Теория и методика расчетов параметров стальной рамной крепи
Розглянуто питання проектування гірничого кріплення з урахуванням геомеханічної системи “кріплення-породний масив” як стохастичної системи з високим рівнем невизначеності....
Збережено в:
Дата: | 2004 |
---|---|
Автори: | , |
Формат: | Стаття |
Мова: | Russian |
Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2004
|
Назва видання: | Геотехнічна механіка |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/87311 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Теория и методика расчетов параметров стальной рамной крепи / С.В. Мартыненко, А.В. Скобенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2004. — Вип. 51. — С. 111-120. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-87311 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-873112015-10-18T03:02:28Z Теория и методика расчетов параметров стальной рамной крепи Мартыненко, С.В. Скобенко, А.В. Розглянуто питання проектування гірничого кріплення з урахуванням геомеханічної системи “кріплення-породний масив” як стохастичної системи з високим рівнем невизначеності. The problem of designing of a mining support surveyed in view of a mechanical system “support-rock mass” as stochastic system with a high level of indeterminacy. 2004 Article Теория и методика расчетов параметров стальной рамной крепи / С.В. Мартыненко, А.В. Скобенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2004. — Вип. 51. — С. 111-120. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/87311 622.281 ru Геотехнічна механіка Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
description |
Розглянуто питання проектування гірничого кріплення з урахуванням геомеханічної системи “кріплення-породний масив” як стохастичної системи з високим рівнем невизначеності. |
format |
Article |
author |
Мартыненко, С.В. Скобенко, А.В. |
spellingShingle |
Мартыненко, С.В. Скобенко, А.В. Теория и методика расчетов параметров стальной рамной крепи Геотехнічна механіка |
author_facet |
Мартыненко, С.В. Скобенко, А.В. |
author_sort |
Мартыненко, С.В. |
title |
Теория и методика расчетов параметров стальной рамной крепи |
title_short |
Теория и методика расчетов параметров стальной рамной крепи |
title_full |
Теория и методика расчетов параметров стальной рамной крепи |
title_fullStr |
Теория и методика расчетов параметров стальной рамной крепи |
title_full_unstemmed |
Теория и методика расчетов параметров стальной рамной крепи |
title_sort |
теория и методика расчетов параметров стальной рамной крепи |
publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
publishDate |
2004 |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/87311 |
citation_txt |
Теория и методика расчетов параметров стальной рамной крепи / С.В. Мартыненко, А.В. Скобенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2004. — Вип. 51. — С. 111-120. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
series |
Геотехнічна механіка |
work_keys_str_mv |
AT martynenkosv teoriâimetodikarasčetovparametrovstalʹnojramnojkrepi AT skobenkoav teoriâimetodikarasčetovparametrovstalʹnojramnojkrepi |
first_indexed |
2025-07-06T14:54:04Z |
last_indexed |
2025-07-06T14:54:04Z |
_version_ |
1836909745074601984 |
fulltext |
111
ченко и др.(UA) Заявл. 28.01.02. Опубл. 15.03.02. Бюл. № 3.
7. А.П.Чекмарёв, М.С.Мутьев и др. Критерии рациональности фасонных профилей проката // Металлурги-
ческая и горнорудная промышленность. - 1968.- №6. - С.15 - 19.
УДК 622.281
С.В. Мартыненко, А.В. Скобенко
ТЕОРИЯ ИМЕТОДИКА РАСЧЕТОВ ПАРАМЕТРОВ
СТАЛЬНОЙ РАМНОЙ КРЕПИ
Розглянуто питання проектування гірничого кріплення з урахуванням геомеханічної сис-
теми “кріплення-породний масив” як стохастичної системи з високим рівнем невизначеності.
THE THEORY AND PROCEDURE OF CALCULATIONS OF
PARAMETERS OF A STEEL FRAME SUPPORT
The problem of designing of a mining support surveyed in view of a mechanical system “sup-
port-rock mass” as stochastic system with a high level of indeterminacy.
