авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ Донецкий Национальный технический университет Донецкий горный институт Академия строительства Украины ...»

-- [ Страница 5 ] --

Само укрытие будет представлять собой пещеру в цельной скале размером 5х5х150 м и будет построено к сентябрю 2007 г. Стоимость проекта составит около трех миллионов долла ров. Эту сумму выделяет правительство Норвегии, которому и будет принадлежать хранилище семян, однако не биологический материал внутри. Два миллиона семян будут представлять все разнообразие сельскохозяйственных культур земного шара и станут неприкосновенным резер вом человечества на случай глобальной катастрофы.

Укрытие будет работать в автономном режиме. Специальная система станет поддержи вать внутри хранилища постоянную температуру между -100С и -200С. Однако даже если сис тема по какой-то причине выйдет из строя, вечная мерзлота обеспечит охлаждение «ковчега» до – 40С, что позволит сохранить большинство семян.

Создатели банка растений рассчитывают, что хранилище обеспечит миру материал, не обходимый для восстановления сельского хозяйства, даже в случае его полного уничтожения в ходе ядерной войны, падения гигантского астероида, глобальной террористической атаки или изменения климата. Однако семена из банка можно будет использовать только в случае полного уничтожения всех других образцов растений во всем мире. Это будет своеобразный Ноев ков чег для сельскохозяйственных культур.

УДК 625.42 (075) ПРОЕКТ КИЕВСКИХ ТОННЕЛЕЙ ПОД ДНЕПРОМ Проф. Лысиков Б.А., студ. Гнетнев С.В., Донецк, ДонНТУ По заказу «Киевподземдорстрой» специалисты АО «Киевдормост-проект» спроектиро вали тоннели под Днепром. По мнению специалистов, они намного практичнее и значительно дешевле, чем мосты. Таким образом пытаются решить нехватку переправ и улучшить движение транспортных потоков между правым и левым берегами столицы. На вооружение взяты совре менные технологии. С этой целью планируют приобрести тоннелепроходческий щитовой ком плекс диаметром 14 м, длиной 90 м и весом около 1000 т, способного осуществлять проходку в конкретных условиях киевских тоннелей до 200 метров в месяц. В 2007 г. корпорация «Киев подземдорстрой» планирует начать подготовительные работы строительства Подольского тон неля протяженностью 1,5 км и завершить его до 2010 г. Вход в тоннель расположится на пере сечении улиц Артема и Черновила. Двухуровненвая 6-ти полосная магистраль, рассчитанная на 20 тыс. автомобилей в день, закончится выходом на эстакадную часть Подольского моста в районе улицы Фрунзе. По предварительным оценкам стоимость работ превысит млн. евро.



Намного грандиознее стройка может развернуться под Днепром, где собираются прокладывать тоннель. Первым подводным киевским тоннелем может стать Северный переход, который будет частью новой кольцевой дороги вокруг столицы и соединит правый берег с Тро енщиной.

Стоимость этого тоннеля составит 200 млн. евро. Мостовой вариант этого соору жения оценивается в 500 млн. евро. К тому же большая разница во времени: мост могут по строить за 7 лет, а тоннель со всеми подготовительными работами – всего за 2 года. Тоннель ный вариант включает два тоннеля расположенных на глубине 24 м от поверхности воды и бу дут обслуживать грузовой и транзитный транспорт. В целях безопасности и быстрой эвакуации людей через каждые 200 м выработки соединяли между собой специальными переходами. Пре дусмотрены серьезные требования к разработке системы вентиляции и удаления выхлопных газов автомобилей, пожаротушения и системы оповещения водителей об авариях.

УДК 622. НОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ АНКЕРНЫХ СТЯЖНЫХ КРЕПЕЙ ДЛЯ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ ВЫРАБОТОК Соиск. инж. В.Б. Усаченко, ИГТМ им. Н.С.Полякова НАН Украины Разработка мощных гипсовых пластов сопровождается образованием подземных камер большой высоты (до 25 м) и ширины (до 15 м). Устойчивость их, как правило, обеспечивается выбором рациональных параметров пролетов и целиков. Однако в условиях расслаивающихся и обрушающихся пород кровли пластов возникает необходимость крепления массива, оставляе мого в потолочине камер. Рамные крепи в этих условиях трудноприменимы и дорогостоящие, поэтому наиболее эффективными являются анкерные крепи, и в частности, анкерные стяжные (крепи АСК). Конструкция последних и механизм работы таков, что обеспечить запирание мас сива и уменьшить опускание потолочины можно применением 2-4-х стягиваемых между собой анкеров. При обычной анкерной крепи количество анкеров достигает 8-10 шт по ширине каме ры. Эффект применения АСК заключается в том, что при натяжении наклонно установленных анкеров в потолочине формируется 3-х элементная шпренгельная конструкция обеспечивающая монолитность массива. Опускание потолочины, выступающее как энергетический фактор, уси ливает натяжение конструкции, что в большей мере запрещает дальнейшие деформации пород.

Для условий гипсовых шахт разработано ряд конструкций АСК, которые обеспечивают поддержание потолочины камер в типовых условиях по разным схемам. Во-первых, созданы конструкции для типичных условий поддержания потолочины, когда развитие трещин наблю дается соосно продольной оси камер и при ортогональном направлении. Во-вторых, обоснова ны параметры и разработаны конструкции АСК для поддержания сопряжений камер. В третьих, разработаны специальные конструкции АСК для поддержания потолочины в зонах геологических нарушений и при начавшемся вывалообразовании пород.

Для изготовления АСК рекомендуются различные материалы: круг, полоса, канаты и трубчатые заготовки. Учитывая, что конструктивно АСК содержит башмаки, одеваемые на ан кера, стяжки, фаркопфы и подкладки, передающие нагрузки на потолочины, их изготовление возможно штамповкой, сваркой, литьем.





Типизация конструкций АСК осуществлена как по классам применяемых условий, так и по конструктивным решениям с учетом технологии изготовления. Разработаны типоряды АСК применительно к параметрам камер, мощностям защитных пачек в потолочинах и ожидаемым массам обрушенных пород.

Апробация АСК осуществлена в условиях Артемовской и Пешеланской (РФ) гипсовых шахт и на угольной шахте им. Героев космоса в качестве усиливающей на сопряжении «штрек лава».

Контроль работы АСК на гипсовых шахтах осуществлен с применением виброакустиче ского метода. Выявлены стадийность работы крепи по натяжению конструкции, ее воздействие на несущий слой потолочины и монолитность пород защитной пачки. Использование АСК предотвращает расслоение массива и вывалообразование в камерах, поэтому она рекомендова на для широкого применения.

УДК 622. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СООРУЖЕНИЯ СТВОЛОВ ПО ВЫБРОСООПАСНЫМ ПЕСЧАНИКАМ Проф. Лысиков Б.А., студ. Гриневский В.В., ДонНТУ, г. Донецк В настоящее время средняя глубина горных работ подошла к 1000-метровой отметке. С увеличением глубины увеличивается температура горных пород, горное давление, и, главное, количество выбросов песчаников и газа.

С решением этих вопросов приходится сталкиваться как при строительстве новых ство лов, так и при реконструкции действующих. В настоящее время на шахтах Донбасса при про ходке стволов произошло 25 выбросов песчаника. Затраты на ликвидацию их последствий пре высили 3,0 млн. грн. Поэтому проблема уменьшения последствий выбросов является актуаль ной [1]. В работе проанализированы размеры всех 25 полостей выбросов песчаников при про ходке стволов в Донбассе. Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:

- напряжения вокруг сферических полостей выбросов наименьшие, поэтому наибольшей устойчивостью обладают полости сферической формы;

- все полости, образованные выбросами песчаников в вертикальных стволах, и полости, образованные выбросами песчаников большой интенсивности в горизонтальных выработках, близки по своей форме к сферическим или эллипсообразным, т.е. к наиболее устойчивым фор мам;

- напряжения в породах, вмещающих полость сферической формы, снижаются в направ лении массива от контура полости более интенсивно, чем в случае цилиндрической полости.

В работе предложены технологические совершенства возведения крепи стволов в полос тях, образованными выбросами, которые превышают диаметр ствола на 2-3 м. Все это про странство за подвижной опалубкой заполняется бетоном, что приводит к его большому пере расходу и удержанию сооружения крепи.

