Файл: Широков, А. П. Теория и практика применения деревянной анкерной крепи.pdf

Скачать файл (6,72Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 78

Скачиваний: 0

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

Анкары ъ одних и тех же скважинах на прочность завреп-

x-:!va в них замка анкера испытывались как с металлическими

Ьолувтулками, так а без них н'следующей последовательности.

На утолщенную часть анкера надевался металлический полный конус, к замку анкера шурупами привинчивались метал лические лолувтулки а в щель ее вставлялся металлический

Клан. Анкер клином вперед вводился в скважину до упора в дно й забивался кувалдой. К пальцу металлического конуса присое динялся .винт специального пинтового уотрсйства.

К винту с противоположной стороны присоединялся дина

мометр ТД--3, вторая сарьга которого присоединялась канати -


ком к стойке	крепи. Бинты специального винтового устройст
ва ныряй гоответстпелао		левую и правую резьбу.
При вращении втулки винтового устройства происходило
вытягивание анкера аз скваичнг.
Ъ результате испытаний было установлено, что прочность
закрепления анкеров д сквааинах значите чъко возрастает					с узе
личением длины металлических полувтулок.
Прочность закрепления анкеров в скважинах, пробуренных
в песчанике.-	при длине	полунтулок 40 мм		возросла в 2,06	саза
осп длине &CJ .мм - в 2,2		и при длине 80		мм - в 2,4 раза;	в
скеажяяах, пробуренных н алевролите,			при длине полувгулок
40 мм а 1,34-1,9; 60 мм в 1,59-3,0;			60 Мм 3 I ,9-3,5; в сква-
хинах, пробуренных в угольном массиве,				при длине полувтудон
iu мм в 1,45-2; 60 мм л 2,2; 80 мм в 2-2,7 раза.

Теоретически при применении металлических подувтулок прочность закрепления замков анкеров в скважинах рекоменду ется рассчитывать по формулам (10-15) а (80-65) о последую-

п.ш умножением полученных результатов на козффициевт увели чена.? про»кости закрепления анкеров с металлическими полу - «.-улкама.

Г Л А В А У. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ дНКЕРНОЛ КРЕПИ

j I . Р е з у л ь т а т ы	и с с л е д о в а н и й
п о л з у ч е с т и	и т р е щ и н о в а т о е - ,

т и г о р н ы х п о р о д

Для повышения точности расчета параметров анкерной кре

пи необходимо более полно изучить характер поведения пород

кровли с учетом не только трещиноватости, но и их ползучес

ти во времени.

Анализом установлено, что в условиях Кузбасса встреча

ются кая эвдогенвые, образованные в результате изменения

вещественного состава горных пород и угля под влиянием ди

агенеза и метаморфизма, гак и экзогенные трещины тектояи -

ческого происхоадения.

Кроме того, контакт между отдельными слоями одной и той

же горной породы имеет значительное ослабление. Удельное сце-

пленив между слоями составляет от 2 до 12 и.более кГ/см .чтг

в 6-14 раз ниже предела прочности горных пород на разрыв^

Между разлпчшми разновидностями.горных *пород при разном пвт:

реходе от		■' •	■	■' t '	\!
	одной литологической разновидности к другой уде
льнов сцепление резко снижается,		а при наличия послойных
трещин практически отсутствует.		■f : л' ■I

;Эндогенные трещины имеют расположение,1-				перпендикулярное
' .	........... ' •	• ■ t,w	•	- I • *,	г
наслоению и в зависимости от направления подразделяются					ре

основные (продольные), тордэвые (поперечные), а’ диагональный

(ри,р.2,0). '

Эндогенные трещина имеют шероховатый конт$йт1 а.гадЙтв*

та их расположения зависит о^ мголог1чеок^о^«)|09тав»4 мощ

ности и крепости слоев горных пород, составляя «« Ц.до 30

трещин па I м, причем при' дер^х<|дв от G^oWrooKoAj:

к другой наблюдается несовиедзнае трещин

Зквогеаныв трещины, век правило, проходят через ряд слоев,

а хаджа разделяются на продольные, поперечные я диагональные,

имеют притертый контакт в. виде зеркал скольжения и наибольшее рЕсп.иотраяеДив'получил» вблизи крупных тектонических наруше ний.

