ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАЦИОНАЛЬНОГО ЗАЛОЖЕНИЯ СОПРЯЖЕНИЙ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ
Автор: Инж. Бородуля А.А., студ. Макаровский А.А.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАЦИОНАЛЬНОГО ЗАЛОЖЕНИЯ СОПРЯЖЕНИЙ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ
Особое место в комплексе строительства вертикальных стволов шахт занимает сооружение сопряжений. Отечественный и зарубежный опыт свидетельствует, что несмотря на определенные технические достижения в этом вопросе, крепление сопряжений стволов остается материалоемким, малопроизводительным и имеет значительную стоимость (на сегодняшний день по данным ГОАО Трест Донецкшахтопроходка
составляет около 1000 грн/м3).
Несмотря на значительные материальные затраты при сооружении стволов, в том числе и на их крепление, согласно данным УкрНИИ ОМШС, почти 48% стволов угольных шахт имеют деформированное крепление, а 50% их сопряжений с горизонтальными выработками требует срочного ремонта [1].
Устойчивость сопряжения можно оценить по величине зоны распространения нарушений по стволу. Она определяется большим количеством горно-геологических и горно-механических факторов, одновременный учет которых затруднен. Однако влияние этих факторов на устойчивость ствола неодинаково и можно предположить, что среди этого множества можно обнаружить не более двух-трех наиболее влияющих, то есть тех, которые и обуславливают высоту распространения нарушений.
Одним из важных фактором в формировании картины напряженно-деформированного состояния на участках примыкания к стволу горизонтальных выработок является направление проведения выработок сопряжения.
Согласно рекомендациям СНиПа [2] сопряжения следует проводить вкрест простирания горных пород.
В качестве исследуемых стволов были определены стволы шахт с пологим залеганием пород. Сбор данных производился применительно к стволам имеющих двусторонние сопряжения. Оценивалось влияние дирекционного угла оси сопряжения, на высоту распространения нарушений над сопряжением. Было обследовано 19 стволов.
Используя данные наблюдений, требуется создать математическую модель, описывающую зависимость высоты распространения нарушений по стволу над сопряжением от разности дирекционного угла проведения сопряжения и азимут от падения пород в проекции на горизонтальную плоскость.
Чтобы определить характер взаимосвязи каждой входной переменной с выходным значением, был использован пакет программ CurveExpert 1.3 (рисунок 1).
После анализа данных была получена следующая феноменологическая зависимость:
где ΔА – разность между дирекционным углом оси сопряжения и азимутом падения пород в проекции на горизонтальную плоскость, рад.
Рис. 1 – График зависимости высоты нарушений над сопряжением от разности между дирекционным углом оси сопряжения.