В одном из широко известных в узких кругах шахтных стволов есть любопытный элемент конструкции: помимо совершенно стандарнтых и привычных тюбингованных колец встречаются кольца из необычных, очень узких тюбингов.

Мы долго ломали голову, зачем нужны такие узкие тюбинги, но так и не пришли к каким либо выводам.

Загадка разгадалась спустя три года и совсем не в мокром и грязном стволе, а в сухом и пыльном архиве.

Предлагаем и вам попробовать сначала догадаться, для чего нужны такие необычные тюбинги. А правильный ответ мы опубликуем завтра.

#ствол #технологии

Вчерашняя загадка про узкие тюбинги в шахтном стволе оказалась сложной и интересной. Первыми фактически правильный ответ дали коллеги из Питера, предположив, что узкие тюбинги "как-то связаны с креплением башмака".

Шахтный ствол — весьма тяжелая конструкция. Например ствол из публикации имеет вес почти в тысячу тонн. И под таким весом ствол может "сползти" вниз. Чтобы этого не произошло — обустраивают опорные кольца или "башмаки", которые врезаются в окружающую породу и закрепляют ствол в ней.

Узкие тюбинги не смотря на кажущийся небольшой размер, на самом деле очень большие, только вот большую их часть не видно, ибо она уходит вглубь, за обделку на 50 сантиметров, образуя мощное опорное кольцо, которое можно увидеть на чертеже.

Что любопытно — в опорном кольце есть ключевой тюбинг, при этом он обладает клиновидной формой, т.е. вставить его можно только снизу или сверху. Казалось бы это сводит на нет весь смысл ключевого тюбинга, но скорее всего его сделали для совместимости отверстий для болтов с соседними "обычными" кольцами, ведь в них тоже есть ключевые тюбинги и из-за этого количество болтов в этих кольцах нечетное.

В других стволах подобных узких тюбингов нам не встречалось — вероятно они были спроектированы именно для гипсового рудника в Сталиногорске (Новомосковске). Но это не значит, что проблема крепления других стволов никак не решается. На последнем чертеже показан проект уже современного ствола, где тоже есть опорные элементы. Но крепятся они к тюбингам снаружи и изнутри их не видно. Подобные опорные кольца встречаются и в монолитных железобетонных стволах.

Кроме того была высказана версия, что это кейлькранц — специальное тюбинговое кольцо, использующееся для надежной гидроизоляции вдоль ствола. И действительно, по конструкции, форме и внешнему виду оно очень похоже. Хотя в данном конкретном случае всё-таки не оно. Наиболее актуально применение кейлькранца при проходке через соляные пласты, для исключения их размывания водой.

#ствол #технологии

Предыдущая публикация про опорное кольцо тюбингов вызвала дебаты в чате и выявила очевидную путаницу в терминах "опорное кольцо", "опорный венец", "кейлькранц". Мы не поленились и разобрались в этих терминах, используя профильную литературу, а именно книгу "Ю.П.Ольховиков — Крепь капитальных горных выработок калийных и соляных рудников", большая часть которой посвящена именно вопросам строительства шахтных стволов.

Итак:

Опорный венец — элемент конструкции, через который вес звена крепи (т.е. части ствола) передается на окружающие породы. В породу делается вруб треугольной или трапецеидальной формы, который затем заполняется бетоном. На первом черетеже можно увидеть два опорных венца и разделение ствола на звенья.

Опорные тюбинги (кольца) — могут применяться при сооружении опорных венцов в стволах с тюбинговой крепью. В этом случае опорное кольцо из специальных тюбингов бетонируется в опорный венец. Но опорные тюбинги могут и не применяться — есть и другие варианты, с использованием плит, анкеров, и т.д. (второй чертеж). В стволах с железобетонной крепью опорного кольца и вовсе не будет. А венец — будет.

Кейлькранц — гидроизоляционное устройство, исключающее течение воды вдоль ствола снаружи, что имеет катастрофичные последствия в легко вымываемых породах (соль, гипс и т.д.). Существуют разные конструкции, однако классическим является вариант, когда используют опорное кольцо тюбингов, а в зазор между ним и окружающей породой кувалдой забивают множество разных деревянных клиньев (третий чертеж и фото). Отсюда и название устройства: keilkranz (keil — клин, kranz — венок).

Процесс забивки клиньев очень ответственный, длительный и трудоемкий, в результате которого не остается даже малейших зазоров. Конструкцию кейлькранца можно увидеть на четвертом чертеже.

Ну а на последнем, пятом, чертеже можно увидеть примеры двух стволов, где видно, что опорные венцы и гидроизоляционные устройства (кейлькранцы) — это разные элементы ствола.

#ствол #технологии

Людской ходок шахты Пик и её же клетьевое отделение, спрятавшееся за гнилыми досками. Высота более 2900 метров над уровнем море. Скорее всего это самая высокогорная шахта в России. Пройдена снизу вверх в пик горы. "Глубина" — почти 200 метров. Рудник "Молибден".

#кабардинобалкария #рудник #фото #ствол

Любопытный способ вентиляции горных выработок был предложен в 1968 году: достаточно разбрызгивать над шахтным стволом воду. Капли, падая, будут увлекать воздух, создавая тягу.

КПД такой гидровентиляторной установки не высок, согласно утверждениям авторов, но зато она может работать практически бесплатно, если использовать грунтовые воды.

Интернет про гидровентиляторные установки ничего не знает, да и нам никогда не попадалось ничего подобного в рудниках или других документах, так что очень вероятно, что дальше статьи в профильной книге эта идея не пошла: минусов у неё более чем достаточно. Тут и низкий КПД и излишнее увлажнение воздуха, невозможность реверсирования воздушного потока и невозможность использования ствола для других нужд.

Однако, нам встречались подобные "установки" сформировавшиеся естественным путём, когда грунтовые воды сами находили свой путь в шахтный ствол и делали из него "вентилятор".

На фотографии — шахта Капитальная в руднике Молибден, 12-й горизонт. Высота ствола — 600 метров. На момент фотографирования в нем буквально бушевал водопад и он действительно создавал мощнейшую тягу воздуха, по ощущениям сопоставимую с главной вентиляторной установкой рудника. Товарищи Данильчук и Туаев должны были бы быть рады такому. Мы были не очень рады, ибо мощнейший поток воздуха с водяной пылью не давал сфотографировать руддвор даже в паре десятков метров от ствола — объектив за долю секунды покрывался водой после протирания. Лучшая из попыток сделать фото — перед вами.

Через пару лет поток воды через ствол снизился в разы и появилась возможность снять его на видео поближе. Но даже с таким потоком тяга была очень ощутимая.

#кабардинобалкария #рудник #технологии #вентиляция #ствол #шахта #фото #видео