Технология армирования вертикальных стволов шахт безрасстрельными конструкциями армировки

• Автор: Прокопов, Альберт Юрьевич
• Шифр специальности: 05.15.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 221 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Анализ современного состояния и тенденций развития конструкций и
схем армировки
1.1 Общие положения
1.2 Анализ существующего состояния и основных тенденций развития безрасстрельных конструкций армировки с жесткими проводниками
1.2.1 Консольная армировка
1.2.2 Консольно-распорная армировка
1.2.3 Блочная армировка
1.3 Анализ современных исследований в области разработки схем и 47 конструкций армировки.
1.4 Задачи и цели исследования
2. Технические предложения по унификации схем и конструкций безрас-
стрельной армировки
Выводы
3. Исследование параметров безрасстрельной армировки на конечноэлементной модели
3.1 Построение конечно-элементной модели консольно-распорной армировки
3.2 Расчет параметров безрасстрельной армировки на конечноэлементной модели
3.2.1 Консольно-распорная армировка
3.2.2 Консольная армировка
3.3 Исследование влияния геометрических параметров армировки на жесткость конструкции
3.3.1 Консольно-распорная армировка
3.3.2 Консольная армировка
3.4 Выводы
4. Методические основы расчета безрасстрельных армировок
4.1 Основные положения
4.2 Определение жесткостных характеристик расстрельных балок
4.2.1 Расчет коэффициента заделки (3
4.2.2 Определение лобовой жесткости
4.2.3 Определение боковой жесткости
4.2.4 Определение обобщенных безразмерных параметров жесткости системы “сосуд-армировка”
4.3 Определение горизонтальных динамических нагрузок, действующих в системе “сосуд-армировка”
4.4 Расчет прогибов проводников
4.5 Расчет напряжений в проводниках
4.6 Реализация методики расчета параметров безрасстрельной армировки на ЭВМ
4.7 Выводы
5. Разработка технологии армирования вертикальных стволов безрас-стрельными конструкциями армировки
5.1 Анализ технологических особенностей армирования стволов безрасстрельными конструкциями армировки
5.2 Конструкция и технология применения монтажных шаблонов
5.3 Технология и организация работ при армировании ствола
5.3.1 Основные принципы армирования
5.3.2 Подготовительные работы
5.3.3 Установка контрольного яруса
5.3.4 Установка консолей
5.3.5 Монтаж кабельных конструкций
5.3.6 Навеска проводников
5.3.7 Перемещение шаблонов и лестниц
5.4 Внедрение результатов исследований в производство
5.5 Выводы
6. Оценка экономической эффективности разработанных схем и техноло-
гии армирования
Выводы
Заключение
Список использованной литературы Приложения
Приложение 3.1 Исходные данные для построения конечно-элементной модели консольно-распорной армировки и расчета напряжений и деформаций системы с помощью компьютерного вычислительного комплекса “Зенит”
Приложение 3.2 Результаты расчета параметров консольно-распорной армировки на конечно-элементной модели Приложение 3.3 Результаты исследования зависимости жесткости консольно-распорной армировки от ее геометрических параметров
Приложение 3.4 Результаты исследования зависимости жесткости консольной армировки от ее геометрических параметров Приложение 4.1 Графики для определения коэффициентов ослабления жесткости консолей Приложение 4.2 Графики для определения жесткостных и динамических параметров системы "сосуд-армировка”
Приложение 4.3 Пример проверочного расчета жесткостных параметров, прогибов и напряжений элементов консольно-распорной армировки
Приложение 4.4 Результаты расчета консольно-распорной армировки по компьютерной программе АЯМ1Я2 Приложение 4.5 Программа АЯМ1Я2 на языке тиЯВОВАЭЮ по расчету безрасстрельной армировки Приложение 5.1 Акт внедрения результатов исследований Приложение 6.1 Результаты расчета технико-экономических показателей безрасстрельных армировок по компьютерной программе АЯМ1Я1

монтажных работ, надежное закрепление расстрелов и облегчает труд проходчиков. При этом исключаются такие трудоемкие процессы с высокими вибрационными и шумовыми нагрузками, как разделка лунок отбойными молотками или специальными установками, а также заделка лунок бетоном. Кроме того, заполнение шпуров быстротвердеющим неорганическим вяжущим позволяет обеспечить необходимую герметичность крепи стволов. Таким образом, способ крепления элементов армировки анкерами является предпочтительным по отношению к ранее применявшимся способам, более экономичным и поэтому перспективным как для многорасстрельных, так и для безрасстрельных схем армировки.
Крепление элементов армировки, в том числе и консольной, с помощью анкеров или эмалевых труб широко применяется в зарубежной практике. Как трубчатые, так и анкерные консоли имеют различное конструктивное исполнение. Применение эмалевых труб обеспечивают повышенную надежность всей конструкции армировки в сборе. В то же время технология установки консолей на анкерах является более простой по сравнению с трубчатой.
Закрепление консолей анкерами было успешно применено при реконструкции стволов "Вульфен I" и "Вестерхольт I" (ФРГ) /47/.
В стволе "Вульфен I" глубиной 1076 м и диаметром в свету 7,5 м при переоборудовании и оснащении его большегрузной двухэтажной клетью с площадью пола 6200x2680 мм и обычной клетью размерами 3720x1344 мм. Закрепление кронштейнов для навески проводников осуществлялось четырьмя анкерами. Интервал установки кронштейнов по высоте - 3 м для большегрузной и 6 м - для вспомогательной клети. Бурение шпуров на заданную глубину (475 или 600 мм в зависимости от состояния крепи) производилось по шаблону. Для закрепления в шпурах анкерных стержней использовались стеклянные ампулы диаметром 28 мм и длиной 300 мм с полимерным составом и грубозернистым заполнителем.
Проведенные испытания закрепления анкеров показали, что сопротивление извлечению их из скважин в пределах 165-204 кН, что удовлетворяет предъявляемым к ним требованиям.
При реконструкции ствола "Вестерхольт I" глубиной 850 м и диаметром в свету 6 м, закрепленного от поверхности до глубины 55 м тюбингами, а ниже -обожженным глиняным кирпичом, для оснащения большегрузной клетью потребовалось демонтировать старые деревянные и установить новые стальные направляющие проводники.