Введение
Наиболее распространенная в настоящее время металлическая крепь из СВП
как подпорная конструкция в традиционном виде практически полностью ис-
черпала свои возможности в выработках, проводимых в сложных горно-
геологических условиях. Увеличение глубины разработки угольных пластов и
связанный с этим рост горного давления привели к тому, что на шахтах Украи-
ны более 50% выработок находятся в неудовлетворительном состоянии, а про-
тяженность ремонтируемых выработок колеблется от 20 до 40% от поддержи-
ваемых. Однако, благодаря широкой освоенности производства, технологично-
сти работ по ремонту, возможности многократного использования, указанная
крепь еще длительное время будет оставаться основной при обеспечении ус-
тойчивости горных выработок.
Состояние вопроса
До сих пор при проектировании крепи подготовительных выработок по
классическим методикам, в силу высокой идеализации вмещающего породного
массива, прослеживается явная тенденция несоответствия в большинстве слу-
чаев параметров крепи реальным горно-геологическим условиям их эксплуата-
ции. Это, в свою очередь, приводит либо к существенному превышению несу-
щей способности и, следовательно, стоимости крепи, либо к дополнительным
эксплуатационным затратам на ремонт.
Таким образом, повышение несущей способности металлической крепи яв-
ляется актуальной задачей, а основными путями ее решения являются поиск и
определение рациональной конфигурации сечения профиля с моментами со-
противления, более полно учитывающими направление силовых воздействий
на раму [1], создание несущих многоэлементных конструкций, обладающих
гибкостью изменения пространственного расположения элементов крепи при-
менительно к условиям нагружения [2], применение высокопрочных сталей для
112
изготовления элементов крепи, разработка узлов соединения элементов [3], и,
наконец, определение и обоснование параметров, изменение кинематической
характеристики крепи путем рассмотрения геомеханической системы “крепь-
породный массив” как стохастической ситемы с довольно высоким уровнем не-
определенности.
Согласно современным представлениям, рамные крепи, используемые в тя-
желых геомеханических условиях должны иметь рабочее сопротивление до 400
кН на раму и конструктивную податливость на уровне 1000 мм и более. Коли-
чество образующих сегментов должно быть не менее 4-х, в узлах податливости
должны использоваться замковые соединения, обеспечивающие стабильное за-
жимное усилие и т.д. Данным требованиям не отвечает ни одна из отечествен-
ных конструкций, производимых серийно. Виной тому – отсутствие апробиро-
ванных методик при проектировании крепей в зоне влияния очистных работ и,
соответственно, возникающего при этом несимметричного нагружения . Проек-
тирование крепи, основанное на т.н. «методе аналогий», ведет, как уже отмеча-
лось выше, либо к перерасходу материала, либо к потере несущей способности
крепи, что впоследствии вызывает затраты на ремонт и перекрепление.
Материал исследований
А. Определение величины горного давления
Дальнейшего изучения и развития требуют методы прогнозирования изме-
нения напряженно-деформированного состояния породного массива при про-
ведении и эксплуатации выработок, повышения эффективности технических
мер по снижению опасного его деформирования, направленное регулирование
взаимодействия элементов системы «крепь-породный массив» в условиях мно-
гофакторного силового воздействия.
Выше была показана необходимость применения при проектировании крепи
и планировании ремонтно-восстановительных работ расчетных методик, позво-
ляющих бы учитывать многообразие случайных горно-геологических и горно-
технических факторов, влияющих на устойчивость. Несмотря на очевидную ак-
туальность этой проблемы, достаточно универсального метода расчета пока
еще нет – ведь в конечном итоге при проектировании горной крепи решаются
несколько вопросов: выбор и расчет конструкции, обеспечение эксплуатацион-
ного состояния в течение необходимого срока при соблюдении технических,
экономических и функциональных требований. При этом, как правило, сам рас-
чет сводится к определению номера прокатного профиля, из которого будет из-
готовлена конструкция, или же к оптимизации шага установки крепи, если но-
мер профиля известен заранее.