?нс,to . Общая схема ориентации трещин в породах" л,л, J - нсаольно пекущие трещины соответственно продоль

ные Iосновные), поперечные (торцедне), диагональ ные; 4,6,6 - кососзкуоиб тседлин соответственно

модельные, поперечные, диагональные

Частота радюложеяия этих трещин значительно меньше,чем

.«ладонных, и не превышает одной трещины ка 3 м.

Б удел?)ном массиве частота раоположепных эндогенных тре нд овячитольно вше, чем в породном, к аоставляет от-1 до 40

на I и в зависимости от марочного состава углей и йх кре-

остн.

•"ччткяая, что горные выработки проходят преимущественно

1:■ иростпряняо я падению пласта, о«доданные трещины раопола-

1 нор.-1' лл к их кровле выработок, Поэтому несущая спо -

132.

собнооть кровли более резко снижается за счет эндогенной тре

щиноватости, чем ензогенной, исключая зоны тектонических на-

рушений, где несущая способность кровли целиком и полностью

8ависи® от, степени тектонической' раздробленности пород.

Для снижения влиявия эндогенных трещин на устойчивость эаанкеровавдойтолщи необходимо анкеры, при сравнительно не устойчивых породах расдсдедать под углом к кровле выработки или замки анкеров; размещать в недодработанном маосиве.

Коэффициента снижения прочности угольного и породного массивов от трещиноватости (Кт) определялись с учетом микро-

и ыакротрещия.

Влияние, микротрещин на ослабление угольного ч породного

массивов определялось путем раздавливания образцов кубической формы увеличенного размера. При этом предварительными опытами

было установлено.,	что при достижении площади граней кубиков
О	трещиноватости на изменение			предела проч
50-100 см влияние
ности кубиков на одноосное ожатие стабилизировалось.
Анализом опытных данных было установлено,				что петрогра
(рический состав угля изменяется		-	в пределах одной шахты и дар
же одного плаота,				;	с ■
	приводя в изменение.выхода летучих				в зодь-

нооти. Поэтому коэффициент вариации при определении'ноеффи-

■ ■	'■	j ■	Г	'
циента Кт колебался в значительных пределах!		от 2	да 16,	а
и отдельных случаях - до 23 %.
Нами на основании исследований масштабного фактора				нп

«.вменение предела прочности образцов 'различных1размеров ус^а-

'• -I г * ■ 1 .■-С Л->ч '

новлено, что для угля коэффициент Kj можно,в среднемjпринимать равным 0,75,

■iiS»

Исследованиями Трещиноватости горных пород -установлено,

что в слабых горных 'породах влияние минротрёщпцоватостй бо-! г

лее существенное,tчей в крепких» fX‘-

3лаяние макрстрещия да 'несущую споообностьторных пород

иыло определено путем лабораторного испытания образцов горных

пород с полурткрытыми травинами И бей ’Них. Трещала дак 'яйрМаль-

носекущке, тал h диагональные, заполненные йа'лкййтом иди квар

цем, влияют на 'ЬроЧность образца и породы в'массиве.

Специально грозеденпши последованиями установлено, что пилячество мнчротреглш л горных породах изменяется в направ

лении от крепких 'к более слабым нородак, что соответственно приводит к более равному изменению несущей Способности слабых дарных пород,

Цранимая за исходные данные коэффициент снижения прочкооia горных пород, полученный в лабораторных условиях о учетом количества трещин, приходящихся на I м, найдены значения коэф фициента Ку для горных пород различной устойчивости (табл.6).

Ползучесть горных пород Оказывает существенное влияние на устойчивость гор.чЕ-LVвыработок-.

С целью определения основных закономерностей ползучести горных пород Кузнецкого бассейна и снижения кх прочности ’Bd

вромони были проведены специальные исследования в лабораторных и.шахтных условиях.

В лабораторных условиях ползучесть горных-пород исследо валась кая при одаоосном. сжатия ■, так и при'изгибе.

3 первом случае ползучесть горных пород исследовалась на ч.|*л<?.адьйо изготовленном стенде.

