ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ПРОСТРАНСТВ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Донецкий национальный технический университет»
А.О. Новиков, И.Н. Шестопалов, А.В. Агарков, Д.С. Краснов, Р.С. Муляр
КОМПЛЕКСНОЕ ОСВОЕНИЕ НЕДР И ПОДЗЕМНАЯ УРБАНИСТИКА
Монография (в 2-х томах)
Том 2
Донецк – 2017
УДК
Новиков А.О., Шестопалов И.Н., Агарков А.В., Краснов Д.С., Муляр Р.С. Комплексное освоение недр и подземная урбанистика. Монография. Том 2. – Донецк: ДонНТУ, 2017. – 150 с.
Рассмотрены возможности и основные функции недр для реализации различных геотехнологий. Обозначены характерные проблемы комплексного освоения подземного пространства. Оценены возможности использования с максимальным эффектом всего ресурсного потенциала недр Земли. Изложены методы оценки георесурсного потенциала, направления и тенденции комплексного освоения и использования недр, приведены и описаны основные принципы интегрирования различных технологий добычи полезных ископаемых (открытой, подземной, комбинированной, физико-химической) по критерию полноты освоения георесурсов. Подробно рассмотрены и систематизированы исследования геомеханических, аэродинамических, гидродинамических и физико-химических процессов, протекающих при комплексном освоении недр. Приведен анализ направлений использования технологического подземного пространства и основные программы исследований. Описаны технологии извлечения георесурсов рациональным сочетанием технологических процессов и оборудования различных способов добычи с утилизацией отходов горно-металлургического производства в закладке выработанного пространства. Представлена технико-экономическая оценка возможности использования подземного пространства закрывающихся шахт. Рассмотрены основные аспекты размещения отходов в подземном пространстве и примеры использования подземного пространства в хозяйственных целях. Даны системные предложения по обеспечению рационального вторичного использования горных выработок на территориях горнопромышленных регионов.
|
|
|
Монография составлена путем компиляции и структурирования научных исследований в области комплексного освоения и рационального использования подземного пространства.
© Новиков А.О., Шестопалов И.Н., Агарков А.В., Краснов Д.С., Муляр Р.С.
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ....................................................................................................................... 5
ГЛАВА I ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗО-
ВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ПРОСТРАНСТВ.................................................................. 6
|
|
|
1.1 Исторический обзор освоения подземного пространства........................... 7
1.2 Освоение подземного пространства: мировой опыт ................................... 12
ГЛАВА II ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА.............................................................................. 20
2.1 Типы, классификация и способы возведения подземных
сооружений................................................................................................................................. 21
2.2 Геологические условия строительства и эксплуатации подземных сооружений................................................................................................................................. 23
ГЛАВА III ПРОБЛЕМЫ И ТЕНДЕНЦИИ СОВРЕМЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ...................................... 27
3.1 Основные виды рисков в подземном строительстве.................................... 28
3.2 Проблемы освоения подземного пространства.............................................. 30
3.3 Современные направления и перспективы подземного
строительства............................................................................................................................ 31
ГЛАВА IV ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ И
ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ВО ВТОРИЧНЫХ ЦЕЛЯХ........................................ 32
4.1 Возможность комплексного освоения подземного пространства и использования подземных выработок во вторичных целях......................... 33
|
|
|
4.2 Использование подземного пространства для размещения многоцелевых объектов....................................................................................................................................... 39
4.3 Оценка возможностей использования подземного пространства закрываемых угольных шахт для размещения отходов.................................. 43
4.4 Повторное использование подземных сооружений и отработанных горных выработок................................................................................................................................... 46
4.5 Повышение эффективности использования подземного пространства закрываемых шахт, отрабатывающих пласты крутого падения............... 54
4.6 Технология использования пространства горных выработок и очистных забоев для размещения отходов производства...................................................... 56
ГЛАВА V ИННОВАЦИИ В ОСВОЕНИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА СОВРЕМЕННЫХ
МЕГАПОЛИСОВ................................................................................................................... 63
5.1 Инновационные решения в строительстве подземных паркингов...... 64
5.2 Использование подземного пространства современных городов в качестве защитных сооружений на особый период................................................................ 65
5.3 Опыт использования подземного пространства в городах-
мегаполисах .............................................................................................................................. 69
|
|
|
ГЛАВА VI ПОДЗЕМНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО В ОБОРОННЫХ
ЦЕЛЯХ......................................................................................................................................... 91
6.1 Приспособление горных выработок и пещер для противоатомной защиты. Строительство подземных сооружений...................................................................... 92
6.2 Строительство сооружений оборонного и специального назначения с использованием пространства горных выработок и пещер........................... 94
ГЛАВА VII ПОДЗЕМНАЯ УРБАНИСТИКА......................................................... 98
7.1 Общие сведения о подземной урбанистике....................................................... 99
7.2 Аспекты возникновения и развития подземных сооружений в
контексте решения градостроительных проблем............................................... 109
7.3 Освоение подземного потенциала как путь к устойчивому развитию города......................................................................................................................................................... 120
7.4 Три основных геологических ресурса подземной урбанистики.......... 122
7.5 Мировой опыт подземного строительства на примере реализованных объектов..................................................................................................................................... 129
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................................. 147
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК................................................................ 148
Предисловие
Современная концепция комплексного освоения недр базируется на многообразии и экономической ценности георесурсов, значимости самих недр с их природоорганизующими функциями как фактора жизнеобеспечения общества.
Без промышленного использования георесурсов цивилизованная жизнь на Земле невозможна. Поэтому целенаправленное освоение недр с целью добычи полезных ископаемых необходимо для существования и развития общества. Рациональное и комплексное освоение георесурсов означает высокую полноту использования природных богатств, интенсивность горного производства, воссоздание новых видов полезных ресурсов и сохранение недр как комплексного ресурса жизнедеятельности на Земле.
Стратегия освоения недр должна предусматривать также возможность управления их состоянием при ведении горных работ, обеспечивающего эффективность производства, а также его техническую и экологическую безопасность.
Однако недра Земли служат не только источником полезных ископаемых, минерального сырья, воды и газа, но и обладают столь необходимым для человечества пространством, где могут быть размещены различные объекты жизнеобеспечения общества, а также не утилизированные отходы промышленности.
Освоение человеком подземного пространства должно компенсировать прогрессирующий дефицит свободных площадей на поверхности Земли.
Развитие подземного строительства и освоение существующего геотехногенного подземного пространства позволят рационально размещать не только технологические и энергетические коммуникации, но и создавать промышленные цеха, ремонтные центры, магазины, объекты культурного назначения, спортивные и другие залы, нефтехранилища, водохранилища, бункеры хранения сыпучих материалов, склады, убежища гражданской обороны, хранить государственные архивы, складировать радиоактивные отходы атомных электростанций и многое другое.
Авторы будут признательны за конструктивные предложения и замечания по монографии.
ГЛАВА I
ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ПРОСТРАНСТВ
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 630; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!