Сущность предложения сводится к следующему. После производства взрывных работ и образования полости в выбросоопасной зоне, проветривания и проведения забоя в безопасное состояние, производят уборку породы стандартным способом на глубину 60-70 см превышаю щую высоту опалубки. После спланирования забоя по шаблону, в заопалубочное пространство по диаметру ствола устанавливают специально изготовленные поддерживающие каркасы высо той 1 м и толщиной равной толщине бетонной крепи, которые с наружной стороны ствола об тянуты сеткой не позволяющей забучиваемому материалу просыпаться. Каркасы устанавлива ют и закрепляют между собой на высоту опалубки. После чего производят спуск опалубки на забой и ее центрирование. Каркас с сеткой оказывается за опалубкой со стороны породного массива. Следующий этап – по желобу подается разрушенная, взорванная порода из забоя ство ла за сооруженный каркас и заполняет полость выброса на высоту каркаса и после этого при ступают к возведению монолитной бетонной крепи в пространстве между каркасом и подвиж ной опалубкой.

Предложенная технология возведения постоянной крепи в зонах выбросоопасных пород существенно снизит расход бетона и затраты на ликвидацию последствий выбросов без существенного снижения темпов проходки стволов.

Библиографический список 1. Большинский М.И., Лысиков Б.А., Каплюхин А.А. Газодинамические явления в шахтах. – Севастополь: «Вебер», 1003. – 283 с.

УДК 622. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПОДПОРА ЦЕЛИКОВ НА СОСТОЯНИЕ ПОТОЛОЧИНЫ КАМЕР ВИБРОАКУСТИЧЕСКИМ СПОСОБОМ Асп. А.В. Ведмедев, ИГТМ им. Н.С.Полякова НАН Украины Повышение устойчивости большепролётных камерных выработок на гипсовых шахтах обеспечивается инженерными и технологическими решениями. Последние связаны не только с выбором параметров камерно-столбовой системы разработки, но и с выбором конструкции её элементов. Это относится, в частности, к решению задач повышения устойчивости потолочин камер, сложенных слабыми расслаивающимися, склонными к обрушению породами.

Предпочтительным в этом случае, казалось бы, является оставление дополнительной за щитной пачки в потолочине или уменьшение пролёта камер. Однако, в первом случае имеют место дополнительные потери (коэффициент извлечения понижается до 25%), а во втором – ухудшаются условия разработки большепролётного технологического оборудования, снижая на 20-25% производительность погрузки экскаватором гипсового камня. Поэтому рациональным является формирование целиков сложной конструкции, имеющих на контакте с потолочиной подпирающий её «шпангоут». Такие решения обеспечивают сужение камеры поверху на 1,5 2,5 м, чем повышается устойчивость потолочины, сохраняя проектную её ширину внизу. Такая инженерная предпосылка получила теоретическое обоснование и была апробирована на Артё мовской гипсовой шахте.

Суть шахтного эксперимента сводилась к виброакустической оценке состояния потоло чин камер различной ширины при подпоре её прямоугольным шпангоутом целика. По реко мендациям автора в пределах II панели были выбраны четыре участка: два контрольные и два экспериментальные. Пролёты потолочин камер на участках соответственно составляли: 10, 9, и 7 м. Оценка состояния пород защитной пачки осуществлялась индикатором «ДИКОН» и спектроанализатором типа ИСК-1Ш. Предварительно на базе многочисленных шахтных изме рений были выделены три категории расслоения потолочины по информативному параметру виброакустической диагностики: I-я – до 24 единиц, II-я – от 25 до 30 единиц, III-я – свыше единицы, соответствующих сильной, средней и слабой степени расслоения пород кровли.

Проведенные исследования позволили установить:

1) в камерах на экспериментальных участках максимальные показания приборов не пре вышают 10 единиц, что характеризует устойчивое состояние кровли на данных участках;

2) показания приборов при виброакустическом контроле потолочины камер контроль ных участков достигают 33 единиц, что свидетельствует о наличии расслоения в породах пото лочины камер;

3) особенностью результатов виброакустической диагностики на контрольных участках явилось увеличение значения информативного признака виброакустической диагностики от примыкания потолочины к целику и достижения максимальных значений у геометрического центра потолочины камер;

4) выполнение контрольного бурения на участках показало, что в выработках с пролётом 9-10 м расслоения пород защитной пачки составило 5-7 мм, в то время как на эксперименталь ных участках наблюдалась монолитность массива.

Таким образом, доказано, что предложенные конструктивные решения по системе разра ботки эффективно и рекомендовано институту «Днепрогипрошахт» для разработки проекта поддержания мощностей на Артёмовской гипсовой шахте.

УДК 622.25 (088.8) СПОСОБ ОХРАНЫ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ ОТ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ Проф. Лысиков Б.А., студ. Светличный А.А., ДонНТУ, г. Донецк Известны способы охраны горных выработок от горного давления с помощью ис кусственного упрочнения горных пород вокруг выработок [1], а также способ охраны, вклю чающий образование вокруг выработок разгрузочных полостей (скважин или щелей) [2].

Однако эти способы ограничены условиями их применения (горизонтальные выработки, способность горных пород воспринимать упрочняющие их составы).

Предлагается способ охраны вертикальных стволов от горного давления, прой денных в пределах, склонных к пластическим деформациям, мощность которых превышает по вертикали размер области влияния в горизонтальной выработки минимально допустимого се чения.

Способ осуществляется следующим образом (рис. 1). При пересечении стволом зоны пластичных пород из забоя ствола 1 диаметром Д метров в период его проходки до возве дения постоянной крепи проходят горизонтальную радиально направленную (одну или две) выработки 2. Затем из забоя выработки 2 проходят кольцевую выработку 3 вокруг ствола диа метром d на расстоянии l от крепи ствола. Параметры l и d определяются по существующим закономерностям механики горных пород.

Рис. 1 – Схема предлагаемого способа Если мощность пород, склонных к вязко-пластичному проявлению, значительны, т.е. больше области влияния кольцевой выработки вокруг ствола 3, то последовательно указан ным способом проходят ствол 1 на глубину, соответствующую размеру влияния двух кольце вых выработок 3 по высоте. Операции проходки кольцевой выработки 3 повторяют и затем воз водят постоянную крепь ствола 1 на этом участке. Перечисленные операции повторяют при со оружении ствола по всей мощности пород, склонных к вязкопластичному течению.

Библиографический список 1. Глушко В.Т., Цой Т.А., Вагинов И.И. Охрана выработок глубоких шахт. – М.:

Недра, 1975. – 193 с.

2. Коспелев К.В., Трумбачев В.Ф. Повышение устойчивости капитальных гор ных выработок на больших глубинах. – М.: Недра, 1972. – 168 с.

СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ СТЫКОВ ГРУНТА ВЗРЫВОМ Студ. Якушин А.Е., ДонНТУ, г. Донецк Научный руководитель – проф. Лысиков. Б.А.

Данный способ позволяет уплотнить стыки грунта S между заходками L1 и L2. Эти сты ки образовываются за счет поэтапного ведения взрывной проходки, так как невозможно произ вести одно взрывание на всю проектируемую длину выработки.

После первого взрывания в заходке L1 образовывается выработка с довольно неровной забойной стенкой, для второго взрывания бурится шпур, где будут располагаться взрывчатые патроны, но по ПБ эти патроны должны закрываться песчаной пробкой, которая не дает распространяться газам, а также обеспечивает более эффективное взрывание. Таким образом, образуется стык, между заходками который минимально затрагивает взрыв.

Этот способ целесообразно применять одновременно с взрывной проходкой при прове дении выработки по обводненным грунтам. В системе уплотнение грунтов взрывом – уплотне ние грунта осуществляется за счет волны взрыва и породных деформаций. И при этом породу массива не требуется удалять. В этом случае происходит экономия на энергетически затраты.

С применением этого способа можно проходить вертикальные, горизонтальные и на клонные выработки, а также шахтные стволы.

При опытном взрывании расширение скважины 100-250мм достигалось в 5-8раз. После взрывания стенки выработки имеют шероховатую поверхность, что создает благоприятные ус ловия для обработки выработки набрызг бетоном, способствуя тем самым лучшему сцеплению.

Такие выработки имеют высокую гидроизоляцию и довольно долго сохраняют устойчивость.

I II III L S L Рис.1. Схема уплотнения стыков грунта взрывом: 1 - песчаная пробка;

2 – патроны ВВ;

– породный массив;

I – первое взрывание в заходке L1;

II – образовавшееся выработка с про ектной шириной;

III – второе взрывание в заходке L2 с уплотнением стыка S.

Библиографический список 1. Б.А. Лысиков и др. Строительство метрополитена и подземных сооружений на под рабатываемых территориях: Учебное пособие для вузов, часть I/ - Севастополь: «Вебер», 2003.

– 302 с.

