Геотехнологии. Безопасность жизнедеятельности



бет6/9
Дата17.07.2016
өлшемі0.73 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9




Вопрос устойчивости горных выработок при возрастании горного давления и увеличении напряженно-деформированного состояния массива в современных условиях имеет прикладное значение.

Важной задачей является определение напряженно-деформированного состояния массива с учетом влияющих факторов на устойчивость контуров горной выработки. В качестве расчетной схемы выбрана прямоугольная плоскость, находящаяся в плоско-дефор­мированном состоянии и разбивающаяся сеткой треугольных элементов с соответствующими граничными условиями. Исследование особенностей деформирования породного массива вокруг подготовительных выработок с анкерным креплением при различных углах падения пласта и глубине анкерования, обоснование параметров анкерной крепи и определение рациональной области ее использования является актуальной задачей горного производства.

Исследовались проявления горного давления с установлением степени влияния технологических факторов с использованием метода конечных элементов. Моделировалась технологическая схема очистных работ с возвратноточным проветриванием для условий пласта к10 шахты им. Костенко УД АО «АрселорМиттал Темиртау» при длине лавы 200 м до её прохода с использованием анкерной крепи.

Рассмотрена выработка, закрепленная анкерами (рисунок 1). Исследуем изменения напряжений массива горных пород в зависимости от угла наклона анкеров в кровле. Расчетные параметры: длина анкера 2,2 м; его диаметр 0,022 м; сечение выработки 17,5 м2; глубина разработки γH = 8,7138 МПа.


Рисунок 1 – Сечение прямоугольной выработки,


закрепленной анкерами
В таблице 1 представлены расчетные значения максимальных напряжений и по параметрам модуля максимальных перемещений.

Из таблицы 1 следует, что при изменении угла наклона анкеров изменяются нормальные напряжения по оси «у» и касательные напряжения. Минимальные напряжения возникают, когда α = β = 90°. Ниже приведены распределения напряжений на примере касательных напряжений τxy в массиве горных пород, соответствующих α = β = 45° (рисунок 2,а), α = β = 75° (рисунок 2,б), α = β = 90° (рисунок 3).



a

б

Рисунок 2 – Распределение напряжений τxy


Таблица 1 – Значения максимальных нормальных и касательных напряжений



α, β (градусах)

σx (МПа)

σy (МПа)

τxy (МПа)

ux (м)

uy (м)

30

93.6

19.7

54.1

0.0028

0.1382

45

93.4

28.2

46.5

0.0028

0.1382

60

93.4

26.1

30.6

0.0028

0.1382

75

93.4

9.05

29.1

0.0028

0.1382

90

93.4

5.73

29.1

0.0028

0.1382




Рисунок 3 – Распределение напряжений τxy


при α = β = 90°
Из проведенного исследования наиболее оптимальным углом расположения анкеров в кровле явля-

ются углы α = β = 90°.

Установлены зависимости максимальных нормальных напряжений по оси «у» в зависимости от угла наклона анкера:

(2)

В таблице 2 приведены сравнительные результаты, полученные по эмпирической зависимости и численными данными.

Как видно из таблицы 2, погрешность при угле наклона 45 и 60° составляет менее 10 %, а при угле наклона 30, 75, 90° составляет менее 3 %.

Выявленные закономерности изменения напряженно-деформированного состояния угля вмещающих породных массивов в зависимости от горно-геологи­ческих факторов позволяют в конкретных условиях эксплуатации устанавливать рациональные параметры крепления боковых пород для повышения устойчивости подготовительных горных выработок.


Таблица 2 – Сравнение результатов, полученных по эмпирической зависимости и численными данными



Угол наклона анкера (град.)

Максимальное касательное напряжение (МПа)

Погрешность (%)

эмпирическая зависимость

численный метод

30

55.589

54.1

-2.752

45

42.506

46.5

8.59

60

33.651

30.6

-9.972

75

29.026

29.1

0.255

90

28.629

29.1

1.62

Каталог: wp-content -> uploads -> docs -> trudi%20univer
trudi%20univer -> Научные сообщения Әож 62-523=512. 122
trudi%20univer -> Пак ю. Н., Шильникова и. О., Пак д. Ю. Методологические аспекты организации самостоятельной образовательной деятельности студентов в контексте госо нового поколения
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия Әож 621. 91. 02
trudi%20univer -> Проблемы высшей школы
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия Әож 669. 779. 052: 553. 322 МҰхтар а. А
trudi%20univer -> Геотехнологии. Безопасность жизнедеятельности Әож 622. 271 СӘбденбекұлы ө
trudi%20univer -> Автоматика. Экономика
trudi%20univer -> Проблемы высшей школы
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия Әож 621. 735. 34=512. 122 Ішкі беттерді өңдеуге арналған жайғыш бастиектерінің тозуға төзімділігін арттыру К. Т. Шеров
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет