Вся электронная библиотека >>>

Содержание книги >>>

 

ВЫСШЕЕ ГОРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Шахтное и подземное строительство


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Часть I. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ШАХТНОГО И ПОДЗЕМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ ШАХТНОГО И ПОДЗЕМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

 

 

Выбор архитектурно-планировочных решений, способа строительства, вида конструкции, гидроизоляции, систем кондиционирования воздуха и т.п. зависит в основном от свойств массива вмещающих горных пород и назначения подземного сооружения.

Все подземные объекты могут быть отнесены к четырем важнейшим группам:

1.         Хозяйственного назначения: энергетические и горно-промышленные комплексы, промышленные предприятия, транспортные магистрали, аграрные предприятия, хранилища, склады, гаражи, автостоянки;

2.         Социального назначения: библиотеки, спортзалы, кинозалы, магазины, рестораны, бассейны, больницы, музеи, научные центры;

3.         Экологического назначения: хранилища-могильники для радиоактивных отходов и вредных веществ, опасные производства;

4.         Оборонного назначения.

Одна из наиболее крупных подгрупп подземных объектов — сооружения, в которых осуществляют добычу твердых полезных ископаемых. Значительна доля подземных объектов, служащих транспортными магистралями, — железно- и автодорожные тоннели, тоннели и станции метрополитена, а также сооружений: для перемещения воды (гидротехнические тоннели), нефти (магистральные нефтепроводы), природного газа (магистральные газопроводы), различных грузов (трубопроводы). Растет число подземных объектов тепло- и энергоснабжения и других производств.

Особое значение приобретает строительство подземных АЭС и ГАЭС, увеличение стоимости которых (на 30-35%) по сравнению с наземными компенсируется повышенной надежностью при авариях, стойкостью к сейсмическим воздействиям, защищенностью от средств нападения. Проектные мощности современных подземных АЭС достигают 1,3 тыс. МВт.

Предприятия по производству продуктов питания в подземных условиях размещают, главным образом, в горных выработках отработанных шахт, где особенно эффективно выращивание шампиньонов (общее мировое производство около 1 млн т/год), овощных культур, цветов, а также рыбы.

 

 

Подземные хранилища промышленных товаров устраивают в горных выработках, сечения которых позволяют применять средства механизации для внутрискладских работ, а также в таких, где экономически целесообразно поддерживать постоянную относительную влажность воздуха. Важной предпосылкой устройства крупных складов в отработанных шахтах является выбор варианта вскрытия штольнями, что позволяет в дальнейшем использовать для перемещения грузов магистральный железнодорожный или автомобильный транспорт. Площадь современных хранилищ в подземных сооружениях достигает нескольких десятков тысяч квадратных метров. Так, склад медикаментов в штате Миссури (США) занимает площадь 18,5 тыс. м2.

Стабильность температуры и влажности окружающей среды, высокая пожарная безопасность, удобство охраны и т.п. послужили основой размещения в подземных сооружениях (возводимых как в обычных, так и в многолетнемерзлых породах) хранилищ скоропортящихся пищевых продуктов. При активном режиме складирования, когда ежесуточно перерабатывают большое количество продуктов и материалов, для хранилищ обычно используют горизонтальные горные выработки, имеющие непосредственную транспортную связь с поверхностными железнодорожными или автомобильными коммуникациями. Одно из крупнейших подземных сооружений подобного рода — склад-холодильник вблизи Канзас-Сити (США), размещенный в выработках, проведенных по известнякам из бортов отработанных карьеров (полезная площадь около 5 га).

Подземными сооружениями, приспособленными под подземные хранилища нефти, газа и их производных, наряду с природными геологическими структурами служат специальные горные выработки, проводимые в газонепроницаемых породах (в том числе многолетнемерзлых), выработки отработанных шахт, в том числе камеры рассолопромыслов, полости в пластичных глинах, создаваемые взрыванием камуфлетных зарядов, а также соляных отложениях после выщелачивания полезного ископаемого. Преимущества подобных подземных сооружений перед наземными резервуарами следующие: уменьшение потерь от испарения, низкая пожароопасность, защищенность от внешних воздействий, высокая технико-экономическая эффективность и др. Эффективность подземного хранилища возрастает с увеличением его вместимости (особенно свыше 40 тыс. м3).

Эффективность размещения гаражей и автостоянок под землей обусловлена экономией городской территории как за счет площадей, необходимых для строительства самих сооружений, так и за счет сокращения их защитных зон.

Подземные лечебные учреждения располагают в выработках большого поперечного сечения (камеры) отработанных шахт. Целесообразность создания подземных медицинских учреждений подобного рода обусловлена относительным постоянством давления, влажности и температуры воздуха, ограниченным воздействием магнитного поля, отсутствием бактериальной флоры, солнечной радиации, шума, наличием естественной ингаляции (благодаря насыщенности среды химическими элементами).

Размещение в подземных сооружениях научно-исследовательских объектов эффективно благодаря высоким экранирующим свойствам массивов горных пород, хорошей сейсмоустойчивости помещений. Создают подобные учреждения на базе вторично используемых или специально проводимых выработок.

Для подземного захоронения вредных отходов наиболее эффективны соляные формации, гранитные массивы, плотные глины. Подземные сооружения этого рода включают буровые скважины (используемые для закачки), участки в непригодных для использования водоносных горизонтах и тому подобных геологических структурах или выработки отработанных шахт.

Особое место среди подземных сооружений занимают объекты оборонного назначения, которые создают в специально проводимых выработках стволового типа, подземных камерах как единичных, так и соединяемых горизонтальными выработками. Для этих же целей иногда используют естественные полости в земной коре.

 

К содержанию книги:  Шахтное и подземное строительство

 

 Смотрите также:

 

Строительные машины    Оборудование для производства железобетонных изделий    Строительные машины   Краны для строительства мостов   Монтаж трубопроводов   Грузовые автомобили    Строительные машины и их эксплуатация