УДК 622. РАСЧЕТ ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РАЗНЫХ ТИПОВ ВВ Ст. преп. Шкуматов А.Н., студ. Харитоненко О.Е, ДонНТУ, г. Донецк При выполнении взрываний используются разные типы ВВ, что обуславливает неодина ковые условия проведения экспериментов. Возникает необходимость в сопоставлении полу ченных результатов. Это требует при обработке полученных данных ввода поправочных коэф фициентов на тип ВВ. Для их расчета в [1] предложено использовать коэффициент пропорцио нальности, определяемый из выражения (1).

r1 = r1 rз, (1) где r1 = r1 / rз - коэффициент пропорциональности, учитывающий радиус зоны вытеснения (кот ла) r1 и заряда rз.

В соответствии с требованиями [2] эксперименты следует проводить с образцовым тро тилом, перекристаллизованным из этилового спирта с размером кристаллов, проходящих через сито №9 и оставшихся на сите №21, имеющего температуру затвердевания не менее 80,2 С.

При взрывании сосредоточенного заряда тротила или аммонита №6 ЖВ в мягких грунтах (гли на, земля) r1 = 4…6, а при взрывании в скальных грунтах r1 = 1,5…2,2. В случае использования других ВВ коэффициент пропорциональности определяется по формуле QV / r = rm 3, (2) QVТ Т / / / где QV и QVТ - удельная теплота взрыва применяемого и эталонного ВВ соответст венно;

и Т - плотность используемого и эталонного ВВ.

При проведении экспериментов во взрывной камере ДонНТУ использовались аммониты №6 ЖВ и Т-19. Патрон ВВ массой 50 г и диаметром 40 мм располагался на расстоянии 50 мм от носка баллистического маятника. Тип детонатора – ЭДКЗ-0П. Для аммонита №6 ЖВ rm соста / вило 45 мм. Подставляя в выражение (2) соответствующие значения: QV = 3352 кДж/кг;

QVТ =4248,7 кДж/кг;

= 1080 кг/м3;

Т = 1050 кг/м3, получаем r = 42 мм. Эксперимент под / твердил полученное значение с абсолютной точностью. Отсюда величина коэффициента kВВ приведения результатов экспериментов с применением аммонита Т-19 к эталонному ВВ (аммо ниту №6 ЖВ), равна k ВВ = rm / r = 1 / 0,9327 = 1,072.

Библиографический список 1. П.Я. Таранов, А.Г. Гудзь. Разрушение горных пород взрывом. Учебник. Изд. 3, пере раб. и доп. – М.: Недра, 1976. – С. 105-107.

2. Межведомственная методика. Метод определения бризантности промышленных взрывчатых веществ по импульсу взрыва. Макеевка-Донбасс, 1983. – 13 с.

УДК 622. ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ БЕТОННОЙ КРЕПИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ Асп. Дрюк А.А., доц. Борщевский С.В., доц. Формос В.Ф., студ. Ляшенко Н.А., ДонНТУ, Донецк Бетон является основным материалом для крепления вертикальных горных выработок.

Это объясняется тем, что бетон является более дешевым по сравнению с другими видами крепи и технологичность возведения такой крепи значительно повышает скорость сооружения ствола без потери в способности воспринимать горное давление. [1] Одним из факторов, снижающих эффективность использования бетона для крепления выработок является его коррозия. Агрессивные шахтные и подземные воды, влагонасыщенная среда, в которой работает крепь вертикальных выработок, наличие слабых блуждающих токов, а также интенсивный обмен воздуха в выработке способствуют разрушению бетона и относи тельно быстро выводят крепь из строя.

В большинстве шахт влажность воздуха колеблется в пределах 75-85%, т.е. выше критической. Так как бетонная крепь, вследствие контакта с породой, имеет температуру более низкую, чем температура воздуха в выработке, на поверхности крепи конденсируются водяные пары, которые служат источником усиленной атмосферной коррозии.

Шахтный воздух, как правило, содержит в себе частицы угольной пыли, пород и выде ления метана (при газовом режиме шахты). Взвешенные частицы твердых и жидких веществ, осаждаясь на поверхности конструкций, создают центры конденсации влаги и также способст вуют развитию коррозии. [2] Разрушение структуры бетонной крепи в стволе происходит, как правило, в результате воздействия агрессивных шахтных вод.

По классификации проф. В.М.Москвина в зависимости от характера воздействия и ре акций, возникающих в цементном камне, различают три вида агрессии.

I. Выщелачивающая агрессия. При этой агрессии основным процессом, разрушаю щим бетон, является фильтрация, в результате которой растворяются и выносятся составные части цементного камня.

Омывая бетон, вода растворяет гидрат окиси кальция, который выделяется при тверде нии цемента, и выносит его из бетона, снижая его прочность. Одновременно увеличивается пористость и водопроницаемость бетонной крепи.

При выщелачивающей агрессии на поверхности бетона появляются белые пятна, подте ки и образовываются сталактиты углекислого кальция. Прочность бетона понижается не только вследствие выщелачивания окиси кальция, но и в результате разложения гидросиликатов и гидроалюминатов кальция.

Особенно сильно подвержены агрессии бетоны в раннем возрасте. С нарастанием аг рессии увеличивается пористость бетона и возрастает скорость фильтрации, зависящая от на пора воды, толщины крепи, плотности и качества бетона. В связи с этим прогрессирует разру шение бетонной крепи.

II. Углекислая, магнезиальная и общекислотная агрессии. Разрушение крепи про исходит в результате обменных реакций, развивающихся в бетоне под воздействием агрессив ных шахтных вод.

Углекислая агрессия заключается в том, что углекислота, содержащаяся в шахтной воде, взаимодействует с гидратом окиси кальция, который выделяется при твердении портландце мента, и углекислым кальцием, образующимся на поверхности бетона. В результате образует ся более растворимый и легко выщелачивающийся бикарбонат кальция.

Внешние признаки углекислой агрессии такие же, как и выщелачивающей.

Магнезиальная агрессия происходит при воздействии на цементный камень сернокис лого магния.

В результате реакции сернокислого магния с гидратом окиси кальция, гидросиликатами и гидроалюминатами образуются гидрат окиси магния и гидрат глинозема, представляющие собой непрочную аморфную массу. Одновременно с уменьшением извести в бетоне может происходить разложение гидросиликатов и гидроалюминатов кальция. При этом происходит полное разрушение цементного камня и, следовательно, бетона.

Признаком магнезиальной агрессии является образование белого налета на поверхности и в порах бетона, а затем белого аморфного вещества. Интенсивность агрессии возрастает с увеличением концентрации сернокислого магния. Опасной концентрацией считается содержа ние в воде 0,75—1% сернокислого магния, что в шахтных водах практически не встречается.

Как правило, магнезиальная агрессия не опасна для бетонной крепи, однако действие ее на бетон увеличивается при наличии сульфатной агрессии.

Общекислотная агрессия наблюдается при воздействии на бетон шахтной воды с со держанием в ней различных кислот.

При креплении стволов шахт этот вид агрессии практически не встречается. Защитные меры против кислотной агрессии заключаются в обеспечении повышенной плотности бетона, применении глиноземистого цемента, нанесении на поверхность бетона гидроизоляционного покрытия.

III. Сульфатная агрессия. При сульфатной агрессии в результате взаимодействия агрессивной среды с цементным камнем происходит образование и рост кри сталлов солей, которые накопляются в порах, капиллярах и трещинах бетона.

В процессе роста кристаллов солей разрушается цементный камень и бетон. Агрессия этого вида наиболее распространенное явление при креплении стволов шахт.

Сульфатные воды, воздействуя на цементный камень, повышают растворимость его со ставляющих, при этом развиваются обменные реакции. Значительная концентрация в воде ио нов SO 4 приводит к образованию в бетоне кристаллов гипса или гидросульфоалюмината. По мере роста кристаллы разрушают бетон.

Сульфатная агрессия вызывает интенсивное разрушение бетона даже при относительно замедленном обмене воды у поверхности бетона. Признаками сульфатной коррозии служат вытекание из трещин сметанообразной массы и образование карбонатной корки на поверхно сти бетона в виде вздутий. На вздутиях возникают трещины, происходит отслаивание корки, под которой находится слизистая белая масса;

на границах вздутий образуются натеки извес ти. [3] Для создания надёжной защиты бетонной крепи от коррозии необходимо осознание ме ханизма действия коррозии, анализ факторов, оказывающих влияние на коррозию и степень их влияния. К таким факторам следует отнести:

характер поверхности бетона, т.к. неровности (штробы) и раковины являются участками, где обычно начинается коррозия;

температуру, т.к. повышение температуры резко влияет на ускорение коррозион ных процессов;

pH агрессивной среды;

относительную влажность воздуха;

влияние концентрации солей в растворе;

скорость движения коррозионной среды.

Коррозия бетона часто вызывается совместным действием напряженного состояния кон струкции и агрессивных сред. Напряжения и деформации обычно ускоряют коррозионный про цесс.

