CC BY
29
Геомеханика
Фесенко Эдуард Викторович, канд. техн. наук, доц., fesenkoedagmail.сот, Украина, Алчевск, Донбасский государственный технический университет
PERFORMANCECRITERIA OF FRAMEMINE SUPPORT
G.G. Litvinsky, E. V. Fesenko
The principle of equal strength for frame support is formulated. For obtain effectiveness of frame support the principle of optimal design was suggested. The normalized criteria and integral criteria of safety were justified to assess the effectiveness of the design. Method of calculating the safety factor and efficiency in the consumption of metal frame supports in general and its elements has been developed.
Key words: frame support, performance criteria, calculation methods, stress, safety factor, load-bearing capacity.
Litvinsky Garry Grigorievich, doctor of technical sciences, professor, manager of department, ligagqya.ru, Ukraine, Alchevsk, Donbass State Technical University,
Fesenko Eduard Victorovich, candidate of technical sciences, docent, fesenkoedagmail. com, Ukraine, Alchevsk, Donbass State Technical University
УДК 622.272
ОСОБЕННОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ БЕТОННЫХ ПЕРЕМЫЧЕК ПРИ ГИДРОЗАКЛАДКЕ ОТРАБОТАННЫХ КАМЕР НА ШАХТЕ ИМ. ГУБКИНА
С.В.Сергеев, А.В.Зинченко, А.Л.Сергеев
Рассмотрены методика и некоторые результаты наблюдений за состоянием бетонных перемычек при гидрозакладке отработанных камер. Наблюдениями установлено, что давление на перемычки от обводненных хвостов не падает менее 0,25МПа. При этом наблюдается увеличение деформаций бетона за счет его ползучести.
Ключевые слова: гидрозакладка, водоупорная перемычка, деформации бетона.
ОАО «Комбинат «КМАруда» на шахте им. Губкина с 1997г. проводит работы по заполнению отработанных камер хвостами обогащения железистых кварцитов. Применяется технология гидравлической закладки со сгущением.
Основной проблемой технологии складирования хвостов в выработанном пространстве и главным недостатком является опасность прорыва закладки в горные выработки. Следовательно, оценка влияния
Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2013. Вып. 3
гидравлической закладки на ограждающие перемычки с позиции их устойчивости представляет актуальную научную задачу.
В условиях опытно-промышленного участка гидрозакладки шахты им. Губкина выполнены наблюдательные станции, позволяющие контролировать деформации бетона на свободной поверхности перемычек, их смещений относительно оси штрека, поровое и общее давление закладываемых хвостов. Станции показали работоспособность в течение более 10
Для контроля порового давления за перемычками использовались датчики порового давления - измерительные струнные преобразователи давления ПДС-10. Датчики устанавливались на перемычку, замывались хвостами и измерения производились как при заполнении камеры хвостами, так и при осушении хвостов. В качестве дублирующего средства измерения давления жидкости служат стандартные манометры.
Для контроля общего давления хвостов применены измерительные струнные преобразователи напряжений грунта ПНГС-10 непосредственно на перемычки. Преобразователи полных напряжений породы ориентировались вертикально, что позволяло регистрировать полное давление хвостов (давление воды и скелета хвостов) в горизонтальном направлении. На рис. 1 представлена динамика общего и порового давления в массиве гидрозакладки на перемычки № 4.2. Из рис. 1 следует, что величина общего давления на перемычке не превышает 0,5 МПа.
0,60
0,50 ■
0,40 ■
а 0,20
т га Ч
0,10
0,00
■ »Л». * Ж-
л! 1 .-Ш" 1 Л, — а 7\ л т*
Ж Я
ё — - -
- _ ОбШ)Е -Поро }6 давл вое да ение вление
■ • 1 Дата
-0,10
5.12.02 5.12.03 4.12.04 4.12.05 4.12.06 4.12.07 3.12.08 3.12.09 3.12.10 3.12.11 2.12.12 2.12.13 2.12.14
Рис. 1. Динамика общего и порового давления в массиве гидрозакладки на перемычке № 4.2
Нагружение перемычек и массива происходит в результате воздействия давления пульпы, заполняющей камеры. Максимально возможная величина давления на перемычку возможна при максимальном уровне обводнения хвостов и отсутствии сопротивления движению хвостов в дучках за счет местных сужений. Предельная величина давления
_Геомеханика_
составляет не более 1,1 МПа исходя из заполнения камер высотой до 54 м хвостами с плотностью 2,02 т/м3.
