Опускной способ строительства вертикальных шахтных стволов в обводненных грунтах

 

.ОПУСКНОЙ СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ВЕРТИКАЛЬНЫХ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ В ОБВОДНЕННЫХ ГРУНТАХ, включающий бурение водопонизительных скважин, откачку воды из них при помощи водопонизительног го оборудования и погружение оболочки в осушенный грунт по мере его разработки в забое, отличающийс я тем, что,- с целью повьшения эффективности строительства за счет уменьшения объема откачиваемой воды, бурение , водопонизительных скважин производят в пределах шахтного ствола с созданием глинистьм раствором кольматационного слоя в стенках скважин, в качестве водопонизительного оборудования используют насосы ОТК1И4ТОГО водоотлива, размещенные в нижней части оболочки с всосами, расположенными в скважинах ниже уровня забоя-, при этом кольмата-. § ционный слой в стенках скважин при (Л погружении оболочки, постоянно разрушают на глубину, превьииающую глубину расположения всосав водопонизительного оборудования.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ХЮФМРПН

РЕСПУБЛИК

0Ю (l1) 142 А

3(я) Е 21 D 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЗФ (21) 3616511/22-03 (22) 05.07.83 . (46) 30.10.84. Бюл. В 40 (72) А.Л.Иихлин, М.И.Андрианов, В.М.Рухов, В.Ф.Пьяиов, Ю.А.Вышкваркин, Н.М.Шмагин и Ю.Э.Бронштейн . (71) Ордена Трудового Красного Знамени научно- исследовательский институт оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова (53) 622.252.4(088.8) (56) 1. Силин К.С. и Глотов Н.М. Опуск. ные колодцы. М., "Транспорт", 1971, с. 85.

2. Силин K.Ñ.. и Глотов Н.М.

Опускные колодцы. М., "Транспорт", 1971, с. 87. (54)(57) .ОПУСКНОЙ СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА

ВЕРТИКАЛЬНЫХ НЙХТНЫХ СТВОЛОВ Ь ОБВОДНЕННЫХ ГРУНТАХ, включающий бурение водопонизительных. скважин, откачку воды иэ них при помощи водопонизительно".. го оборудования и: погружение оболочки в осушенный грунт по мере его разработки в забое, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,. с целью повышения эффективности строительства за счет уменьшения объема откачиваемой воды, бурение. водопонизительных скважин производят в пределах шахтного ствола с созданием глинистым раствором кольматационного слоя в стенках скважин, в качестве водопонизительного оборудования используют насосы открытого водоотлива, размещенные в нижней части оболочки с всосами, расположенными в скважинах ниже уровня забоя при этом кольмата-. g

R ционный слой в стенках скважин прн погружении оболочки, постоянно разрушают на глубину, превышающую глубину расположения Всос0В водопонизительного оборудования. R

1 1121

Изобретение относится к шахтному строительству и касается проходки шахтных стволов опускным способом, т.е. с использованием опускной крепи.

Известен опускной способ строитель5 ства шахтных стволов в обводненных грунтах с использованием открытого водоотлива)13.

Недостатком этого способа является возможность применения его толь - 1О ко при небольших водопритоках.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изорретению является опускной способ строительства вертикальных шахтных стволов в обводненных грунтах, включающий бурение всдопонизительных скважин, откачку воды из них при помощи водопонизительного оборудования и погружение оболочки в осу2О шенный грунт по мере его разработки в забое(23.

Недостатками этого способа явля.ются большой расход электроэнергии на откачку воды, сложность водопо25 ниэительного оборудования и необходимость обсадки водопонизительных скважин металлическими трубами.

Цель изобретения - повышение эффективности строительства за счет уменьшения объема сткачиваемой воды.

Поставленная цель достигается тем, что согласно опускному способу строительства вертикальных шахтных ство.-. лов в обводненных грунтах, бурение 35 водопонизительных скважин произво" дят в пределах шахтного ствола с созданием глинистым раствором кольматационного слоя в стенках скважин, в качестве водопонизительного обо- @ рудсвания используют насосы открытого водоотлива, размещенные в нижней части оболочки с всасами, расположен. ными в скважинах ниже уровня забоя, при этом кольматационный слой в стенках скважин при погружении оболочки постоянно разрушают на глубину, превышающую глубину расположения всасов водопонизительного оборудования. 56

На фиг. 1 изображена схема осуществления способа, на фиг.2то же, вид сверху.

442 2

Способ осуществляют следующим образом.

