Файл: Кравченко Г.И. Облегченные крепи вертикальных выработок.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.06.2024

Просмотров: 114

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

го

 

1

2

3

1

1

2

3

1

1

2

3

1

 

 

Диаметр 1м

Диаметр 6м

Диаметр 8м

 

|

|

Обычное взрывание

 

Контурное Взрывание

Рис.

77.

Технико-экономические

показатели

сооружения

ство­

лов

при

использовании

бетонной

1, набрызгбетонной 2,

комби­

 

 

 

нированной 3 и штанговой 4 крепей:

 

 

 

а — показатель экономичности; б — трудоемкость крепления: в — приведен ­ ные затраты ; г — годовой экономический эф ф ект

ней может достигать весьма существенной величины, сопоставимой с прямыми затратами на сооружение выработки; она в значительной мере зависит от вида применяемой крепи и ее параметров. В табл. 36 при­ ведены исходные данные и результаты определения ве­ личины депрессии при н= 8 м/с.

Т а б л и ц а 3 6

Сечение с т в о ­

а - 1 0 — 4

L

 

Лд

 

Q 2

ла в свету , м*

D 5

 

 

Бетонная крепь

 

 

1 2 , 5 7

4

0 , 4 8 9

10 0 9 6 , 2 3

1 3 , 1 0

2 8 , 2 7

4

0 , 0 6 5

51 0 6 6 , 6 4

8 , 6 9

5 0 , 2 7

4

0 , 0 1 5

161 7 3 2 , 5 6

6 , 4 6

 

[Набрызгбетонная крепь

 

1 2 , 5 7

6

0 , 4 8 9

10 0 9 6 , 2 3

1 8 , 1 8

2 8 , 2 7

6

0 , 0 6 5

51 0 6 6 , 6 4

1 2 , 7 9

5 0 , 2 7

6

0 , 0 1 5

161 7 3 2 , 5 6

9 , 7 0

 

 

Штанговая крепь

 

 

1 5 , 1 0

8

0 , 3 1 0

1 4 6 2 0 , 0 0

2 3 , 9 7

3 4 , 0 0

8

0 , 0 3 9

7 5 6 3 0 , 0 0

1 5 , 8 8

6 1 , 5 0

8

0 , 0 0 9

2 3 9 1 0 0 , 0 0

1 1 , 9 5

1 2 , 9 1

7

0 , 4 0 7

10 6 5 0 , 0 0

1 9 , 1 9

2 9 , 2 0

7

0 , 0 5 9

5 4 5 7 0 , 0 0

1 4 , 7 3

5 1 , 7 5

7

0 , 0 1 4

171 4 0 0 , 0 0

1 0 , 2 8

 

Комбинированная крепь

 

1 2 , 5 7

6

0 , 4 8 9

10 0 9 6 , 2 3

1 8 , 1 8

2 8 , 2 7

6

0 , 0 6 5

51 0 6 6 , 6 4

1 2 , 7 9

5 0 , 2 7

6

0 , 0 1 5

161 7 3 2 , 5 6

9 , 7 0

Монолитная

бетонная крепь

наиболее экономична

в аэродинамическом отношении,

 

все

остальные

виды

крепи следует

совершенствовать для

снижения

коэф­

фициента а.

 

 

 

 

 

 

Как известно, основным показателем сравнительной

экономической

эффективности

капитальных

сложений

является

минимальное значение

приведенных

затрат в

расчете

на

одинаковый годовой

объем выпускаемой

продукции

или

на ее единицу

(«Отраслевая

методика

определения экономической эффективности механизации и автоматизации производственных процессов в угольной промышленности». М., «Недра», 1971). В данном случае приведенные затраты по каждому варианту — это сум­

195


ма годовых затрат С иа проветривание и ремонт [по­ следнее не учитывается из-за отсутствия достаточного количества данных; можно отметить, что при облегчен­ ных крепях эти затраты значительно меньше, чем при бетонной (см. главу VI)] и первоначальных затрат К на проведение и крепление выработок, отнесенных к 1 м и приведенных к одинаковой размерности с помощью нормативного коэффициента эффективности

с + Enk = min.

