Штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин

Запропоновані конструкції нових кріплень для гірничих виробок, параметри і робочі характеристики яких обгрунтовані на основі геомеханіки взаємодії системи “кріплення-масив”....

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Геотехническая механика
Date:	2008
Main Authors:	Кириченко, В.Я., Усаченко, Б.М.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут геотехнічної механіки імені М.С.Полякова НАН України 2008
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/31482
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин / В.Я. Кириченко, Б.М. Усаченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2008. — Вип. 78. — С. 178-189. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860109246403706880
author	Кириченко, В.Я. Усаченко, Б.М.
author_facet	Кириченко, В.Я. Усаченко, Б.М.
citation_txt	Штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин / В.Я. Кириченко, Б.М. Усаченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2008. — Вип. 78. — С. 178-189. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Геотехническая механика
description	Запропоновані конструкції нових кріплень для гірничих виробок, параметри і робочі характеристики яких обгрунтовані на основі геомеханіки взаємодії системи “кріплення-масив”.
first_indexed	2025-12-07T17:32:49Z
format	Article
fulltext	178 Выпуск № 78 УДК 622.28 В.Я.Кириченко, Б.М. Усаченко ШТРЕКОВЫЕ МЕТАЛЛОКРЕПИ, ОТВЕЧАЮЩИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ И ГЕОМЕХАНИЧЕСКИМ ЗАДАЧАМ БОЛЬШИХ ГЛУБИН Запропоновані конструкції нових кріплень для гірничих виробок, параметри і робочі ха- рактеристики яких обгрунтовані на основі геомеханіки взаємодії системи “кріплення-масив”. DRIFTIC METAL TIMBERS, ANSWERING TO ECONOMIC REQUIREMENTS AND GEOMECHANICAL PROBLEMS OF THE BIG DEPTHS Designs new timbers for mountain developments are offered, its parameters and working char- acteristics data are proved on the basis of geomechanics of system’s "timber-massif" interaction. Увеличение угледобычи в Украине неразрывно связано с решением двух ключевых задач: 1) обеспечением безопасности ведения горных работ на боль- ших глубинах и в сложных условиях и 2) оптимизацией затрат по всем процес- сам технологического цикла. В контексте этого базисной задачей является по- вышение надежности и экономичности проведения и крепления разветвленной сети горных выработок, обеспечивающих жизненный цикл шахты. Прорывных технологий в решении этой задачи не имеется, все они носят эволюционный характер, чем вызваны большие финансовые и материальные затраты. Для проведения выработок ежегодно расходуется более 100 тысяч тонн нового металла, а финансовые затраты только на их поддержание превы- шают 200 млн. грн., так как стоимость перекрепления 1 м выработки составля- ет 5-9 тыс. грн. Анализ показывает, что более 90% протяженности горных вы- работок угольных шахт поддерживаются металлическими крепями из спецпро- филя СВП. Это весомая предпосылка для совершенствования штрековых ме- таллокрепей. Вместе с тем несоответствие известных крепей условиям больших глубин приводит к их разрушению, внезапной потере устойчивости выработок и завалам, что вызывает ежегодный расход средств на ликвидацию этих по- следствий до 50 млн. гривен. При этом имеет место высокий уровень травма- тизма, в первую очередь, от обрушения пород. Продолжительные наблюдения на угольных шахтах показывают, что усло- виям ведения работ не соответствуют не только конструкции крепей по геомет- рическим и деформационно-силовым характеристикам, но и спецпрофиль, из которого изготавливаются крепи, так как он выполаживается от нагрузок и те- ряет несущую способность. Совместными шахтными исследованиями ИГТМ им. Н.С. Полякова НАН Украины и Западно-Донбасского научно-производственного центра «Геомеха- ника» установлены такие особенности в работе крепи [1, 2]: - соответствующие крепи характеризуются весьма низкой адаптационной способностью к литолого-геомеханической системе породного массива, вме- щающего горную выработку; "Геотехническая механика" 179 - однообразие (однотипность) конструкций штрековых металлокрепей не позволяет повысить в разных условиях их «активность», что обуславливает за- паздывающее включение в работу и создание подпора смещающимся породам; - соотношение радиусов элементов конструкции таково, что не обеспечива- ется ее самозапирание и соответственно формирование надлежащей консоли- дированной охранной грузонесущей конструкции, а также повышение эффекта арочности в породном массиве; - локальность воздействия крепи на породный контур горной выработки во многом является причиной неэффективного управления устойчивостью систе- мы «крепь-породный массив»; - низкая адаптация крепей к асимметричным нагрузкам приводит к дефор- мации спецпрофиля, разрушению соединительных элементов и нарушению ра- боты крепи в режиме податливости. На базе изучения геомеханики взаимодействия системы «крепь – породный массив» сформулирована концепция создания геоэффективных крепей для ши- рокого диапазона условий, суть которой сводится к следующему: 1) усиление значимости и необходимость учета геомеханических процессов самоорганизации породного массива вокруг выработок для обоснования гео- метрических параметров и деформационно-силовых характеристик конструк- ций крепей; 2) необходимость управления горным давлением в штрековых выработках крепями при обязательном учете особенностей самоорганизации породных массивов за счет повышения эффекта арочности над выработкой, усиления ре- жима активности крепей посредством сопряженности их поверхностей с масси- вом, создания эффекта самозапирания крепей за счет рационального соотноше- ния радиусов их элементов, формирования совместной породно-металлической консолидированной охранной конструкции выработок; 3) необходимость повышения технико-экономического уровня и безопасно- сти крепления и поддержания горных выработок должно быть достигнуто за счет качества изготовления, качества эксплуатации крепей при обязательной организации системного их мониторинга. Исходя из этих предпосылок Центром «Геомеханика» обоснованы геомет- рические и деформационно-силовые характеристики крепей, которые повыша- ют уровень активности совместной работы с породным массивом, вовлекаемым в охранную конструкцию; устойчивы к асимметричным нагрузкам; обеспечи- вают высокую грузонесущую способность на сопряжениях «штрек-лава»; со- храняют до 60% поперечное сечение выемочного штрека для повторного ис- пользования; комплементарны для создания комбинированных охранных сис- тем выработок в сочетании с анкерами и литыми околоштрековыми полосами. Качественное сопоставительные характеристики крепей, выпускаемых Цен- тром «Геомеханика» и известных металлокрепей приведено в табл. 1. 180 Выпуск № 78 Таблица 1 – Сравнение характеристик известных конструкций рамных металлокрепей и разработанных НПЦ «Геомеханика» Типовые НПЦ «Геомеханика» 1. Не препятствуют отрыву и разрушению пород над выработкой, уменьшению зоны неупругих деформаций. 1. Повышают за счет формы эффект свод- чатости над выработкой, консолидируют окружающие выработку породы, предот- вращая дезинтеграцию массива. 2. Не обеспечивает качественное сочлене- ние элементов крепи, так как изготавлива- ются методом вальцевания. 2. Обеспечивают надежное соединение элементов крепи, так как изготавливаются методом гидропрессования. 3. В силу п.п. 1 и 2 имеет место внезапная потеря устойчивости выработок и их зава- лы. 3. В силу п.п. 1 и 2 создается металло- породная охранная конструкция высокой грузонесущей способности, исключающая завалы выработок. 4. Не воспринимают асимметричных на- грузок, что приводит к разрыву соедини- тельных элементов и разрушению спец- профиля. 4. Устойчивы к асимметричным нагрузкам, обеспечивают за счет деформационно- силовых характеристик требуемый режим податливости и высокую степень взаимо- действия с породами. 5. Требуют возведения большого количе- ства анкеров (12-15) при работе в комби- нированных охранных системах вырабо- ток. 5. При линейно-циркульных верхняках для создания комбинированной охранной сис- темы достаточно установить 5-8 анкеров. 