Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Результаты шахтных исследований способа установки анкера в направляющий шпур меньшего диаметра под действием динамической нагрузки
Авторы Новиков А. О., д. т. н., проф.
Шестопалов И. Н., к. т. н., доц.
Дрипан П. С., ст. преп.
Раздел Науки о земле
Год 2021 Выпуск 67 Страницы 18 - 24
УДК 622.281.74 EDN CRACYY
Аннотация Экспериментально подтверждена ранее теоретически обоснованная возможность установки в направляющий шпур меньшего диаметра анкера с помощью динамической нагрузки. Впервые методом прямых испытаний установлены эмпирические зависимости времени установки анкера и усилия его извлечения из шпура, учитывающие соотношения диаметров анкера и направляющего шпура, механические характеристики горной породы и глубину установки анкера. Это позволило обосновать расчетные параметры предлагаемого бесклеевого способа установки анкеров.
Реферат Цель. Экспериментальное подтверждение теоретически установленных закономерностей процесса установки в породный массив анкера большего диаметра, чем диаметр направляющего шпура, под действием динамической нагрузки, а также установление нагрузки, необходимой для извлечения анкера.
Методика. Методы прямых испытаний при установке анкера в направляющий шпур меньшего диаметра с помощью отбойного молотка и извлечения из массива гидродомкратом.
Результаты. Описана методика проведения и планирования экспериментов, используемое для этого оборудование и приспособления. Представлены полученные результаты, методика их обработки и полученные регрессионные зависимости.
Научная новизна. Экспериментально подтверждена ранее теоретически обоснованная возможность установки в направляющий шпур меньшего диаметра анкера с помощью динамической нагрузки. Впервые методом прямых испытаний установлены эмпирические зависимости времени установки анкера и усилия его извлечения из шпура, учитывающие соотношения диаметров анкера и направляющего шпура, механические характеристики горной породы и глубину установки анкера. Это позволило обосновать расчетные параметры предлагаемого бесклеевого способа установки анкеров.
Практическая значимость. Впервые при проведении натурного эксперимента установлены эмпирические зависимости времени установки анкера и усилия его извлечения из шпура, учитывающие соотношения диаметров анкера и направляющего шпура, механические характеристики анкера и горной породы, а также глубину установки анкера.
Ключевые слова породный массив, анкер, шпур, нагрузка, деформация, напряжение, способ установки.
Финансирование
Благодарности
Список источников
1. Деревянский, В. Ю. Анализ смертельного травматизма на угольных шахтах по опасным производственным факторам и основные направления его профилактики [Текст] /В. Ю. Деревянский, В. Е. Герасименко, В. Л. Овчаренко // Современные проблемы охраны труда и аэрологии горных предприятий [Электронный ресурс]: сборник научных трудов ГВУЗ «ДонНТУ». — Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2015. — С. 3–8.
2. Булат, А. Ф. Опорно-анкерное крепление горных выработок угольных шахт [Текст] / А. Ф. Булат, В. В. Виноградов. — Днепропетровск: Вильпо, 2010. — 372 с.
3. СОУ 10.1.05411357.010:2014. Система обеспечения надежного и безопасного функционирования горных выработок с анкерным креплением. Общие технические требования. — 84 с.
4. СТП (02070826) (26319481). Методика определения параметров анкерных породо-армирующих систем для обеспечения устойчивости горных выработок [Текст] / Н. Н. Касьян [и др.]. — Донецк — Доброполье, 2010. — 27 с.
5. Широков, А. П. Теория и практика применения анкерной крепи [Текст] / А. П. Широков. — М.: Недра, 2012. — 381 с.
6. Харрелл, М. В. Новый гидравлический способ установки анкерных болтов [Текст] / М. В. Харелл // Mining Congress Journal. — 1971. — № 6.
7. Пат. 55763 Україна, МПК Е 21 D 20/00. Способ установки анкера / Н. Н. Касьян, А. О. Новиков, Ю. А. Петренко, П. С. Дрипан, И. Н. Шестопалов, С. Ю. Гладкий, Д. Д. Выговский; заявитель и патентообладатель Донецкий нац. техн. ун-т. — № u200901503; заявл. 23.02.2009; опубл. 25.06.2009, Бюл. № 12. — 6 с.
8. Новиков, А. О. Математическая модель внедрения анкера в породный массив под нагрузкой [Текст] / А. О. Новиков, П. С. Дрипан // Научный вестник НИИГД «Респиратор»: науч.-техн. журн. — Донецк, 2018. — № 3 (55). — С. 91–101.
9. Дрипан, П. С. Устойчивость анкера при установке в породный массив под действием динамической нагрузки [Текст] / П. С. Дрипан // Научный вестник НИИГД «Респиратор»: науч.-техн. журн. — Донецк, 2019. — № 3 (56). — С. 37–45.
10. Новиков, А. О. Бесклеевой способ закрепления анкера под действием статической нагрузки // А. О. Новиков, П. С. Дрипан, И. Г. Старикова // Научный вестник НИИГД «Респиратор»: науч.-техн. журн. — Донецк, 2021. — Вып. 1 (58). — С. 59–67.
Полный текст