Технология ведения работ по замораживанию породного массива. Сооружение ствола начинается с возведения форшахты, которая выполняет роль оголовка ствола.
Сначала отрывается котлован на глубину 4 м и на бетонную подготовку толщиной 15 см водружаются четыре тюбинговых кольца ствола.
Далее, предварительно вставив кондуктора под бурение замораживающих скважин, из труб диаметром 219 мм в затюбинговое пространство закачивается бетон марки В25. После схватывания бетона приступают к бурению замораживающих скважин диаметром 300 мм. Бурение осуществляется станком СБУ-150 с глинистым пригрузом.
Замораживающие скважины заглубляются в водоупор не менее чем на 4 метра. Буровые работы производятся в следующей последовательности - бурение замораживающих, дополнительных и термометрических скважин - цементация затрубного пространства замораживающих и термометрических скважин перед опусканием в скважину замораживающей колонки ее обязательно промывают водой - по окончании проходки ствола все пробуренные скважины тампонируются или цементируются.
После того как скважины пробурены их оборудуют замораживающими колонками и монтируют рассольную сеть. В качестве колонок используют бесшовные цельнотянутые трубы с наружным диаметром 146 мм, насосно-компрессорная труба диаметром 114 мм и питающая труба диаметром 33.5 мм. При монтаже все замораживающие трубы перед опусканием подвергаются гидравлическому испытанию. После этого монтируют колонку и опускают ее в скважину, после этого производят контрольное испытание на водонепроницаемость стыков и всей системы в целом.
Колонку заливают водой и герметизируют. Если уровень жидкости в течение пяти суток не снизится более чем на два сантиметра на каждые пятьдесят метров глубины, то колонки готовы к эксплуатации. После монтажа замораживающих колонок, обсадные трубы извлекаются, а пространство между колонкой и стенками скважины забучивается песком.
После оборудования замораживающих колонок приступают к монтажу рассольной сети. Для магистральных рассолопроводов применяют стальные трубы диаметром 219 мм. Для снижения теплопотерь рассолопровод укладывают на брусья в траншеи и изолируют. Питающие и отводящие трубы присоединяют одним концом к головке замораживающей колонки, а другим к распределителю и коллектору. После этого по параллельной схеме производим включение замораживающих колонок в рассольную сеть. Подключив замораживающую станцию к рассольной сети производят пробное включение.
Если никаких неисправностей не обнаружено, то приступают к активному замораживанию. За время работы станции, осуществляются следующие виды контроля - контроль за работой замораживающей станции - контроль за работой замораживающих колонок - контроль за процессом формирования ледогрунтового ограждения, который производится с помощью термо- и гидронаблюдательных скважин. В случае обнаружения каких-то неполадок в системе, все неработающие элементы сразу же заменяются или ремонтируются, чтобы не допустить размораживания создавшегося ледогрунтового ограждения.
После достижения ледогрунтовым ограждением проектных размеров замораживающую станцию переводят на пассивный режим работы и приступают к ведению горнопроходческих работ по сооружению ствола. 2.8. Производство горно-строительных работ. После создания ледогрунтового ограждения приступают к проходке ствола.
В зоне мягких пород разработка ведется вручную или отбойными молотками МО-10. При пересечении крепких замороженных пород разработку ведут буро-взрывным способом. Шпуры бурят ручными перфораторами марки ПР-30К. Взрывные работы проводятся малыми заходками с максимальной осторожностью, чтобы не повредить ледогрунтовое ограждение и замораживающие колонки. Погрузка породы производится экскаваторным рабочим органом на подвесном проходческом полке в бадьи объемом 1 м3, которые выдаются на поверхность и разгружаются в породные бункера.
После зачистки и проветривания забоя после взрыва приступают к возведению постоянной обделки. В качестве обделки ствола используется сборная обделка из чугунных тюбингов. Монтаж тюбингов производится с помощью тельфера, подвешенного на проходческом полке. После сбора кольца обделки производят нагнетание цементно-песчаной смеси за обделку. Выполняются гидроизоляционные работы. Гидроизоляция сборных тюбинговых обделок состоит в герметизации швов между элементами обделки, болтовых отверстий и отверстий для нагнетания.
Последовательность ведения гидроизоляционных работ в стволе с чугунной тюбинговой обделкой - проверка гидроизоляции болтовых отверстий - изоляция отверстий для нагнетания - чеканка швов между тюбингами. Гидроизоляцию болтовых отверстий выполняют с использованием гидроизоляционных шайб асбобитумных или полимерных, устанавливаемых при сболчивании тюбингов. Отверстия для нагнетания очищают и изолируют постановкой пробки с гидроизоляционной асбобитумной или пластмассовой шайбой.
Гидроизоляция швов чугунной тюбинговой обделки осуществляется на расстоянии 30-50 м от забоя путем заполнения чеканочных канавок гидроизоляционными материалами с последующей их чеканкой. Укладку замазки и чеканку швов ведут в два-три слоя толщиной по 2 см участками длиной по 3-4 м. Гидроизоляционные работы ведут с чеканочной тележки. При большом гидростатическом давлении для чеканки швов применяют свинцовую проволоку или освинцованный шнур. Стыки проволоки или шнура выполняют внахлстку.
После чеканки шнура через 8-24 ч поверх свинца укладывают замазку из водонепроницаемого расширяющегося цемента ВНЦ или быстротвердеющего уплотняющего состава БУС. После этого подвесной полок опускается и производятся работы по монтажу расстрелов и проводников, наращиванию вентиляции, кабелей и направляющих проводников. В случае проникновения в забой воды, производят раскопку приямка и собравшуюся в нем воду откачивают на поверхность.
Особое внимание при работе в низких температурах следует уделить пневмоинструменту - перфораторам - отбойным молоткам - болтокрутам - пескоструйным шлифмашинам и т.д. Необходимо принимать меры по обезвоживанию сжатого воздуха. После проходки ствола на всю глубину производится его металлоизоляция путем обваривания его стальными листами. Далее все проходческое оборудование демонтируется и ствол оборудуется постоянным клетевым подъемом. Для того чтобы ввести обделку ствола в работу рассольную сеть демонтируют, колонки извлекают, скважины цементируют.
Таким образом происходит оттаивание ледогрунтового ограждения естественным способом. После проведения всех мер гидроизоляции, армировке и оборудованию ствола, ствол сдается в эксплуатацию. Общие сроки строительства ствола - четыре месяца. После окончания эксплуатации ствола, он или забучивается или служит для вентиляции подземного сооружения. 3.