Обеспечение комплексной безопасности работ по восстановлению и реконструкции шахтных стволов

В настоящее время все большую актуальность приобретают вопросы, связанные с восстановлением и реконструкцией шахтных стволов горных предприятий. Обеспечение комплексной безопасности этих работ является необходимым условием успешной реализации проекта и включает в себя оценку технического состояния ствола, экспертизу промышленной безопасности и обоснование безопасности. Существующие нормативные документы в этой сфере имеют недостатки и пробелы. В связи с этим предложен комплексный подход, включающий трехуровневое изучение околоствольного массива, экспериментальную оценку напряжений в крепи, разработку и расчет численной модели в трехмерной постановке задачи, анализ и прогнозирование надежности конструкции. Представлен пример оценки безопасности конструкции крепи через 50 лет эксплуатации с учетом случайного распределения деформационных характеристик бетона в условиях действия неравномерных нагрузок. Рассмотрены основные решения по восстановлению работоспособности крепи. Для обеспечения безопасности этих работ предложена автоматизированная система комплексного мониторинга, позволяющая в режиме реального времени собирать, передавать и обрабатывать данные по контролируемым величинам. При достижении заданных пороговых значений контролируемых величин автоматизированная система производит оповещение лиц согласно утвержденному списку.

Ключевые слова: ствол, реконструкция, крепь, бетон, дефект, напряжения, модуль деформации, несущая способность, безопасность, мониторинг
Как процитировать:

Плешко М. С., Насонов А. А., Дымникова О. В., Рябова Н. В. Обеспечение комплексной безопасности работ по восстановлению и реконструкции шахтных стволов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 7. – С. 104–112. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-7-0-104-112.

Благодарности:
Номер: 7
Год: 2020
Номера страниц: 104-112
ISBN: 0236-1493
UDK: 624.195
DOI: 10.25018/0236-1493-2020-7-0-104-112
Дата поступления: 26.03.2020
Дата получения рецензии: 13.04.2020
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 20.06.2020
Информация об авторах:

Плешко Михаил Степанович1 — д-р техн. наук, доцент; профессор, НИТУ «МИСиС», e-mail: mixail-stepan@mail.ru,
Насонов Андрей Андреевич —канд. техн. наук, и.о. зав. кафедрой, Шахтинский институт (филиал) Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова, e-mail: tkgsmp@ya.ru,
Дымникова Ольга Валентиновна1 — канд. хим. наук, доцент, зав. кафедрой, e-mail: spu-39.1@donstu.ru,
Рябова Наталья Васильевна1 — аспирант, e-mail: spu-39.1@donstu.ru,
1 Донской государственный технический университет.

 

Контактное лицо:

Плешко М.С., e-mail: mixail-stepan@mail.ru.

Список литературы:

1. Масленников С. А. К вопросу о проектировании крепи вертикальных стволов в сложных горногеологических условиях // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 6. — С. 50—55.

2. Насонов А. А. Эффективные геотехнологии сооружения сверхглубоких вертикальных стволов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 1. — С. 26—33. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-1-0-26-33.

3. Сергеев С. В., Воробьев Е. Д. Информационно-измерительная система мониторинга напряженно-деформированного состояния несущих строительных конструкций и элементов // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Естественные науки. — 2017. — № 25 (274). — С. 116—122.

4. Прокопов А. Ю., Прокопова М. В., Ткачева К. Э. Обоснование параметров блочной крепи зумпфов углубляемых вертикальных стволов // Научное обозрение. — 2014. — № 11–3. — С. 768—772.

5. Савин И. И., Свиридкин В. А., Лукашин С. Б. Метод обработки результатов измерения разнотипных компонентов напряженно-деформированного состояния крепи горных выработок // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2012. — № 1. — С. 171—177.

6. Жуков А. А. Разработка и адаптация технологии диагностики бетонной крепи шахтных стволов калийных рудников // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 8. — С. 245—254.

7. Дымникова О. В., Золотько А. В. Анализ качества воды водоемов Ростовской области / Актуальные проблемы науки и техники 2018. Материалы национальной научно-практической конференции. — 2018. — С. 664.

8. Yu Q., Yin K., Ma J., Shimada H. Vertical shaft support improvement studies by strata grouting at aquifer zone // Advances in Civil Engineering. 2018. Vol. 7. Pp. 1—10. DOI: 10.1155/2018/5365987.

9. Walton G., Kim E., Sinha S., Sturgis G., Berberick D. Investigation of shaft stability and anisotropic deformation in a deep shaft in Idaho, United States // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2018. Vol. 105. Pp. 160—171. DOI: 10.1016/j. ijrmms.2018.03.017.

10. Zhou Y.-C., Liu J.-H., Huang S., Yang H.-T., Ji H.-G. Performance change of shaft lining concrete under simulated coastal ultra-deep mine environments // Construction and Building Materials. 2020. Vol. 230. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.1169090.

11. Li X., Xue W., Fu C., Yao Z., Liu X. Mechanical properties of high-performance steel-fibre-reinforced concrete and its application in underground mine engineering // Materials. 2019. Vol. 12. No 15. Pp. 2470.

12. Сентябов С. В. Формирование напряжений в бетонной крепи вертикальных стволов // Проблемы недропользования. — 2015. — № 1 (4). — С. 71—78.

13. Харисов Т. Ф., Антонов В. А. Обеспечение устойчивости крепи в процессе строительства вертикальных стволов // Проблемы недропользования. — 2014. — № 1 (1). — С. 65—69.

14. Казикаев Д. М., Сергеев С. В. Диагностика и мониторинг напряженного состояния крепи вертикальных стволов. — М.: Изд-во «Горная книга», 2011. — 244 с.

15. Зубков А. В., Сентябров С. В. Влияние изменяющихся горизонтальных напряжений в массиве на состояние крепи стволов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. — 2014. — № 3(47). — С. 11—15.

16. Методика оценки остаточного ресурса несущих конструкций зданий и сооружений. — М.: ФЦС, 2018. — 50 с.

17. Лапин Э. С., Писецкий В. Б., Бабенко А. Г., Патрушев Ю. В. «Микон-Гео» — система оперативного обнаружения и контроля состояния зон развития опасных геогазодинамических явлений при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом // Безопасность труда в промышленности. — 2012. — № 4. —С. 18—22.

18. Golik V. I., Hasheva Z. M., Galachieva S. V. Diversification of the economic foundations of depressive mining region // The Social Sciences (Pakistan). 2015. Vol. 10. No 6. Pp. 746—749.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.