Исследование особенностей деформаций камер породного бункера и дозирующего устройства с целью создания оптимальной технологии строительства

А.А. Мишедченко

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ДЕФОРМАЦИЙ КАМЕР ПОРОДНОГО БУНКЕРА И ДОЗИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА

Градиционная схема сооружения дозаторных камер с полным раскрытием сечения не может удовлетворять современным требованиям строительства , так как применима в основном для малых глубин и устойчивых пород. В настоящее время наблюдается тенденция строительства дозаторных камер на больших глубинах, в условиях предельного состояния пород, из-за чего полное раскрытие камеры становится невозможным. Необходимо пересмотреть традиционную конструкцию дозаторных камер и предложить совершенно новую конструкцию, в которой учитывается характер разрушения типовых камер.

Дозаторная камера относится к основным выработкам околоствольного двора, срок службы которой равен сроку службы всего рудника. Причем из всех камер околоствольного двора -дозаторная камера является наиболее сложным инженерным сооружением, учитывая ее сложную конфигурацию, и это соответственно сказывается на сложности строительства и крепления. Дозаторная камера обычно состоит из камеры разгрузки вагонеток, поступающих к стволу, камеры бункера - накопителя, служащего для временного накопления породы, и камеры дозирующего устройства для загрузки скипов.

Сложная конфигурация, большие объемы и высота дозаторных камер способствуют развитию деформаций крепи. В результате этого на большинстве стволов крепь дозаторных камер и крепь стволов в районе этих участков деформированы, во многих случаях в сводовой части дозаторных образуются трещины с надвигом одной части разрыва на другую. Крепь стволов в месте сопряжения с дозаторной камерой со стволом разрушается, как правило, вертикальными трещинами на полную высоту дозаторной камеры. Образуются отдельные бетонные блоки, не связанные с остальной крепью. Иногда отслоившиеся блоки обрушаются в ствол. Первоначально начинают деформироваться балки, установленные в перегородке между дозаторной и стволом, изгиб которых приводит к деформации расстрелов и проводников ствола. Очень быстро деформации достигают размеров, при которых подъемные сосуды и проводники начинают «зависать». Подобные деформации наблюдались, например, на стволах Второго и Третьего Березниковских калийных рудников. Затем деформируются балки межэтажных перекрытий и происходит разрушение крепи в своде. Известны случаи, когда двутавровые балки №36 и перекрытия шириной 6-9 м при продольном сжатии теряли устойчивость, стрела прогиба достигала 300-400 мм. Ранее было предложено несколько способов борьбы с деформациями дозаторных камер. К ним относятся рассредоточение камер; применение конвейров-накопителей, что позволяет значительно растянуть выработки по горизонтали и тем самым уменьшить влияние на ствол; применение непрерывного деформационного шва между дозаторной и стволом, заполняемого деревянным брусом. Такое разделение было применено в проекте крепления дозаторной камеры на скиповом стволе Четвертого Солигорского рудника, а на Ново-Стебниковском руднике предложено между соляной и вертикальной бетонными стенками крепи камеры предусмотреть создание деформационного ( податливого слоя) из круглых деревянных стоек толщиной 250 мм.

Суть предлагаемой мною конструкции состоит в том, что металлический бункер, который ранее применялся в камере раскрытого типа, заменен на железобетонный бункер, внутренняя поверхность которого облицована рельсами по наклонной части бункера и листовой сталью по бокам. Такой железобетонный бункер обеспечивает устойчивость предлагаемой замкнутой конструкции тем, что он жестко связан с круговой конструкцией стволовой части. При этом строительство дозаторной камеры ведется в трех независимых блоках, сооружение которых производится последовательно по мере проходки ствола и, самое главное, на небольшую высоту (6-7 м).

Кроме того, металлические конструкции разгрузочного устройства подвергаются постоянному истиранию от соприкосновения с перемещающейся породой. На больших

глубинах конструкции течек, лотков и бортов бункера должны быть доступны для ремонта, поэтому рекомендуется обшивать их футеровочными элементами - плитами, входящими в предлагаемый мною комплекс железобетонного бункера. Предусматривается также сооружение защитных элементов для обеспечения безопасности при замене футеровочных плит, вгега

— Коротко об авторе -----------------------------

Мишедченко А.А. - студент гр. СП-1-05.

Научный руководитель: Федунец Б.И., д.т.н., проф. Московский государственный горный университет, Moscow State Mining University, Russia, ud@msmu.ru