Руководитель: Кандидат технических наук, доцент кафедры "Разработка месторождений полезных ископаемых"
Новиков Александр Олегович

Email: nitronchik@ukr.net

---

Автобиография | Библиотека | Ссылки | Индивидуальное задание | Отчет о поиске

---

Реферат магистерской работы

по теме:

"Исследования особенностей деформирования породного массива, влияющего выработки с анкерным крепление на структурных моделях из эквивалентных материалов

       В процессе эксплуатации глубоких шахт одной из проблем, требующей безотлагательного решения, является проблема обеспечения устойчивости горных выработок. Для поддержания выработок на шахтах Украины прменяют металлические податливые крепи арочного типа, наименьшее - анкерные. Затраты на проведение и крепление 1 м выработки с применением арочной крепи колеблются от 5 до 8 тыс. грн.; расход металлопроката от 300 до 1000 кг. На 1 млн. т угля принятых в Украине систем разработки требуется проведение 6-12 км выработок. Доля затрат на проведение, крепление и поддержание выработок в Донбассе достигает 25% себестоимости угля, дальнейшее его увеличение недопустимо. Решить проблему повышения устойчивости выработок пытались, увеличив податливость крепи и улучшив конструкции замка, но такой подход не привел к желаемым результатам. Конструктивная модернизация самой крепи и технологии ее установки не может обеспечить существенное повышение устойчивости выработок.
        Одним из основных направлений технического прогресса в области крепления и поддержания горных выработок является создание ресурсосберегающей технологии проведения подготовительных выработок с применением анкерного крепления в сочетании с металлической арочной крепью, а на относительно небольших глубинах с применением анкерного крепления в выработках с прямоугольным и трапицевидным сечением. Опыт применения анкерной крепи совместно с металлической арочной крепью показывает, что анкера уменьшают смещения пород кровли и нагрузку на рамную крепь. Однако отсутствие на настоящий момент общепризнанной методики расчета параметров анкерной крепи, а также простых и эффективных конструкций податливой анкерной крепи, отвечающим требованиям повышенных смещений пород, не позволяет обосновать область ее рационального применения.
        Целью моей работы является исследование особенностей деформирования породного массива, вмещающего выработки с анкерным креплением на структурных из эквивалентных материалов .
        Проведение горной выработки нарушает равновесное состояние пород и приводит к перераспределению напряжений в окружающем ее массиве, причем интенсивность напряжений на контуре выработки намного больше, чем в нарушенном массиве . Повышенные напряжения на контуре выработки приводят к образованию вокруг нее зоны неупругих деформаций. Структура зоны и характер деформирования пород в ней зависит от глубины заложения выработки, типа пород и их физико-механических и геологических свойств, размера выработки, типа и характеристики крепи, угла залегания вмещающих пород. Многообразие горно-геологических и горнотехнических условий эксплуатации выработок и связанного с ними механизма взаимодействия пород и крепи, обусловило появление целого ряда различных механических моделей состояния массива пород вокруг горных выработок. И.Л. Черняк предложил оценивать состояние массива пород, окружающих выработку в зависимости от соотношения предела прочности и напряжений в массиве. При этом возможны три типа деформаций:

1. В массиве вокруг выработки образуется зона упруго-вязких деформаций при напряжениях на контуре, меньших предела длительной прочности.
2. Второй тип деформаций пород имеет место при напряжениях на контуре, превышающих предел длительной прочности, но меньших мгновенной прочности пород.
3. Третий тип деформации пород вокруг выработки имеет место при возникновении напряжений на контуре, превышающих мгновенную прочность пород, Зона, где породы разрушаются сразу при достижении максимума интенсивности напряжений, называется зоной условно-мгновенного разрушения пород.

1. Проведение выработки нарушает равновесное состояние окружающего массива и приводит к образованию в ее окрестности зоны неупругих деформаций. Тип деформаций определяется соотношением между величиной действующих напряжений на контуре выработки и пределами длительной и условно-мгновенной прочности пород.
2. Анализ результатов шахтных наблюдений показывает, что в условиях глубоких шахт до 80% смещений контура выработок происходит за счет образования зоны разрушенных пород, размеры которой составляют 2 - 6м.