Проведенные в шахтных условиях исследования по определению влияния основных горно-геологических факторов на процессы коррозии бетонной шахтной крепи позволяют сде лать следующие выводы:

1. Инкубационный период, т.е. период времени до образования первых очагов кор розии, зависит от наличия минимум двух коррозионных агентов и их интенсивности: доступа кислорода и присутствия влаги (70-90%). При более высоком содержании влаги в атмосфере коррозия замедляется из-за ограниченного доступа кислорода.

2. Скорость коррозионных процессов в шахтных условиях может быть значительно снижена или даже приостановлена за счет ограничения доступа кислорода к бетонной крепи путем создания "физического барьера" между бетоном и внешней средой.

Борьба с коррозией – одна из важнейших составляющих системы мер, направленная на повышение эффективности производства и качества работ, улучшение эксплуатационно технической надежности и долговечности бетонной крепи, а также экономически выгодного использования земных ресурсов и материальных средств.

Следовательно, вопрос обеспечения надежной защиты от коррозии на шахтах – вопрос первостепенный, правильное решение которого обеспечит нормальную, безаварийную работу.

Поэтому изучению явлений коррозии в условиях шахтных стволов и определению самого про стого и надежного способа защиты бетона должно быть уделено самое серьезное внимание.

Библиографический список:

1. Заславский Ю.З., Дружко Е.Б. Новые виды крепи горных выработок. – М.: Недра, 1989. – 256с.

2. Цикерман Л.Я., Кесельман Г.С., Жилина Л.В. Прогноз опасности коррозии и экономика защиты. – М.: ВНИИОЭНГ, 1970. – 169 с.

3. Казакевич Э.В. Крепление вертикальных стволов шахт монолитным бетоном. – М.:

Недра, 1970. 184 стр.

УДК 625.42 (075) СУПЕРБУНКЕР ГЕРМАНИИ – ЯДЕРНОЕ УБЕЖИЩЕ НЕМЕЦКОГО ПРАВИТЕЛЬСТВА Проф. Лысиков Б.А., студ. Ламбринов В.В., Донецк, ДонНТУ Через 50 лет после окончания Второй мировой войны (1941-45 гг.) немецкое правитель ство рассекретило и приняло решение о ликвидации самого крупного в Европе ядерного убе жища, включающее 939 спальных мест, 897 офисов и 20 км подземных тоннелей.

Гигантский бункер, расположенный вблизи г. Бонна, построили после Кубинского кри зиса 1962 г., поставившего мир на грань ядерной катастрофы. Строительство комплекса на глу бине 100 м под виноградниками в предместье западногерманской столице было закончено в 1972 г. Согласно секретным предписаниям, бункер был рассчитан только на ключевой персо нал, который обязан был оставить свои семьи на пораженной взрывом земле. Запасов продо вольствия – а это 100000 хранящихся в подземелье пайков, а в них входит сушеная свинина со сроком годности 25 лет и топлива подземным жителям хватило бы на 30 лет после ядерного взрыва.

Жилищные условия в подземелье весьма скромные. Отдельные комнаты, в которых едва помещалась кровать, предназначались только для президента и канцлера. Для остальных приго товлены по четыре койки в комнате. Душевые также общие, а такую роскошь как ванную мог себе позволить лишь глава державы.

Стены бункера украшены горными и морскими пейзажами, которые должны были напо минать уцелевшим немецким руководителям о наземной жизни.

В подземном комплексе до сих пор сохранились военные штабы с настенными картами двухполярного мира времен «холодной войны». Рядом с каждой картой – оранжевые магнит ные маркеры для указания места первого ядерного взрыва и ответных ударов.

По оценке экспертов, ликвидация комплекса, которая обойдется Германии в 46 млн.

долларов, и восстановление природного ландшафта сэкономит деньги немецких налогопла тельщиков, доселе направляемых на содержание бункера.

УДК 622.268: 65.012.2 (075) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЗАКРЫВАЮЩЕЙСЯ ШАХТЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ МЕСТ Доц. Костюк И.С., студ. Безсонов Р.Е., ДонНТУ, г. Донецк В настоящее время в Донецком регионе многие шахты отработали свои запасы и подлежат за крытию. Сложившийся опыт закрытия шахт свидетельствует, что полностью сносятся все здания ее поверхностного комплекса. Подтверждением этого является опыт закрытия шахты Кочегарка в г.Горловка, шахта 9 Капитальная в г.Донецке и многие другие. Таким образом, уничтожается вся ин фраструктура шахты, которую можно было бы использовать на протяжении многих лет для выпуска продукции народного потребления и создания дополнительных рабочих мест.

Рассмотрим одно из направлений использования инфраструктуры шахты, на примере шахты «Глубокая» ш/у «Донбасс» ГП «Донецкуголь», которая в ближайшие годы должна быть закрыта.

В настоящее время у шахты имеются подъездные железнодорожные и автомобильные пути и лесной склад. Лесной склад имеет территорию для хранения бревен, мостовой кран, бункер для отходов, су шилку для доски. При этом он оборудован шестирядной пилорамой, фуговальным станком. Это хоро шая материальная база для организации современного столярного цеха, который бы производил окон ные, дверные и межэтажные лестничные блоки, половую доску и многие другие деревянные изделия.

Таким образом, часть денежных средств, которые государство выделяет на закрытие шах ты, более разумно было бы использовать для создания дополнительных постоянных рабочих мест, а не так как это сейчас делается на практике, т.е. создаются временные рабочие места, ко торые рассчитаны только на период закрытия шахты.

Настоящая мощность лесного склада позволяет на его базе создать последующую техно логическую цепочку в виде столярного цеха. При этом для работы на них можно будет трудо устроить до 100 чел. Такой цех сможет перерабатывать 40–60 м3 леса и для этого понадобится около 500–1000 м2 производственных площадей, которые можно будет свободно подобрать из имеющихся производственных помещений шахты.

Для реализации этого проекта понадобится не менее 1,5–1,7 млн. грн. финансовых инве стиций. При этом вначале необходимо будет отремонтировать и подготовить производственные помещения, т.е. на ремонт здания и оборудование трех дополнительных сушилок потребуется 70 тыс. грн. Около 900–1000 тыс. грн. понадобится для приобретения оборудования с автоном ной вытяжкой (т.е. 2 фуговальных станка, 2 пилы циркулярных, 2 рейсмусовых станка, 2 фре зерных столярных станка, сверлильно-горизонтального и сверлильно-вертикального станков, шлифовально-ленточного продольного станка). До 30 тыс. грн. необходимо будет для покупки различных инструментов, пил и фрез.

Кроме помещений и оборудования, необходимо около 400 тыс. грн. на оборотные средст ва, из них до 250 тыс. грн. пойдет на заработную плату и отчисления. Около 100 тыс. грн. пона добится для первичной загрузки лесом лесного склада и четырех сушилок. Остальные 50 тыс.

грн. предусматривается на прочие расходы.

Таким образом, лесной склад и столярный цех смогут 1/3 часть изделий реализовывать в качестве сырой строительной доски и 2/3 части — в виде столярных изделий. При этом валовой доход предприятия составит 600–700 тыс. грн. с прибылью 70–80 тыс. грн. в месяц и средним заработком рабочих 1200–1500 грн./мес. Такие экономические показатели позволяют не больше чем за 2 года вернуть вложенные инвестиции.

РАСЧЁТ ТОЛЩИНЫ ОПЕРЕЖАЮЩЕЙ БЕТОННОЙ КРЕПИ * Студ. Хан А. Б., ДонНТУ, г.Донецк Известен способ сооружения наклонных эскалаторных тоннелей горизонтальными слоя ми [1]. Предлагается к рассмотрению дополнение к схеме проходки наклонного эскалаторного тоннеля горизонтальным забоем с возведением опережающей бетонной крепи изложенной в [2].

С учётом того, что параметры режущего органа щеленарезной установки остаются неиз менными в течении сооружения тоннеля на всю длину, тогда возможно исходить из того, что толщина щели, а следовательно и толщина первичной крепи из набрызг-бетона, также является параметром постоянным. Следовательно, параметры режущего органа будут зависеть от необ ходимой толщины опережающей бетонной крепи, которая в свою очередь будет равна необхо димой толщине в максимально опасной зоне.

Факторы, влияющие на толщину первичной крепи в идеальных условиях:

Н – глубина ведения работ, м;

R – радиус выработки (тоннеля), м;

b – длина заходки, м;

– объёмный вес, Н/м3;

– угол естественного откоса пород, град;

– угол наклона выработки, град;

– нормальное напряжение материала (набрызг-бетона), Па;

f – коэффициент крепости по Протодьяконову.

