АО «ВНИИ Галургии», Пермь, Россия

Тарасов В. В., зав. лабораторией, канд. техн. наук, Vladislav.Tarasov@uralkali.com
Иванов О. В., ведущий инженер
Николаев П. В., ведущий инженер

АО «ВНИИ Галургии», Пермь, Россия¹ ; Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия²

Аптуков В. Н.^1,2, главный научный сотрудник, д-р техн. наук, проф.

Отмечено, что в процессе проходки вертикальных стволов и возведения бетонной крепи нередко возникают технологические отклонения крепи от проекта, фиксируемые в виде изменения толщины бетона, искривления оси ствола относительно проектного положения, ослабления физико-механических характеристик породного массива. Представлены и проанализированы основные типы технологических отклонений, выполнено численное моделирование для оценки времени безремонтной эксплуатации крепи ствола с учетом ослабляющих факторов. Моделирование осуществлено в пространственной постановке. Показано, что наличие ряда ослабляющих факторов приводит к сокращению времени работоспособного состояния крепи, ускорению роста трещиноватых зон с внутренней поверхности крепи к внешней (контактной) поверхности.

1. Булычев Н. С., Фотиева Н. Н., Стрельцов Е. В. Проектирование и расчет крепи капитальных выработок. – М. : Недра, 1986. – 288 с.
2. Булычев Н. С. Механика подземных сооружений : учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Недра, 1994. – 382 с.
3. Протосеня А. Г., Карасев М. А., Катеров А. М., Петрушин В. В. Анализ подходов к прогнозу напряженно-деформированного состояния крепи вертикального ствола, пройденного в соляном массиве // Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. 2023. № 19. С. 129–137.
4. Кириенко Ю. А. Расчет крепи сопряжений стволов в породах, склонных к ползучести // ГИАБ. 2021. № 8. С. 142–153.
5. Скопинов М. В., Тарасов В. В., Аптуков В. Н., Николаев П. В. Перспективы применения бетонной крепи для крепления шахтных стволов в соляных породах // Горный журнал. 2024. № 11. С. 41–45.
6. Тарасов В. В., Аптуков В. Н. Мониторинг деформаций бетонной крепи шахтных стволов с помощью лазерного сканирования // ФТПРПИ. 2022. № 5. С. 188–195.
7. Tai H., Xia Y., He X., Wu X., Li C. et al. RGB-D Camera for 3D Laser Point Cloud Hole Repair in Mine Access Shaft Roadway // Applied Sciences. 2022. Vol. 12. Iss. 17. ID 8910.
8. Liu J., Wu F., Zou Q., Chen J., Ren S. et al. A variable-order fractional derivative creep constitutive model of salt rock based on the damage effect // Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources. 2021. Vol. 7. Iss. 2. DOI: 10.1007/s40948-021-00241-w
9. Xu G.-G, Gu S.-C., Wang X.-D., Wang H., Zhu S.-B. Grouting to Prevent Sulfate Corrosion on Coal Mine Shaft // KSCE Journal of Civil Engineering. 2021. Vol. 25. Iss. 11. P. 4133–4143.
10. Porzucek S., Loj M. Microgravity Survey to Detect Voids and Loosening Zones in the Vicinity of the Mine Shaft // Energies. 2021. Vol. 14. Iss. 11. ID 3021.
11. Барях А. А., Константинова С. А., Асанов В. А. Деформирование соляных пород. – Екатеринбург : УрО РАН, 1996. – 204 с.
12. Рублева О. И. Исследование и разработка модели буровзрывной технологии проходки вертикальных шахтных стволов // Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта им. академика В. Лазаряна. 2008. № 21. С. 177–184.
13. Родионов В. Н., Адушкин В. В., Костюченко В. Н., Николаевский В. Н., Ромашов А. Н. и др. Механический эффект подземного взрыва. – М. : Недра, 1971. – 224 с.
14. Механика подземных сооружений. Расчет крепей горных выработок и обделок подземных сооружений по методикам нормативных документов : методические указания / под ред. А. Г. Протосени. – СПб., 2019. – 91 с.
15. Тюпин В. Н. Взрывные и геомеханические процессы в трещиноватых напряженных горных массивах. – Белгород : ИД «Белгород» НИУ «БелГУ», 2017. – 192 с.
16. Качанов Л. М. Основы теории пластичности. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Наука, 1969. – 420 с.
17. Тарасов В. В., Аптуков В. Н., Иванов О. В., Николаев П. В. Оценка технического состояния бетонной крепи шахтных стволов Верхнекамского месторождения солей // ФТПРПИ. 2024. № 1. С. 58–67.