В пределах. будущего шахтного ство ла 1 по окружности бурят водопонизительные скважины 2 под защитой глинистого раствора 3 с созданием кальматациснного слоя в стенках скважин 2. Затем на поверхности возводят оболочку А с ножевой частью 5 на. подкладках. Внутри оболочки 4 в нижней ее части на полках 6 размещают насосы 7 открытого водоотлива,всасы 8 которых располагают в водопониэительных скважинах 2.

Всасы 8 насосов 7 заглубляют в скважины 2 относительно оболочки 4 на величину, обусловленную созданием необходимой депрессионнсй воронки 9 и максимальной высоты всасывания насосов 7. При погружении шахтного ствола 1 включают водоотливное оборудование, которое, осушая грунт, создает депрессионную воронку 9,причем насосы 7, установленные на полках 6 со своими всасами 8 погружаются вместе с шахтным стволом; при этом постоянно разрушают кольматациснный слой в стенках скважин 2 на гпубину, превышающую гпубину рас".oëoæåния всасов 8 насосов 7..Таикм образом, поверхность депрессионной воронки 9 погружается по мере погружения шахтного ствола 1, что дает возможность разрабатывать грунт внутри шахтного ствола 1 насухо, что повышает производительность и качесвс работ.

Преимущества предложенного технического решения по сравнению с базовым вариантом заключаются в том, что вместо глубинных насосов могут быть использованы центробежные насосы большой производительности, причем воэможно обслуживание одним насосом одновременно нескольких скважин, а также отпадает необходимость в обсадных трубах.

Кроме того, в .предложенном способе в процессе погружения шахтного ствола осушается лишь необходимый объем грунта, обусловленный объемом погруженного в грунт сооружения, а не весь объем будущего сооружения в течение всего времени строительства.

1121442

Ю

О

4 Р

О

»г о

»

Ю ар

° ° °

° °

° °

° °

ФЭ

В ° Ф е е

Ф р 4 ° °

° Ее Ф г ° ° В °

° Ф ФФ с

° ° е а 4 ° а Ф ° г е а ° °

° r ° а рв

° ° Ъ Э

Ф

В °

a °

° ° а Фва ° а ° ° е ° a е ас ° r e

° 4 4 а ° Е °

44 а Ф Ф °

Ф

° r Ф r )

° ° Р ° Е r ° а

° а ° с ° б

° I

° ° >

В . ° 7

° ° в °

° °

° ° е о оъ

)) о

° ° р

° е

° °

» в

° °

° °

° °

° °

° r» °

° ° ° °

° r г

В е

Ф ° а 4 ° ° ° ° °

° ° Э

° В, Р ° ю 4

34 ". Ф 1»е

° ° . ° ° а г

1 е

ФР ° а

° в °

° 4 а 4 ° Ф ° в

Ф

° р р р °

4 г В 4 ° ° °

° ° ° е r

II

Ф а

O ° ° °

Ф

» »r в °

° е

° ° ° ° ° с

° ° 4 4 е ° с а Ф ° в

° Ф ° б аaaа « а* а Ф е

ФФ Ве Ф °

Ф

Р ае °

° 4 ° 4 ° а °

° 4а аее а е Ф е

° 4 а °

В в е 4

° ° ° r «Ф

4 Е

В В Е ° б ° 4 4

44 р

Ф

Р в

«О

a« е r

Ф а

4 е а

° Ф

° Ф ° 4

4 е а»

r p

° а а

4 ° ° р в в ° ° 4 4 е

° ° в

-р

Ф

4 ° ° С

Ф е

° °

Ф ае

° 4 ° °

° 4

Ф ° °

Ф

4 ° °

Ф

4 Ф °, ° °

° с

° ° е е °

» 4

° °

° Ф в ° ° рг с

° °

° °

44 фа

° ° в Ф

Ф ° ° °

° 4 Ф

В

° °

° ° ь

В

Ф ° 4 ° Ф в

Ф Ф °

° °

g Ф

Ф с

° В в

Ф

Э °

Ф Э

° Ф

° ° в

° «Р с

» ° в

° ° ° °

° ° » °

° В . °

° ° в

° » °

° °

) ° ° Ф °

° ° В ° ° уД

Л

° В )В

° °

° °

4 °

II ° °

В °

) В В ) Д ° 4 «

) в °

»

Вв ° ° Ф ° 4

4 в ° °

° В ° В ° ) ° ° » ° а, ° ° I ° ° °

4444 ° ., °

Ф

° ° ° °, °

Ф «)

° ° с а

° ° ° ° В в

° Ф

° е °

° °

Фиг. 1

Риз. р

ЗНИИПИ Заказ 7952/26 . Тирам 435 Подаксиое филиал ППП "Патеит", r,Óàãàóîä, уа.Проектная, 4