Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Апреля 2013 в 22:59, автореферат
Целью работы является научное обоснование параметров крепления и поддержания повторно используемых выемочных выработок, закрепленных двухуровневой анкерной крепью, обеспечивающих компенсацию максимальных смещений пород в зоне интенсивного горного давления и воспроизводство фронта очистных работ при скорости его подвигания 8-12 м/сутки.
Задачи исследований:
-установление закономерностей и количественных показателей разрушения и смещения пород в кровле и боках выработок в различные периоды их поддержания и определение основных причин неработоспособности применяемых видов крепей;
-определение параметров анкерной крепи повторно используемых выемочных выработок, обеспечивающих надежное поддержание кровли и боков в течение всего срока службы без применения рамных крепей;
-разработка паспортов безремонтного поддержания бесцеликовых повторно используемых выработок для типовых горно-геологических условий.
Схемы паспорта крепления повторно-используемых выработок
и установки усиливающей крепи
Таблица 3
а) |
б) |
в) |
г) |
д) |
Схема паспорта поддерживания выработки, закрепленной анкерной крепью: а) - первый период; б) - второй период в) - третий период; г) - четвертый период; д) - пятый период |
Сравнительный расчет показателей при проведении и поддержании выработок по рекомендованным паспортам с базовыми в тыс. руб./м в ценах 1991 года приведен в табл. 4.
Таблица 4
Наименование |
Затраты на проведение и крепление |
Затраты на поддержание |
Затраты на ремонт |
Общая стоимость выработки | ||
работа |
материалы |
работы |
материалы | |||
Базовый с анкерной крепью |
6,5 |
4,5 |
6,9 |
5,8 |
4,9 |
28,6 |
Паспорт с двухуровневой анкерной крепью |
6,5 |
4,5 |
8,0 |
4,5 |
0,8 |
24,3 |
Заключение
В результате выполнения комплекса лабораторных, шахтных и аналитических исследований разработаны геотехнологические принципы крепления горных выработок на всех стадиях ее существования - от проведения до повторного использования, при этом любая основная крепь выемочной выработки усиливается дополнительной податливой анкерной крепью с длиной анкерного стержня 3,0 и более метров, параметры которой основаны на всестороннем изучении напряженно-деформированного состояния слоистого массива, оценке его собственной несущей способности и условий взаимодействия с крепью. Это позволило решить научно-техническую задачу обеспечения устойчивости подготовительных выработок при бесцеликовой отработке тонких пологих пластов при современных темпах подвигания очистных и подготовительных забоев.
Основные научные и
- установлено, что несущая способность кровельной слоистой породной толщи, прошитой анкерной крепью, зависит от величины смещений на момент установки анкерной крепи и в интервале величин смещений 50-200 мм уменьшается соответственно на 10-60 %;
- установлено, что ширина призм сползания деформированных пород в боках повторно используемых выработок определяется глубиной расположения выработки и составляет 2,2-5,2 метра;
- получена зависимость приращени
- установлено, что двухуровневая анкерная крепь с длиной анкерного стержня 3,0 метра и более, определяемая прочностью пород и пролетом выработки, с усилием закрепления 130-160 кН обеспечивает устойчивое состояние повторно используемых выработок, находящихся в зоне влияния очистных работ;
- установлено, что податливая анкерная крепь второго уровня глубокого заложения с длиной анкерного стержня 3,0 и более метров в сочетании с основной анкерной крепью предохраняет породы кровли от неуправляемого процесса развития деформаций, замедляет процесс разрушения кровли, и в сочетании с усиливающими подпорными стойками и охранными конструкциями обеспечивает безремонтную эксплуатацию повторно используемых выработок;
- разработан единый паспорт крепления повторно используемых выработок, определяющий последовательность установки сталеполимерной анкерной крепи и первого и второго уровня с учетом прочности вмещающих пород, пролета выработки и коэффициентов обрушаемости и устойчивости;
- установлено, что существующие соединения составных анкерных стержней, элементы податливости, отвечают требованиям для применения двухуровневой сталеполимерной анкерной крепи для крепления повторно используемых выработок.
Научные результаты достаточно полно опубликованы в следующих работах:
1. Привалов А.А., Сухарникова В.А., Евстратова А.В. Напряженное состояние пород вблизи горных выработок // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2003. - № 5. - С. 110-113.
2. Титов Н.В., Розенбаум М.А., Привалов
А.А. Работоспособность
3. Титов Н.В., Привалов А.А., Турук Ю.В. Пути повышения эффективности разработки тонких и средней мощности пологих антрацитовых пластов. - Ростов н/Д: Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион, 2006. - 195с.
4. Привалов А.А., Савченко Е.С., Привалов А.А. Состояние массива пород вблизи выработок, закреплённых рамной крепью, проводимых буровзрывным способом. Перспективы развития Восточного Донбасса: Меж. вуз. сб. науч. тр. - Новочеркасск, 2009. - С. 98-108.
5. Привалов А.А., Савченко Е.С., Привалов А.А. Влияние крепи боков выработки на устойчивости пород кровли / Перспективы развития Восточного Донбасса: сб. науч. тр. – Новочеркасск, 2009. – С. 88-98.
6. Привалов А.А. Савченко Е.С.
Способы установки крепи
7. Привалов А.А. Савченко Е.С. Современные способы борьбы с пучением почвы в подготовительных выработках. Депонированная рукопись №741/02-10 от 05.10.2009 // Горный информационно-аналитический бюллетень. - №2. - 2010.
ПРИВАЛОВ Александр Александрович
Обоснование параметров двухуровневой анкерной
крепи для поддержания повторно
используемых выработок
в условиях шахт Восточного Донбасса
Автореферат
Подписано в печать
Формат 60-84 I 16 Бумага офсетная.
Печать цифровая. Усл печ. л. 1,13. Тираж 100 экз. Заказ № _____
Отпечатано в ИД «Политехник» 346428,
г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132 Тел, факс (863-5) 25-53-03