Исследование нагружений и деформаций горных анкеров как пространственно-криволинейных стержней и совершенствование их элементов

• Автор: Мошкин, Николай Викторович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 223 с. : ил.

Глава 1. Анализ известных технических решений и научных 7 работ в области анкерного крепления в горном деле и постановка задач исследования
1.1. Сущность анкерного крепления и применение его в технике
1.2. Анализ особенностей применения анкеров для крепления 9 горных выработок
1.2.1. Принцип действия горных анкеров
1.2.2. Классификация и область применения арматурных сталей
1.3. Основные виды современного анкерного крепления горных

выработок
(«V. 1.3.1. Сталеполимерная анкерная крепь
1.3.2. Сталеорганическая анкерная крепь
1.3.3. Анкерная крепь с механическим замком закрепления
1.3.4. Анкерная крепь с неорганическим вяжущим
1.3.5. Бетонная анкерная крепь
1.3.6. Сталеполимерная анкерная крепь глубокого заложения, 31 ампульного закрепления
^ 1.3.7. Анкерная крепь глубокого заложения, безампулыюго
закрепления полимерными смолами
1.3.8. Анкерная крепь глубокого заложения, безампульного
закрепления цементно-песчаными смесями
1.4. Конструкции опорных элементов
1.5. Обзор известных исследований в области анкерного крепления 36 горных выработок
1.6. Обоснование современных требований к горным анкерам и

постановка задач исследования
Глава 2. Теория поведения стержня анкера при его установке и стационарном нагружении
2.1. Основные схемы нагружения стержней анкеров для крепления горных выработок
2.2. Геометрия искривленных стержней
2.3. Схемы нагружения стержней (ст атика гибких стержней)
2.4. Вывод уравнения равновесия стержня с учетом его деформаций
Глава 3. Решение частных задач нагружения и деформирования горных анкеров
3.1. Обоснование наиболее вероятных ситуаций нагружения горных анкеров
3.2. Применение компьютерного моделирования для определения деформации искривленных стержней при различных схемах нагружения
3.2.1. Возможности компьютерного моделирования и необходимые условия для получения результата
3.2.2. Расчетные уравнения плоской задачи теории упругости
3.2.3. Исходные данные для решения задачи
3.2.4. Применение программы АИБУБ для получения численных значений деформаций
Глава 4. Исследования с целыо совершенствования основных элементов анкерной крепи
4.1. Совершенствование анкерных стержней
4.2. Совершенствование затяжного устройства анкера
4.3. Экспериментальная проверка прочности известных и вновь разработанных затяжных узлов
4.4. Исследования замкового устройства
4.5. Разработка методики подготовки новых элементов анкерной крепи к серийному производству
4.6. Общие выводы по главе
Заключение
Литература
Список опубликованных работ
Приложение

В этом случае стержень оказывается ограждённым стенками шпура от свободного изгиба. При нарастании силы Б* он может искривиться в несколько волн, т.е. в формуле (2.2) п может принимать значения более единицы.
Уже при двойном изгибе п = 2, п2 = 4 и формула (2.4) получит вид
Т.е. усилие введения стержня в шпур будет изменяться от Б* при П=1 до Р* при п=2.
В принципе, стержень в скважине может искривиться и более сложным образом, т.е. с п более 2.
Если принять за максимальное усилие 2000 Н, то по (2.2) с учетом (2.3) можно найти, что при Ь = 2500 мм принимая во внимание параметры стержня, указанные выше
В данном случае изгиб стержня достигнет двух полуволн.
Следует учитывать, что потребное осевое усилие от машины будет возрастать на величину сил трения в зоне контакта стержня и стенок шпура.
Таким образом, при введении стержня в шпур на стержень могут прикладываться следующие внешние силы: осевое усилие бь
распределённые перерезывающие нагрузки, распределённые продольные силы трения F/иp, сосредоточенная сила К
На завершающей стадии введения анкера в шпур режим его работы меняется. Анкер вводится, толкая перед собой ампулы с самотвердеющими смолами. Чтобы процесс отвердевания начался, необходимо тем же анкером нарушить сплошность ампул и их содержимое перемешать. С этой целью анкер приводится во вращение и одновременно подается далее вглубь шпура.

Е*= 32,50
(2.6)
(2.7)