|
ведут все строительные работы. Он служит для выдачи породы, подачи
материалов, оборудования и элементов обделки, для энергоснабжения,
водоотлива и вентиляции при проходке, а так же для спуска и подъема людей.
В период эксплуатации станции метрополитена глубокого заложения ствол
используют главным образом для вентиляции сооружения. В отдельных случаях
стволы забучиваются.
Вертикальный ствол имеет круговое сечение, которое обеспечивает
рациональную работу обделки в условиях всестороннего горного давления.
2.3. Горно-геологические условия строительства.
Горно-геологический район строительства вертикального ствола круглой
формы диаметром в проходке 6 м и глубиной 45 м состоит из водоносных
песчаных и глинистых грунтов и известняков:
- Рыхлые горные породы, галька, щебень, песок.
- Наносы, слежавшиеся грунты, пластичные глины, известняк белый
мелкокристаллический.
Абсолютная отметка устья ствола 131 м. Глубина ствола 45м.
Мощности пластов песка [pic], глины [pic] и известняка [pic] равны
соответственно 10, 15 и 25 м.
Пористость песка, глины и известняка равны соответственно 38, 40 и
39%, а весовые влажности - 17, 22 и 20%.
Удельные веса песка, глины и известняка равны соответсвенно 19, 19.6 и
21 Н/м3.
Начальная температура грунта и температура замерзания равны
соответственно [pic]=+120С и [pic]=00С.
2.4. Выбор и расчет сечения вертикального ствола.
Для обеспечения рациональной работы материала обделки в условиях
всестороннего горного давления принимаем круглую форму сечения ствола.
Произведем расчет размеров сечения ствола.
Определяем часовую производительность подъема:
AЧ=[pic], т/час,
где кр=1.5 - коэффициент неравномерности подъема;
N=300 - число рабочих дней в году;
t=16 - ч/сут - время работы в сутки;
АГ - годовой объем грунта выдаваемый из ствола, АГ (100000 м3.
AЧ=[pic] т/час.
Определяем массу груза выдаваемого за один раз:
[pic] AЧ, т,
где [pic] - высота подъема, м;
НСТ=45 м - глубина ствола;
h1=8.1 м - высота откаточного горизонта;
[pic] м;
(=12 сек - время разгрузки-загрузки клети.
[pic] т.
Определяем объем одновременно поднимаемого груза:
[pic], м3,
где (=1.9 ( 2.1 т/м3 - средняя плотность выдаваемой породы.
[pic] м3.
По полученной грузоподъемности выбираем:
- вагонетка УВГ - 1.6:
вместимость кузова 1.6 м3;
габариты - 850(1300(2700 мм;
ширина колеи - 600 мм;
- клеть марки 1УКН3.3Г-2, с размерами:
ширина - 1000 мм:
высота - 3040 мм:
длина - 3300 мм;
- подъемная машина марки 2БМ-2000/1030-3А:
двухбарабанная;
диаметр каната dК=24 мм;
высота подъема - 170 м;
потребляемая мощность - 90 кВт;
масса машины - 31100 кг.
Произведем выбор армирующих элементов.
В качестве проводников принимаем сосновый брус 160(180 мм. Расстрелами
принимаем балки из двутавра №24.
Учитывая все минимально-допустимые зазоры:
- зазоры между расстрелами и клетью - 200 мм;
- зазоры между проводниками и направляющими башмаками клети - 10 мм;
- зазор между углом клети и обделкой - 150 мм;
и размеры лесоспуска 1.5 м2, и лестничного отделения - 0.6(0.7 м, а так
же учитывая толщину тюбингового кольца обделки, графически определяем
искомое сечение ствола.
Ближайшим к типовому сечению ствола является сечение ствола с наружним
диаметром по обделке 6.0 м.
Принимаем DСТВ=6.0 м.
2.5. Расчет паспорта буро-взрывных работ.
Определим удельный расход взрывчатого вещества и примем его тип. При
данных горно-геологических условиях строительства наиболее целесообразно
применить аммонит №6ЖВ, в патронах диаметром 32 мм. Электродетонаторы типа
ЭДКЗ-ПМ-15 с сериями замедления - 0; 0.15; 0.30; 0.45; 0.60 сек.