Основной причиной ошибок при проектировании, вызывающих значитель-
ные расходы на поддержание и ремонт крепи, является отсутствие достоверных
данных о величине и направлении внешних воздействий. Сюда же следует от-
нести и использование нормативных документов, в которых силовые характе-
ристики крепи установлены расчетным методом и не подтверждены фактиче-
скими данными [2]. Таким образом, основным вопросом при составлении рас-
четной схемы крепи является определение величины горного давления, т.к. рас-
113
считывать его при существующих глубинах разработки и значительном услож-
нении геомеханических условий по известным формулам корифеев горной нау-
ки (М.М.Протодьяконова, П.М. Цимбаревича и др.), естественно, нельзя. Пря-
мое же определение величины давления на крепь в натурных условиях – до-
вольно сложный и трудоемкий процесс. При этом для получения достоверных
показаний жесткость, например, динамометров должна соответствовать жест-
кости крепи, что не всегда возможно осуществить практически. Кроме этого,
полученные таким образом данные можно использовать лишь в случае доста-
точного для этого их количества (не менее 50). Оборудование же такого числа
замерных станций требует значительных материально-трудовых затрат, что не
всегда является оправданным.
Известно, что многие исследователи пользуются для указанных выше целей
сведениями из различных литературных источников. Анализ и обработка таких
сведений является более надежным вариантом, т.к. используются данные, по-
лученные для различных условий, которые практически невозможно получить
в одиночку.
Полученная картина характера формирования и величины нагрузки на
крепь, данные о соотношении вертикальных и боковых составляющих и влия-
нии различных факторов на исследуемые величины позволяет при выполнении
дальнейших аналитических исследований разработать расчетную схему, кото-
рая, в принципе, может считаться обоснованной лишь в случае возможности
рассмотрения в ней способов повышения устойчивости выработки путем изме-
нения параметров крепи и ее кинематической характеристики.
В настоящее время горные выработки на всем своем протяжении крепятся в
основном одним типом крепи, независимо от частого изменения горно-
геологических условий. Естественно, что прочностные и деформационные ха-
рактеристики пересекаемых выработкой пород могут существенно изменяться
даже в пределах одной литологической разности, что вызывает неравномер-
ность нагрузок на крепь по длине выработки. Причем эта неравномерность мо-
жет достигать значительных величин (на порядок и более).
Нормативные документы по выбору типа конструкции крепи, в принципе,
предусматривают дифференцированный подход к креплению отдельных участ-
ков выработки, имеющих более 30% отклонения прочностных свойств вме-
щающих пород, однако это условие не реализуется ввиду отсутствия практиче-
ских рекомендаций.
В последние годы началось интенсивное изучение систем со случайными
недетерминированными параметрами, т.е. такими, величина которых может
быть предсказана лишь с определенной степенью вероятности. Расчеты с уче-
том вероятности появления тех или иных состояний применительно к устойчи-
вости горных выработок уже нашли широкое аналитическое обоснование [4, 5].
Рассмотрим область практического применения результатов указанных ис-
следований при определении нагрузки на крепь и расчете последней. Один из
косвенных способов определения нагрузки основан на решении задачи о вы-
бросах случайной функции за заданный уровень.
114
В качестве величины, изменяющейся по длине выработки случайным обра-
зом, принимается отношение предельной нагрузки к реально действующей, на-
зываемое в дальнейшем коэффициентом устойчивости qqК пру /= .
Для обеспечения эксплуатационного состояния крепи коэффициент устой-
чивости должен быть больше своего предельного значения, равного 1. При
этом средняя длина уl (части выработки, находящейся в устойчивом состоянии)
позволяет количественно оценить устойчивость выработки:
L
l
W у= , (1)
где L - ее общая длина.
В предположении о нормальном законе распределения задача установления
общей продолжительности пребывания случайной функции выше заданного
уровня, т.е. 1, формулируется как задача о выбросах, а выражение (1) может
быть представлено в виде:
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅
−
−=
KуK
K
m
m
ФW
у
Y
η
1
1 , (2)
где ( ) dtехФ
х t
∫
∞−
−
=
2
2
1
2
1
π
- нормальная функция распределения (т.н. интеграл
Лапласа), табулированная в [6];
yу KKm η, - среднее значение и вариация коэф-
фициента устойчивости.