(116)

Размер годового экономического эффекта на 1 м вы­

работки определяется по формуле

 

3 = (Cl- c 2) - £ H(fe2- U

(117)

где С\ и с2 — себестоимость 1 м ствола до и после внед­ рения облегченной крепи, руб.; kx и k2— удельные капи­ тальные вложения на 1 м ствола до и после внедрения облегченных крепей, руб.

Возведение облегченных и обычных крепей можно выполнять при использовании одинакового оборудова­ ния, только в первом случае добавляется набрызгбетономашина, а во втором — опалубка, стоимость которых примерно одинакова. Поэтому формула принимает вид

Э = — с2.

Из рис. 77, в видно, что облегченные крепи более экономичны и обеспечивают минимальные приведенные затраты. Из рис. 77, г видно также, что годовой экономи­ ческий эффект на каждом 1 м ствола достигает значи­ тельной суммы, особенно при переходе от обычной тех­

нологии с применением бетона

к

облегченным

крепям

в сочетании с контурным взрыванием.

оценить

На основе данных результатов

возможно

ориентировочно экономическую

эффективность

приме­

нения облегченных крепей в вертикальных выработках в целом по стране.

Согласно данным Н. М. Покровского, динамика рас­ пределения диаметров стволов, намечавшаяся к строи­ тельству до 1970 г. примерно следующая: от 3,5 до

5 м — 25%; от 5,5 до 7 м — 55%; от 7,5 до 8,5 м и бо­ лее— 20%. Тогда, считая, что экономические показате­ ли у стволов диаметром в указанных диапазонах при­ мерно такие же, как у стволов диаметром соответствен-

196


но 4, 6, 8 м, получим, что обеспечивается экономия на каждом 1 м ствола при переходе на контурное взрыва­

ние и крепь: бетонную

0,25-60,40 + 0,55-136,87 + 0,20Х

Х230,11 = 136,39

руб.;

комбинированную

0,25-87,01 +

+ 0,55 • 178,08 + 0,20 • 335= 186,69

руб.;

штанговую

0,25-98,84 + 0,55-227,76 + 0,20-424,48 = 234,88

руб.; на-

брызгбетонную

0,25 -81,64 + 0,55 • 173,09 + 0,20 • 329 • 50 =

= 181,40 руб.

 

 

 

 

Преимущества облегченных крепей не ограничива­ ются вышеизложенным. Полное определение их тех­ нико-экономической эффективности охватывает боль­ шой комплекс вопросов и в конкретных условиях мо­ жет стать предметом специального исследования.

При использовании облегченных крепей все их пре­ имущества не всегда полностью реализуются и не всегда учитываются. Тем не менее, опыт, накопленный пред­ приятиями при креплении и ремонте выработок облег­ ченными крепями и их эксплуатации, убедительно по­ казывает их достоинства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе изложены результаты исследований, свя­ занных с оценкой и повышением технико-экономической эффективности применения облегченных крепей в верти­ кальных выработках. Дальнейшие исследования пред­ ставляется целесообразным выполнять в следующих направлениях:

1)изучение возможностей совместного применения штанговой и набрызгбетонной крепей в зоне влияния очистных работ в неустойчивых горных породах;

2)исследование влияния покрытия из набрызгбетона на напряженное состояние и процесс развития зоны не­ упругих деформаций в приконтурном массиве выработки для уточнения методов расчета параметров этой крепи;

3)совершенствование технологии и расширение об­ ласти применения предварительной цементации и дру­ гих способов тампонажа горных пород при сооружении вертикальных выработок, что приведет к значительному расширению области применения облегченных крепей в таких условиях;

197


4)исследование взаимодействия облегченных кре­ пей с упругоползучими породами, окружающими горную выработку;

