Расчет и конструирование кольцевой крепи из тонкостенных элементов открытого профиля, усиленных депланационными связями

• Автор: Поляков, Борис Андрианович
• Шифр специальности: 05.15.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 211 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ Стр

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ПРИМЕНЕНИЯ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА КРЕПИ.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Общие положения.

1.2. Особенности работы шахтной крепи в Подмосковном бассейне

1.3. Определение нагрузок на крепь и необходимой податливости крепи.

1.4. Анализ основных методов расчета шахтной крепи. . .

1.5. О расчете крепи из тонкостенных элементов открытого профиля, усиленных депланационными поперечными связями.

1.6. Цель, задачи и метод исследований

1.7. Выводы
2. РАЗРАБОТКА ЖТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА ДЛЯ ЭВМ КРЕПИ ИЗ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, УСИЛЕННЫХ ДЕПЛАНАЦИОННЫМИ СВЯЗЯМИ. .
2.1. Вводные положения
2.2. Уравнения внутренних сил и перемещений тонкостенного элемента металлической крепи, усиленного депданационными связями .
2.3. Уравнения реакций депланационных связей и совместности деформаций связей и элемента крепи.
2.4. Уравнения равновесия и совместности перемещений на сопряжениях тонкостенных элементов крепи при расчете по пространственной схеме .
2.5. Расчетная модель напряженнодеформированного состояния крепи из тонкостенных элементов открытого профиля, усиленных депланационными поперечными связями
2.6. Алгоритм и программа расчета крепи для ЭВМ
2.7. Выводы.
3. КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛЬЦЕВОЙ КРЕПИ ИЗ ТОНКОСТЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОТКРЫТОГО ПРОФИЛЯ, УСИЛЕННЫХ ДЕПЛАНАВДОННЫМИ СВЯЗЯМИ, НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.
3.1. Вводные положения
3.2. Исследование влияния депланадионных связей на перераспределение напряжений в поперечных сечениях кольцевой крепи из спецпрофиля.
3.3. Выбор мест установки депланационных связей. .
3.4. Определение рациональной жесткости и числа депланационных связей
3.5. Расчет и конструирование кольцевой крепи из спецпрофиля на основе результатов математического моделирования.
3.6. Выводы.
4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ КОЛЬЦЕВОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ КРЕПИ.
4.1. Вводные замечания
4.2. Методика и аппаратура лабораторных исследований .
4.3. Испытание кольцевой крепи, усиленной депланационными связями.
4.4. Стендовые испытания кольцевой податливой крепи с пологим лежнем, усиленной депланационными связями
4.5. Выводы.
5. ПР0ИЗВ0ДС ТВЕННОЭКСПЕРИМЕНТАЛЪНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЬЦЕВОЙ КРЕПИ, УСИЛЕННОЙ ДЕЗШАНАЦИОННЫМИ СВЯЗЯМИ
5.1. Задачи и условия шахтных испытаний.
5.2. Исследование нагрузок на крепь.
5.3. Исследование смещений породного контура выработки.
5.4. Исследование работы податливых соединительных
4
5.5. Исследование деформаций элементов крепи. . . .
5.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Шахматный порядок нарезки столбов, широко примененный в Мосбассе, наиболее благоприятен для проведения выработок вприсечку, так как в этом случае коренные столбы вообще не имеют межлавных целиков, а столбы, подготавливаемые в промежутках между отработанными столбами, могут нарезаться с проведением выемочных штреков вприсечку к выработанному пространству. Недостатком способа проведения вприсечку является непосредственное примыкание выемочных штреков отрабатываемого пласта к старым выработанным пространствам, вследствие чего возрастает опасность загазовывания выработок очистного участка в периоды резких падений барометрического давления. Исследования ПНИУИ показали, что при достаточном количестве воздуха, подаваемого на участок, и удовлетворительном состоянии вентиляционных сооружений участка может быть обеспечено состояние рудничной атмосферы, отвечающее требованиям Правил безопасности. Применение способа проведения выемочных штреков вприсечку значительно уменьшило трудоемкость работ по погашению целика и значительно сократило потери угля по площади. Анализ влияния способов проходки штреков на их устойчивость показал, что отличительной особенностью проявлений горного давления в штреке, пройденном взрывным способом, является более высокая скорость смещения пород по сравнению с комбайновым сразу
после проведения штрека. В дальнейшем скорости смещений выравниваются и в зоне опорного давления не имеют существенной разницы. Площадь поперечного сечения выемочных штреков зависит от назначения выработок конвейерные, запасные, формы крепи трапециевидная, кольцевая, арочная, способа проходки комбайновый, отбойными молотками, взрывной, ширины рельсовых путей, способа откатки и габаритов откаточных сосудов. Сечение выемочных штреков изменяется в пределах
в свету от 4,0 до 6, м
в проходке от 6,0 до 8, м . Ширина по верху при трапециевидном сечении в проходке изменяется от 2, до 2, м. Диаметр штреков в свету при кольцевом сечении в зависимости от размеров применяемых вагонеток изменяется от 2,6 до 3, м. Увеличение, сечения выработки приводит к увеличению обнажений почвы и кровли, что, в свою очередь, увеличивает смещение пород кровли и осложняет условия поддержания выработки. Как показал опыт Липковского месторождения, поддержание выемочных штреков для двутонных вагонеток на дороже, чем для однотонных . Время существования выемочных штреков зависит от скорости их проведения, длины столба, длительности подготовки лавы после нарезки столба, скорости отработки лавы. Срок службы выемочных штреков в большинстве случаев не превышает 1,5 2,5 года. Для крепления подготовительных выработок используются деревянные, металлические и железобетонные крепи. Годовой объем проведения подготовительных выработок по Подмосковному бассейну составляет около 0 км, из них около км крепится металлической крепью. Наиболее распространена деревянная крепь. В тяжелых горногеологических условиях деформации деревянной крепи, вызывающие необходимость перекрепления, происходят за период от одного месяца до о. При наличии пластичных глин в почве и боках выработки находит применение кольцевая металлическая крепь с пологим лежнем. Применение металлической крепи позволило поддерживать выемочные штреки в таких условиях в рабочем состоянии весь период их службы. Как показали шахтные наблюдения ,одним из главных факторов, влияющих на безремонтное поддержание подготовительных выработок, является ширина охранного целика. В тяжелых горногеологических условиях выемочные штреки необходимо располагать в зоне разгрузки на границе с обрушенными породами или за зоной остаточного опорного давления, т. В заключение отметим, что особенности условий эксплуатации шахтных крепей определяются в значительной мере технологией подземной разработки, т. Таким образом, особенности применения и эксплуатации шахтных крепей определяются комплексом горногеологических и горнотехнических условий, требуют применения разнообразных конструкций шахтных крепей или создания нескольких типов универсальных конструкций, охватывающих широкий круг условий за счет своего конструктивного совершенства.