Определение оптимальных параметров металлоконструкций механизированных крепей для повышения надежности их работы

• Автор: Жестовская, Софья Николаевна
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ, МЕТОДОВ РАСЧЕТА ИХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ И НАДЕЖНОСТИ
1.1. Особенности условий эксплуатации механизированных крепей и методы расчета их металлоконструкций
1.2. Анализ условий реализуемости силовых параметров элементов механизированных крепей и методы исследования и расчета надежности
1.3. Анализ методов определения оптимальных параметров
1.4. Задачи исследования
1.5. Выводы
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ РЕАЛИЗУЕМОСТИ НАДЕЖ-
НОСТИ И ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ КРЕПЕЙ
2.1. Условия реализуемости надежности, определяемые свойствами и условиями работы конструкционных материалов элементов крепей
2.2. Методика определения оптимальных параметров металлоконструкций механизированных крепей
2.3. Определение оптимальных параметров металлоконструкций механизированных крепей по критерию надежности
2.4. Расчет оптимальных параметров при использовании комбинированных конструкционных материалов
2.5. Выводы
3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МЕ-
ТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ КРЕПИ
3.1. Планирование эксперимента и методика проведения исследований
3.2. Стендовые исследования системы гидростойка - козырек
3.3. Стендовые исследования характеристик материала и накопления деформаций основаниями крепи
3.4. Выводы
4. ШАХТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ
4.1. Определение объема шахтных исследований
4.2. Методика и шахтные исследования технического состояния
и эксплуатационной надежности металлоконструкций крепи
4.3. Методика и шахтные исследования металлоконструкций механизированных крепей с регулируемой несущей способностью
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Подземная разработка пластовых месторождений подземным способом базируется на интенсификации технологических процессов очистных работ на основе повышения технического уровня и надежности используемых новых и усовершенствованных технологий и техники.
Обеспечение надежной и эффективной эксплуатации механизированных комплексов вызывает необходимость разработки научных основ проектирования механизированных крепей, позволяющих оценить работоспособность несущих элементов металлоконструкции крепи в сложных горногеологических условиях и прогнозировать надежность их в эксплуатации.
С ухудшением горно-геологических условий в угольных бассейнах наблюдается постоянное снижение эффективности применения серийных механизированных крепей.
Работа механизированных крепей в тяжелых условиях приводит к частичной или полной их непригодности.
Причинами частичной или полной потери несущей способности крепи могут быть: хрупкие или вязкие разрушения элементов, усталостные разрушения и накопление раньше гарантированного срока чрезмерных остаточных деформаций, потеря устойчивости или чрезмерное увеличение податливости секции.
Ухудшающиеся горно-геологические условия и подземная разработка пластовых месторождений с трудноуправляемыми кровлями усиливают проявление указанных факторов, а переход с глубин разработки 600-700 до 1100-1200 м вызывает увеличение капитальных затрат на 1 т годовой добычи на 20-25 % только за счет применения более металлоемких и дорогостоящих крепей.
Проведенный анализ на предприятиях ОАО "Тулауголь" показал, что 70 % вышедших из строя крепей имеют значительные деформации элементов с разрушением сварных швов. Наблюдения за работой крепей в лавах место-

Расчетная схема коробчатого сечения механизированной крепи

0.58,

V - V" 8„ V ;

а) /
7 ь Л 5с.

Рис. 2.3

Для данной задачи число ограничений п = 2 :
<Р; = % + М-Н=0; (2.40)
ф2=+М/ +М-Н=0 . (2.41)
Зафиксировав толщину стенки 8С, перейдем к безразмерным параметрам, число которых т равно трём: = к1; = к2; =к3.
Целевая функция Р = 2)2с(к1к2 +к3). Моменты сопротивления сечения рав-

IV, = Н[ЬЬп + Нузу 5 %(к,к2 + к3/3); №у зк+к