Среднее значение несущей способности крепи, как известно, зависит от ее
конструкции и размера, материала и геометрических характеристик профиля,
соотношения вертикальной и горизонтальной составляющих нагрузки и угла,
при котором изгибающий момент максимален.
Из (2) можно получить формулу для определения средней величины нагруз-
ки на крепь:
( )
y
у
пр
K
yK
q
q
D
LlФm
m
m
/1arg
1
−⋅
+
= , (3)
где ( )LlФ y /1arg − - аргумент функции ( )хФ при ее значении, равном ( )Ll y /1− , т.е.
необходимой устойчивости, учитывающей соотношение первоначальных и
эксплуатационных затрат на крепление.
Очевидно, что в числителе выражения (3) находится константа для конкрет-
ных геомеханических условий разработки, знаменатель может быть определен
115
по данным фактических замеров, либо задан заранее.
Определенная по данной методике нагрузка на крепь будет наиболее досто-
верно соответствовать реальной для обеспечения требуемой (заданной) устой-
чивости выработки. Такой подход позволит как избежать излишнего запаса
прочности (несущей способности) крепи, так и перерасхода средств на ремонт
и перекрепление выработок.
Б. Расчетная схема и программа для определения внутренних силовых
факторов
Расчету крепей горных выработок посвящено большое количество работ [7-
10 и др.]. Основные направления и этапы развития теории расчета крепи под-
робно анализируются К.В. Руппенейтом, А.Н.Драновским, В.А.Дытниным [11].
В данной работе в обобщенном и систематизированном виде излагаются теоре-
тические основы наиболее широко используемых в практике проектирования
методик расчета крепей.
Результаты расчета крепи зависят от способа определения действующей на нее
нагрузки. Отличие известных методик расчета крепи состоит не только в приме-
нении различных методов расчета, но и в использовании различных моделей
взаимодействия крепи с окружающими боковыми породами. Можно назвать два
принципиально отличных подхода к расчету крепи. В основе первого принято
предположение о том, что величина внешней нагрузки на крепь, определяемая
давлением окружающих боковых пород, не зависит от деформационных свойств
крепи. Второй подход требует определения нагрузки на крепь при решении задачи
о совместном деформировании системы "окружающие горные породы-крепь. В
первом случае крепь работает в режиме заданной нагрузки, а во втором - в режиме
заданной деформации. В ряде случаев при расчете крепи эпюры нормальных и ка-
сательных нагрузок задаются на основе экспериментальных данных, полученных
в натурных условиях или с помощью моделирования.
При аналитическом определении нагрузки результаты расчета крепи зависят
от принимаемой модели среды окружающего породного массива: линейно-
упругой, физически-нелинейной, геометрически нелинейной, вязкоупругой и
прочих. Такие модели, характерные для соответствующего массива горных по-
род, описаны в работах.
При решении задачи о совместном деформировании системы «массив гор-
ных пород-крепь» длительное время использовалась комбинация методов ко-
нечных элементов (МКЭ) и начальных параметров в матричной форме
(ММНП). Метод конечных элементов при этом позволяет учесть специфиче-
ские свойства породного массива, а метод начальных параметров - конструк-
тивные особенности крепи. Эти методы обладают достаточной универсаль-
ность и при расчете на ЭВМ стандартизуют и упрощают процесс анализа слож-
ных статически неопределимых систем. Основные положения ММНП описаны
в работах В.Л.Попова с соавторами [10 и др.].
В связи с бурным развитием компьютерной техники возникла возможность
просчитывать колоссальное количество вариантов исходных данных, проблема
116
заключается лишь разработке мощного программного обеспечения, отсутст-
вующего в настоящее время на рынке, либо являющимися интеллектуальной
собственностью владельцев.
Именно поэтому нами была предпринята попытка создания такой програм-
мы, которая позволяла бы вносить непосредственно в нее постоянные дополне-
ния и усовершенствования. Эта программа была реализована на системе управ-
ления базами данных (СУБД) «Visual Fox Pro 6.0».
