Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Кравченко Г.И. Облегченные крепи вертикальных выработок

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

8.7 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 / 2120 21 > Следующая >>>

циенту а незакрепленных выработок, хотя его можно существенно уменьшить, улучшая технологию крепле ния набрызгбетоном.

При диаметре выработки вчерне, одинаковом при использовании бетонной и набрызгбетонной крепей, во втором случае достигается некоторое снижение аэроди намического сопротивления за счет увеличения попереч ного сечения. Целесообразность такого мероприятия можно определять сопоставлением затрат по методике

[38].

Экономические показатели креней в связи с их зави симостью от многих факторов необходимо подсчиты вать для каждого конкретного случая. Для ориентиро вочной оценки эффективности применения облегченных крепей ниже приведены результаты их сопоставления с обычной бетонной.

Сравнение выполнено для стволов диаметром 4, 6 и

8 м; нагрузка	на крепь принята 20		тс/м2;		глубина
				Т а б л и ц а 35
		Параметры крепи
Диаметр ствола				сетка размеще
в свету, м	толщина, см	длина шланг,	м	сетка размеще
	толщина, см	длина шланг,	м		ния, м*м
4	Бетонная	крепь
4	11*/15	—			—
6	17	—			—
8	22	—			—

Набрызгбетонная

4	5
6	8
8	11

Штанговая

____	____
—	—

——

4	—	1,5	1X1
6	------	1,5	1X1
8	—	1,5	1X1
	Комбинированная
4	5	1,5	1X1
6	5	1,5	1X1
8	5	1,5	1X1

* Вместо 11 см по расчету принято по технологическим соображениям 15 см

192

ствола 500 м. В табл. 35 приведены расчетные парамет ры сравниваемых крепей, обеспечивающие необходимую несущую способность.

Для определения нагрузок на крепи и их параметров использованы формулы, приведенные в главе IV. Срав нение выполнено для монолитной бетонной, набрызгбе-

тоиной и комбинированной крепей	при использовании
обычного и контурного взрывания.		глу
При расчетах параметров буровзрывных работ
бина шпуров принята 2,5 м, число	шпуров на 1	м2 —
1,35, расход ВВ (скального аммонита) — 1,3		кг/м3,

к. и. ш. — 0,85. При контурном взрывании число шпуров больше на 15%, чем при обычном, расход ВВ — одина ков. Величина перебора при обычном взрывании при нята равной 20%, при контурном—-3%.

' При подсчетах стоимости набрызгбетона его энерго потребление равно 40 квт • ч на 1 м3, а бетона — 4 квт • ч. [57]. Нормы и расценки на приготовление и воз ведение набрызгбетонной крепи приняты действующие на Высокогорском руднике, где этот вид крепи в верти кальных выработках применяют с 1964 г., а на все остальные виды работ приняты действующие в горноруд ной промышленности («Справочник по техническому нор мированию подземных горных работ». М., «Недра», 1964). Отскок набрызгбетона равен 15%. Цены на вяжу щие и инертные заполнители приняты равными средним действующим на предприятиях Урала и Западной Си бири.

Результаты расчетов представлены на рис. 11, а, из которого видно, что штанговая, набрызгбетониая и ком


бинированная крепи обладают более высокими						показа
телями экономичности по сравнению с бетонной,						причем
комбинированная и набрызгбетониая				примерно		одина
ково экономичны.
Из рис. 77, б видно, что			с точки	зрения	объема		ра
бот, связанных с толщиной крепи (бурение,					уборка		по
роды, возведение крепи), наиболее экономичны						штан
говая	и комбинированная		крепи. При использовании
всех	крепей,	за исключением штанговой,			применение
контурного		взрывания обеспечивает		резкое снижение
объема горнопроходческих работ.

