Обоснование параметров крепей горизонтальных горных выработок в сложных геомеханических условиях

• Автор: Фам Ван Тхыонг
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Е Е Классификация сложных горно-геологических условий

Е2. Обзор условий проведения и крепления горных выработок

месторождения Хэтам-Куантнинь

1.2Л. Горно-геологические условия месторождения Хэтам-

Куангнинь

1.2.2. Анализ состояния проведения и эксплуатации горных

выработок месторождения Хэтам-Куангнинь

1.3. Анализ типов крепей горных выработок и условий их
применения
Основные выводы, цели и задачи исследований
2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-
ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД ВОКРУГ ВЫРАБОТОК НА ОСНОВЕ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
2.1. Общие положения
2.2. Методика исследований
2.3. Обзор программы «Phase 2»
2.3.1. Общий обзор
2.3.2. Напряженно-деформированная связь треугольных элементов в программе Phase
2.4. Методы решения
2.5. Результаты расчета
2.5.1. Исследование влияния дилатансии на напряженно-
деформированное состояние массива горных пород вокруг
выработок

2.5.2. Исследование напряженно-деформированного состояния вокруг незакрепленной выработки в условиях Г = 2 - 5, Бщр 13 - 18,1 м2, Н = 300 - 600 м
2.5.3. Исследование напряженно-деформированного состояния вокруг горных выработок в запредельной стадии деформирования
Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЯВЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ВЫРАБОТКАХ И СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ КРЕПЕЙ
3.1. Исследования проявления горного давления в выработках в натурных условиях
3.1.1. Методика исследований
3.1.2. Результаты инструментальных наблюдений
3.2. Экспериментальные исследования работы металлических крепей на стендах
3.2.1. Испытания металлических арочных податливых крепей
3.2.2. Испытания металлических крепей с повышенной несущей
способностью
Выводы по главе
4. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ КРЕПЛЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ХЭТАМ-КУАНГНИНЬ
4.1. Общие положения
4.2. Методика выбора типа крепи и определения ее параметров на основе аналитических и экспериментальных исследований
4.2.1. Формирование нагрузки в условиях совместного деформирования крепи и массива
4.2.2. Расчет параметров основной крепи горных выработок в условиях месторождения Хэтам-Куангнинь
4.2.3. Алгоритм расчета шага установки и типа крепи горных выработок по предлагаемой методике
4.2.4. Пример расчета параметров крепи по предлагаемой методике
4.3. Рекомендации по конструктивно-технологическим проектным решениям крепей горных выработок в различных горногеологических условиях
4.4. Технико-экономическая эффективность применения комбинированной крепи из металлической арочной конструкции и набрызгбетона
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСПОЛЬЗОВАНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Что касается сборных железобетонных конструкций крепей капитальных горных выработок, то в настоящее время существуют блочные крепи, обладающие несущей способностью 0,1-0,8 МПа. Однако в условиях Ш-У классов необходимо иметь крепи с повышенной несущей способностью (до 1,2-
1,6 МПа). Предварительные расчеты показывают, что для создания таких крепей необходима жесткая арматура, в противном случае при применении обычной гибкой арматуры из периодического профиля эти крепи имеют большую материалоемкость (толщина тюбинга 500 мм и более).
Арочные металлические крепи в этих условиях должны обладать высокой несущей способностью, те. плотность установки арок крепи из взаимозаменяемого спещтрофиля СВП-27 должна составлять 2-3 рамы на 1 м, однако устойчивое состояние выработок можно обеспечить установкой крепи из спецпрофиля СВП-33 и более, но это влечет за собой значительные материальные и трудовые затраты.
Как известно, увеличение несущей способности крепи можно достигать путем совместной работы крепи и массива горных пород. В настоящее время существует ряд способов заполнения закрепного пространства скрепляющими растворами, приготовленными на различных вяжущих (цемент, зола-уноса, синтетические вяжущие и т.д.).
Эти технологии основаны на принципе нагнетания растворов в закрепное пространство с помощью бетононасосов, при этом прочность нагнетаемых растворов составляет 10-20 МПа. Обычно процесс заполнения закрепного пространства осуществляется с отставанием от забоя на 40-50 м, что при современных темпах проходки во времени соответствует 30-35 суткам. Как известно, процесс сдвижения массива наиболее интенсивно проявляется в первые 10-15 суток, поэтому необходима технология, позволяющая обеспечить совместное деформирование системы «крепь-породный массив» сразу после установки крепи.
Для обеспечения качественного заполнения закрепного пространства и предотвращения расслоения пород в первые сутки после проведения выработки