5)детальное исследование работы армировки в ство­ лах с облегченной крепью и разработка технологиче­ ских схем армирования;

6)изучение реологических свойств набрызгбетона. Целесообразность более широкого применения об­

легченных крепей в вертикальных выработках несом­ ненна. Выполнение большого числа исследовательских, конструкторских и проектных работ, связанных с расши­ рением области их применения и созданием надежных способов расчета, усовершенствованием технологии воз­ ведения и улучшением технико-экономических показа­ телей, вполне оправдывается малой материалоемко­ стью, технологичностью этих видов крепи, высокой про­ изводительностью труда при их возведении и большим объемом сооружаемых и намечаемых к сооружению вер­ тикальных выработок самого различного назначения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А б р а м с о н X.

И. Крепление

стволов

пневмобетоном мето­

дом безопалубочного

бетонирования. — В

сб.:

«Проектирование и

строительство угольных предприятий»,

М.,

«Недра», № 69, 1964.

2.А п у н е в и ч Е. В. Опыт производства торкретных работ в туннеле в условиях обильного притока напорных грунтовых вод. — «Гидротехническое строительство», 1957, № 5.

3.А р м и р о в к а вертикальных стволов шахт при применении

крепи облегченной

конструкции.

М.,

 

Цветметинформация,

 

1967.

Авт.: В. К. Масиин,

С. А. Атманских,

 

В. А. Рубцов,

Н. А. Суха­

рева.

 

 

С. А., В а г и н А. А.

Опыт

применения

на-

4. А т м а н с к и х

брызгбетона

на

медных

рудниках

Урала.

М.,

Цветметинформа­

ция, 1967.

 

 

И. В., Р у п п е

н е й т

К. В. Прочность

неза­

5. Б а к л а ш ов

крепленных горных выработок. М., «Недра»,

1965.

 

 

 

взрывание

6. Б а р о н Л. И., К л ю ч н и к о в

А. В. Контурное

при проходке выработок. Л., «Наука», 1967.

Д.,

К у з и н

Б. Н. Вос­

7. Б е к е т о в

А.

К-, К о з а р е н к о

 

И.

становление монолитной бетонной крепи в вертикальном

стволе

шахты. — «Горный журнал», 1967, № 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Б е л я е в

В. Ф., П я с т о л о в

А. В. Механические и физико­

химические

способы

укрепления горных

пород.

М., «Недра»,

1967.

9. Б о л х о в и т и н о в

С. И. Анализ

новой

технологий

проход­

ки вертикальных

стволов

шахт.— В

сб.:

«Техника

и технология

разработки полезных ископаемых», М., «Недра», 1966. (Труды

НИИОГР, вып. 5).

А. А. Новые методы расчета

параметров

штан­

10.

Б о р и с о в

говой крепи. М., Госгортехиздат, 1962.

А., К а с п а р ь -

11.

Б у л ы ч е в

Н. С., Т у р ч а н и н о в И.

я н И.

В. Выбор рациональной конструкции крепи шахтного

ствола

на Сопчинском месторождении. — В сб.: «Физика и технология раз­ работки недр». М., «Наука», 1965.

12. В з а и м о д е й с т в и е массивов горных пород с крепью вертикальных выработок. М., «Недра», 1966. Авт.: Г. А. Крупенни-

ков, Н. С. Булычев, А. М. Козел, Н. А. Филатов.

13. В л и я н и е железобетонных

штанг на сопротивляемость

системы крепь — порода воздействию

динамических нагрузок. —

«Горный журнал», 1971, № 12. Авт.: Г. И. Кравченко, В. К. Воро­ нин, А. С. Ефремовцев, В. С. Николаев.

14. В о в к А . А., X а р и т о н о в В. Н. Проходка стволов в связ­

ных грунтах методом

уплотнения

их

взрывом. — «Шахтное строи­

тельство», 1968, № 9.

С. Внедрение

набрызгбетонной

крепи на

15. В о р о и и н

В.