Предположим, что при строительстве тоннеля уже заданы Н, R и. А также известно, и f.

Нагрузку на крепь можно разложить с учётом угла наклона (рис.1). Тогда:

Р = Рверт · cos, Н/м, Т = Рверт · sin, Н/м.

Для расчёта вертикальной нагрузки Рверт можно применить две гипотезы:

1)Метод Бирбаумера (для грунтов):

H 2 90 Рверт = 2 RH 1 tg, Н/м, тогда:

tg 2R 2 Рис. 1. Разложение вертикальной нагрузки на составляющие.

H 2 90 2 RH 1 tg cos, Н/м.

tg Р= 2R 2 Данный метод применим при условии:

2R H, м.

2 90 tg tg 2)Метод проф. Протодьяконова (для твёрдых пород):

4 R, Н/м, тогда:

Рверт = 3f 4 R сos, Н/м.

Р= 3f Согласно [3] (рис.2) максимальный изгибающий момент в произвольном сечении:

Ммах= 90·10-3·Р·R2, Н·м.

Рис. 2. Эпюра изгибающих моментов.

Тогда: по Бирбаумеру:

Ммах= H 2 90 90 10 3 2 R 3H 1 tg cos, Н·м (зависит от и ).

tg 2R 2 по Протодьяконову:

4 R сos, Н·м. (зависит от f и ).

Ммах= 90 3f М мах = b h, аW = Т. к.:, W где: h – толщина первичной крепи (рис. 3), м;

W – момент внутреннего сопротивления материала, м3.

Рис.3. Элемент первичной крепи.

Тогда толщина первичной крепи:

6 M max h=,м.

b Для уменьшения толщины возможно укрепление первичной крепи анкерами в зонах наибольшего влияния изгибающих моментов.

* Научный руководитель – проф. Лысиков Б. А.

Библиографический список 1. // Метро и тоннели. 2002. №3, - с. 39-41.

2. Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений. Сб. на учн. трудов. - Донецк: «Норд - Пресс», Вып №11, 2005. - 100 с.

3. Шевченко Ф. Л. Задачи по механике упругих деформируемых систем: Учебное посо бие для вузов, часть 2 / – Киев: ИСИО, 1996. – 206 с.: ил.

4. Лысиков Б. А. и др. Строительство метрополитенов и подземных сооружений на под рабатываемых территориях: Учебное пособие для вузов, часть 1 / - Севастополь: «Вебер», 2003.

- 302 с.

УДК 622.016.3.112. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВЫПУСКА ПОРОДЫ ПРИ ПЕРЕКРЕПЛЕНИИ ВЫРАБОТОК НА ИХ ПОСЛЕДУЮЩУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ Доц. Петренко Ю.А., асп. Резник А.В., ДонНТУ, Донецк, Украина, студ. Новиков А.Н., ЮРГТУ, г. Шахты, Россия Опыт поддержания выработок после их перекрепления показывает, что состояние участ ков выработок, на которых при перекреплении происходило обрушение пород значительно ху же, чем на участках, где его не было. С целью оценки влияния выпуска породы при перекреп лении на последующую устойчивость выработки (увеличение размеров зоны неупругих дефор маций после перекрепления) решалась следующая задача.

Выработка круглой формы (рис. 1) пройдена в массиве однородных изотропных пород с объемным весом. Распределение напряжений на границе невесомой полуплоскости принято равнокомпонентным.

Выработка закреплена кре пью с реактивным сопротивлением Р. Радиус выработки при проведе нии - rв. К моменту начала работ по перекреплению вокруг выработки образовалась зона хрупкого разру шения с размером rр и продолжает формироваться зона пластического течения. Ее размер к началу пере крепления составляет r3. В резуль тате деформирования пород в зонах хрупкого разрушения и пластиче ского течения произошли смеще ния контура выработки и ее радиус к моменту перекрепления умень шился до r*в. Производится пере крепление выработки с расширени ем до первоначального размера, сопровождающееся обрушением пород на высоту hо (принято усло вие наибольшей высоты обрушения hо = rр - rв). Образовавшаяся по Рис. 1 Расчетная схема лость обрушения заполняется ма териалом с характеристиками сж и м. з. Требуется определить конечный радиус зоны пласти м. з ческого течения - r*3 (зоны неупругих деформаций), образующейся вокруг выработки после пе рекрепления).

При решении поставленной задачи были приняты следующие граничные условия:

r1 = P ;

при r = rв r1 = r 2 ;

при r = rр r2 = r3, * при r = r з r1, r 2, r 3 - соответственно радиальные напряжения на контуре выра где ботки, на границе между первой и второй зоной, и на границе между второй и третьей зоной.

Для определения конечного радиуса зоны неупругих деформаций r*3 воспользуемся уравнением предельного равновесия пород вокруг выработки.

d r r + = dr r (1) Тогда, приняв огибающую кругов Мора прямолинейной, уравнения предельного равно весия примут вид:

- на границе первой и второй зоны 1 (2 + 1) r1 = п ост (2) - на границе второй и третей зоны 2 (2 + 1) r 2 о (3) - в третьей зоне, за пределами области предельного равновесия 3 (2 + 1) r 3 (4) Запишем значения радиальных напряжений в пределах каждой из зон, с учетом характе ристик закладочного материала.

сжз сжз м. м.

) (r ) r1 = ( P +, (5) м. з 2 м. з 2 м. з 2м. з сжз п rв сжз п rp м. м. ост ост = Р + r2 + r, (6) r 2 rp 2 м. з 2 м. з в 2H + r r 3 = H (7) 2(1 + ) r Решая совместно уравнения (5), (6) и (7) с учетом граничных условий, окончательно по лучим 1 2м. з сжз п 2H + п м. з rp ост м. ост r3* = rp H P + сж + + (8) r 2(1 + ) 2 2 м. з 2 м. з в Конечный радиус зоны неупругих деформаций вокруг выработки, которая не перекреп ляется определяется по формуле:

2Н + п ост Н r3 = rв + (9) 2 Р + ост 2(1 + ) п Для оценки степени влияния вывалообразования при ремонте выработок на их после дующую устойчивость принят коэффициент k1, который показывает во сколько раз увеличива ется размер зоны неупругих деформаций после ремонта, сопровождаемого вывалообразованием по сравнению с конечным размером зоны неупругих деформаций вокруг выработки без ее ре монта:

* R k1 = (10) R Для ведения расчетов по формулам (8) и (9), (10) необходимо знать значения величин и м. з.

м. з сж Характеристика материала забутовки сжз и м. з определялась путем построения паспорта м.

прочности по данным, приведенным в работе [1].

Формула (8) получена из условия наличия контакта между забутовкой и породным кон туром в месте вывала после ремонта.

Если же такого контакта нет (то есть при r = rp, r = 0), формула (8) для определения ко нечного размера зоны неупругих деформаций после ремонта запишется в виде:

2 2Н + Н R3 = (rp ) ocт + * (11) 2(1 + ) n Значения коэффициента увеличения размеров зоны неупругих деформаций при ремонте выработки k1 для различных горно-геологических и горно-технических условий представлены на рис. 2.

Рис. 2 Графики зависимости коэффициента увеличения размеров зоны неупругих де формаций от размеров вывала:

1 – в качестве забутовки используются деревянные костры;

2 – нет контакта между забутовкой и породным контуром, образовавшимся после вывала Проведенные исследования подтвердили результаты шахтных экспериментов и показали, что обрушение породы, происходящее при перекреплении существенно влияет на по следующую устойчивость выработки. Поэтому особое значение приобретает технология пере крепления выработки, которая должна предупредить переборы породы и ее излишний выпуск при расширении. Если же обрушение произошло, необходимо заполнить образовавшиеся пус тоты [2, 3]. Одним из новых, перспективных направлений совершенствования технологии рас ширения выработок при ремонте, исключающей возможность обрушения, является создание предварительного распора, обеспечивающего самоподдержание пород на новом проектном контуре выработки до установки «новой» крепи.

Библиографические источники 1. Справочник по креплению горных выработок. Гелескул М.Н., Хорин В.Н., Ки селев Е.С., Бушуев Н.П. – М.: Недра, 1976, 58 с.

2. Руководство по ремонту подготовительных выработок. МУП УССР, ДонУГИ, Донецк, 1981. – 19 с.

3. Заславский Ю.З., Дружко Е.Б., Качан И.В. Инъекционное упрочнение гор ных пород. – М.: Недра, 1984. – 176 с.