Для контроля деформаций бетона в теле каждой перемычки установлены струнные преобразователи линейных деформаций типа ПЛДС-400 с пределами измерения от 2*10-3 при сжатии до 5*10-4 при растяжении с основной допускаемой погрешностью не более 2 % от диапазона измерений. Вторичный измерительный прибор - периодомер цифровой портативный ПЦП-1. На рис. 2 представлена динамика напряжений на свободной от нагрузки поверхности перемычки №4.2.
Рис. 2. Напряжения на поверхности перемычки №4.2
Из рис. 1, 2 следует, что при длительном воздействии постоянной нагрузки линейные деформации бетона в вертикальном и горизонтальном направлениях нарастают в течение продолжительного времени. Это объясняется ползучестью бетона при многократном доливе гидрозакладки в камеры с частичным осушением хвостов.
В настоящее время уточняется методика наблюдений, т.к. на шахте проектируется установка перемычек увеличенной шириной до 8 м.
Сергеев Сергей Валентинович, д-р. техн. наук, проф., sergeev®,bsu.edu.ru, Россия, Белгород, НИУ БелГУ,
Зинченко Алексей Владимирович, ст. науч. сотр., Igsgdamail.ru, Россия, Белгород, ОАО «ВИОГЕМ»
Сергеев Андрей Леонидович, асп., sergeevabsu.edu.ru, Россия, Белгород, НИУ
БелГУ
PECULIARITIES OF CONCRETE BULKHEADS DEFORMATION DURING USED CHAMBER HYDRA ULIC LAYING ON THE GUBKINSHAFT
S. V. Sergeev, A. V. Zinchenko, A.L. Sergeev
_Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2013. Вып. 3_
The method and some results of concrete bulkheads observed during hydraulic laying of used chambers are considered in the paper. The observations have determined that the watered tailings pressure applied on the bulkheads did not drop lower 0.25 MPa. Growing of concrete deformations due to the creep is also observed.
Key words: hydraulic laying, waterproof bulkhead, concrete deformation.
Sergeev Sergey Valentinovich, doctor of technical sciences, professor, sergeevabsu. edu. ru,Russia, Russia, Belgorod, Belgorod National Research University,
Zinchenko Aleksey Vladimirovich, senior researcher, lgsgdamail. ru, Russia, Belgorod, JSC "VIOGEM",
Sergeev Andrey Leonidovich, postgraduate, sergeevabsu. edu. ru,Russia,Russia, Belgorod, Belgorod National Research University
УДК 622.834.1
ШАХТНЫЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ КОНВЕРГЕНЦИИ ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД В ДЕЙСТВУЮЩИХ
ОЧИСТНЫХ ЗАБОЯХ
Е.Д. Стаднюк
Представлены результаты инструментальных наблюдении за ускорением конвергенции вмещающих пород в 7-й западной лаве пласта 1} шахты им. Челюскинцев и 8-й западной лаве пласта 14 шахты «Трудовская».
Ключевые слова: ускорение конвергенции, движение комбайна, простой комбайна, передвижка секций механизированной крепи, метод группового учета аргументов, интенсивность геомеханических процессов
Горные породы до проведения в них выработок находятся в состоянии напряженного геостатического равновесия. При ведении горных работ равновесие нарушается, и породы приходят в движение. Кинематика сдвижений горных пород является следствием проявления сложных геомеханических процессов, происходящих в толще пород при выемке угля.
Поскольку для наблюдений доступны в большей степени сдвижения слоев, непосредственно прилегающих к угольному пласту, шахтные наблюдения дают возможность изучения принципов проявления горного давления, проявляющегося в видимых сдвижениях кровли и почвы пласта.