Стоимость энергии, затрачиваемой на проветривание выработки, в течение всего срока эксплуатации послед-

193

го

	1	2	3	1	1	2	3	1	1	2	3	1
		Диаметр 1м			Диаметр 6м				Диаметр 8м
	\|	\|	Обычное взрывание					Контурное Взрывание
Рис.	77.	Технико-экономические					показатели		сооружения			ство
лов	при	использовании			бетонной		1, набрызгбетонной 2,				комби
			нированной 3 и штанговой 4 крепей:

а — показатель экономичности; б — трудоемкость крепления: в — приведен ные затраты ; г — годовой экономический эф ф ект

ней может достигать весьма существенной величины, сопоставимой с прямыми затратами на сооружение выработки; она в значительной мере зависит от вида применяемой крепи и ее параметров. В табл. 36 при ведены исходные данные и результаты определения ве личины депрессии при н= 8 м/с.

Т а б л и ц а 3 6

Сечение с т в о	а - 1 0 — 4	L		Лд
Сечение с т в о			Q 2
ла в свету , м*		D 5	Q 2
		Бетонная крепь
1 2 , 5 7	4	0 , 4 8 9	10 0 9 6 , 2 3	1 3 , 1 0
2 8 , 2 7	4	0 , 0 6 5	51 0 6 6 , 6 4	8 , 6 9
5 0 , 2 7	4	0 , 0 1 5	161 7 3 2 , 5 6	6 , 4 6
	[Набрызгбетонная крепь
1 2 , 5 7	6	0 , 4 8 9	10 0 9 6 , 2 3	1 8 , 1 8
2 8 , 2 7	6	0 , 0 6 5	51 0 6 6 , 6 4	1 2 , 7 9
5 0 , 2 7	6	0 , 0 1 5	161 7 3 2 , 5 6	9 , 7 0
		Штанговая крепь
1 5 , 1 0	8	0 , 3 1 0	1 4 6 2 0 , 0 0	2 3 , 9 7
3 4 , 0 0	8	0 , 0 3 9	7 5 6 3 0 , 0 0	1 5 , 8 8
6 1 , 5 0	8	0 , 0 0 9	2 3 9 1 0 0 , 0 0	1 1 , 9 5
1 2 , 9 1	7	0 , 4 0 7	10 6 5 0 , 0 0	1 9 , 1 9
2 9 , 2 0	7	0 , 0 5 9	5 4 5 7 0 , 0 0	1 4 , 7 3
5 1 , 7 5	7	0 , 0 1 4	171 4 0 0 , 0 0	1 0 , 2 8
	Комбинированная крепь
1 2 , 5 7	6	0 , 4 8 9	10 0 9 6 , 2 3	1 8 , 1 8
2 8 , 2 7	6	0 , 0 6 5	51 0 6 6 , 6 4	1 2 , 7 9
5 0 , 2 7	6	0 , 0 1 5	161 7 3 2 , 5 6	9 , 7 0

Монолитная			бетонная крепь		наиболее экономична
в аэродинамическом отношении,					все	остальные		виды
крепи следует			совершенствовать для			снижения		коэф
фициента а.
Как известно, основным показателем сравнительной
экономической			эффективности	капитальных			сложений
является	минимальное значение			приведенных			затрат в
расчете	на	одинаковый годовой			объем выпускаемой
продукции		или	на ее единицу	(«Отраслевая			методика

определения экономической эффективности механизации и автоматизации производственных процессов в угольной промышленности». М., «Недра», 1971). В данном случае приведенные затраты по каждому варианту — это сум

195

ма годовых затрат С иа проветривание и ремонт [по следнее не учитывается из-за отсутствия достаточного количества данных; можно отметить, что при облегчен ных крепях эти затраты значительно меньше, чем при бетонной (см. главу VI)] и первоначальных затрат К на проведение и крепление выработок, отнесенных к 1 м и приведенных к одинаковой размерности с помощью нормативного коэффициента эффективности

с + Enk = min.	(116)
Размер годового экономического эффекта на 1 м вы
работки определяется по формуле
3 = (Cl- c 2) - £ H(fe2- U	(117)

где С\ и с2 — себестоимость 1 м ствола до и после внед рения облегченной крепи, руб.; kx и k2— удельные капи тальные вложения на 1 м ствола до и после внедрения облегченных крепей, руб.

Возведение облегченных и обычных крепей можно выполнять при использовании одинакового оборудова ния, только в первом случае добавляется набрызгбетономашина, а во втором — опалубка, стоимость которых примерно одинакова. Поэтому формула принимает вид

Э = — с2.

Из рис. 77, в видно, что облегченные крепи более экономичны и обеспечивают минимальные приведенные затраты. Из рис. 77, г видно также, что годовой экономи ческий эффект на каждом 1 м ствола достигает значи тельной суммы, особенно при переходе от обычной тех

нологии с применением бетона	к	облегченным	крепям
в сочетании с контурным взрыванием.			оценить
На основе данных результатов		возможно
ориентировочно экономическую	эффективность		приме

нения облегченных крепей в вертикальных выработках в целом по стране.

Согласно данным Н. М. Покровского, динамика рас пределения диаметров стволов, намечавшаяся к строи тельству до 1970 г. примерно следующая: от 3,5 до

5 м — 25%; от 5,5 до 7 м — 55%; от 7,5 до 8,5 м и бо лее— 20%. Тогда, считая, что экономические показате ли у стволов диаметром в указанных диапазонах при мерно такие же, как у стволов диаметром соответствен-

196

но 4, 6, 8 м, получим, что обеспечивается экономия на каждом 1 м ствола при переходе на контурное взрыва

ние и крепь: бетонную		0,25-60,40 + 0,55-136,87 + 0,20Х
Х230,11 = 136,39	руб.;	комбинированную		0,25-87,01 +
+ 0,55 • 178,08 + 0,20 • 335= 186,69			руб.;	штанговую
0,25-98,84 + 0,55-227,76 + 0,20-424,48 = 234,88				руб.; на-
брызгбетонную	0,25 -81,64 + 0,55 • 173,09 + 0,20 • 329 • 50 =
= 181,40 руб.

Преимущества облегченных крепей не ограничива ются вышеизложенным. Полное определение их тех нико-экономической эффективности охватывает боль шой комплекс вопросов и в конкретных условиях мо жет стать предметом специального исследования.

При использовании облегченных крепей все их пре имущества не всегда полностью реализуются и не всегда учитываются. Тем не менее, опыт, накопленный пред приятиями при креплении и ремонте выработок облег ченными крепями и их эксплуатации, убедительно по казывает их достоинства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе изложены результаты исследований, свя занных с оценкой и повышением технико-экономической эффективности применения облегченных крепей в верти кальных выработках. Дальнейшие исследования пред ставляется целесообразным выполнять в следующих направлениях:

1)изучение возможностей совместного применения штанговой и набрызгбетонной крепей в зоне влияния очистных работ в неустойчивых горных породах;

2)исследование влияния покрытия из набрызгбетона на напряженное состояние и процесс развития зоны не упругих деформаций в приконтурном массиве выработки для уточнения методов расчета параметров этой крепи;

3)совершенствование технологии и расширение об ласти применения предварительной цементации и дру гих способов тампонажа горных пород при сооружении вертикальных выработок, что приведет к значительному расширению области применения облегченных крепей в таких условиях;

197

4)исследование взаимодействия облегченных кре пей с упругоползучими породами, окружающими горную выработку;

5)детальное исследование работы армировки в ство лах с облегченной крепью и разработка технологиче ских схем армирования;

6)изучение реологических свойств набрызгбетона. Целесообразность более широкого применения об

легченных крепей в вертикальных выработках несом ненна. Выполнение большого числа исследовательских, конструкторских и проектных работ, связанных с расши рением области их применения и созданием надежных способов расчета, усовершенствованием технологии воз ведения и улучшением технико-экономических показа телей, вполне оправдывается малой материалоемко стью, технологичностью этих видов крепи, высокой про изводительностью труда при их возведении и большим объемом сооружаемых и намечаемых к сооружению вер тикальных выработок самого различного назначения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А б р а м с о н X.	И. Крепление	стволов		пневмобетоном мето
дом безопалубочного	бетонирования. — В		сб.:	«Проектирование и
строительство угольных предприятий»,		М.,	«Недра», № 69, 1964.

2.А п у н е в и ч Е. В. Опыт производства торкретных работ в туннеле в условиях обильного притока напорных грунтовых вод. — «Гидротехническое строительство», 1957, № 5.

3.А р м и р о в к а вертикальных стволов шахт при применении

крепи облегченной

конструкции.

М.,

Цветметинформация,

1967.

Авт.: В. К. Масиин,

С. А. Атманских,

В. А. Рубцов,

Н. А. Суха

рева.

С. А., В а г и н А. А.

Опыт

применения

на-

4. А т м а н с к и х

брызгбетона

на

медных

рудниках

Урала.

М.,

Цветметинформа

ция, 1967.

И. В., Р у п п е

н е й т

К. В. Прочность

неза

5. Б а к л а ш ов

крепленных горных выработок. М., «Недра»,

1965.

взрывание

6. Б а р о н Л. И., К л ю ч н и к о в

А. В. Контурное

при проходке выработок. Л., «Наука», 1967.

Д.,

К у з и н

Б. Н. Вос

7. Б е к е т о в

А.

К-, К о з а р е н к о

И.

становление монолитной бетонной крепи в вертикальном

стволе

шахты. — «Горный журнал», 1967, № 3.

8. Б е л я е в

В. Ф., П я с т о л о в

А. В. Механические и физико

химические

способы

укрепления горных

пород.

М., «Недра»,

1967.

9. Б о л х о в и т и н о в

С. И. Анализ

новой

технологий

проход

ки вертикальных

стволов

шахт.— В

сб.:

«Техника

и технология

разработки полезных ископаемых», М., «Недра», 1966. (Труды

НИИОГР, вып. 5).		А. А. Новые методы расчета	параметров	штан
10.	Б о р и с о в
говой крепи. М., Госгортехиздат, 1962.			А., К а с п а р ь -
11.	Б у л ы ч е в	Н. С., Т у р ч а н и н о в И.
я н И.	В. Выбор рациональной конструкции крепи шахтного			ствола

на Сопчинском месторождении. — В сб.: «Физика и технология раз работки недр». М., «Наука», 1965.

12. В з а и м о д е й с т в и е массивов горных пород с крепью вертикальных выработок. М., «Недра», 1966. Авт.: Г. А. Крупенни-

ков, Н. С. Булычев, А. М. Козел, Н. А. Филатов.
13. В л и я н и е железобетонных	штанг на сопротивляемость
системы крепь — порода воздействию	динамических нагрузок. —

«Горный журнал», 1971, № 12. Авт.: Г. И. Кравченко, В. К. Воро нин, А. С. Ефремовцев, В. С. Николаев.

14. В о в к А . А., X а р и т о н о в В. Н. Проходка стволов в связ

ных грунтах методом		уплотнения	их	взрывом. — «Шахтное строи
тельство», 1968, № 9.		С. Внедрение		набрызгбетонной	крепи на
15. В о р о и и н	В.
рудниках цветной	металлургии. М.,		Цветметинформация,		1970.

199

16. В р е м е н н а я инструкция по креплению горных вырабо ток пневмобетоном с применением машины БМ-60. Изд. ЦНИИПод-

земшахтострой,	1963.
17. Г а л а х	о в В. В., К. а с п а р ь я и Э. В. Изучение физико-

механических свойств пород Сопчмиского месторождения. Л., изд. ВНИМИ, 1966. («Труды ВНИМИ», вып. 63).

18.	Г о д ф р и Д. Теория	упругости	и пластичности. Киев,	«Бу-
д1вельник», 1969.		Ш т у м п ф	Г. Г., Ст р ы г н и	Б. И.
19.	Г о р б а ч е в Т. Ф.,

Применение анкерной крепи в подготовительных выработках. Ново сибирск, «Наука», 1972.

20. Д ю ж е и к о М. Г., Р а й г о р о д с к и й А. И. Шприц-бетон.

М., Стройиздат, 1967.		и ее
21.	Е р ж а но в Ж- С. Теория ползучести горных пород
приложения. Алма-Ата, «Наука», 1964.		П. И.
22.	Е р ж а и о в Ж. С., А й т а л и е в Ш. М., Ш и л к и и

Конструирование н расчет набрызгбетоннон крепи. М., «Недра», 1971.

23. 3 а с л а в ски й Ю. 3., З о р и н А. Н., Ч е р н я к И. Л. Расчеты параметров крепи выработок глубоких шахт. Киев, «Тех


ника», 1972.		Г.,	М е л е х и и	В,	Н.,	Мо е к -
24. 3 и л ь б е р ш м и д т В.
в и и	В. А. Замер, трещиноватости		горных пород в массиве мето
дом	фильтрации — В сб.: «Вопросы		технологии	добычи		полезных
ископаемых и прочность горных пород», вып. XXXII.					Пермь изд.
ППИ, 1968.		Г.,	Л ы х и н П.	А.,	К р а в ч е и-
25. 3 и л ь б е р ш м и д т В.

ко Г. И. Механизм нарушения целостности массива горных пород


при контурном взрывании. — В сб.: «Вопросы		технологии добычи
полезных ископаемых и прочность горных пород»,			вып. XXXII.
Пермь, изд. ППИ, 1968.	крепления	набрызгбетоиом об
26. И з у ч е н и е возможностей
водненных поверхностей. — В сб.	«Совершенствование		разработки

месторождений Западного Урала», № 60. Пермь, изд. ППИ, 1969. Авт.: Г. И. Кравченко, В. А. Москвин, Г1. С. Вахромов, Л. М. Тю рина.


27. К а з а к е в и ч		Э. В. Крепление вертикальных стволов шахт
монолитным бетоном. М., «Недра», 1970.
28. К а с п а р ь я н		Э. В. К расчету штанговой крепи в скаль
ных трещиноватых	породах. — «Колыма», 1967,			№ 5.
29. К а ц а у р о в	И. Н. Горное давление		в	вертикальных ство
лах. М., Госгортехиздат, 1961.
30. К о з е л А. М.,		Б о р и с о в е ц В. А.,	Р е в з ю к Е. Б. На

турные исследования устойчивости и трещиноватости в незакреп

ленных	вертикальных	стволах Донецкого бассейна. — В сб.		«Совре
менные вопросы шахтного строительства». Л., изд. ЛГИ,				1971.
31. К и р ь я н о в		Ю. А. Проходка вертикальных стволов в ус
ловиях	Каисайского	месторождения. — «Цветная	металлургия»,
1965, №	13.
32.	К о н т у р н о е	взрывание при проходке вертикальных ство
лов в комбинате Ростовшахтострон. — «Шахтное			строительство»,

1968, № 8. Авт.: В. Д. Фисунов, В. А. Петракович, Л. М. Тормышев, Д. П. Чебанов.

200

33. К о с	к о в И. Г. Восстановление	бетонной крепи вертикаль
ных стволов	шахт, разрушенной сульфатной агрессией. — «Шахтное
строительство», 1969, № 5.		В. Я. Результаты обсле
34. К р а в ч е н к о Г. И., Т у м а н о в

дования крепи вертикальных стволов шахт Горной Шории. Ново


кузнецк, изд. СМИ,		1963.	(«Труды ВостНИГРИ и горного				ф-та
СМИ», вып. III).		Г. И. Влияние предварительного натяжения
35.	К р а в ч е н к о
штанг	на несущую способность			кровли	подземных выработок.—•
В кн.: Записки ЛГИ,		т. XLII,		вып. 1.	М.,	Госгортехиздат,	1960.
36.	К р а в ч е и к о	Г. И.,	Т у м а н о в		В.	Я- Создание облегчен

ной конструкции крепи вертикальных стволов шахт. — В сб. Горное давление и крепь вертикальных стволов. Госгортехиздат, 1963.

37. К р а в ч е н к о Г. И. Анкерная крепь в сочетании с набрызг-

бетоном для	вертикальных		стволов. — В сб. «Проектирование и
строительство	угольных	предприятий»,		М„ «Недра», №	62. 1964.
38. К р а в ч е н к о Г.		И.,	К л у б о в	С. Я. Оценка	эффектив

ности применения набрызгбетонной крепи в вертикальных стволах

шахт. Новокузнецк, изд. СМИ,		1964. («Труды		ВостНИГРИ и горн,
ф-та СМИ», вып. V).	Г. И.,	Б е л о в	А. Е.	Выбор	параметров
39. К р а в ч е и к о
штанговой крепи в вертикальных стволах. — «Шахтное					строитель
ство», 1965, № 7.	Г. И.	Расчет	штанговой и комбинирован
40. К р а в ч е и к о

ной штаиговопиевмобетонной крепи в вертикальных стволах шахт.— В сб. «Штанговая крепь в горной промышленности», вып. 2. М.,


ГосИНТИ, 1965.		Г. И.,	Т у м а н о в	В.	Я.,		П о н о м а р е й -
41.	К р а в ч е н к о
к о Г.	Г. К вопросу	исследования эффективности						ускорителей
схватывания цементов. Новокузнецк, изд. СМИ, 1964.								(«Труды Вост
НИГРИ и горн, ф-та СМИ», вып. V).				В. А.			Влияние состава
42.	К р а в ч е н к о	Г. И.,	М о с к в и н
сухой	смеси на прочность набрызгбетона. — В					сб.		«Проектирова
ние и строительство угольных			предприятии»,		М.,	«Недра», № 7. 1969.
43.	К р а в ч е и к о	Г. И.,	Т у м а н о в	В.	Я.,		П о н о м а р е н-

к о Г. Г. О возможности торкретирования обводненных вертикаль

ных стволов. Новокузнецк, изд. СМИ,					1964.		(«Труды ВостНИГРИ
н горн, ф-та СМИ», вып. V).
44. К р а в ч е н к о		Г. И. Анализ напряженного состояния за-
штаиговаиного	приконтурного			слоя	вертикальной				выработки. —
В сб. «Физико-технические проблемы					разработки			полезных			иско
паемых», М., «Недра», №			1, 1.970.			В.	К-, М о с к в и н				В. А.
45. К р а в ч е н к о		Г. И., В о р о н и н
Определение зоны нарушенных				пород вокруг горной выработки. —
В сб. «Проектирование		и	строительство угольных					предприятий», М.,
«Недра», № 12, 1971.		Г. И., В а х р о м о в П. С. Облегченные кре
46. К р а в ч е н к о
пи в вертикальных выработках				на рудниках			Урала		и	Сибири. —
«Шахтное строительство», 1969, № 9.						натяжной		штанговой крепи
47. К р а в ч е н к о		Г. И. О		влиянии
на прочность	системы	крепь — порода. — «Физико-технические									про
блемы разработки полезных ископаемых», М., № 4. 1970.											A c a
48. К р а в ч е н к о		Г.	И.,	К о н с т а н т и н о в а					С.	A.,
ll о в В. А. Исследование			ползучести набрызгбетона. •— В							сб.:	«Тех-

201

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 / 2120 21 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