Расчет арочных крепей с расклинкой

 

ISSN 0536-1028 (Print)              ISSN 2686-9853 (Online)  
УДК 622.281 DOI: 10.21440/0536-1028-2022-3-24-31


Скачать

 

Для цитирования: Волков М. Н., Потапов В. Я., Потапов В. В. Расчет арочных крепей с расклинкой //
Известия вузов. Горный журнал. 2022. № 3. С. 24–31 (In Eng.). DOI: 10.21440/0536-1028-2022-3-24-31

Актуальность. Повышение устойчивости горных (горизонтальных и наклонных) выработок является одной из важнейших задач при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. При этом эффективность применения крепи в значительной степени зависит от условий ее контактирования с вмещающими породами. В связи с этим большое внимание при возведении металлических арочных крепей уделяется расклинке рам крепи и забутовке закрепного пространства. Практика показывает, что расклинка имеет весьма важное значение для устойчивости крепи. В случаях, когда этому вопросу не уделяется должного внимания, нагрузка от смещающихся пород передается на среднюю часть верхняка и вызывает его прогиб еще до вступления крепи в работу в податливом режиме.
Целью работы является повышение устойчивости горизонтальных и наклонных выработок за счет управления напряженно-деформированным состоянием рамных крепей.
Объектом исследования являются металлические арочные крепи горизонтальных и наклонных выработок.
Предмет исследования – расчет и конструирование металлических арочных крепей с управляющими силовыми воздействиями.
Задача исследования: разработка методов расчета рамных крепей с применением наиболее рациональных видов управляющих силовых воздействий.
Методы исследования. В работе использован комплексный метод исследований, включающий научное обобщение теоретических и экспериментальных работ отечественных и зарубежных ученых, теоретические исследования с применением методов строительной механики, натурные наблюдения и эксперименты, обработку результатов с использованием методов математической статистики.
Результаты. Расчетами установлено, что при симметричном приложении нагрузки применение расклинок с заданной величиной усилия 20 кН повышает несущую способность крепи в 1,5 раза, при асимметричном приложении нагрузки – в 2,3 раза. Приведенные
данные расчетов позволяют определить рациональные параметры крепи с расклинкой для устойчивости поддержания горных выработок.

Ключевые слова: крепь; полезное ископаемое; анкер; выработка; шахта; деформация; расчетная схема; устойчивость.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Корнилков М. В., Пяткова В. Б., Потапов В. В. Методика расчета двухшарнирной рамно-анкерной
крепи // Инновационные геотехнологии при разработке рудных и нерудных месторождений: сб. докл.
VI Междунар. науч.-техн. конф. г. Екатеринбург, 18–19 апреля 2017 г. (Уральская горнопромышленная
декада, г. Екатеринбург, 17–26 апреля 2017 г.). Екатеринбург: УГГУ, 2017. С. 269–275.
2. Пашкова О. В. Изменение напряжений в крепи при сооружении приствольных выработок из
пройденного шахтного ствола // ГИАБ. 2011. № 4. С. 43–45.
3. Zhibiao G., Jiong W., Yuelin Z. Failure mechanism and supporting measures for large deformation of
Tertiary deep soft rock // International Journal of Mining Science and Technology. 2015. No. 25. P. 121–126.
4. Ma K. J., Stankus J. Case study and design of steel set support for aged belt entry rehabilitation //
International Journal of Mining Science and Technology. 2018. No. 28(1). P. 101–106. DOI: 10.1016/j.
ijmst.2017.12.025
5. Zhang C., Wiebe L. Parametric study of displacements in self-centering single-degree-offreedom
systems // Proceedings 11th Canadian Conference on Earthquake Engineering, July 21–24, 2015. Victoria,
Canada, 2015. P. 1–10.
6. Eatherton M. R., Hajjar J. F. Hybrid simulation testing of a self-centering steel rocking steel braced
frame system // Earthquake Engineering and Structural Dynamics. 2015. No. 43(11). P. 1725–1742.
7. Кириченко В. Я., Щедрин В. А. Oбоснование и выбор параметров овоидной крепи для
подготовительных выработок // Школа подземной разработки: матер. Междунар. научн.-практ. конф.
Днепропетровск: ЛізуновПрес, 2015. С. 55–66.
8. Barczak T. M. An overview of standing roof support practices and developments in the United States //
Proceedings of 19th International Conference on Ground Control in Mining. 2005. P. 1–34.
9. Barczak T. M. NIOSH safety performance testing protocols for standing roof supports and longwall
shields. Cincinnati: US Department of Health and Human Services, Public Health Service, Center for Disease
Control and Prevention, National Institute for Occupational Safety and Health; IC 9453; 2000. P. 207–223.
10. Prusek S. Review of support systems and methods for prediction of gateroads deformation // New
Techniques and Technology in Mining. 2010. September. Р. 25–35.
11. Литвинский Г. Г., Фисенко Э. В. Исследование и оптимальное проектирование стальных
арочных крепей: сб. науч. статей. Алчевск: ДонГТУ, 2012. Вып. 37. С. 50–63.
12. Вандышев А. М., Афанасенко Е. П. Выбор способов поддержания выработок с учетом развития
геомеханических процессов вокруг них // Инновационные геотехнологии при разработке рудных и
нерудных месторождений: сб. докл. VI Междунар. науч.-техн. конф. г. Екатеринбург, 18–19 апреля
2017 г. (Уральская горнопромышленная декада, г. Екатеринбург, 17–26 апреля 2017 г.). Екатеринбург:
УГГУ, 2017. С. 265–269.
13. Кириченко В. Я., Кириченко А. В. Рамные крепи для широкого спектра горно-геологических
условий современных шахт // ГИАБ. 2012. № 4. С. 23–28.
14. Валиев Н. Г., Вандышев А. М., Потапов В. Я., Потапов В. В., Корнилков М. В. Геотехнологические
вопросы, решаемые в горнодобывающей промышленности // ГИАБ. 2017. № 12 (Спец. вып. 26). 28 с.
15. Косырева М. А., Еременко В. А., Горбунова Н. Н., Терешин А. А. Расчет параметров крепи
выработок с использованием программы Unwedge на рудниках ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель» //
ГИАБ. 2019. № 8. С. 57–64. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-08-0-57-64
16. Бабиюк Г. В. Ресурсосберегающий подход к обеспечению устойчивости горных выработок //
Известия вузов. Горный журнал. 2008. № 1. С. 48–53.
17. Поздеев И. А., Поздеева И. М., Васильев П. В. Исследование зависимости параметров
напряженно-деформированного состояния углепородного массива от распора секции крепи
механизированного забоя // ГИАБ. 2016. № 7. С. 313–327.
18. Баклашов И. В., Картозия Б. А. Механика подземных сооружений и конструкций крепей. М.:
Студент, 2012. 542 с.
19. Строительная механика / под ред. А. А. Полякова. Екатеринбург: УрФУ, 2016. 452 с.

 

 

Язык сайта

Мы индексируемся в: