CC BY
13
© A.A. Богомазов, 2012
УДК 622.25 (06) A.A. Богомазов
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ КОЛЕБАНИЙ НА СОСТОЯНИЕ ЖЕСТКОЙ АРМИРОВКИ
Построены номограммы для определения удлинения расстрелов и проводников, связанные с изменениями температуры окружающей среды, в зависимости от глубины ствола и их проектной длинны.
Ключевые слова: температура, амплитуда, удлинение, проводник, расстрел.
При проектировании и строительстве шахт практически не учитывается температура окружающей среды, при которой будет происходить эксплуатация армировки ствола. Это может привести к возникновению деформаций расстрелов и проводников в период ввода ствола в эксплуатацию.
Согласно закону линейного расширения, при повышении температуры длина твердых тел возрастает в первом приближении линейно с температурой:
1 = 1о (1 + а 1),
где 1 - длина тела при температуре 1, м; 10 - его длина при температуре ^ =
0°С; а - температурный коэффициент линейного расширения, для стали а = 1,2-10—5 1/°С.
Для твердых изотропных тел а = Ь/3, где Ь - температурный коэффициент объемного расширения, 1/°С.
Для исследования влияния амплитуды температурных колебаний в стволах на изменение длины элементов армировки были проведены ряд натурных измерений, после чего построены графики зависимости удлинения расстрелов и проводников от амплитуды температурных колебаний и начальной длины элементов арми-ровки (рис. 1 и 2).
1п 1а ш эе .30 .Ж Амплитуда колебаний температуры, град Рис. 1. Графики зависимости абсолютного удлинения расстрелов от амплитуды колебаний температуры конструкций
О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Амплитуда колебаний температур, град
Рис. 2. Графики зависимости абсолютного удлинения проводников от амплитуды колебаний температуры конструкций
Проектная длина расстрела, м Э 8 7 6 5 4 "
I II I II оЛ I II II
5.5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1.5 1 0,5 0 60 100 ¡150 200 250 300 3.60 4Щ 4® 5Ш5 5® 000 Е50 700
Удлинение расстрела, мм Глубина ствола, м
Рис. 3. Номограмма для определения удлинения расстрела в зависимости от глу■ бины ствола и проектной длины расстрела
На основании графиков (рис. 1 и 2) и данных об изменении средних и экстремальных температур и их амплитуд в течение года на разных глубинах построены номограммы для определения максимальных
удлинений элементов армировки (равных необходимым температурным зазорам) в зависимости от глубины ствола и длины расстрелов (рис. 3) или профиля проводника (рис. 4).
7,5 7 6.5 6 5,5 5 4,5 i 3,5 3 2.5 2 1.5 1 0,5 0 SE 100 150 300 »0 388350 400 45Й ЙМ 850 606 650 700
Удлинение проводника, мм Глубина ствола, м
Рис. 4. Номограмма для определения удлинения проводников в зависимости от глубины ствола и профиля проводника
Данные номограммы могут применяться при проектировании и строительстве вертикальных стволов для определения удлинения расстрелов и проводников от влияния температурных колебаний.
Следовательно при определении величины температурного зазора между проводниками или величины удлинения и необходимой податливости
1. Страланченко С.Г., Прокопов А.Ю., Богомазов А.А. Конструктивноеулучшение эксплуатационных характеристик жесткой ар-мировки стволов с анкерным креплением расстрелов// Прогрессивные технологии строительства, безопасности и реструктуризации горных предприятий: материалы региональной научно-практической школы-семинара. -Донецк: Норд-пресс, 2006. - С. 198 - 202.
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
расстрела важно знать не среднемесячные значения температуры и их амплитуды в течение года, а максимальные колебания температуры в течение года на разных глубинах, равные абсолютной разности между наблюдаемыми в течение года максимальным и минимальным пиками температур на соответствующих глубинах.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2. Прокопов А.Ю. Влияние аэродинамических сил на жесткую армировку вертикальных стволов// Научно-технические проблемы разработки угольных месторождений, шахтного и подземного строительства: Сб. науч. тр. / Шахтин-ский ин-т ЮРГТУ(НПИ). - Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ(НПИ), 2005. - С. 140 - 145. Е2Е
Богомазов Александр Александрович - кандидат технических наук, доцент, Шахтинский институт (филиал) Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института), ешаП: [email protected].
