ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

В обсязі гірничопрохідницьких робіт всього комплексу гірських виробок особливе місце займає будівництво стовбурів. Вертикальні стволи шахт є унікальними інженерними спорудами за масштабом і складності розв’язуваних технічних завдань у період їх будівництва і експлуатації [1]. Здійснюючи зв’язок підземних гірських виробок з земною поверхнею, і будучи самими довготривалими інженерними спорудами шахт, стовбури піддаються за десятки років служби численним мінливим впливів, часто потрапляють в зони геомеханічного впливу разнопрочного породного масиву та прилеглих гірських, в тому числі очисних виробок. Так як від надійності стволів залежить стійка робота гірничодобувного підприємства, моніторинг та забезпечення їх безаварійного стану є однією з найважливіших гірничотехнічних проблем сьогоднішнього дня [2].

Мета, об’єкт і предмет досліджень

Мета досліджень: обгрунтування науково-практичних підходів до підвищення стійкості стовбурів вугільних шахт.

Об’єкт досліджень: вертикальні стволи вугільних шахт пройдені в разнопрочном породному масиві.

Предмет досліджень: напружено-деформований стан геомеханической системи ствол – кріплення – приконтурного масив.

Дослідницька частина

У дослідницькій частині виконаний аналіз:

Наукова новизна і практичне значення роботи

Розроблено аналітичну модель ствол – кріплення – приконтурного масив враховує особливості навантаження на кріплення в умовах разнопрочних шарів перетинаються порід.

Доведено, що величина вивалообразування ув’язана з хвильовим характером розподілу деформацій навколо стовбура. Встановлено залежності навантажень на кріплення від зсувів навколишнього масиву.

Наукове значення полягає у встановленні закономірностей зсувів приконтурного масиву в залежності від технології проходки, міцності і часу подержания оголеного масиву.

Практичне значення роботи полягає в розробці та впровадженні нових способів підвищення несучої здатності кріплення стволів.

Актуальність роботи

Оцінюючи стійкість стовбурів і можливість її підвищення, слід відзначити необхідність управління режимом взаємодії робіт в забої з проходки і по кріпленню. Важливим показником тут є величина відходу забою від основного кріплення і часу зведення кріплення. На рис. 1 показана необхідність сукупної ув’язки показників стійкості порід у відслоненнях.

Залежність допустимої величини відходу забою ствола від міцності порід

Рисунок 1 – Залежність допустимої величини відходу забою ствола від міцності порід

При проходці столів виникають явища, які суттєво впливають на несучу здатність кріплення ствола:

  1. Вплив постійної бетонної або залізобетонної кріплення в безпосередній близькості від забою негативно позначаються на її роботі з геомеханической точки зору, оскільки кріплення в період схоплювання бетону відчуває підвищені навантаження з боку неустояне забою (на ділянці ствола до 3 * Rств = 9–12 м від забою).
  2. Бетон схильний безпосередньому сейсмічного впливу в період вибухових робіт [7].
Принциповий взаємозв’язок епюри розподілу гірського тиску

Рисунок 2 – Принциповий взаємозв’язок епюри розподілу гірського тиску на стіни ствола в залежності від технологічної схеми проходки і величини оголення забою

Висновки

Технологічні впливу на вуглепородного масив при будівництві стовбурів викликають обурення в геосфері, що призводять до взаємозумовленим змін у літолого-геомеханической системі, яка, в свою чергу, впливає на інженерні конструкції, що знаходяться в надрах Землі. Це свідчить про те, що геотехнічної система завжди складається з природної та технологічної компонент, взаємодія яких, по-перше, відбувається в певних межах формулюється системи взаємозв’язків технології до частини літосфери, а, по-друге, – характер і інтенсивність їх взаємодії визначається величиною і спрямованість технологічних впливів, а також видом і рівнем відповідних реакцій літосфери на ці дії.

Перераховані характеристики взаємодій є суттю поведінки системи ствол – кріплення – масив та визначаються технологією проходки і кріплення стволів.

Перелік посилань

  1. Сыркин П.С. Шахтное и подземное строительство. Введение в специальность. Ч.1. Оснащение вертикальных стволов: Учеб. пособие/ Шахтинский ин-т ЮРГТУ. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. – 318 с.
  2. Козел А.М. Геомеханические вопросы проектирования и поддержания шахтных стволов, Москва: Недра, 2010г. – 288 с.
  3. Крупенников Г.А., Булычев Н.С., Козел А.М. Взаимодействие массивов горных пород с крепью вертикальных выработок, Москва, Недра, 1966 г. – 315 с.
  4. Репко А.А. Особенности деформаций бетонной крепи вертикальных стволов // Шахтное строительство. – 1987. – № 1. – С. 15–16.
  5. Новик Е.Б., Поляков А.С., Штейман О.Л. Технология сооружения вертикальных стволов. – Обзор / ЦНИЭИуголь, ЦБНТИ МУП УССР. – М., 1983. – С. 11–19.
  6. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкций крепей. Учебник для вузов. – М., Недра. – 1984. – 415 с.
  7. Левит В.В. Геомеханические основы разработки и выбора комбинированных способов крепления вертикальных стволов в структурно неоднородных породах, диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, Днепропетровск: 1998 г. – 463 с.
  8. Акимов А.Г. Влияние очистных работ на состояние вертикальных стволов угольных шахт в условиях Донбасса, автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Л:ЛГИ 1959 – 22 с.