УДК 622.281. СПОСОБ СОХРАНЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ВЫРАБОТОК НА ОСНОВЕ АКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННЫМ СОСТОЯНИЕМ ВМЕЩАЮЩЕГО МАССИВА («КРЕПЬ-ОХРАНА») Доц. Петренко Ю.А., асп. Резник А.В., студ. Светличный А.А., ДонНТУ, Донецк, Украина В настоящее время 91,3% выработок на глубоких шахтах Донбасса крепится металличе ской арочной податливой крепью, которая практически исчерпала свои возможности, так как не соответствует реальным условиям нагружения и часто деформируются.

Как система крепления, арочная крепь имеет ряд недостатков. Фактически, она не под держивает выработку до тех пор, пока вмещающие породы не разрушатся и не начнут смещать ся в выработку, нагружая рамы крепи. То есть, крепь работает в пассивном режиме и не препят ствует разрушению вмещающего массива. Кроме этого основными недостатками арочной кре пи являются:

1. Большая металлоемкость.

2. Крепь не включается в работу сразу после обнажения проектного контура выработки.

3. Невозможность полной механизации процесса крепления (затяжка рам и забутовка за крепного пространства производится вручную).

4. Традиционная конструкция арочной крепи не соответствует условиям ее нагружения (нет соосности между направлениями податливости крепи и наибольших смещений контура выработки).

Опыт поддержания выработок показывает, что обеспечить их нормальное эксплуатаци онное состояние в течение всего срока службы можно лишь путем использования несущей спо собности породного массива, вмещающего выработки.

Все это требует применения нетрадиционных видов крепи, которые бы обладали значи тельной несущей способностью, низкой материалоемкостью и трудоемкостью возведения, под давались бы высокой степени механизации, а также активно воздействовали на напряженно деформированное состояние вмещающего массива с целью вовлечения его в совместную рабо ту.

С учетом выше изложенных требований, ДонНТУ был предложен способ поддержания выработок «крепь-охрана».

Идея способа состоит в совмещении нагрузки вмещающего выработку массива от повы шенных напряжений с процессом крепления. Это позволяет использовать несущую способ ность породного массива и снизить материальные и трудовые затраты на проведение и поддер жание горных выработок.

Сущность способа (рис. 1) заключается в образовании вокруг выработки, на заданном удалении от ее контура, зоны пониженных напряжений путем взрывания камуфлетных зарядов ВВ в трубчатых анкерах. При этом энергия взрыва расходуется на образование зоны разгрузки и развальцовывание анкеров в шпурах. Ненарушенный приконтурный массив, усиленный анке рам, выполняет роль крепи.

Рис. 1 Схема проведения выработки при применении способа поддержания «крепь охрана»

С целью оценки эффективности этого способа были проведены лабораторные, аналити ческие и шахтные исследования. Лабораторные исследования показали, что при определенном размере породного целика и ширине зоны нарушенных пород, ограничивающей вокруг выра ботки размер зоны неупругих деформаций, суммарный отпор крепи, породного целика и пород, находящихся в пределах нарушенной зоны, будет равен напряжениям, действующим в ненару шенном массиве на границе с зоной неупругих деформаций. Это позволит в 2-3 раза снизить смещения контура выработки по сравнению с традиционным способом крепления.

Для определения ширины породного целика и зоны нарушенных пород с помощью методов предельного равновесия решалась осесимметрическая задача, в ре зультате чего была получена зависимость для определения смещений контура выработки при применении способа поддержания «крепь-охрана»:

3 сж r 1 3 2bH + сж U= Po ) к + ( rк х b + 4E K з rк 4E, 1/ B 2H 2br * + сж х (rк2 1) + Po (rк2 + 1) + сж rк * сж к х сж 2(b + 1) 2b b K з где Е – модуль упругости пород, МПа;

сж - прочность пород на одноосное сжатие, МПа;

kз – коэффициент запаса прочности;

Ро – отпор крепи, МПа;

rк – радиус внешней границы породного целика, м;

b – интервал между рядами анкеров, м;

– удельный вес пород, МН/м3;

Н – глубина заложения выработки, м;

сж – остаточная прочность пород, МПа.

* В качестве оптимальных параметров способа, длины анкеров, расстояния между ними и длины разгрузочных шпуров принимались такие, которые при определенном размере породного целика lц и ширине зоны разгруженных пород l рп обеспечивают минимальные смещения контура выработки.

С целью проверки расчетных параметров способа и оценки его эффективности были проведены промышленные испытания. Испытания вели в два этапа при проведении глав ного полевого конвейерного уклона гор. 100-450 м шахты «Красногвардейская» ПО «Макеев уголь» на участке протяженностью 40 м. На первом этапе проверяли работоспособность взры вораспорной анкерной крепи и расчетные параметры способа. Затем оценивали влияние спосо ба на устойчивость вмещающего выработку массива и его экономическую эффективность.

Главный полевой конвейерный уклон проводили буровзрывным способом и кре пили металлической арочной податливой крепью с железобетонной затяжкой площадью сече ния в свету 13,8 м3 с шагом установки 1 м. Угол наклона выработки 140. Вмещающие породы устойчивые, предел прочности на одноосное сжатие 40-100 МПа. Шпуры бурили установкой СБУ-1 и перфоратором ПР-25. В качестве ВВ использовали угленит Э-6.

Расчетные параметры способа поддержания «крепь-охрана» приведены в табл. 1.

Таблица 1 – Расчетные параметры способа «крепь-охрана»

Прочность Масса Шаг Длина Размер Размер пород сж, МПа заряда ВВ анкеров b, анкера l анк, целика, lц, м разгрузочной зоны пород Q, кг м м l р п, м 40 0,9 1,5 3 1,6 1, 70 0,6 1,5 2,5 1,2 1, 100 0,6 1 2 1 В процессе испытаний размеры приконтурного целика и зоны разрушенных пород контролировали с помощью прибора РВШ-4, усилие раскрепления анкера в массиве пород из меряли прибором ПАК конструкции ДонУГИ. Эффективность способа оценивали по результа там инструментальных наблюдений за смещениями массива на замерных станциях, оборудо ванных контурными и глубинными реперами.

В процессе промышленных испытаний установлено, что разработанная конструк ция анкера надежно раскрепляется в массиве горных пород, несущая способность его 40-60 кН.

Ширина зоны разгрузки и размер приконтурного породного целика равны соответственно 1-1, и 1,1-1,6 м, что совпадает с расчетными параметрами. Использование этого способа позволяет повысить устойчивость вмещающего выработку массива, снижая смещения контура в 2-3 раза.

УДК 624.138.24:622. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАСТВОРОВ ДЛЯ ШАХТНОГО И ПОДЗЕМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА Проф. Дружко Е.Б., доц. Шарабарин А.Г., студ. Дуванский П.С., ДонНАСА, г. Макеевка В практике шахтного и подземного строительства широкое распространение для укреп ления выработок получили бетоны и растворы на основе цемента. Они используются для возве дения монолитных бетонных и набрызгбетонных крепей, изготовления элементов сборных кре пей (блоков, затяжек, лотков водоотливных канавок), тампонажа закрепного пространства и инъекционного упрочнения трещиноватых пород. Многолетний опыт применения в качестве вяжущего портландцемента позволил выявить ряд его недостатков. Тампонажные и инъекци онные растворы на его основе обладают низкой седиментационной устойчивостью и прони кающей способностью.

Перспективой совершенствования растворов на гидравлическом вяжущем, является ис пользование в них в качестве заменителя цемента и активных добавок побочных продуктов или отходов местных производств, что к тому же будет способствовать решению вопросов охраны окружающей среды.

Совершенствование велось по двум направлениям.

Использование в тампонажных растворах и бетонных смесях дополнительной пыли (продукт газоочистки производства металлургического доломита).

Разработанные на основе доломитовой пыли растворы для тампонажа закрепного про странства и инъекционного упрочнения пород по сравнению с цементно-песчаными обладают следующими преимуществами: низкой стоимостью, малым водо-пылевым отношением, боль шей подвижностью и седиментационной устойчивостью. Вышеуказанные растворы прошли все стадии лабораторных и натурных исследований и доведены до уровня промышленного внедре ния, а их применение регламентировано соответствующим «Руководством…».

Другим перспективным направлением ресурсосбережения и улучшения экологической обстановки в Донбассе является использование высокоминерализованных шахтных вод вместо бишофита (MgCl2) в магнезиальных растворах. Проведены исследования с искусственными рассолами, которые могут быть получены из деминерализационных установок, а также с водой из шахтных отстойников.


Испытания 130 образцов из магнезиальных растворов различного состава (порошок маг незитовый каустический ПМК-75 + вода из отстойников шахты «Красноармейская-Западная № 1») показали, что прочность тампонажного камня на 90 сутки доходит до 20 МПа.

