замер и определение объемов работ по проходке, креплению.

- выполнение геологической и гидрогеологической съемки

- Армирование ствола

- составление отчетной маркшейдерской документации.

Основная документация при проходке вертикального шахтного ствола:

- Проект пром площадки

- Координаты устья ствола, осей, дирекционный угол

- высотные отметки устья ствола

- рабочие чертежи на которых указываются сечения ствола, положение проходческого оборудования, элементы армировки

- геологический разрез по стволу.

Перед сооружением ствола необходимо:

- Выровнять площадку

- Установить рамы-шаблоны

- На раму шаблон переносят отметку центра ствола и оси

- После проверяют раму-шаблон (размеров), после проверки рамы производят проходку устья ствола до проектной отметки, затем укладывают опалубку под опорный венец. Устье ствола закрепляют и убирают раму шаблон.

- Вместо рамы-шаблона устанавливают проходческую раму, на которую с помощью теодолита переносят центр ствола. Для контроля за проходкой в стволе необходимо иметь геометрическую основу, которая представлена системой отвесов, число отвесов зависит от формы поперечного сечения ствола. Для углубки вертикальных стволов применяют прибор ЛУН (лазерный указатель направления).

- При проходке производят съемку стенок ствола путем замеров расстояния от центра ствола до стенок через каждые 3-4 метра. Затем определяется фактическая площадь сечения ствола, не должно отличаться от проекта более чем на 5%.

- Маркшейдерские работы и контроль за возведением постоянной крепи определяются в зависимости от технологической схемы производства работ.

При последовательной схеме проходки ствола работы по выемке породы и возведению крепи производят без совмещения этих процессов во времени. Ствол оснащают подвесным двухэтажным проходческим полком, к которому подвешивают металлическую передвижную опалубку.

После проходки ствола с применением временной крепи на величину заходки (20—40 м) приступают к возведению постоянной крепи в направлении снизу вверх от опорного венца, который устанавливают непосредственно на забое.

Расстояния между кольцами временной крепи не должны превышать проектное расстояние более чем на ±50 мм, а диаметр собранного кольца не должен отличаться от проектного более чем на ±30 мм. Правильность установки временной крепи проверяют по радиусам от проходческого отвеса или по расстояниям от боковых проходческих отвесов.

Опалубку под опорной венец устанавливают относительно центрального отвеса с точностью 2—3 см,, а горизонтальность кружильных ребер и кругового поддона опалубки определяют по шланговому нивелиру или уровню. В каждом опорном венце закладывают осевые скобы для боковых отвесов, на которые передают высотные отметки с помощью стальной компарированной рулетки или длиномера. В дальнейшем эти скобы используют как высотные реперы для задания и контроля горизонта коль­цевого вруба под опорный венец, замера объема выполненных работ по стволу, контроля расположения лунок под расстрелы армировки, а также для задания направления рассечкам околоствольных выработок и других ответственных разбивок в стволе.

В процессе крепления ствола маркшейдер периодически замеряет фактическую толщину стенок постоянной крепи, определяет местоположение и размеры вывалов, а также материалы и полноту забутовки. Отклонение стенок крепи от проектного радиуса ствола не

должно быть более ±30 мм, уменьшение толщины крепи против проектной допускается в пределах также 30 мм.

При возведении тюбинговой крепи для установки нижнего соединительного кольца необходимо прежде всего вычислить расстояние между устанавливаемыми нижним и верхним кольцами. Затем от верхнего соединительного кольца компарированной рулеткой откладывают расстояние, равное величине заходки.

На забое ствола забивают металлический штырь, уровень головки которого должен соответствовать уровню нижнего соединительного кольца. Установку нижнего кольца по высоте маркшейдер тщательно проверяет путем измерения расстояния между верхним и нижним кольцами. Измеренная длина не должна отличаться от вычисленной на ±50 мм, так как в противном случае не произойдет смыкания тюбинговой колонны или пикотажный шов будет настолько увеличен, что затруднит его качественную заделку

При параллельной схеме проходки выемку породы и возведение крепи-ствола выполняют одновременно. При этом под защитой предохранительного натяжного полка ведут работы по выемке породы и возведению временной крепи, а в верхнем участке ствола с подвесного проходческого полка возводят постоянную крепь с помощью передвижной металлической опалубки, проверку установки которой в вертикальной плоскости осуществляют шланговым нивелиром, а в горизонтальной — измерением от центрального или боковых проходческих отвесов до опалубки.