Выбор именно этой системы обусловлен тем, что в процессе вычислений и
анализа полученной информации возникает необходимость оперировать боль-
шими объемами данных, имеющих одинаковые физические значения, но раз-
ные величины. Именно такие условия наиболее соответствуют назначению
СУБД «Visual Fox Pro 6.0». Объединение данных в единые базы позволяет ре-
шать множественные статистические задачи, которые не могут быть решены
вручную из-за громоздкости и объемности вычислений.
Использование конкретной СУБД обусловлено наличием в ней так называе-
мой «технологии Рашмора», разработанной фирмой Microsoft и позволяющей
производить операции с базами данных на два порядка быстрее, по сравнению с
другими аналогичными программными продуктами. Также важным фактором
выбора данной СУБД является то, что «Visual Fox Pro 6.0» работает под опера-
ционной системой Windows (9.X/ 2000/ XP/ Me). Это позволяет выполнять вы-
числения параллельно с другими процессами.
Программа позволяет производить вычисления различного рода параметров
взаимодействия системы «крепь-массив». Примером может служить расчет ре-
акций, возникающих при действии горного давления на стойки крепи. Зная па-
раметры крепи и значения некоторых нагрузок и реакций, производится расчет
искомых параметров. Далее программа позволяет производить накопление по-
лученных результатов для дальнейшего анализа и статистических исследова-
ний. Простое интуитивное управление программой «Крепь» дает возможность
работать с ней, имея минимум подготовки и опыта работы с компьютером.
Внедрение подобных компьютерных технологий в подземном строительстве
обусловлено возрастающими потребностями обработки все больших объемов
информации и сложностью расчетных схем. Программа исключает возмож-
ность влияния «человеческого фактора» на ход вычислений, в силу сложности
которых возрастает возможность допущения математических ошибок. Немало-
важным является возможность связи программы с приложением Windows
Excel, а значит обработкой результатов с последующим построением графиков
зависимости параметров.
Обычно при расчете крепи ее принято представлять в виде двухшарнирной
арки с симметричным нагружением, сам расчет выполняется известными мето-
дами строительной механики. Статическая неопределимость рамы раскрывает-
ся методом Мора [12].
Порядок расчета при этом следующий:
– выбирается основная система, соответствующая заданной, статически не-
определимой системе;
117
– вследствие симметрии расчетной схемы и из условия ∑У=0 определяются
вертикальные реакции в опорах;
– составляется столько канонических уравнений для основной системы,
сколько лишних неизвестных реакций. Коэффициенты δ11 и свободные члены
Δ1р канонических уравнений вычисляются по сокращенным формулам, не учи-
тывающим нормальные и поперечные сил ввиду их несущественного влияния
на конечный результат;
– вычисленные коэффициенты и свободные члены подставляются в канони-
ческие уравнения, совместное решение которых определит численные величи-
ны неизвестных сил или моментов;
– определяются опорные реакции заданной системы и строятся эпюрыМ, Q, N.
Криволинейная часть арки на первом этапе расчетов принимаем очерченной
постоянным радиусом 0R .
Решение уравнений представляет собой довольно громоздкую и трудоем-
кую операцию, и путем ряда преобразований конечные формулы могут быть
значительно упрощены путем выражения одних параметров через другие.
Важный этап расчета – определение горизонтального распора исходя из
предпосылок о нулевом перемещении нижнего конца стойки, хотя в дальней-
ших расчетах вместо нуля будут подставляться реальные значения перемеще-
ний, полученные в результате шахтных измерений.
В расчетной практике удобнее пользоваться не истинным значением изги-
бающего момента, а его относительной, безразмерной величиной, т.е. значени-
ем момента, отнесенного к произведению конструктивного параметра – радиуса
выработки и определенного значения вертикальной нагрузки.
Отношение вертикальной и боковых нагрузок обозначим через λ , т.е.
вб qq λ= . Кроме того, целесообразно в дальнейших расчетах выразить величину
значения прямой части стойки арки hст через радиус выработки R0 отношением
К. Для типовых сечений горных выработок отношение К=hcт/R0 колеблется в
пределах 0,34…0,67, причем изменение его в указанном интервале практически
не влияет на конечные результаты. Поэтому в дальнейшем принимаем К=0,67
как константу.