Поскольку каждая шахта имеет свой состав и концентрацию солей подземных вод, кото рые изменяются с вводом в действие новых горизонтов, то говорить о каких-то общих рекомен дациях по составу магнезиальных растворов не имеет смысла. В каждом конкретном случае не обходимо определять химсостав воды и экспериментально подбирать наиболее оптимальное соотношение компонентов раствора.

УДК 624.191: ШТОЛЬНЯ ДЛЯ ОПОЛЗНЕОПАСНЫХ СКЛОНОВ Проф. Дружко Е.Б., доц. Фролов Э.К., студ. Дуванский В.С., ДонНАСА, г. Макеевка Среди оползнеопасных территорий встречаются территории или отдельные участки, ко торые представляют собой т.н. «прислоненные откосы». На таких участках тело оползня состо ит из наносных, элювиальных пород или насыпных грунтов, а поверхность скольжения опреде ляется их контактом с материковым скальным массивом.

Одним из эффективных технических решений, предотвращающих сползание таких отко сов, является устройство в теле возможного оползня штольни, выполняющей роль анкера. Пор тал штольни представляет собой подпорную стенку, которая тянется до следующей штольни или конца оползневого участка, а замковая часть заглубляется в материковый массив и выпол няется в виде плиты-диафрагмы или камеры. Штольня крепится кольцевой железобетонной крепью, в которой основная арматура представляет собой продольные стержни или канаты, работающие на растяжение и рассчитанные на удержание сползающего массива. По длине штольни можно устраивать дополнительные диаграммы, горизонтальные штольни и ка меры, соединять ее вертикальными стволами с поверхностью.

Таким образом предлагаемое техническое решение позволяет:

- создать мощную анкерную систему корневидного типа, выполняющую противоополз невые функции;

- использовать построенные сооружения в качестве подземной инфраструктуры, выпол нять роль транспортных выработок и дренажной системы.

Оглавление Борщевский С.В., Лабинский К.Н., Галечко С.Ю., Прокопов А.Ю.

Создание единой электронной базы «Горное дело» - прогрессивная форма досту па к научно-технической информации Шкуматов А.Н.

О шахтостроительной специальности и ее выпускниках Vlastimil Hudeek, Borshevskiy Sergey, Moroz Tatyana Сoal self-ignition and evaluation of proposals for anti-ignition prevention by flushing of caved areas of stopes Худечек В., Шкуматов А.Н., Мороз О.К., Скоробагатая А.Ю.

Обоснование параметров шпурового вкладыша для обеспечения его устойчиво сти Прокопов А.Ю., Богомазов А.А., Пшеничнов С.А.

Применение петлевых конструкций крепления хордальных расстрелов в стволах, пройденных в сложных горно-геологических условиях Васин Т.М.

Упрочнение строительных конструкций зданий на основе применения анкеров и полимербетона Должиков П.Н., Шубин А.А., Легостаев С.О.

Исследование фильтрационных свойств материала гидрозакладки Калякин С.А., Дейнека С.Т.

Локализация выбросов угля и газа при проведении подготовительных выработок Шубин А.А., Легостаев С.О.

Анализ эффективных способов закладки подземных пустот Прокопов А.Ю., Мирошниченко М.А., Новиков А.Н.

Определение области применения консольно-распорных и блочных армировок исходя из максимально допустимых напряжений в конст рукциях Дмитриенко В.А., Дмитриенко Т.В., Панченко В.В., Бадалян Г. Г.

Моделирование деформирования массива грунта в зоне заделки грунтовых анке ров Шкуматов А.Н., ДариенкоА.Н., Тимакова Э.В.

Обоснование поправочных коэффициентов на расстояние от заряда вв до носка баллистического маятника и на длину шпурового вкладыша Прокопов А.Ю., Балдин А.А.

Автоматизация разработки паспортов буровзрывных работ при проходке горных выработок Шкуматов А.Н., Мавроди А.В., Антипов В.И.

Обоснование поправочного коэффициента на массу шпурового вкладыша Плешко М.С., Прокопов А.Ю., Басакевич С.В.

Исследование надежности узлов крепления безрасстрельной армировки в глубо ких вертикальных стволах Страданченко С.Г., Плешко М.С., Армейсков В.Н.

Пути обеспечения безаварийной эксплуатации глубоких вертикальных стволов Бадалаха.І.К, Полуніна І.В., Швецова М.Б.

Принципи визначення деформативних характеристик грунтів за роздільного роз рахунку переміщень, викликаних обємними і зсувними деформаціями Гузченко В.Т., Купрій В.П., Силка А.О.

Способ повышения устойчивости насыпей и откосов Петренко В.Д., Тютькин А.Л., Самчук Т.И.

Численный анализ взаимовлияния двух параллельных выработок Тютькин А.Л., Куприй В.П., Кавун Д.А.

Исследование влияния технологических процессов на напряженно деформированное состояние колонной станции Цепак С.В., Гладкий В.В., Максютенко А.С.

Методологія ідентифікації геомеханічних процесів в розрахунках навантажених відкосів Корсаков Д. В.

Защита сооружений при изменении гидродинамической ситуации на территории закрываемых шахт Фесенко Э.В.

Моделирование потери устойчивости слоистых пород почвы Шульгин П.Н.

Экспериментальное изучение механического действия взрыва заряда на модели Андрєєв М.Б.

Моделювання гузопотоків через підземні виробки при функціюванні системи ка р'єр-шахта Сергєєва А.А.

Удосконалення методики визначення навантаження на кріплення гірничих виро бок Гречкин А.Б., Заблудин И.И.

Инновации в технологиях крепления скважин большого диаметра Заблудин И.И., Гречкин А.Б.

Особенности технологии реконструкции армировки вертикальных стволов гор норудных предприятий Борщевский С.В., Пасиченко К.Ю.Баклыков С.Н.

К вопросу о интенсификации проходки вертикальных стволов Выгодин М.А., Григорьев А.Е., Старотиторов И.Ю.

Обоснование геометрических параметров охранных угольных целиков Гапеев С.Н., Ступа М.А.

Методика определения рационального местоположения одиночной выработки, расположенной в слоистом массиве в условиях возможной потери устойчивости почвы Масленников Е.В., Солодянкин А.В., Якимов С.А.

Шахтная апробация оперативного прогноза зоны геологического нарушения аку стическими сигналами Батечко Д.П., Мартыненко С.В.

О необходимости оптимизации конструкции узла податливости металлической крепи Солодянкин А. В, Мацилецкий Д.В.

Определение перемещений на контуре выработки с учетом объемного расшире ния пород в зоне неупругих деформаций Старотиторов И.Ю.

К вопросу об устойчивости подземных выработок, пройденных в трещиноватом породном массиве Терещук Р.М., Терещук О.М., Іванов О.С.

Шахтні дослідження способу охорони та підтримання підготовчих виробок у зоні впливу очисних робіт Ступа М.А.

Повышение эффективности термического рыхления агрегированных сыпучих грузов Пашко А.Н.

Влияние структуры породного массива на устойчивость капитальных горных выработок Коваленко В.В., Гапеев С.Н., Шкурко А.В.

Рациональное использование низкопотенциальной тепловой энергии в условиях угольных шахт Украины Молев М.Д., Меркулов А.В., Лиманский Д.В.

Определение геомеханических параметров углевмещающего массива методами шахтной геофизики Мирошниченко В.Т., Анушина Н.П., Высоцкий А.А., Атяпина Е.В., Кузь менко Ю.М.

Дополнение к схеме регенеративного респиратора на сжатом кислороде для по лучения питьевой воды Болотов А.П., Моисеенко Е.В., Николаенко В.В., Сочивкина А.В.

Влияние неустойчивой кровли на технологические процессы в шахте и сдвиже ние горных пород Моисеенко Е.В., Румянцева С.В.,. Богуш Д.В., Ильченко Т.О.

Разработка наблюдательных станций для оценки устойчивости шахтных копров в процессе их эксплуатации Дмитриенко В.А., Сущик С.А., Казак О.Ю.

Исследование процессов гидратации растворной смеси на ранних сроках тверде ния Костюк И.С., Голубева Н.М.

Рекомендации по повышению экономической эффективности работы ЗАО «Ма кеевкокс»

Костюк И.С., Власенко А.В.

Основные направления улучшения организации труда на шахте «Южнодонбас ская №1»

Харин С.А., Борщевский С.В., Каргополов С.

Определение оптимальных затрат времени на строительство горизонтов в усло виях реконструкции шахт Макаров В.В., Опанасюк А.А., Ксендзенко Л.С., Опанасюк Н.А., Гнитиенко В.В.

Реверсивный характер деформаций образцов горных пород при сильном сжатии и его моделирование Ксендзенко Л.С., Опанасюк А.А., Ушаков А.А., Опанасюк Н.А., Гнитиенко В.В.

