CC BY
21
) С.В. Сергеев. 2000
УЛК
С.В. Сергеев
ОСОБЕННОСТИ ЛЕФОРМИРОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ КРЕПИ СТВОЛА В СОЛЕНОСНЫХ ПОРОЛА"
Случаи разрушения крепи стволов в солях еще до окончания проходки отмечены на многих рудниках. Некоторые интервалы вентиляционного ствола калийного рудника «Пийло» перекреплялись трижды. Из-за аварийного состояния крепи трех стволов ввод рудника откладывался на неопределенный срок. Такое положение обусловлено тем, что вопрос взаимодействия соляного массива и крепи ствола исследован недостаточно. Исследования в основном проводились теоретически, исходя из реологических характеристик пород, определенных на образцах. К экспериментальным относится работа А.В. Меркулова на Закарпатском солеруднике, но она проводилась на небольших глубинах (50, 90, 134 м) и непродолжительное время (в течение 3-х месяцев).
Натурные исследования выполнялись в стволе № 9 Закарпатского солерудника на глубине 496 м и вентиляционного ствола рудника «Пийло» в интервале глубин 480-524 м. Продолжительность непрерывных наблюдений составила 7,5 лет.
Установлено, что нагружение крепи в соляных породах происходит со скоростью 0,02 МПа/сут. Интенсивности нагружения в солях (Закарпатский солерудник) и в соленосной глине (рудник «Пийло») одинаковы.
Наиболее неблагоприятным участком является крепь в непосредственной близости от верха сопряжения. Здесь неравномерное деформирование крепи происходит в двух плоскостях: в горизонтальной, оно вызвано двухсторонним нагружением крепи, а вертикальном - тем, что над выработками сопряжения (рис. 1,А) крепь ствола смещается вниз, а на участке сплошной крепи
(рис. 1) происходит ее
вание. Там образуется зона опорного давления, где зафиксировано напряжение
кального сжатия, равное 520 МПа, что в 3 раза больше пускаемого для чугуна СЧ 2140. Разрушение тюбинговой крепи, как правило, начинается в этой зоне. Исследования зали, что несоответствие кости крепи ствола жесткости крепи сопряжения приводит к росту интенсивности
ния крепи. При этом в работе рассмотрены четыре этапа взаимодействия ствола и сопряжения (рис. 1):
I этап. Несущая способность крепи выработок сопряжения сохраняется. При этом рост напряжений в крепи ствола происходит с обычной для соляных пород интенсивностью. Напряжения в тюбингах, находящихся выше сопряжения, больше, чем в зумпфе.
II этап. Из-за значительных нагрузок происходит разрушение железобетонной крепи сопряжения, которое сопровождается смещением око-лоствольного массива в вертикальном направлении. Это приводит к увеличению нагрузок на крепь ствола, который переходит в предельный режим деформирования.
III и IV этапы. Сооружение выработок око-лоствольного двора приводит сначала к стабилизации нагрузок на крепь ствола, затем к их некоторому снижению. Это вызвано течением соляного массива в стороны околоствольного двора.
Ранее предполагалось, что в соляных породах нагрузки на крепь могут достигать веса вышележащей толщи пород (уН). На руднике «Пий-ло» в зоне влияния сопряжения фактическая величина радиальных нагрузок превысила 2уН. При этом произошло полное разрушение комбинированной крепи из чугунных тюбингов с толщиной спинки 30 мм. После восстановления крепи с тюбингами толщиной спинки 60 мм, в течение 2.5, лет напряжения в тюбингах достигли предельных величин.
Рис. Напряженное состояние крепи ствола рудника «Пийло» в районе сопряжения на глубине 520 м
В результате исследований установлено, что применение податливой крепи сопряжения приводит к появлению дополнительных нагрузок на крепь ствола. Рекомендуется проектирование крепи ствола и сопряжения производить в комплексе. При этом возможны следующие варианты:
1. применение жесткой крепи для ствола и сопряжения;
2. применение податливой крепи для ствола и сопряжения;
3. защита крепи ствола от вертикальных деформаций податливыми горизонтальными швами в зоне опорного давления;
4. изменение последовательности крепления: на первом этапе ствол закрепляется временной крепью, а после завершения проходки выработок околоствольного двора - постоянной крепью.
Файл:
Каталог:
Шаблон:
Заголовок:
ных породах Содержание:
Автор:
Ключевые слова: Заметки:
Дата создания:
Число сохранений: Дата сохранения: Сохранил:
Полное время правки: Дата печати:
При последней печати страниц: слов: знаков:
СЕРГЕЕВ
в:\С диска по работе в универе\01ЛВ_20\01ЛВ12_0\МЛСБТ С:\и8еге\Таня\АррБа1а\Коат1^\М1сго80й\ШаблоныШогта1Ло1т Особенности деформирования комбинированной крепи ствола в соленос-
Гитис Л.Х.
30.11.2000 10:27:00 6
10.12.2008 23:33:00 Таня
13 мин.
11.12.2008 0:07:00
2
645 (прибл.)
3 678 (прибл.)