В дальнейшем представляется возможным определить наиболее оптималь-
ную с точки зрения возникновения внутренних усилий форму сечения крепи.
Для этого необходимо приравнять полученные уравнения для определения из-
гибающих моментов к нулю, при этом открывается возможность определить
для каждой конкретной точки в криволинейной части крепи свой радиус кри-
визны. Очевидно, что выполнять это для каждой точки нецелесообразно и не-
технологично при изготовлении самой крепи, поэтому можно будет принять
два некоторых средних значения.
Нижняя же часть крепи также может быть представлена криволинейным
очертанием, приближаясь к эллипсной или овоидальной. Для этого при опреде-
лении горизонтального распора приравняем его не к нулю, как это делается в
каноническом уравнении метода сил, а к реальному значению, определенному в
118
натурных условиях. По данным измерений, выполняемых, например, на шахтах
ГП «Добропольеуголь», это значение загиба стоек во внутрь выработки обычно
находится в пределах 0,1…0,3 м.
Составим уравнение моментов от внешних сил для криволинейной стойки.
Предварительно введем новую константу с = l /R0 - отношение величины загиба
стоек к радиусу выработки:
( ) qyNRxсRqRqxqyМ Х 000
22
22
−−−−−=
λ
. (4)
Приравняв полученное выражение к нулю, и решив его относительно х, по-
лучим координаты оптимальной формы кривизны стойки, в которой изгибаю-
щие моменты будут практически отсутствовать:
( ) 0
22 000
22
=−−−−− qyNRxсRqRqxqyλ
. (5)
Выразив у через радиус выработки
у = mКR0 , (6)
где 0≤ m ≤1 - условная часть высоты стойки, получаем
.211 22
0
NmКсКm
R
x
−−−−= λ (7)
Определяя значения х/R0 при К = 0,67 и с = 0,25 при различных значениях х,
сводим их в табл. 1
Таблица 1 – Результаты расчета криволинейной формы стойки ( х/R0 )
Значения коэффициента бокового давления λУсловная высота
стойки m 0,3 0,4 0,5
0 0,29 0,29 0,29
0,1 0,27 0,26 0,26
0,2 0,24 0,23 0,23
0,3 0,21 0,2 0,19
0,4 0,18 0,17 0,15
0,5 0,15 0,13 0,11
0,6 0,13 0,1 0,08
0,7 0,09 0,06 0,03
0,8 0,06 0,03 0,01
0,9 0,03 0,0 0,0
1 0,0 0,0 0,0
119
Внутренние усилия в рассматриваемом случае могут быть определены по
формуле
.
2
sin
2
sin
2
sinsin
222
2
0
ККNКN
qR
M
λϕλϕλϕϕϕ −−−+−−= (8)
Подставляя в формулу (8) наиболее близкое к реальным условиям значения
λ=0.3, 0.4 и 0.5 и приравняв, после некоторого преобразования, к нулю, опреде-
ляем значения радиуса выработки в зависимости от угла нахождения рассмат-
риваемой точки.
Полученная в результате форма крепи по своему очертанию очень близка к
конструкции КМП-А3Р2, разработанной совсем недавно в Западно-Донбасском
научно-производственном центре «Геомеханика». Такая крепь имеет форму
овоида, максимально приближенную к эллипсу.
Выводы
К комплексу задач, решение которых может обеспечить устойчивость под-
земных горных выработок на протяжении всего периода эксплуатации следует
отнести:
– методики оптимального проектирования горных выработок и планирова-
ния ремонтно-восстановительных работ;
– обоснование параметров и форм шахтных крепей;
– усовершенствование материалов для производства крепей и повышение их
качества;
– применение дешевых, но достаточно эффективных способов поддержания
выработок в устойчивом состоянии;
– повышение качества работ при установке и эксплуатации крепи.
Таким образом, в общем комплексе горных работ одним из узких мест про-
должает оставаться устойчивость выработок. Рассмотрение и успешное реше-
ние задачи улучшения основных параметров рабочей характеристики податли-
вых крепей неизбежно затрагивает общую проблему ресурсосбережения. По-
вышение рабочего сопротивления комплекта позволяет вполне обоснованно
варьировать плотность установки крепи в сторону ее уменьшения, что дает ре-
зультат уже на стадии сооружения выработки. Достичь этого можно изменени-
ем типа крепежной рамы и замковых соединений.
