Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Шахтная трубобетонная стойка (СТБ)
Авторы Литвинский Г. Г., д. т. н., проф.
Раздел Науки о земле
Год 2019 Выпуск 60 Страницы 5 - 16
УДК 622.28 EDN XXXJJJ
Аннотация Дан аналитико-исторический обзор существующих конструкций шахтных стоек как основного элемента крепи горных выработок. Выявлены основные особенности конструкции и недостатки шахтных стоек. Сформулированы основные технические требования при их конструировании. Предложена новая конструкция податливой шахтной стойки из трубобетона. Приведены главные технико-экономические показатели новой шахтной стойки и целесообразная область её применения.
Реферат Цель исследования — разработка требований, критериев эффективности и новой конструкции шахтной трубобетонной стойки постоянного сопротивления с высокими показателями технической эффективности. Объекты исследования — шахтные стойки трения постоянного сопротивления и их технико-экономические показатели. Предмет исследований — закономерности взаимодействия с массивом и параметры конструктивных элементов новой стойки в режиме податливости. Методика и основная идея состоит в проведении аналитически-исторического обзора существующих конструкций рамной крепи и шахтных стоек, разработке новой стойки, снабжённой усиленным узлом податливости и распорным устройством, с использованием преимуществ трубобетона, прогрессивного в промышленном и гражданском строительстве.
Результаты. Аналитически-историческим обзором существующих конструкций рамной крепи и шахтных стоек в частности были выявлены их основные недостатки и показана необходимость их замены на более прогрессивные типы. Разработана и исследована новая конструкция шахтной трубобетонной стойки (СТБ) с узлом податливости трения высокого постоянного сопротивления (400 кН) и компактным устройством предварительного распора стойки вплоть до уровня её рабочего сопротивления.
Научная новизна. Впервые с научно обоснованных позиций сформулированы технические требования к шахтным стойкам, отражающие главные особенности их деформационно-силового взаимодействия с массивом горных пород. Разработана новая конструкция трубобетонной шахтной стойки, теоретически обоснованы её деформационно-силовые показатели и определены технические показатели её эффективности.
Практическая значимость. Предложенная конструкция трубобетонной стойки обладает, по сравнению с аналогами, наиболее высокими деформационно-силовыми показателями технической эффективности и может служить базовой конструкцией при разработке комбинированной стоечно-анкерной крепи горных выработок. Выполненные исследования могут быть положены в основу принятия решений при проектировании, изготовлении и внедрении стоечно-анкерных конструкций крепи нового технического уровня при проведении, охране и поддержании подготовительных горных выработок различного назначения. Основные выводы будут также полезны при подготовке инженеров и аспирантов горных специальностей.
Ключевые слова подготовительные выработки, крепление, шахтная стойка, трубобетон, критерии эффективности, узел податливости, работоспособность, предварительный распор, параметры стойки.
Финансирование
Благодарности
Список источников
1. Агрикола, Г. О горном деле и металлургии в двенадцати книгах [Текст] / Г. Агрикола; под ред. С. В. Шухардина. — [2-е изд.]. — М.: Недра, 1986. — 294 с.
2. Литвинский, Г. Г. Стальные рамные крепи горных выработок [Текст] / Г. Г. Литвинский, Г. И. Гайко, Н. И. Кулдыркаев. — К.: Техника, 1999. — 216 с.
3. Зворыкин, А. А. История горной техники [Текст] / А. А. Зворыкин. — М.: Углетехиздат, 1940. — 203 с.
4. Пашкевич, Н. В. История горного дела. Развитие технологии и техники подземной добычи угля [Текст] / Н. В. Пашкевич. — СПб.: СПГГИ(ТУ), 1999. — 132 с.
5. Давидянц, В. Т. Управление кровлей полным обрушением [Текст] / В. Т. Давидянц. — М.: Углетехиздат, 1957. — 184 с.
6. КД 12.01.01.503–2001. Управление кровлей в очистных забоях на угольных пластах с углом падения до 35º [Текст]: руководство. — К.: Минтопэнерго, ДонУГИ, 2002. — 142 с.
7. Литвинский, Г. Г. Горная крепь — эволюция развития и критерии технической эффективности [Текст] / Г. Г. Литвинский // Сборник научных трудов ДонГТУ. — Алчевск: ГОУ ВПО ЛНР «ДонГТУ», 2019. — № 58. — С. 5–19.
8. Литвинский, Г. Г. Теория расчёта центрально сжатых трубобетонных конструкций стоечной крепи [Текст] / Г. Г. Литвинский, Э. В. Фесенко // Сборник научных трудов ДонГТУ. — Алчевск: ДонГТУ, 2012. — № 38. — С. 10–16.
Полный текст