4. Анализ ндс массива, вмещающего выработку, закрепленную рамно-анкерной крепью

При расчете напряженно-деформированного состояния массива, была построена модель углевмещающей толщи по заданным параметрам. В этом исследовании мы закрепили выработку рамно-анкерной крепью (рис.3.16) и произвели расчет. После завершения расчета для анализа результатов были выбраны эпюры вертикальных и горизонтальных напряжений, эпюры интенсивности напряжений по Мизесу, а также эпюры перемещений.

Рис 3.16 Схема установки рамно-анкерного крепления

в массиве горных пород

3.6.1. Анализ поля вертикальных напряжений

_{Произведем сравнительный анализ вертикальных напряжений с породного массива, вмещающего незакрепленную выработку с массивом, который закреплен рамно-анкерной крепью (рис.3.17).}

Рис. 3.17.  Эпюра вертикальных напряжений

Изменения вертикальных напряжений в горном массиве при закреплении выработки рамно-анкерной крепью не значительно отличаются от эпюры ветрикальных напряжений массива, вмещающего незакрепленную выработку. Также, как и на рис.3.2, на рис.3.17 четко прослеживаются зоны разгрузки в кровле и почве и зона повышенного горного давления в боках. Однако, в боках выработки области с напряжениями равными 9 МПа значително меньше. Размеры этой зоны распростаняются по ширине до 10м и по высоте до 13,5м. Максимальные вертикальные напряжения послеживаются непосредственно в раме. Так так предел текучести рамы достигает 270 МПа.

Наибольшие значения напряжений образуются не только на контакте угольного пласта и крепи, но и в породах почвы и кровли.

3.6.2. Анализ поля горизонтальных напряжений

На рисунке 3.18. представлена эпюра горизонтальных напряжений , массива, вмещающего выработку закрепленную рамо-анкерной крепью.

Рис. 3.18.  Эпюра горизонтальных напряжений

_{Таким образом, по результатам сравнения эпюр горизонтальных напряжений массива, вмещающего незакрепленную выработку и массива, с выработкой, закрепленной рамно-анкерной крепью, можно утверждать об незначительном отличии напряжений.}

3.6.3 Анализ интенсивности напряжений

При сравнительном анализе интенсивности приведенных напряжений (рис.3.19) с результатом предыдущего расчета напряжено-деформированного состояния массива, вмещающего незакрепленную выработку.

Рис. 3.19.  Эпюра приведенных напряжений

На представленной эпюре, где массив, закреплен рамной крепью общая картина распределения напряжений весьма схожа. Разбежность результатов находится в пределах 10-15%.

3.6.4. Анализ перемещений слоев горной породы

При закреплении выработки рамно-анкерной крепью, перемешений (рис.3.20) слоев горной породы, сравнительны с эпюрой перемещений горного массива, вмещающего незакрепленную выработку.

Рис. 3.20.  Эпюра перемещений

4. Проведение экспериментальных исследований на шахте «Юбилейная» и обработка результатов

_{Экспериментальный участок был выделен на шахте «Юбилейная»} ПАО «ДТЭК Павлоградуголь» в конвейерном квершлаге блока №3 при отработке пласта

На рис. 3.21. представлен общий вид конструкции, которой был закреплен эксперементальный участок конвейерного квершлага блока №3. А на рис 3.22. крупным планом представлен узел соединения анкера с рамой.

Рис. 3.21. Общий вид закрепленного

экспериментального участка

Рис.3.22. Детальные узлы соединения анкеров со

стойками рамы при помощи гибких стяжек

На шахте «Юбилейная» ПАО «ДТЭК Павлоградуголь» были произведены замеры и по этим замерам была составлена таблица, в которой приведена конвергенция пород конвейерного квершлага блока №3 (табл.3.2), закрепленной рамно-анкерной крепю с гибкими стяжками

Таблица 3.2

Конвергенция пород конвейерного квершлага блока №3

с гибкими стяжками

№ станции	Высота, ширина,мм	15.02.2012	30 суток		60 суток
			Расстояние, мм	Смещение, мм	Расстояние, мм	Смещение, мм
Зам. ст. №1	H, мм	3368	3366	2	3363	3
	B1,мм	3919	3918	1	3916	2
	B2,мм	4115	4114	1	4110	4
Зам. ст. №2	H, мм	3375	3374	1	3372	2
	B1,мм	3924	3923	1	3372	2
	B2,мм	4120	4120	0	4117	3
Зам. ст. №3	H, мм	3373	3371	2	3368	3
	B1,мм	3922	3920	2	3917	3
	B2,мм	4117	4115	2	4113	2

По результатам смещений, полученных путем проведения шахтных експериментов, построены графики зависимостей, которые представленны на рис.3.23.

Рис.3.23 Зависимость смещения и времени измерения

Анализ полученных результатов показывает, что на закрепленном участке выработка находится в хорошем состоянии и не требует дополнительных мероприятий по ее сохранению.