Очевидно, что определенные успехи в этом направлении уже получены, од-
нако, большое разнообразие горно-геологических условий не позволяет выда-
вать однозначные рекомендации по всеобщему применению того или иного
решения. Поэтому проблема научно обоснованного изменения типа крепежной
рамы продолжает оставаться открытой.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мартиненко С.В. Про можливість підвищення несучої здатності профілю СВП // Науковий вісник НГА
України. – 1999. - №5. - С.23-25.
2. Гамаюнов В.В. Проблемные вопросы обеспечения устойчивости капитальных горных выработок уголь-
120
ных шахт // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць / Ін-т геотехнічної механіки НАН України. – Дніпро-
петровськ. – 2002. – Вип. 40. – С.181-186.
3. Мартиненко С.В. Аналіз конструкцій і роботи вузлів піддатливості кріплення та шляхи їх удосконалення
// Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету: Наукові праці КДПУ. – Кременчук: КДПУ,
2003. – Вип.4(21). – С.150-152.
4. Шашенко А.Н., Сургай Н.С., Парчевский Л.Я. Методы теории вероятностей в геомеханике. – К.: Техніка,
1994. – 216 с.
5. Шашенко А.Н., Тулуб С.Б., Сдвижкова Е.А. Некоторые задачи статистической геомеханики. – К.: Пуль-
сари, 2002. – 302 с.
6. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. – М.: Физматгиз. – 1969. – 572 с.
7. Булычев Н.С., Амусин Б.З., Оловянный А.Г. Расчет крепи капитальных горных выработок. – М.: Недра,
1974. – 256 с.
8. Баклашов И.В., Тимофеев О.В. Конструкции и расчет крепей и обделок. – М.: Недра, 1979. – 313 с.
9. Руппенейт К.В. Некоторые вопросы механики горных пород. – М.: Углетехиздат, 1954. – 384 с.
10. Попов В.Л., Каретников В.Н., Еганов В.М. Расчет крепи подготовительных выработок на ЭВМ. – М.:
Недра, 1978. – 230 с.
11. Руппенейт К.В., Драновский А.Н., Лыткин А.В. Расчет сборной кольцевой крепи подземных сооруже-
ний. – М.: Недра, 1969. – 150 с.
12. Рачинский В.М. Расчет статически неопределимых систем. – М.: Ин-т нефтехим. и газ. пром-ти, 1959. –
28 с.
УДК 622.831.325.3
Л.А. Новиков, Т.В. Бунько,
И.Е. Кокоулин, Б.В. Бокий
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ДЕГАЗАЦИОННЫХ
СИСТЕМ УГОЛЬНЫХШАХТ
Розглянуто процес утворення водяної пробки на ділянці трубопроводу, а також питання
підвищення ефективності функціонування дегазаційних систем вугільних шахт, за рахунок
використання прогресивних автоматизованих систем
INCREASE EFFECTIVE OF COAL MINES
DEGASATION SYSTEMS
The process formation of a water fuse on a site pipeline, and also question improvement of
functioning of coal mines degasation systems is considered, at the expense of use progressive auto-
mated systems
При разработке угольных пластов на больших глубинах в условиях высокой
метанообильности разрабатываемых пластов первоочередной задачей является
обеспечение безопасных условий труда обслуживающего персонала. Вероят-
ность возникновения ситуаций, опасных по газовому фактору, зависит от эф-
фективности работы вентиляционной и дегазационной систем.
Эффективность работы дегазационной системы (ДС) зависит от степени ее
соответствия показателям, предусматриваемым на стадии проектирования, и
нормативным показателям. В настоящее время на многих шахтах угольной от-
расли ДС имеют низкие показатели эффективности функционирования, в связи
с чем возникает необходимость в их усовершенствовании и реконструкции.
При этом необходимо учитывать взаимодействие основных элементов ДС меж-
ду собой и с внешней средой, а также изменение с течением времени топологии
|