Обоснование оптимальных параметров и разработка конструкции армополимерного анкера для крепления подготовительных выработок : на примере шахт ОАО "ВОРКУТАУГОЛЬ"

• Автор: Шпилько, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 210 с. : ил.

1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования.

1.1 Анкерная крепь, применяемая на горных предприятиях

1.2 Полимерная анкерная крепь

1.3 Выбор композиционных материалов для анкерных стержней

1.4 Анализ технологических процессов массового производства изделий из армированных материалов.

1.5 Цель и задачи исследований.

2. Исследование структуры композита со спиральноармированным наполнителем и оценка влияния е на физикомеханические свойства армополимерного анкера
2.1. Структура и степень наполнения композиционного материала армополимерного анкерного стержня.

2.2. Анализ структуры армополимерного анкерного стержня

2.3. Определение предельных размеров элементов структуры армополимерного анкерного стержня

2.4. Определение упругих констант композиционного материала армополимерного анкера.

2.5. Влияние основных структурных и технологических параметров на механические характеристики композитов.
Выводы
3. Разработка технологического процесса изготовления армополимерного анкерного стержня
3.1 Выбор технологических режимов формования наружных плетных слоев армополимерного анкерного стержня.
3.1.1. Условия формования плетеного слоя с требуемыми структурными параметрами
3.1.2. Особенности формообразования плетеного слоя
3.1.3. Анализ степени наполнения плетеного слоя
3.2. Выбор технологических параметров пултрузионного формования анкерных стержней
3.2.1. Выбор компонентов.
3.2.2 Технологические режимы пултрузионного процесса
3.2.3. Исследование процесса формования анкерного стержня в
обогреваемом фильере.
3.2.4 Определение силовых параметров процесса.
Выводы
4. Разработка конструкции и определение оптимальных параметров армополимерной анкерной крепи
4.1. Разработка конструкции армополимерной анкерной крепи
4.2. Методика и результаты лабораторных стендовых испытаний армополимерных анкеров.
4.2.1. Определение прочности стержней при растяжении
4.2.2. Определение прочности стержней при срезе.
4.2.3. Определение деформационных характеристик.
4.2.4. Определение деформационносиловых характеристик зажимов армополимерных анкеров.
4.3. Шахтные испытания армополимерных анкеров.
Выводы
Заключение.
Литература


Водопоглощение составляет не более 0,,3 и прочность анкера в этом случае снижается на растяжение на 9,5, на срез на 7,8. Учитывая указанные выше ограничения, предложены конструкции полимерной анкерной крепи АКП рис. Показанный на рис. В комплект анкера входит также резиновая уплотнительная манжета и стальная опорная плитка. Манжета применяется для предотвращения вытекания из шпура жидкого состава в первый момент его вскрытия из ампулы. Предложенный анкер имеет массу в 4,5 раза меньше массы металлического анкера такой же длины. Однако применение конструкций подобных анкеров в массовом производстве не целесообразно, по причине большого расхода
материала и соответственно большой для стеклопластикового анкера массы и себестоимости. Рис. Конструкции полимерных анкерных стержней. Другой вид полимерных анкеров рис. Анкер из стеклопластикового или другого гибкого полимерного композиционного материала не изготавливается заранее, а возводится непосредственно в шпуре или скважине. Анкер представляет собой трубчатую стеклопластиковую оболочку основу, заполненную пенопластом. Выходная часть анкера головка изготовлена из прочного полимербетона и используется для приконтурного прижимания деталей крепления горных выработок затяжек. В качестве наполнителя во внутреннее пространство стеклопластиковой оболочки вкладывается несколько на длину скважины сердечников из жесткого пенопласта. Применяется подобный стеклопластиковый анкер только в качестве крепления уже существующей крепи и самостоятельно применяться не может.