Превышение диаметрально противоположных точек верхней кромки опалубки при отношении ее диаметра к высоте d: h > = 2 не должно быть более ±30 мм, а при d: h > 1, 5 не должно быть более ±20 мм и при отношении d: h < 1, 5 не должно превышать ±15 мм.

ствола работы по выемке породы и возведению постоянной крепи производят непосредственно в призабойном пространстве ствола без применения временной крепи. Обычно применяют монолитную бетонную постоянную крепь, возводимую с помощью передвижной забойной опалубки, или тюбинговую крепь. Контроль за возведением крепи осуществляют так же, как и при параллельной схеме проходки.

При возведении тюбинговой крепи независимо от принятой технологической схемы проходки ствола после окончания проходки устья разделывают башмак и на проектной отметке устанавливают первое тюбинговое кольцо. Для этого забой выравнивают, укладывают деревянное кружало по диаметру тюбингового кольца. Погрешность в установке кружала в горизонтальной плоскости не должна превышать ± 5 мм. Высотную отметку кружала определяют рулеточным промером от верха нулевой рамы устья ствола до верха уложенного кружала. При этом фактическая высотная отметка кружала не должна отличаться от проектной более чем на ±50 мм.

Ориентировка по оси ствола стыка первого тюбинга в кольце определяется проектом с учетом расположения элементов армировки. Если в проекте стык первого тюбинга ориентирован по оси ствола, то с закрепленных осевых скоб в шейке ствола опускают боковой отвес, который служит ориентиром стыка не только первого тюбингового кольца, но и остальных колец крепи в последующих заходках. Если стык первого тюбинга ориентирован в проекте не по оси ствола, то маркшейдер производит вынос и закрепление ориентирной точки на нулевой площадке и подвешивают боковой отвес.

Установку первого тюбингового кольца производят по шаблону на деревянном кружале, уложенном на забое ствола. Для этого шаблон вставляют в болтовые отверстия тюбингов (рис. 30) и от центрального отвеса устанавливают два нормальных тю­бинга, стык которых должен совпадать с направлением боковою ориентирного отвеса. Чередуя установку последующих тюбингов в кольце в обе стороны от нормального тюбинга, контролируют каждый тюбинг шаблоном и замыкают кольцо.

Установленное первое тюбинговое кольцо должно отвечать следующим требованиям:

-расстояние от центра ствола до внутренних граней тюбингов должны соответствовать проекту с точностью ±20 мм;

-тюбинговое кольцо должно быть ориентировано относительно оси с ствола с точностью ±30мм;

-вертикальные стыки тюбингов в кольце должны располагаться по отвесной линии;

- высотная отметка положения тюбингового кольца не должна превышать проектную более чем на + 50мм;

После установки опорного тюбингового кольца производят возведение постоянной крепи в заходке по принятой технологической схеме.

Контроль положения тюбингового кольца в плане производят замерами расстояния от центрального отвеса до угловых точек на стыках тюбингов в кольце, а горизонтальность проверяют через каждые 6-8 колец тюбингов с дополнительным измерением толщины стенок постоянной крепи, мест вывалов породы и регистрацией способа забутовки пустот. при отклонении тюбинговой колонны от проектного вертикального положения на велечину более + 30мм производят исправление.

Для определения глубины пройденной части ствола в постоянной крепи закладывают реперы(обычно в опорном башмаке). Места закладки выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить их сохранность и доступ к ним при контрольно измерительным работах в стволе. Передачу высотной отметки производят рулеткой от реперов, заложенных в вышележащих опорных башмаках. при значительной глубине ствола во избежание накопления погрешности от последовательной передачи высотной отметки рулеткой на глубоко расположенные реперы контрольную передачу отметки производят длинномером ДА-2. При проведении гидроизоляционных работ маркшейдер постоянно контролируют качество их выполнения, составляют развертку тюбинговой колонны с указанием мест затампонированных зон и объемы закаченного объема раствора. После завершения гидроизоляционных работ маркшейдер совместно с геологом составляет акт на остаточный приток воды в ствол и прикладывает его к акту сдачи ствола. при проходке ствола прямоугольного сечения и возведения деревянной крепи проходческие отвесы опускают в четырех точках на расстоянии 20-30см от стенок ствола.

Все результаты маркшейдерских съемок и замеров при проходке ствола, который регулярно заполняется маркшейдером участка и является основным первичным исполнительным документом.