Образца я-зготавдиьалиль из. кернов диаметром 86-120 мм в га "ЗЛИ высоту, рдвлуе ДГRVетп••

Г-1

Таблица S

Характеристика типичных гсриых popод Кузбасса по крепости, удельному сцеплению, во даслоенха

В трещиноватости (данные КузЫИУИ)]

Характеристика горных пород по устойчивости в обруденир

Неуотойчивые, дегкообрупию-

щиеся

Лптолого-петрографичес- кие признаки

нтоып: »]Гf

Аргиллит углистый,массив ный (штотный (до 30 % уг листого материала); ар гиллит кремнпсто-рглинис- ■ тый; карбонатно-глинис -. тый, слоистый;

алевролит мелкозернистый, глинистый, редаослоисткй;

алевролит мелкозернистый, !i коемнисто-глинистый,кар- боьатпо-гдинастий, слоис тый;

песчаник мелкозернистый ' с углиото-гдинибты/ це- ■

ментом, тонкослоистый иэ- ;за углистого материалу

КОБффИ-

циент

креаости по

ю . •

Поотодьяко-

нову (от-до)

Коэффи

циент снаке-

ния

проч ности

твердых пород-"

от тре щиноза-

ТООТЙ

Т ~ 0,80

Слабоусчойчавые	Алевролит мелкозернистый,		5-е	0.6В
средней сбру-	кремнисто-глинистый, вар-,
шаемости	бонатно-гликистцй.редзо-,
	слоистый;	-г ■,

алевролит крупнозернистый,

кремнисто-глинистш.иар- , бонатно-кремнисто-гланис^-

тый, слоистый;

тонкое переслаивание алевролита а песчаника

Сре.дйеусТойчавые	Алевролит крупнозернистый 6-?	0,72-
с л а б о о о р у в а ю -	кремиисто-глднистый; Кар- '
вмвой	бонатио-кремвисто-глднис-

Тый,массивный;." •

*■■*)*•

Крупное переслаивание алевролита и пеочаипка;

I '

песчаный алевролит,мас сивный;

алевролитовый песчаник, массивный; песчаник тонкозернистый,

глинистый, тонкослоис тый

Устойчивые, Песчаник-мелкозернистый, труднообрушавщие- , глинистый,слоистый;

песчаник мелкодо среднеззрнистого, креййис- то-глипистий, редКо- ■слоистый;

алевролит карбонатный; сидеритовые'конкреции

Весьма устойчивые, Песчаник карбонатный;

труднообрутающиеоя гесчаник среднезернистый, кремнксто-глш.ис-

тый,редко-слоистый; песчаник срзднезернистнй, кремнисто-глинистый, 1глияисто-оерицигозо- кремнистый, оедкослоистый кремнисто-глинистый; : гравелитовый песчаник, 1 массивный

3' '4

7-9 i 0,8

(

9-16 0,9

Во втором случае пслзучость горных пород исследовалась па


приборе 110ДВ-1		(онструкщш ИГД им. А.А. Сночинского.
Образцы изготавливались из песчаника, алевролита, аргплли
га и угля различной крепости и шелй размеры 20x20x160 мм.
Отклонения размеров			по поперечному сочаawo образца, кая
правило,	Ев превышала 1-3		%.
*1с1шташш на изгдб производилась сосредоточенной яагруз-
код не сэрвд-		ебразда -	балке, которая свободно опиралась
одвяня	цу--хн,дре.;ссш1б опоры диаметром 20 мм.

На ползучесть исследовались вес типичные керодн, встре

чающиеся в Кузбассе: песчаники, алевролиты, аргиллиты, в так

ие уголь различных пластов.

Образцы горных пород выбиралась таким образом, чтобы ох
ватить	весь диапазон их колебаний по крепости п в большинстве
случаев	испытывались под нагрузкой перпендикулярно ах слове -
гости,	так как в этом направлении в большинстве случаев про -
исходит	максимальное проявление горного давления в подготови

тельных выработках.,

Горные породы Кузнецкого бассейна по характеру проявле

ния ползучести тан же, как и по характеру деформации, в соо

тветствии с рекомендациями Л.И. Барона могут быть разделены на три группы: хрупкие, хрупко-пдастичннв и пластичные.

Основные результаты исследований ползучести горных пород

аузбасов приведены на рис. 21 к в табл. 7„

Установлено, что все горные породы Кузбасса (в том числе

и уголь) независима от креппотп обладают ползучестью, при -до-

стижевии соответствующей величины критической нагрузки,' После снятия нагрузки происходит упругое воостааовленае образца р проявлением остаточной деформация. Мгновенная упругая деформа

ция при одном а том же нагружении в процентном отношении от

разрушающей нагрузки повышается с увеличением ррочяойтзц.1г орннс.

пород.

Ползучесть горных пород в основном зависит; от »х крепости

‘петрографического состава, влажности и от нагрузки.’