рудниках цветной

металлургии. М.,

Цветметинформация,

1970.

199


16. В р е м е н н а я инструкция по креплению горных вырабо­ ток пневмобетоном с применением машины БМ-60. Изд. ЦНИИПод-

земшахтострой,

1963.

17. Г а л а х

о в В. В., К. а с п а р ь я и Э. В. Изучение физико-

механических свойств пород Сопчмиского месторождения. Л., изд. ВНИМИ, 1966. («Труды ВНИМИ», вып. 63).

18.

Г о д ф р и Д. Теория

упругости

и пластичности. Киев,

«Бу-

д1вельник», 1969.

Ш т у м п ф

Г. Г., Ст р ы г н и

Б. И.

19.

Г о р б а ч е в Т. Ф.,

Применение анкерной крепи в подготовительных выработках. Ново­ сибирск, «Наука», 1972.

20. Д ю ж е и к о М. Г., Р а й г о р о д с к и й А. И. Шприц-бетон.

М., Стройиздат, 1967.

и ее

21.

Е р ж а но в Ж- С. Теория ползучести горных пород

приложения. Алма-Ата, «Наука», 1964.

П. И.

22.

Е р ж а и о в Ж. С., А й т а л и е в Ш. М., Ш и л к и и

Конструирование н расчет набрызгбетоннон крепи. М., «Недра», 1971.

23. 3 а с л а в ски й Ю. 3., З о р и н А. Н., Ч е р н я к И. Л. Расчеты параметров крепи выработок глубоких шахт. Киев, «Тех­

ника», 1972.

Г.,

М е л е х и и

В,

Н.,

Мо е к -

24. 3 и л ь б е р ш м и д т В.

в и и

В. А. Замер, трещиноватости

горных пород в массиве мето­

дом

фильтрации — В сб.: «Вопросы

технологии

добычи

полезных

ископаемых и прочность горных пород», вып. XXXII.

Пермь изд.

ППИ, 1968.

Г.,

Л ы х и н П.

А.,

К р а в ч е и-

25. 3 и л ь б е р ш м и д т В.

ко Г. И. Механизм нарушения целостности массива горных пород

при контурном взрывании. — В сб.: «Вопросы

технологии добычи

полезных ископаемых и прочность горных пород»,

вып. XXXII.

Пермь, изд. ППИ, 1968.

крепления

набрызгбетоиом об­

26. И з у ч е н и е возможностей

водненных поверхностей. — В сб.

«Совершенствование

разработки

месторождений Западного Урала», № 60. Пермь, изд. ППИ, 1969. Авт.: Г. И. Кравченко, В. А. Москвин, Г1. С. Вахромов, Л. М. Тю­ рина.

27. К а з а к е в и ч

Э. В. Крепление вертикальных стволов шахт

монолитным бетоном. М., «Недра», 1970.

 

 

28. К а с п а р ь я н

Э. В. К расчету штанговой крепи в скаль­

ных трещиноватых

породах. — «Колыма», 1967,

№ 5.

29. К а ц а у р о в

И. Н. Горное давление

в

вертикальных ство­

лах. М., Госгортехиздат, 1961.

 

 

30. К о з е л А. М.,

Б о р и с о в е ц В. А.,

Р е в з ю к Е. Б. На­

турные исследования устойчивости и трещиноватости в незакреп­

ленных

вертикальных

стволах Донецкого бассейна. — В сб.

«Совре­

менные вопросы шахтного строительства». Л., изд. ЛГИ,

1971.

31. К и р ь я н о в

Ю. А. Проходка вертикальных стволов в ус­

ловиях

Каисайского

месторождения. — «Цветная

металлургия»,

1965, №

13.

 

 

 

32.

К о н т у р н о е

взрывание при проходке вертикальных ство­

лов в комбинате Ростовшахтострон. — «Шахтное

строительство»,

1968, № 8. Авт.: В. Д. Фисунов, В. А. Петракович, Л. М. Тормышев, Д. П. Чебанов.

200