Определение рациональных параметров жестких межрамных связей, повышающих сопротивление металлической крепи кручению

• Автор: Соколов, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.15.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 180 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ.

1. АНАЛИЗ РАБОТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ПРОЯВЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА КРЕПИ. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Вводные замечания

1.2. Аналитические методы определения нагрузок на крепь. II

1.3. Анализ экспериментальных данных по замерам нагрузок

на крепь горных выработок

1.4. Анализ методов расчета крепи

1.5. О профилях проката, применяемых для изготовления

крепи горных выработок.

1.6. О расчете крепи, усиленной межрамными поперечными связями

1.7. Основная идея, цель, задачи и методы исследования. .
ВЫВОДЫ
2. ИССЛЕДОВАНИЕ НА ЭВМ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КРЕПИ, УСИЛЕННОЙ ЖЕСТКИМИ МЕЖРАМНЫМИ ПОПЕРЕЧНЫМИ СВЯЗЯМИ.
2.1. Вводные положения. .
2.2. Уравнения внутренних сил и перемещений конечного элемента крепи с осью, очерченной по дуге окружности малой кривизны, усиленного жесткими межрамными связями
2.3. Уравнения совместности перемещений элемента крепи
и жестких межрамных связей
2.4. Расчетная модель крепи, усиленной жесткими межрамными связями
2.5. Анализ несущей способности кольцевой металлической крепи при пространственном нагружении.
2.6. Определение рациональных параметров жестких межрамных связей путем математического моделирования. .
3
3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КРЕПЕЙ, УСИЛЕННЫХ ЖЕСТКИМИ МЕЖРАМНЫМИ ПОПЕРЕЧНЫМИ СВЯЗЯМИ
3.1. Вводные замечания.
3.2. Стендовые испытания кольцевой крепи, усиленной ыежрамныыи связями .
3.3. Стендовые испытания кольцевой податливой крепи с пологим лежнем, усиленной жесткими межрамными связями.
ВЫВОДЫ.
4. ШАХТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЬЦЕВОЙ КРЕПИ КПКПЛ, УСИЛЕННОЙ ЖЕСТКИМИ МЕЖРАМНЫМИ СВЯЗЯМИ
4.1. Вводные положения
4.2. Исследование нагрузок на крепь .
4.3. Исследование смещений пород .
4.4. Исследование работы податливых соединительных
4.5. Исследование деформаций элементов крепи
ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Это гипотезы и методы Риттера, Энгессера, Бирбаумера, Коммереля, М. М.Протодьяконова [], П. М.Цимбаревича [] , А. Лабасса [] , Н. М.Покровского [] , С. С.Давыдова [] , В. В.Орлова [] и до. Второе направление при определении величины горного давления базируется на методах механики сплошной среды. Сюда относятся работы А. Н.Динника [] , Г. Н.Савина [] , К. В.1^ппенейта [] , Ю. М.Либермана [] , И. В.Родина [] , Л. Н.Насонова [] , И. Л.Черняка [] , С. Г.Михлина и до. Содержание перечисленных работ по теории горного давления общеизвестно. Их критический анализ приводится во многих трудах наших ученых [ , , , и др. Известные теории горного давления часто не подтверждаются экспериментальными данными. Так, например, в таблице 1. Подмосковного и Донецкого бассейнов. Из таблицы видно, что замеренные и расчетные величины нагрузок значительно отличаются. Гипотезы и теории горного давления противоречивы, расчеты по ним в большинстве случаев дают результаты, не соответствующие экспериментальным данным. Таблица І. М.М. Прото-дьяко-нову по П. М. Цимбаре- вичу по К. Состава и строения горных пород (углов залегания, трещиноватости, обводненности и др. Физико-механических свойств горных пород. Глубины заложения от поверхности. Формы и размеров выработки. Реакции крепи или возможного ее перемещения. Взаимного расположения горных выработок. Времени от выемки породы до постановки крепи и срока службы выработки. Естественно поэтому, что создание метода теоретического определения нагрузки на крепь горных выработок с учетом всех перечисленных факторов является очень сложной задачей. Некоторые из существующих теорий, близко отражающие процесс формирования горного давления в определенных горно-геологических, гидрогеологических и горнотехнических условиях, успешно используются для практических расчетов, хотя область применения каждой из них ограничена. Так, при неустойчивых породах является общепризнанной относящаяся к первому направлению теория проф. М.Ы. Прото-дьяконова [] . М.М. Протодьяконов, рассматривая условия образования над выработкой разгружающего свода, воспринимающего давление вышележащих слоев породы, предполагает, что величина горного давления не зависит от глубины заложения выработки и механических характеристик крепи, что на крепь давит вес породы, заключенной между контуром крепи и сводом обруиения. Показательным примером работ второго направления может служить метод, изложенный в [] . Задача определения горного давления сводится к определению радиуса области неупругих деформаций. Практическое применение изложенного метода затруднено недостаточной изученностью и непостоянством физико-механических свойств горных пород. В свете сказанного,более перспективны« представляются методы, основанные на использовании решений, полученных современными методами теории упругости, теории пластичности и математической статистики [, , ] . Необходимым элементом при проектировании крепи или незакрепленной выработки является выбор оптимального коэффициента запаса прочности по допустимой вероятности разрушения. При этом большинство расчетных величин рассматривается не как постоянные, строго определенные числа, а как случайные величины, колеблющиеся около своего среднего значения и характеризуемые функциями распределения. Все теории горного давления разработаны для плоской расчетной схемы, они не учитывают изменчивость условий по направлению вдоль выработки и в прилегающих к ней областях массива пород. В действительности же нередко имеют место такие случаи, когда нагрузка резко изменяется в направлении оси выработки. Последнее объясняется такими факторами, как напластование и трещиноватость боковых пород, влияние очистных работ и примыкающих выработок, различная обводненность отдельных участков выработки и т. Перечисленные факторы обусловливают пространственный характер действующих на крепь нагрузок и значительно ухудшают условия работы крепи. Если учесть к тому же возможные горизонтальные подвижки кровли, то станет очевидным несоответствие плоской расчетной схемы действительным условиям работы крепи.