Расчет крепи вертикальных шахтных стволов с учетом ее переменной толщины

• Автор: Быкова, Ольга Георгиевна
• Шифр специальности: 05.15.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 168 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. . .

1. Современное состояние вопроса и задачи исследований

1.1. Состояние крепи вертикальных шахтных стволов и причины

ее нарушенности.

1.2. Фактические форма и размеры породного обнажения при проходке стволов.

1.3. Физическое моделирование работы крепи переменной толщины.

1.4. Аналитические исследования работы крепи переменной по

периметру ствола толщины

Выводы и задачи исследований по изучению характера взаимодействия массива с крепью переменной толщины

2. Анализ шахтных исследований фактической толщины крепи

ствола
3. Моделирование работы крепи переменной толщины на оптически чувствительных материалах
3.1. Задачи моделирования.
3.2. Методика моделирования.
3.3. Результаты моделирования
4. Аналитические исследования влияния изменчивости толщины крепи
на напряженнодеформированное состояние системы крепь порода.
4.1. Напряженнодеформированное состояние эксцентрического
4.2. Решение контактной задачи о совместном деформировании двух эксцентрических колец.
4.3. Расчетная схема монолитной бетонной крепи как эксцентрического кольца, подкрепляющего отверстие в нагруженной пластине.
4.4. Сравнение результатов аналитического решения с результатами моделирования
4.5. Исследование напряженнодеформированного состояния крепи переменной толщины в равномернонапряженном массиве
горных пород
4.6. Исследование напряженнодеформированною состояния крепи переменной толщины в неравномернонанряженном массиве горных
Выводы по главе.
5. Расчет крепи вертикального шахтного ствола с учетом ее
переменной толщины.
5.1. Расчет монолитной бетонной крепи с учетом ее переменной толщины.
5.2. Расчет трехслойной сталебетонной крепи ствола.
5.3. Расчет блочной крепи с тампонажным слоем переменной толщины
Заключение.
Список использованной литературы


Суммарная протяженность участков ствола с вывалом глубиной более 0,5 м равнялась 4,2 км, что составляло % от общей протяженности обследованных стволов. Последующее увеличение толщины крепи до 1,5 м было вызвано необходимостью заполнения пустот от вывалов породы из стенок выработки. Для выделения наиболее существенных факторов, влияющих на формирование нагрузки на контур ствола, на основе проведенного обследования автором [] была составлена выборка из 0 участков и проведена оценка информативности различных факторов. В результате анализа выделено факторов, существенно влияющих на надежность стволов []. Среди них различаются факторы, влияющие на формирование нагрузки на крепь ствола (глубина, способ проходки) и естественно-геологические и технологические факторы (средний предел прочности на одноосное сжатие пород вмещающего массива, разность объемных весов контактирующих по периметру ствола пород, угол падения трещин, расстояние до ближайшей тектонической трещины, количество "секущихся" трещин, площадь поперечного сечения в свету, отставание постоянной крепи от забоя ствола при проходке, неровности контура ствола). Результаты обследования стволов Норильского месторождения, проведенные сотрудниками ЛГИ [0], дали основания для выделения следующих причин, влияющих на нарушения крепи стволов: несоответствие несущей способности монолитной бетонной крепи конкретным горно-геологическим условиям, а также технологические факторы: незаделанные швы между заходками бетонной крепи, уменьшение толщины крепи в местах недоборов породы, сейсмическое воздействие взрывов в забое на свежеуложенный бетон. Можно сделать вывод, что одной из существенных причин нарушений крепи стволов всеми авторами признается отличие толщины крепи от проектною значения, возникшее при строительстве или при эксплуатации ствола из-за коррозии бетона, превышение местными напряжениями допускаемых значений в результате отличия толщины крепи от проектной величины. Контур поперечного сечения выработки, получаемый в процессе проходки ее буровзрывными работами, имеет неправильную форму, обусловленную горногеологическими факторами и технологическими параметрами проходческих работ, отличающуюся от круглой, проектной формы. На рис. За лет применения контурного взрывания в гидротехническом строительстве оно применялось на объектах. При этом достигалась шероховатость ± см []. Однако, в силу разных причин контурное взрывание в шахтостроительной практике используется недостаточно широко. Применение комбайного способа проходки, как можно судить по наблюдениям, приведенным в работе [], также не обеспечивают получение проектной формы контура ствола вчерне: перебор сечения штреков составил 0, м при максимальном значении 0, м. При буровзрывном способе проходки наблюдались переборы размером до -% проектной площади поперечного сечения выработок [, 9], что в 3 — 5 раз превышает нормативные показатели. Авторы работы [] отмечают, что полученные в -е годы разными исследователями средние величины переборов при проходке стволов составляли -%. Кроме того, в работе [] приведена гистограмма переборов и недоборов сечений выработок рудника Ниттис-Кумужье комбината Североникель. Согласно этой гистограмме максимальные переборы составляли %, минимальные — %. Рис. Донбасс, Караганда, Кузбасс) [, , , , , , , , , 3, 7, 5, 2, 5, 7, 6], а также на рудниках бывшего СССР [7, , 3] и шахтах ФРГ [], обнаруживают величины переборов такого же размера. Данные о величинах переборов при подземном строительстве в гидротехнике приведены в работе []. По замерам, выполненным в АрмССР, они колеблются от до % от размера расчетного сечения тоннеля. В работе [2] на основании обследования 8 стволов Центрального Донбасса отмечается, что можно выделить три характерных формы контура ствола вчерне: с незначительными отклонениями но всему контуру, с односторонним вывалом, с двусторонним вывалом (рис. Анализ распределения объема вывалов в зависимости от глубины ствола на примере стволов шахты "Центральная" Донецкою ГОКа [3], представленные в табл. Таблица 1.