[pic], кг/м3,
где q1=0.1f, где f=4 - крепость вмещающих пород по профессору
Протодьяконову;
[pic],
[pic]
[pic],
где Sпрох - сечение ствола в проходке
[pic]ВЧ[pic] м2
Sвч=28.26 м2
[pic]
[pic] - коэффициент работоспособности;
[pic]
[pic] кг/м3.
Определим количество шпуров в сечении
[pic],
где
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic] шпуров.
Определим и зададим остальные параметры буро-взрывных работ:
глубина шпура - [pic] м;
глубина заходки - [pic] м;
КИШ=0.8 ([pic]);
Определим расход взрывчатого вещества за цикл:
[pic],
[pic] кг/цикл.
Заряжание шпуров призводится следующим образом:
в центральный (буферный) шпур заряжается одна шашка массой 250 грамм, во
врубовые - 3 шашки, в отбойные - 2 шашки. Общее число шашек - 98 штук.
Взрывание производится методом обратного инициирования. Материал забойки -
песок средних фракций. Взрывание производится с четырьмя степенями
замедления.
2.6. Расчет параметров замораживания массива.
Расчет ледогрунтового ограждения.
Расчет толщины ледогрунтового ограждения производим по формуле Ляме.
[pic],
где [pic] м - радиус ствола в проходке;
[pic] МПа - допустимый предел прочности замороженных пород на сжатие;
[pic] - коэффициент запаса прочности при сжатии, равный 2-5.
[pic] - давление массива на ледогрунтовое ограждение, где
[pic] - удельный вес грунта, т/м3;
[pic] м - глубина замораживания;
[pic] МПа
[pic] м.
Расчет диаметра замораживания и числа замораживающих
Число колонок
[pic],
где [pic];
[pic] м - диаметр ствола;
[pic] - глубина замораживания;
[pic] м
[pic] колонки,
где [pic] м - расстояние между колонками.
Расчет хладопроизводительности замораживающей станции.
[pic],
где [pic] ккал/час,
где [pic] м - диаметр замораживающей колонки;
[pic] - глубина замораживания;
[pic] ккал/м2.час
[pic] ккал/час
[pic] ккал/час
Таким образом исходя из полученной хладопроизводительности принимаем
установку замораживания ПХУ-50.
Технические характеристики ПХУ-50:
- хладопроизводительность при
[pic] и [pic] - 203 ккал/час;
- общая установленная мощность электродвигателя - 105 кВт;
- хладагент - фреон;
- одновременная зарядка хладоном R-22 - 550 кг;
- рабочее давление охлаждающей воды - 0.4 МПа;
- зарядка системы CaCl2 - 1.6 т.
На время эксплуатации используются четыре станции ПХУ-50, одна из
которых резервная, но иногда включается в работу.
Расчет времени активного замораживания.
[pic], сут,
где [pic], где
[pic] - объем породного цилиндра;
[pic]
[pic] м3
[pic],
где [pic]
[pic] м3
[pic]
[pic] - пористость
[pic] ккал/0С.кг
[pic] кг/м3
[pic]
[pic]
[pic] ккал/м3
[pic], где
[pic] ккал/кг
[pic] ккал/кг
[pic]
[pic]
[pic] кг/м3
[pic] ккал/0С.кг
[pic]
[pic] ккал/м3
[pic]
[pic] м3
[pic] кг/м3
[pic] ккал/0С.кг
[pic] ккал/м3
[pic] ккал/м3
[pic] ккал/м3
[pic]
[pic] ккал/м2.час
[pic] м2
[pic] ккал
[pic] сут
Таким образом время активного замораживания равно 23 суткам, так как
необходимое время на подключение и проверку хладопроизводительной станции
около 7 дней.
Во время пассивного режима замораживания хладопроизводительность
станции берется равной 35% от активного режима замораживания, что
обеспечивается постоянной работой одной станции ПХУ-50 с периодическим
подключением еще одной ПХУ-50.
2.7. 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
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
| 
