Обоснование и выбор конструктивных параметров комбинированной анкер-металлической крепи с применением податливых анкеров

• Автор: Франкевич, Олег Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.15.04
• Научная степень: Кандидатская
• Место защиты: Б. м.
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИИ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ КРЕПЕЙ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
1.1 Анализ существующих конструкций податливых анкерных крепей
1.2 Анализ существующих конструкций рамно - анкерных крепей
1.3. Гипотеза о механизме взаимодействия массива горных пород и комбинированной крепи (рама-анкер)
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОДАТЛИВОЙ АНКЕР-МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ
КРЕПИ
2.1. Методика определения влияния анкерной податливой
крепи на рамную податливую
2.1.1 Расчет двухшарнирной арочной податливой крепи, усиленной анкерами, при известных реакциях анкеров
2.1.2 Определение вертикальных реакций в опорных шарнирах
2.1.3 Определение горизонтальных реакций в опорных шарнирах
2.1.4 Определение изгибающих моментов
2.1.5 Определение нормальных сил
2.2. Сравнение разработанной крепи с крепями из спецпрофиля различного типоразмера
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ АРОЧНЫХ И АНКЕРНЫХ КРЕПЕЙ
3.1. Экспериментальные исследования работы металлических арочных крепей на стенде
3.2. Экспериментальные исследования работы анкерных
крепей на стенде
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
4. ШАХТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ РАЗРАБОТАННОГО СПОСОБА КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

4.1. Обоснование крепления горных выработок податливой рамно-анкерной крепью
4.2. Рекомендации по выбору конструктивных и технологических параметров предлагаемой конструкции
крепи
4.3. Технико-экономическая эффективность применения податливой анкер-металлической крепи
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертационной работы. Проблема крепления и поддержания капитальных горных выработок является одной из самых важных в комплексе вопросов строительства и эксплуатации угольных предприятий. Этому вопросу посвящены многие научно-исследовательские работы. В настоящее время, в области крепления и поддержания капитальных горных выработок есть значительные сдвиги. Разработаны методики определения устойчивого состояния горного массива и расчета различных видов крепей [102]. Появились и нашли свое применение новые конструкции крепей, такие как: набрызг-бетонная крепь, тюбинговая крепь, анкерные крепи различных конструкций, металлические крепи из улучшенных профилей, а также различные виды комбинированных крепей [2, 77, 102].
В настоящее время в горной промышленности России проходятся около
13,5 км в год капитальных горных выработок. Из них около 12% находятся в неудовлетворительном состоянии и подлежат перекреплению, что приводит к большим экономическим затратам.
Анализ современного состояния крепления свидетельствует о том, что применяемые в новых горно-геологических условиях типы крепей зачастую не обеспечивают надежного поддержания выработок и требуют дополнительных затрат на ремонт и восстановление. Наряду с этим, часть капитальных горных выработок, проводимых в устойчивых породах, необоснованно крепится дорогими металлическими крепями, что соответствует около 86%, от общего числа проводимых горных выработок.
Отказаться от применения металлических крепей полностью нельзя, так как металл является наиболее подходящим материалом для применения в шахтных условиях. Анализ справочных данных по несущей способности металлических крепей показывает, что данные по одним и тем же крепям, взятые из различных литературных источников, значительно отличаются друг от друга. Поэтому получение достоверных сведений о несущих способностях
Мег и л* а ЛУО &с/*/и а 1а . г, Л А /У //С/ Заіогт,о£ги
М <2ЖрСГЛАНС* я с/ту & ж ха /Ово /ооо /Г00
880 800 9 го
/ /7/>ес? О/ГУУХ. ра/ЗАЮ/УОб- - і. Т ' 2- * разл* ер*/ Рар сл/эаРо а
3. £//&/> О У. Рр/Т7. УРр/ПОМО
Рис. 1.18. Межрамная стяжка
Єг *60

Рис. 1.19. Узел соединения межрамных стяжек с анкерами