Щитовой способ проведения выработки. Водопонижение

При щитовом способе основным элементом конструкции щита является цилиндрическая металлическая оболочка, под защитой которой осуществляются все работы, связанные с разрушением породы на забое, погрузкой и перемещением ее, креплением выработки постоянной крепью. Щиты применяют в породах с коэффициентом крепости f=0,5÷6.
При проведении выработок в относительно слабых породах головная часть, выполненная в виде ножеопорного кольца, вдавливается в забой усилием щитовых домкратов. Домкраты опираются на специальное кольцо и одновременно прессуют бетонную смесь, поданную в замкнутое пространство между передвижной опалубкой и оболочкой щита. Порода на забое подрабатывается специальными механизмами и конвейером подается в состав нерасцепленных вагонеток. При наличии более крепких пород щит снабжается исполнительными органами бурового или стреловидного типа. По мере разрушения породы передвижка щита осуществляется с использованием двух систем гидродомкратов.
Проведение выработок с использованием щитовых комплексов позволяет достигать скорости 700 м/мес и более.
Водопонижение (искусственное понижение уровня грунтовых вод) представляет собой временное снижение гидростатического напора подземных вод и создание более благоприятных и безопасных условий проведения выработок в частично или полностью осушенных породах. Это является следствием того, что после водопонижения породы уплотняются и их прочностные характеристики возрастают.
Применяются три способа водопонижения: 1) поверхностное водопонижение, 2) водопонижение из подземных выработок, 3) комбинированный способ.
При водопонижении с поверхности на расчетную глубину бурят и оборудуют скважины, через которые с помощью мощных насосов или другого водоподъемного оборудования в нужной зоне породного массива создают искусственную депрессионную воронку.
В идеальном случае искусственный уровень подземных вод располагается ниже глубины заложения выработок.
Забойное водопонижение применяется в обводненных слабоустойчивых породах при небольших объемах проходческих работ. Суть способа заключается в том, что порода в забое осушается с помощью специальных труб — иглофильтров, внедряемых в забой выработки на глубину до 8,5 м. В иглофильтры вода поступает за счет разрежения, создаваемого специальным оборудованием, включающим водоструйный насос, насосный агрегат, систему трубопроводов с задвижками. Осушение породы способствует ее уплотнению и стабилизации. Способ применяется в породах с коэффициентом фильтрации 0,1—3 м/сут.
Комбинированное водопонижение применяют при значительной обводненности и высоких водопритоках в выработку. При этом с поверхности оборудуют водопонижающие скважины, а в забое используют установку забойного водопонижения.

---