4.3 Теперь к проходке глубоких стволов в крепких породах: Примеры - стволы Oryx- und Pasminco
В 70- 80 годы шло бурное развитие конструирования буровой техники, что позволило в конце 80-х начале 90-х годов вести проходку стволов способом бурения по крепким породам.
Фирма Thyssen Schachtbau GmbH и Южноафриканская фирма RUC Mining Contracting Company в 1987 заключили долгосрочный договор о совместном сотрудничестве в области проходки стволов способом бурения. В настоящее время в собственности этих фирм находится буровое оборудование без штанги тип SB VII.
Первый заказ был получен в 1989 в Южной Африке. Это был вентиляционный ствол 1B, глубиной 972 метра диаметром 6,5 метра для золотого рудника Oryx.
Достигнутые результаты бурения по этому проекту были оценены как хорошие. Бурение велось в твёрдых породах, как например в кварцитах где прочность пород достигала от 220 до 280 MPa.
После окончания работ по проекту Oryx в 1990 году наше совместное предприятие получило второй заказ на проходку вентиляционного ствола Nr. 5 в Südfeld рудник Pasminco в Broken Hill, Австралия.
В процессе проходки ствола глубиной 810 метров с диаметром 6,5 метра, возникала необходимость бурения по амфиболитам с крепостью 350 MPa и гнейсам крепостью 150 MPa, что было оценено как успешно.
По обоим вышеназванным проектам можно сделать следующие выводы:
- оба ствола независимо от крепости пород были пробурены в срок;
- производительность составила до 18 метров / в день готового ствола с возведенной бетонной крепью на руднике Oryx и 12 метров / в день на руднике Pasminco. Средняя скорость проходки составляла 7,6 метров / в день;
- параллельное бурение и возведение крепления в обоих проектах осуществлялось без проблем;
- в процессе бурения дополнительно проводились работы по тампонажу, там где был большой приток воды.
4.4 Теперь к следующему проекту - проходке слепого ствола на большой глубине: Ствол Western Deep Levels
Англо-Американская корпорация Южная Африка в январе 1995 года даёт заказ нашему совместному предприятию Thyssen - RUC при помощи буровой машины SB VII на золотодобывающем руднике Western Deep Levels пройти слепой вентиляционный ствол глубиной 750 метров между горизонтами 2.285 метров и 3.036метров. Диаметр ствола в свету составлял 6,8 метра. Золотой рудник Western Deep Levels расположен в 85 км западнее города Johannesburg и является самым глубоким рудником мира.
Слепой вентиляционный ствол был для совместного предприятия Thyssen-RUC третьим стволом, который должен проходиться в экстремально твёрдых формациях. Геологический разрез показывает, что до 40 % пород имеют прочность на одноосное сжатие 300 MPa и более. В лавных породах Alberton прочность возрастает до 550 MPa. То есть, бурение должно производиться в очень прочных формациях.
Опыт работы на предыдущих двух проектах ”Oryx” и ”Pasminco” и знание геологии, полученные от заказчика Western Deep заставили наше совместное предприятие уже при проектировании сконструировать новую буровую головку. Эта головка имела закрытую форму для повышения стабильности и возможности насадки обратных резцов.
Новая буровая головка диаметром 7 метров могла оснащаться как дисковыми резцами так и обычными. Данный слепой вентиляционный ствол глубиной 752 метра, был пройден за 12 месяцев с помощью модифицированной машины SB VII, в экстремально тяжелых геологических условиях.
Были внедрены новые пути в части производства работ по креплению: временное крепление составляла анкерная крепь с торкрет - бетоном с добавлением металлической проволоки, постоянное крепление состояло из бетона наносимого на стенки ствола с помощью оборудования называемого системой торкрет робот MBT-Spritzbetonroboter-System. Проходка этого ствола в Южной Африке была расценена как международная победа техники бурения стволов.