6. Расход металла на один погонный метр выработки составляет до 1000 кг, общий расход нового металла – 100 тыс. тонн, трудоемкость перекрепления погонного метра выработки составляет 80-100 чел. дн. – 1000 т, стоимость перекрепления 1пог. м – 5-9 тыс. грн.; трудозатраты на поддержание выработок более 200 млн. грн. 6. Экономия металла на 1 пог. м выработки составляет 100-120 кг, при переходе на шаг крепления выработок с 0,5 м на 0,67 м. Экономия средств на 1000 т добычи со- ставляет 600-1000 грн. по статье «крепле- ние». Снижение производственных затрат на крепление и поддержание выработок на 20-35%. Из табл. 1 видно, что типовые крепи не обеспечивают технологический про- рыв в креплении выработок ни по эффективности, ни по безопасности. Такой прорыв может быть обеспечен за счет индустриально-инновационных нов- шеств, создаваемых на базе знаний геомеханики больших глубин. Многочис- ленные наблюдения на шахтах показывают, что геомеханика больших глубин – это физика больших давлений и больших перемещений пород. Это значит, что рамные металлокрепи должны характеризоваться высокой грузонесущей спо- собностью нарастающего сопротивления и быть комплементарны условиям ожидаемых перемещений пород в полость выработки для их уменьшения. Отечественный и зарубежный опыт свидетельствует, что перспектива под- держания горных выработок на глубинах 800-1200 м будет связана исключи- тельно с комбинированными охранными системами, главным элементом кото- рых является арочная металлокрепь [3, 4]. В табл. 2 показаны этапы совершен- ствования охранных конструкций горных выработок на базе арочных металло- крепей [4]. Очевидно, что переход на большие глубины угледобычи обуславли- "Геотехническая механика" 181 вает новые требования к крепям – геомеханические, горно-технологические, экономические и, конечно, требования по обеспечению безопасности поддер- жания выработок. Таблица 2 – Этапы применения штрековых крепей в различных комбинациях Из табл. 2 очевидно, что, если на глубинах 800-1000 м поддержания вырабо- ток может быть обеспечено комбинацией рама – анкер - усиливающая конст- рукция (например, литая приштрековая полоса), то на больших глубинах обяза- тельным элементом охранной системы станет инъекционное упрочнение по- родного массива и закрепный тампонаж. Подтверждением этому является опыт таких крупных шахт как «Красноармейская-Западная № 1», им. А.Ф. Засядько, «Комсомолец Донбасса» и др., где затруднено поддержание выработок тради- ционными способами. Отсюда следует два практических вывода: 1) необходи- мость дальнейшего совершенствования арочных крепей и 2) необходимость во- 2020 2010 2000 1990 1980 1970 1960 Комбинированная крепь в вариантах с инъекционным упрочнением породного массива Комбинированная крепь в вариантах на базе арки Арка с анкерами. Анкера в прямоугольных выработках Арка с заполнением закрепного пространства стройсмесями Арка с бетонными распорными рукавами Арка с забутовкой 0 400 800 1200 1600 Глубина, м Г о д ы 182 Выпуск № 78 зобновления работ по обоснованному применению упрочняющей цементации блочно-трещиноватых пород и тампонажу закрепного пространства. Здесь сле- дует подчеркнуть, что бытующее на шахтах мнение о безпроблемности в тех- нологиях тампонажа далеко не соответствует действительности. Новые особен- ности геомеханических процессах, имеющих место вокруг выработок, и струк- турно-фазовых преобразований в породных массивах [5, 6] обуславливают не- обходимость разработки методики расчета параметров тампонажно- цементационных работ, технологических регламентов их выполнения и, конеч- но, обоснования методик оценки качества создания таких геокомпозитных сис- тем. Остановимся на разработках арочных металлокрепей из спецпрофиля СВП. Разработки новых штрековых металлокрепей направлены на решение ключе- вых задач: снижение общего и удельного расхода металла, повышение долго- временной устойчивости выработок за счет большей несущей способности кре- пей и надлежащего качества их работы с массивом при нарастании их сопро- тивления, увеличение относительной доли повторно используемых выработок и уменьшение частоты несчастных случаев. В основу решения указанных задач положена предпосылка совместного ре- шения вопросов технической и геомеханической безопасности при креплении и поддержании горных выработок. Техническая безопасность обеспечивается уже на стадии качественного из- готовления крепей на современных производственных линия исключительно методом гидравлического прессования, что обеспечивает более высокое каче- ство крепи по сравнению с крепями изготавливаемыми методом вальцевания. На сегодня Центр «Геомеханика» является отечественным лидером в производ- стве металлокрепей по таким технологиям. Геомеханическая безопасность достигается грамоничной работой крепей с породными массивами за счет рационального выбора их геометрических и де- формационно-силовых характеристик. Именно этим достигаются экономич- ность проходки выработок и эффективность управления горным давлением при минимальных затратах, особенно при поддержании сопряжений «штрек-лава». Ключевым в разработке новых конструкций арочных крепей является реше- ние двуединой задачи: нахождение аналитического выражения для описания формы разрушения пород вокруг горной выработки и описание формы крепи комплементарной ожидаемой форме зоны неупругих деформаций. Такое проек- тирование крепей относится к разряду эквидистантных способов. Используя наши наработки [7], для определенных типов горно- геологических условий обоснованы геометрические параметры и деформаци- онно-силовые характеристики крепей. Принимая во внимание генетическое слоистое строение углепородных толщ и различные углы их залегания, для описания конфигурации контуров разрушенных пород вблизи выработок были использованы так называемые кривые Гутшовена [8], позволяющие описать их в случае различного отклонения от симметричного расположения по нормали к напластованию пород. "Геотехническая механика" 183 За 16 лет функционирования Центра «Геомеханика» разработано 12 различ- ных конструкций крепей, характеристики которых приведены в табл. 3. Важной составляющей в обеспечении эффективности применения крепей стал отказ от производства их вальцеванием и переход на технологию гидро- прессования, которая обеспечивает высокое качество изготовления. Для безремонтного поддержания магистральных выработок в условиях ин- тенсивного вертикального и горизонтального давления организован выпуск 4-х и 5-ти элементах конструкций крепей с параболической формой стоек и выве- ренным соотношением радиусов элементов крепи. Таблица 3 – Рабочие характеристики штрековых металлокрепей, разработанных и выпускае- мых НПЦ «Геомеханика» Тип крепи Сечение, м 2 Рабочее сопротивление кН/арка Предельная несущая способность, кН/арка Масса компле- кта, кг КШПУ-М 6,5-20,3 230-477 380-570 174-402 КЦЛ-Ш 6,3-14,4 230-300 400-670 174-369 КМП-АЗР2 6,6-18,0 420-653 670-990 216-419 КМП-А4Р2 15,9-18,0 450-610 630-870 350-400 КМП-А5Р2 17,1-22,3 418-533 542-818 363-482 КВТ-2 6,4-17,5 251-450 389-750 192-399 КВТ 7,5-17,2 311-452 467-679 318-662 КМК-4 7,9-24,5 270-300 463-671 265-670 КМК-5 23,7-24,5 270-300 470-571 541-670 КПП-3 10,2-11,5 140-160 415-585 212-259 КПП-5 14,7 160-190 500-660 325-401 КЦЛО 7,0-19,1 220-480 463-875 176-407 Для повышения устойчивости выработок, пройденных в пучащих породах, созданы конструкции замкнутых типов крепей, сочленение элементов которых обеспечивает их самозапирание, высокий подпор и предотвращение пучения пород. К числу новых разработок следует отнести крепи КМП-А3Р2, КМП-А4Р2; КМП-А5Р2, а также крепи КЦЛО и КЦЛО (К). Разработанные крепи характери- зуются высокой предельной несущей способностью и возможностью иметь бо- лее высокую податливость. Количество сегментов крепи увеличено до 4-5, а в узлах податливости используются замковые соединения, обеспечивающие ста- бильное зажимное усилие. Новые крепи КМП имеют форму овоида, макси- мально приближенную к эллипсу. Данная форма является наиболее устойчивой при воздействии на нее всестороннего давления, оказываемого массивом. Кон- струкции крепей типа КМП приведены на рис 1, а их характеристики даны в табл. 4. 184 Выпуск № 78 а) б) в) 1 – стяжка; 2 – замак; 3 – верхняк; 4 – стойка Рис. 1 – Конструктивные схемы крепей типа: а) КМП-А3Р2, б) КМП-А4Р2, в) КМП-А5Р2 H B b "Геотехническая механика" 185 Таблица 4 – Параметры крепей КМП-(А3, А4,А5)Р2 Тип крепи Сечение рамы в свету, м2 B мм H мм B мм Рабочее сопро- тивле- ние кре- пи кН/раму Пре- дельная несущая способ- ность, кН/раму Тип СВП Масса спец- про- филя рамы 6,6 3395 2538 1962 783 990 СВП-27 216 7,7 3665 2790 2310 652 979 СВП-27 230 10,2 4080 3306 3058 588 882 СВП-27 260 11,4 4355 4340 3474 3476 3382 3363 380 553 570 830 СВП-22 СВП-27 220 270 12,4 4540 3615 3720 520 780 СВП-27 285 13,3 4700 4685 3666 3656 3806 3788 497 653 745 980 СВП-27 СВП-33 285 352 14,1 4835 4825 3793 3788 3969 3953 480 627 720 940 СВП-27 СВП-33 296 366 15,5 5065 5055 4007 4002 4242 4230 447 593 670 890 СВП-27 СВП-33 312 386 16,1 5160 5145 4095 4036 4353 4294 420 573 630 860 СВП-27 СВП-33 323 386 КМП- АЗР2 18,0 5470 5470 4380 4366 4713 4713 420 573 630 860 СВП-27 СВП-33 339 419 15,9 5130 5160 4005 3988 4287 4279 457 610 640 870 СВП-27 СВП-33 326 402 18,0 5470 5470 4364 4350 4713 4713 450 610 630 860 СВП-27 СВП-33 353 436 КМП- А4Р2 22,0 5858 5858 4577 4577 5279 5279 420 570 588 803 СВП-27 СВП-33 373 461 17,1 5437 5437 4115 4115 4230 4230 395 573 592 818 СВП-27 СВП-33 349 432 18,9 5822 5822 4289 4289 4597 4597 418 533 586 799 СВП-27 СВП-33 363 449 КМП- А5Р2 22,3 6319 6319 4658 4658 5160 5160 387 493 542 739 СВП-27 СВП-33 390 482 Одним из направлений нашей работы является разработка крепей с цир- кульно-линейным верхняком (КЦЛ). Крепь КЦЛ имеет две модификации: КЦЛ (О) – овоидного типа и КЦЛ (Ш) – шатрового типа. Крепь КЦЛ (О) имеет 9 ти- поразмеров в трехэлементном исполнении и 5 – типоразмеров – в четырехэле- ментном. Для выработок с плоской кровлей сечением 17,2 м2 разработана от- дельная модификация КЦЛ-17,2 с удлиненным верхняком. Конструкции трех и четерехэлементной крепи КЦЛ (О) показаны на рис. 2. 186 Выпуск № 78 1 – стяжка, 2 – верхняк, 3 – замок, 4 – стойка 1 - стяжка, 2 – элемент верхняка, 3 – замок, 4 – стойка Рис. 2 – Конструкция 3-х (а) и 4-х (б) элементной крепи КЦЛ (О). Характеристики наиболее широко применяемых типов этих крепей приве- дены в табл. 5. 1 2 3 4 B 20 00 H b l 1 2 3 4 B 20 00 H b l "Геотехническая механика" 187 Таблица 5 – Характеристики типоразмеров и четырехэлементной крепи КЦЛ (О) Линейный размер, мм Сопротивление рамы, кН Тип крепи Сече- ние в свету, м 2 H B b I рабо- чее пре- дель- ное Тип СВП Масса рамы, кг 240 617 27 312 15,6 3812 4923 4269 1900 288 740 33 386 420 600 27 315 16,1 4353 5160 4011 842 504 720 33 389 240 554 27 329 3-х элем. 18,0 4060 5427 4730 1900 288 664 33 407 240 544 27 325 16,0 3391 5463 4702 2650 288 653 33 402 240 520 27 336 17,3 3391 5863 5102 3050 288 624 33 415 240 490 27 336 4-х элем. 18,0 3391 6063 5302 3250 288 588 33 415 Практика применения крепей КЦЛО показала, что они значительно упро- щают задачи поддержания сопряжений «штрек-лава» и является более компле- ментарными для создания комбинированных охранных систем выработок с ис- пользованием анкеров. Наличие циркульно-линейного верхняка в крепи обес- печивает повышение ее сцепления с породами кровли, своевременное его во- влечение в активную работу, чем улучшаются условия нагружения крепи со стороны кровли и боков выработки. За счет формы верхняка улучшена характе- ристика крепи в части статической несущей способности и повышена воспри- имчивость ее к возможным динамическим нагрузкам со стороны кровли. Характеристики крепи КЦЛ (Ш) для больших сечений выработок приведе- ны в табл. 6. Таблица 6 – Характеристики некоторых типоразмеров шатровой крепи КЦЛ (Ш) Линейный размер, мм Сопротивление рамы, кН Сечение в свету, м 2 H B b I рабочее предельное Тип СВП Масса рамы, кг 3719 4644 4000 800 270 560 CВП-27 298 14,4 3710 4657 3993 800 300 670 СВП-33 369 3565 5217 4393 800 268 490 СВП-27 298 15,1 3556 5223 4382 800 268 586 СВП-33 369 4371 5697 5142 800 268 490 СВП-27 325 17,7 4362 5707 5137 800 268 586 СВП-33 402 Как видно из сопоставления данных таблиц 5 и 6, в крепи КЦЛ (Ш) для ука- занных типоразмеров крепи линейный участок верхняка составляет 0,8 м, в то время как для 3-х элементной крепи КЦЛ (О) он изменяется от 0,842 до 1,9 м, а для КЦЛ (О) – 4-х элементной варьирует в пределах 2,65-3,25 м. Такой диапа- зон изменения параметров крепей типа КЦЛ позволяет осуществить их рацио- 188 Выпуск № 78 нальный выбор для условий с легко-средне- и труднообрушающихся кровель угольных пластов. В определенных условиях, чаще, когда высокая прочность пород кровли угольного пласта проходка выработок осуществляется под кровлю. Реже такой способ проходки применяется, когда стремятся минимизировать присечку по- род, формируя плоскую кровлю. Для таких условий разработана и выпускается крепь КЦЛО (косонаклонная), конструкция которой показана на рис. 3, а рабо- чие характеристики приведены в табл. 7. Рис. 3 – Крепь КЦЛО (косонаклонная) Таблица 7 – Параметры крепи КЦЛО (косонаклонная) Наимено- вание крепи Н, мм В, мм b, мм L, мм Рабочее сопротивле- ние крепи, кН/арку Предельная несущая способность кН/арку Тип СВП Масса профиля рамы, кг КЦЛО-13,3 3200 4700 4350 800 240 620 27 290 КЦЛО-14,6 2955 5200 4830 1586 240 567 27 315,5 240 491 27 340 КЦЛО-16,8 3340 5960 5130 1858 288 589 33 420 Разработанные крепи применяются на шахтах объединений «Павлоград- уголь», «Красноармейскуголь», «Свердловантрацит», «Краснодонуголь», «Во- лыньуголь», «Дзержинскуголь», а также на шахте «Красноармейская-Западная № 1», «Новодзержинская», им. А.Г. Стаханова, им. А.А. Скочинского и др. В настоящее время опытные партии крепей испытываются на шахтах Россий- ской Федерации, Болгарии и Ирана. Длительными наблюдениями на шахтах установлены геомеханические и экономические преимущества разработанных крепей. В частности установлено, что новые конструкции арочных крепей уменьшают в 1,5-2,0 раза асимметрию нагрузок, обеспечивают формирование консолидированной грузонесущей ох- B H b l "Геотехническая механика" 189 ранной конструкции «крепь-массив». Так, если на участках с типовой крепью приконтурные породы имеют скорость упругих волн 2-3 тыс. м/сек, то на уча- стках с новой крепью степень уплотнения пород оценивается величиной ука- занной скорости в интервале 3-5 тыс. м/сек. В максимуме отношение скоростей достигает 2,5-3,0. Формирование консолидированной оболочки из пород изме- няет характер разрушения пород над выработкой. По наблюдениям на глубин- ных реперных станциях установлено, что применение новых крепей в 3-4 раза уменьшает расслоение пород над выработкой, что способствует существенному повышению ее устойчивости. Обработкой статических данных по затратам на крепление и поддержание выработок выявлены такие данные. Если при типовых крепях на перекрепление 1 пог.м выработки тратится 5-9 тыс. грн., то при использовании разработанных крепей такие затраты в основном связаны с устранением пучения пород и в среднем в 2,5-3,0 раза ниже указанных. Расчеты по определению плотности крепи показали, что даже в сложных условиях поддержания выработок крепи обеспечивают переход на шаг крепи с 0,5 на 0,67 м, что позволяет получить экономию металла 100-120 кг на погонный метр выработки. В целом примене- ние новых крепей позволяет снизить производственные затраты на крепление и поддержание выработок на 20-30%. Определяя перспективу дальнейших разработок в контексте решаемой зада- чи, следует определить такие направления: 1) обоснование эффективных форм крепи с учетом решения двуединой за- дачи: обеспечение устойчивости пород над выработкой и эпицентральных зон со стороны лавы; 2) организация выпуска нового спецпрофиля для шахтных крепей; 3) неотъемлемой задачей повышения эффективности работы крепей должна стать масштабная организация системного мониторинга выработок на базе гео- физической диагностики и неразрушающего контроля. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Паламарчук Т.А., Кириченко В.Я., Усаченко Б.М. Элементы механосинергетики породного массива. – Днепропетровск: ЧП «Лира ЛТД», 2006. – 308 с. 2. Кириченко В.Я. Крепи нового технического уровня – главная предпосылка повышения показателей под- держания горных выработок // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць, ІГТМ НАН України. – Дніпропе- тровськ, 2006. – Вип. 66. – с. 31-38. 3. Байсаров Л.В., Ильяшов М.А., Демченко А.И. Геомеханика и технология поддержания повторно исполь- зуемых горных выработок. – Днепропетровск: ЧП «Лира ЛТД», 2005. – 240 с. 4. Глюкауф, 2008. - № 2 (3). – с. 28-33. 5. Открытие № 188. Явление образования перемещающихся нарушенных зон в напряженных горных поро- дах / В.Я. Кириченко, Е.Л. Звягильский, А.В. Лишин, Б.М. Усаченко, Ю.М. Халимендик // Научные открытия «Сборник кратких описаний научных открытий, научных идей, научных гипотез». – Заявлено 1-.02.01. – М., 2001, РАЕН. – 2002. – С. 62-63. 6. Открытие № 318. Закономерность самоорганизации грунтовых и породных массивов вокруг протяжен- ных подземных выработок / Л.В. Байсаров, М.А. Ильяшов, В.В. Левит, Т.А. Паламарчук, В.Н. Сергиенко, В.Б. Усаченко, А.А. Яланский // Сборник «Научные открытия, идеи, гипотезы (1992-2007). Информационно- аналитический обзор. – М.: МААНОЕ, 2008. – с. 298-299. 7. Кириченко В.Я., Рубец Г.Т., Соколовский В.И. Аналитическое описание зон разрушения пород вокруг длительно эксплуатируемых горных выработок // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць, ІГТМ НАН України. – Дніпропетровськ, 2006. – Вип. 61. – С. 149-173.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-31482
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1607-4556
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T17:32:49Z
publishDate	2008
publisher	Інститут геотехнічної механіки імені М.С.Полякова НАН України
record_format	dspace
spelling	Кириченко, В.Я. Усаченко, Б.М. 2012-03-09T13:29:10Z 2012-03-09T13:29:10Z 2008 Штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин / В.Я. Кириченко, Б.М. Усаченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2008. — Вип. 78. — С. 178-189. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/31482 622.28 Запропоновані конструкції нових кріплень для гірничих виробок, параметри і робочі характеристики яких обгрунтовані на основі геомеханіки взаємодії системи “кріплення-масив”. Designs new timbers for mountain developments are offered, its parameters and working characteristics data are proved on the basis of geomechanics of system’s "timber-massif" interaction. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С.Полякова НАН України Геотехническая механика Штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин Driftic metal timbers, answering to economic requirements and geomechanical problems of the big depths Article published earlier
spellingShingle	Штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин Кириченко, В.Я. Усаченко, Б.М.
title	Штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин
title_alt	Driftic metal timbers, answering to economic requirements and geomechanical problems of the big depths
title_full	Штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин
title_fullStr	Штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин
title_full_unstemmed	Штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин
title_short	Штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин
title_sort	штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/31482
work_keys_str_mv	AT kiričenkovâ štrekovyemetallokrepiotvečaûŝieékonomičeskimtrebovaniâmigeomehaničeskimzadačambolʹšihglubin AT usačenkobm štrekovyemetallokrepiotvečaûŝieékonomičeskimtrebovaniâmigeomehaničeskimzadačambolʹšihglubin AT kiričenkovâ drifticmetaltimbersansweringtoeconomicrequirementsandgeomechanicalproblemsofthebigdepths AT usačenkobm drifticmetaltimbersansweringtoeconomicrequirementsandgeomechanicalproblemsofthebigdepths

Штрековые металлокрепи, отвечающие экономическим требованиям и геомеханическим задачам больших глубин

Institution

Similar Items