В онлайне: 1 (гостей - 1, участников - 0)  Вход | Регистрация

 

УДК 622.2

Совершенствование технологии анкерного крепления выработок и упрочнения нарушенных породных массивов на руднике «Нурказган»

 

Қабкен М.Е.,магистрант

Научный руководитель: Долгоносов В.Н., профессор

Карагандинский государственный технический университет, Казахстан

 

Рассмотрено совершенствование технологии анкерного крепления выработок и упрочнения нарушенных породных массивов на руднике Нурказган.

 

Формирование  культуры безопасного производства – цель объявленного в Казахмысе  и в частности на руднике Нурказган  режима особого контроля за промышленной безопасностью и охраной труда. Вопрос охраны здоровья и безопасности сотрудников рудника является приоритетным, на что направляются значительные средства и силы. Из анализа произошедших несчастных случаев на руднике Нурказган можно сделать вывод, что большая часть случаев травматизма связана с обрушением горной массы из кровли проводимых и поддерживаемых выработок. При расследовании травм выяснялись – технологии и средства крепления выработок, категории устойчивости пород. В качестве средств крепления выработок на руднике применяются – торкретбетон в сочетании с анкерной крепью или только анкерная крепь или без крепления.

Цель работы – обеспечить на руднике «Нурказган» применение новой технологии анкерного крепления выработок и упрочнения нарушенных породных массивов для повышения безопасности работ в проводимых и поддерживаемых выработках. В качестве грузонесущего элемента должна быть породная балка с расположенными в ней предварительно напряжёнными анкерами.

Успех применения закрепляемых по всей длине анкеров расширил область их применения, а для укрепления трещиноватых прочных пород рекомендована безопасная технология с конкретными смолами и оборудованием.

Совершенствование технологии анкерного крепления и упрочнения нарушенных породных массивов на руднике Нурказган определено необходимостью повышения промышленной безопасности при проведении и поддержании горных выработок. Важным моментом является – выполнить крепление выработок эффективно и надёжно. При неправильной установке анкерной крепи, затраченные средства на покупку материалов, их установку в горных выработках, фактически перейдут в группу не эффективно использованных (убыточных), так как крепь работает в режиме активных деформаций и состояние выработки по устойчивости остаётся опасным .

Правильное проектирование анкерной крепи с учётом нормативных требований, предъявляемых к технологии установки сталеполимерных анкеров позволяет гарантированно обеспечить устойчивое состояние выработок, исключить случаи травмирования работников от отслоений пород с кровли и боков выработок, а затраченные средства считать как эффективно использованные.

Результаты испытаний технологии анкерного крепления указали :

*применение сталеполимерной анкерной крепи по требованиям стандартных нормативов их проектирования и установки приводит к безопасной и эффективной технологии крепления и поддержания выработок .

*в существующей «Инструкции по выбору и применению анкерной крепи» на руднике Нурказган, имеются положения, где не раскрыты современные международные требования, предъявляемые к сталеполимерной анкерной крепи:

*технические требования к анкерной крепи требуют приведения их в соответствие с международными нормативами.

Основным горнотехническим фактором, определяющим выбор технологии анкерного крепления выработок, следует считать устойчивость массива, окружающего выработку, возможность сохранять форму и размеры выработки на весь срок её службы и не допускать отслоений пород; следует считать три формы потери устойчивости горного массива в выработке – отслоения пород, разрушение пород с появлением трещин в зонах концентрации напряжений и чрезмерные смещения контура поверхности выработок ( более 25 мм).

Выбор вида (типа) крепи для различных горногеологических условий следует производить в два этапа: на первом, предварительном, выбирают тип крепи по категории устойчивости выработки; на втором по совокупности проявленных горнотехнических факторов уточняют тип крепления.

Выбор оптимального варианта крепления должен решаться на основе применения безопасной технологии путём тенико-экономического сравнения.

Эффект от применения сталеполимерной анкерной крепи в зонах воможных отслоений пород заключается в том,  что «сшивая» отдельные породные блоки, омоноличивают нарушенную проходкой зону породного массива, превращая её в несущую конструкцию. Кроме того, в процессе совместного деформирования с массивом в анкерах возникают дополнительные усилия, которые изменяют его напряжённо-деформированное состояние по сравнению с незакрепленной выработкой, повышая тем самым категорию устойчивости выработки и исключают отслоения пород или значительно снижают смещения пород.

Основные результаты работы :

  1. Проведено обследование горных выработок и качества установки анкерной крепи с оценкой её фактического состояния .
  2. Разработаны предложения по совершенствованию применения сталеполимерной анкерной крепи
  3. Проведены шахтные испытания современных схем установки сталеполимерных анкеров и стендовые исследования схем химического укрепления горных пород.
  4. Проведено обучение работников рудника современным методам сталеполимерного анкерного крепления

Выполненные исследования на руднике Нурказган по проведению, креплению и поддержанию горных выработок указали на необходимость данных рекомендаций, которые позволят обеспечить безопасное и эффективное крепление выработок:

1.Для анкерной крепи должны использоваться материалы, соответствующие стандартным нормативам (международным требованиям на анкерную крепь) в части:

*анкер должен изготавливаться из витой арматурной стали с пределом текучести не ниже 500 МПа; комплектующие (сферическая гайка и опорная плитка) из стали с пределом текучести не ниже 400 МПа;

*полимерная ампула должна обеспечить усилие сцепления на длине закрепления в 300 мм не менее 13 тонн;

*межкольцевой зазор (разница в диаметрах шпура и анкера) должна быть не более 11мм при полимерном клее и не более 30мм при цементном растворе;

*анкер должен быть закреплен по всей длине;

*усилие закрепления анкера должно проверяться на длине закрепления 300 мм; усилие закрепления анкера при полном заполнении шпура клеем должно равняться величине разрыва стержня.

*при ампульном сталеполимерном анкеровании выработок применять в каждом шпуре ампулы с двумя временами твердения – в забое шпура должна устанавливаться ускоренная ампула с временем твердения 15 сек, далее по длине шпура устанавливается расчётное количество ампул с временем твердения 60-180 сек.

*в породах II категории устойчивости технически и экономически целесообразно применять сталеполимерные анкера с торкретбетоном.

2.Проектирование сталеполимерной анкерной системы должно производится из условия создания в выработке грузонесущей балки, где анкера работают в качестве напряжённой арматуры.

3.Предельное расстояние между анкерами – а следует определять по усилию закрепления анкера по формуле:

где N – усилие закрепления анкера (при правильной установке равняется усилию разрыва стержня), кН; γ – объемный вес пород, кН/м3; L – ширина выработки, м.

4.Установку сталеполимерных анкеров в выработках со сводчатой формой необходимо проводить по радиальной или веерной схеме.

5.Закрепление анкера на всю длину в скальных породах мобилизует всю прочность анкера с усилием равным прочности стали на разрыв.

 

Библиографический список

1. Единая технологическая инструкция по применению набрызг-бетонной, штанговой и комбинированной крепей в капитальных, подготовительных и очистных выработках рудников цветной металлургии. Минцветмет СССР, М., 1978.

2. Правила промышленной безопасности при ведении работ подземным способом. МЧС РК,2008г.

3. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Карагандинского бассейна. Угольный Департамент Арселор Миттал Стил Темиртау Караганда 2008.

4. Руководство по применению сталеполимерного крепления. Минова Казахстан


 

Разделы конференции »

  1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости
  10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ

 

Проекту Kadastr.ORG требуются средства на хостинг и развитие

Сумма: руб.