Математическая модель и механизм явления периодического осцилляционного деформирования сильно сжатых образцов горных пород Опанасюк А.А.

Периодический осцилляционный характер деформирования образцов сильно сжатых горных пород Дрюк А.А., Борщевский С.В., Булгакова О.

Значение оптимизации гидроизоляционных свойств крепи вертикальных вырабо ток Мартыненко С.В., Минеев А.С.

О прогностической системе управления горным предприятием Бабичев В.А., Пилипченко Е.С.

Новые способы гидроизоляции выработок на соляных шахтах Бабичев В.А., Екасев М.А.

Разработка новых тампонажных растворов для борьбы с притоками воды в вер тикальные стволы шахт Усаченко В.Б., Борщевский С.В., Светличный А.А.

Упрочнение пород с помощью анкеров Усаченко В.Б., Годына С.Н., Борщевский С.В.

Новое направление по созданию анкерной крепи Левит В.В., Борщевский С.В., Усаченко В.Б., Яковец Д.В.

Геомеханическое обоснование применения анкерной стяжной крепи для повы шения устойчивости породного массива Минеев С.П., Формос В.Ф., Гнетнев С.В.

Особенности проходки вертикальным стволом выбросоопасного пласта Сирачев А. Ж., Борщевский С. В.

К вопросу обоснования параметров технологии армирования вертикальных ство лов шахт Рублева О. И., Зюзюкина Л.А.

Современные тенденции в проектировании музея угольной промыш ленности Зюзюкина Л.А.

Проект музея угольной промышленности Рублева О.И., Балдин А.А.

Новые технологии в строительстве Лабинский К.Н., Купенко И.В., Баклыков С.Н.

Влияние способов расширения передовой выработки снизу вверх на качество контуривания при комбинированной технологии проходки стволов Лабинский К.Н., Самощенко А.В., Достлев Ю.С., Купенко И.В., Лабинский Н.Н.

Комплексный подход к исследованию быстропротекающих процессов Купенко И.В., Лабинский К.Н., Коротун Ю.В.

Методика оценки экономического эффекта от внедрения новых технологий при проходке вертикальных шахтных стволов Лысиков Б.А., Мордич Д.В.

Расчет параметров способа предотвращения выбросов породы и газа при прове дении выработок Купенко И.В., Лабинский К.Н., Коростылев А.В.

Возможные причины возникновения отказов шпуровых зарядов вв в условиях проходки вертикальных шахтных стволов и пути их предупрждения Лысиков Б.А., Комышан И. А.

Строительство тоннелей под водными преградами по технологии сухого дока Лысиков Б.А., Комышан И.А К вопросу использования подземного пространства Лысиков Б.А., Стрельцов М.Н.

Подземное сооружение для создания банка семян планеты земля Лысиков Б.А., Гнетнев С.В.

Проект киевских тоннелей под Днепром Усаченко В.Б.

Новые конструкции анкерных стяжных крепей для большепролетных выработок Лысиков Б.А., Гриневский В.В.

Совершенствование технологии сооружения стволов по выбросоопасным песча никам Ведмедев А.В.

Оценка влияния подпора целиков на состояние потолочины камер виброакусти ческим способом Лысиков Б.А., Светличный А.А.

Способ охраны вертикальных стволов от горного давления Якушин А.Е.

Способ уплотнения стыков грунта взрывом Шкуматов А.Н., Харитоненко О.Е.

Расчет поправочных коэффициентов при использовании разных типов вв Дрюк А.А., Борщевский С.В., Формос В.Ф., Ляшенко Н.А.

Исследование коррозионной стойкости бетонной крепи вертикальных стволов Лысиков Б.А., Ламбринов В.В.

Супербункер Германии – ядерное убежище немецкого правительства Костюк И.С., Безсонов Р.Е.

Использование инфраструктуры закрывающейся шахты для создания дополни тельных рабочих мест Хан А.Б.

Расчёт толщины опережающей бетонной крепи Петренко Ю.А., Резник А.В., Раевский Д.И.

Оценка влияния выпуска породы при перекреплении выработок на их после дующую устойчивость Петренко Ю.А., Резник А.В., Светличный А.А.

Cпособ сохранения устойчивости выработок на основе активного управления на пряженно-деформированным состоянием вмещающего массива («крепь-охрана») Дружко Е.Б., Шарабарин А.Г., Дуванский П.С.

Cовершенствование растворов для шахтного и подземного строительства Дружко Е.Б., Фролов Э.К., Дуванский В.С.

Штольня для оползнеопасных склонов Подписано в печать Формат 60х90/16:

Усл. печ. листов. Бумага PolSpeed. Тираж 300. Заказ.

Отпечатано в цифровой лазерной типографии «Норд – пресс».

Адрес: г. Донецк, б. Пушкина 23.

Тел: (062) 342-14- Уважаемые коллеги!

Кафедра «Строительство шахт и подземных сооружений» Донецкого национального технического университета проводит Международную научно техническую конференцию молодых ученых, студентов и аспирантов по проблеме «Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений».

Приглашаем научных работников, магистров, аспирантов и студентов Вашей кафедры принять участие в работе конференции, которая состоится 12 14 апреля 2006 года.

Режим работы конференции: 12 апреля - заезд, поселение и регистрация.

13 апреля в 9.00 в IX учебном корпусе, ауд. 9.413 - проведение пленарного заседания и работа секций. 14 апреля в 9.00 подведение результатов и закрытие конференции.

Тезисы докладов объемом 1-3 страницы будут опубликованы в сборнике трудов конференции к началу проведения конференции.

Для удобства издания просим удовлетворить условия:

1. текстовый редактор Microsoft Word не ниже версии 7.0;

2. шрифт Times New Roman Cyr. Размер шрифта 14, одинарный интервал;

3. абзацы задаются в меню «Абзац» (1,25);

4. название разделов отделяются от основного текста пустой строкой;

5. рисунки передаются отдельно и в тексте. Подписи рисунков выполнять в Win Word!;

6. таблицы приготовить с учетом сжатия текста до формата А5.

7. Формулы в тексте должны быть выполнены в приложении Word «Equation». Формулы нумеруются (справа в круглых скобках, не отступая от правого поля) только в том случае, если на них в тексте имеются ссылки. Между крайними знаками формулы и текстом должен выполняться один межстрочный интервал.

Тезисы докладов Вы можете выслать электронной почтой по адресу: const@mine.dgtu.donetsk.ua borshevskiy@gmail.com Мы будем признательны, если Вы сделаете это до 23 февраля 2006 г.

Наш адрес: проф. Лысикову Б.А., лоц. Борщевскому С.В., кафедра СШ и ПС, ул. Артема, 58, ДонНТУ, корп. 9, каб. 414. г. Донецк – 00. Украина, 83000.

Члены редакционной коллегии проф. Лысиков Б.А.

доц. Борщевский С.В.

Образец набора и компоновки статьи УДК 622.252. ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗВЕДЕННЯ МОНОЛІТНОГО БЕТОННОГО КРІПЛЕННЯ ШАХТНОГО СТВОЛУ К.т.н. Борщевський С.В., асп.Дрюк А.А., студ.Новіков С.О. ДонНТУ, г.

Донецк У сучасних умовах ринкової економіки великого значення набуває використання належного високопродуктивного оснащення з раціональними витратами енергії при поліпшеній якості для зведення монолітного бетонного кріплення вертикальних шахтних стволів з застосуванням пересувної опалубки [1]. Для виконання цієї А актуальної задачі науковцями і студентами кафедри БШіПС ДонНТУ розроблений пристрій для зведення монолітного бетонного кріплення у шахтних стволах.

-------------------------------------- ( ) n 2 р 2 д Kр m V л(б) л(б) = P, (1) h где – зазор на сторону между рабочими или предохранительными направляющими скольжения и проводником;

Рис.1 – Схема подачі Кр – коэффициент влияния типа рабочих направляющих подъемного сосуда, Кр =1,0 при жестких направляющих скольжения, Кр = 0,85 – при бетонної суміші за упругих роликовых направляющих;

опалубку у стволі ………… -------------------------------------- Таблица 1 Значения коэффициента поверхностного натяжения в Дж/м2, размеров разлетающихся частиц в мкм, начальных скоростей движения в м/с и отношения масс для Параметры Вещество d v m2/m SiO2 0,137 29,5 613 1/ H2O 0,075 20,0 536 1,35/1, SiO2+H2O 0,048 16,1 280 1,68/1, Библиографический список 1. И.С. Стоев, П.И. Стоев Технология и организация строительства вертикальных стволов шахт. Донецк, ЦБНТИ, 1994. с. 130, рис. 4.22.

2. Авторское свидетельство СССР № 1081352, кл. Е 21 D 5/04 БИ №11 от 23.03.84г.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.