Маркшейдерские работы при проходке 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
- Контроль за возведением крепи ствола и его профильной съемки,
- Контрольные измерения при установке расстрелов и навеске проводников в процессе армирования ствола,
- составление отчетной маркшейдерской документации.

Основой маркшейдерских работ являются:
стройгенплан промышленной площадки;
координаты центра ствола и дирекционный угол его главной оси;
высотные отметки устья ствола и сопряжений с околоствольными выработками;
рабочие чертежи устья ствола с указанием проемов, опорных венцов, сечений ствола на разных горизонтах, расположения проходческого оборудования и элементов армировки;
проектный геологический разрез по стволу
специальный проект на замораживание или цементацию пород.

Перед сооружением ствола необходимо:
- Выровнять площадку
- Установить рамы-шаблоны
(Рама-шаблон служит для обозначения в натуре контура поперечного сечения ствола, ее размеры и форма должны строго соответствовать проектному сечению ствола).
- На раму- шаблон переносят отметку центра ствола и оси
- Укладывают ее на тщательно выровненную площадку в районе сечения ствола и центрируют относительно центра и осей ствола. С помощью нивелира проверяют горизонтальность рамы-шаблона, смещение которой относительно проектного положения в горизонтальной и вертикальной плоскостях не должно превышать ±20 мм.
после производят проходку устья ствола до проектной отметки, затем укладывают опалубку под опорный венец.
Устье ствола закрепляют и убирают раму шаблон.

Маркшейдерский контроль
Раму-шаблон заменяют на основную проходческую раму , которую устанавливают на постоянную крепь устья ствола и проверяют ее в плане и по высоте относительно центра и осей ствола.
Смещение от проекта не допускается более ±20 мм.
На проходческую раму с помощью теодолита переносят центр ствола с пунктов оси ствола и закрепляют направляющий блок отвеса так, чтобы ось троса отвеса не была смещена относительно центра ствола более чем на ±5 мм.
В крепи на глубине ствола 0,7—1 м ниже нулевой отметки закрепляют четыре осевые скобы, на которые переносят направление осей ствола и передают высотную отметку. Смещение положения вынесенных осей на скобах не должно превышать ±2мм
Контроль за проходкой ствола при его сооружении осуществляют от центрального и боковых проходческих отвесов, закрепленных соответственно в центре или на осевых планках основной проходческой рамы. Проходческие отвесы не должны касаться стенок ствола и оборудования.

При сооружении устья выполняется:
вынос в натуру контур котлована,
закрепление оси ствола на обноске,
подвешивания на осевых проволоках центральный отвес, относительно которого контролируется возведение крепи устья,
в шейке устья бетонируется четыре скобы и с осевых пунктов переносят на них оси ствола, ствол перекрывают проходческой рамой

ОСЕВЫЕ СКОБЫ

Маркшейдерский контроль
Положение отвесов при проходке ствола должно контролироваться не реже одного раза в месяц
Отклонения вертикальных направлений ствола от проектных проверяются измерениями относительно осевых пунктов, закрепленных или в шейке ствола, или на основной проходческой раме.
Для выполнения этих измерений используются световые указатели направлений и отвесы или тросы последних для уменьшения погрешности проектирования фиксируются через каждые 300-400 м
Состояние стенок ствола определяют путём замеров через 3-4 м по высоте радиусов от центрального проходческого отвеса до стенок ствола.
По результатам этих измерений вычисляют фактическую площадь сечения.

Маркшейдерский контроль
В процессе крепления ствола маркшейдер периодически замеряет:
фактическую толщину стенок постоянной крепи,
определяет местоположение и размеры вывалов,
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.

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

Для определения глубины пройденной части ствола в постоянной крепи закладывают реперы.
Места закладки выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить их сохранность и доступ к ним при контрольно-измерительных работах в стволе.
Передачу высотной отметки производят рулеткой от реперов, заложенных в вышележащих опорных скобах.

Маркшейдерская документация
и профилировка стенок ствола
При проходке и креплении шахтного ствола все маркшейдерские измерения, данные геологической съемки заносят в журнал проходки ствола.
На первой странице журнала вычерчивают проектное сечение в масштабе 1 :50 с указанием основных размеров ствола,расположения армировки и постоянных подъемных сосудов,
линии вертикального разреза, по которой ведут журнал в условных обозначениях.

На второй странице журнала помещают основные данные о проходке ствола, взятые из технического проекта.
На третьей странице журнала вычерчивают вертикальный разрез в масштабе 1 : 100 по оси ствола, эскизы деталей ствола , описывают пересеченные горные породы, элементы их залегания, сведения о притоке воды.
Данные о горных породах, встречаемых при проходке
ствола, получают в результате геологической съемки.

Профилировка стенок ствола
После окончания проходки ствола приступают к его профилировке (съемка стенок на различных горизонтах).
Для профилировки в ствол опускают отвесы и через
каждые 5—10 м по глубине производят измерения расстояния
от них до стенок ствола.
По результатам этих измерений вычисляют величины отклонений от проекта фактических расстояний стенок от отвесов на различных горизонтах и по ним составляют вертикальный профиль стенки ствола.
Вертикальный масштаб профиля равен 1 : 100—1 : 200, горизонтальный 1 : 10—1 : 20.

Профилировка стенок ствола

Станция профилирования проводников
шахтных стволов
Станция разработана на кафедре МДГиГИС ПНИПУ. На данный момент является уникальной отечественной разработкой в области маркшейдерского дела на рынке профилировочных станций. Успешные опытные испытания были пройдены на рудниках ПАО "Уралкалий" в 2014г.
СПП-1 предназначена для оперативного контроля геометрических параметров жестких направляющих проводников:
отклонение проводников от вертикали в двух взаимно перпендикулярных направлениях;
колея между проводниками;
боковой износ проводников;
зазоры между подъемными сосудами и расстрелами ствола шахты.

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.
Полок проходческий— подвесная платформа, располагаемая в шахтном стволе и служащая для размещения механизмов, оборудования и рабочих. Полки проходческие предназначены также для крепления и натяжения направляющих канатов проходческого подъёма и предохранения людей, находящихся в забое, от случайного падения сверху каких-либо предметов.