Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Обоснование параметров жесткой армировки вертикальных стволов с учетом температурных климатических воздействий

ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Обоснование параметров жесткой армировки вертикальных стволов с учетом температурных климатических воздействий"

На правах рукописи

Богомазов Александр Александрович

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЖЕСТКОЙ АРМИРОВКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ С УЧЕТОМ ТЕМПЕРАТУРНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Специальность

25 0022 - «Геотехнология (подземная, открытая и строительная)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандид ата тех нич еских н зу к

Тула-2007

003071329

Работа выполнена в Шахтннсюм институте (филиале) Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)» на кафедре «Подзечшое, промышленное гражданское строительство и строительные материалы»

Научный руководитель

кандидат технических нау к, доцент Прокопов Альберт Юрьевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Савин Игорь Ильич кандидат технических наук, доцент Сыркин Сергей Петрович

Ведущая организация

ОАО «Роставшахтострой» г Шахты

Защита состоится 29.052007 г в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212 271 04 при Тульском государственном университете по адресу 300600, г Тула, пр Ленина, 92, ТулГУ, Горно-строительный факультет, учебный корпус 6, аудитория 220 телефакс (4872) 352113, e-mail nsb@sps tsu tularu

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ТулГУ (г Тула, пр Ленина, 92)

Автореферат разослан с » (Р 4_2007 ]

Ученый секретарь диссертационного совета

Пушкарев Александр Евгеньевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Вертикальные стволы относятся к I классу ответственное™, так как отказ их в работе приводит к остановке работы всей шахты Поэтому эксплуатационная надежность стволов шахт должна быть высокой, а принимаемые конструктивно-технологические решения по креплению и армированию стволовобеспенитьих безремонтную эксплуатацию

Армировка оказывает существенное влияние на стоимость ствола (до 15%), трудоемкость (до 10%), продолжительности строительства, а также на производительность, надежность и экономичность работы подъемных установок

Эксплуатация армировки вертикальных стволов осуществляется в сложных климатических, горно- и гидрогеологических условиях, для которых хгр актер ны высокая влажность воздуха, значительные сезонные и некоторые суточные колебания температуры вентиляционной струи, высокая подвижность воздуха, наличие кап ежа и др

Поэтому проектирование схем, конструкций армировки, а также технологии армирования вертикальных стволов должно производиться с учетом перечисленных воздействий, неизбежных в период эксплуатации ствола.

Комплекс выполненных автором исследований посвящен изучению температурного режима вертикальных (прежде всего, воздухоподающих) стволов Донбасса, его влиянию на напряженно-деформированное состояние жесткой армировки, совершенствованию методики расчета жестких ар мирово к с целью учета сезонных температурных колебаний и их влияния на конструкции армировки и узлы ее анкерного крепления, разработке технологических схем армирования с комбинированным креплением расстрелов, учитывающим температурные нагрузки

Армировка играет важную роль в обеспечении безопасности эксплуатации ствола Температурные напряжения в жесткой армировки могут привести и приводят к аварийным ситуациям В связи с этим работа является актуальной

Диссертационная работа подготовлена на основе обобщения результатов исследований, выполненных в рамках госбюджетной темы ГР 0120105855, фундаментальной НИР по Единому заказ-нар аду Федерального агентства по образованию «Исследование геомеханических процессов подземного пространства, влияние этих процессов на сопутствующие среды и земную поверхность», НИР по хоз договору №89 (с НТЦ «Наука и практика»)

Целью работы является разработка методов прогнозирования температурных напряжений в элементах жесткой армировки и научное обоснование рациональных конструкций расстрелов и проводников вертикальных стволов

Идея работы заключается в снятии и компенсации температурных напряжений в элементах жесткой армировки достигающихся за счет использо-

вания конструктивных и технологических решений, основанных на выявленных закономерностях процесса

Методы исследования. В работе использованы натурные наблюдения за сезонными изменениями температурного режима в шахтных стволах, статистический анализ, математическое моделирование напряжённо-деформированного состояния элементов армировки Методы теоретической механики и физики, технико-экономический анализ

Положения выносимые на защиту:

1 Проектирование жесткой армировки с креплением расстрелов анкерами необходимо осуществлять с учетом календарного времени года армирования и сезонных температурных воздействий В зависимости от времени года ар миро вания расстрелы и анкера будут испытывать в последствии сжимающие или растягивающие температурные напряжения, зависящие от региона, глубины стволаи его назначения,

2 Влияние температуряьк воздействий на жесткую армировку ствола проявляется в нарушении анкерного 1фепления расстрелов, со про южцается локальными деформациями сдвига или разрыва бетонной фепи в месте заделки анкеров Нарушение заделки и вырывание анкеров из бетона возможно при изменении температуры АТ = ± (8 — 11)°С для треханкерного узла, и АТ= ± (10 - 14)°С для четьреханкерного, что соответствует нормальному температурному режиму большинства воздухоподающих стволов Донбасса

3 Безопасная эксплуатация армировки ствол а достигается применением предложенных автором комбинированного способа крепления расстрела и составных конструкций расстрелов с включением температурных зазоров или узлов податливо ста

Новые научные результаты, полученные лично соискателем.

1 На основании натурных наблюдений колебаний температуры вентиляционной струи, выполненных в различное время, на шахтах Российского и Украинского Донбасса получена корреляционная зависимость амплитуды изменения температуры в зависимости от глубины ствола, его диаметра, типа армировки, времени года и часа суток Коэффициент корреляции составил 093

2 Анализируя полученные данные об изменении температуры вентиляционной струи, выполненных в различное вр емя, у сганоап ен ы зависимости среднемесячной температуры воздуха на различных глубинах воздухоподающих стволов Российского и Украинского Донбасса в течение года.

3 Установлены зависимости деформаций удлинения расстрелов и проводников в основных типах жесткой армировки (армировка одиночным расстрелом, рамная и консольная армировка) в зависимости от глубины стволаи проектной длины расстрела или проводника Зависимости представлены в виде графиков

4 Наосновании численного моделирования, с использованием апробированного программно-вычислительного комплекса «Лира-\\'1пс1о\\'5» 92, для рамной армировки установлены опасные узлы, в которых возникают крити-

ческие деформации в зависимости от температурного напряжения, и предложены технологические мерыих устранения

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается натурными наблюдениями, проводившимися в течении 3 лет на 16 стволах Российского и 8 стволах Украинского Донбасса Замеры снимались со 120 замерных станций Выполнено около 3000 измерений, в результате анализа, которых получены зависимости с высоким коэффициентом корреляции в диапазоне 0 99-0.93 Так же достоверность подтверждается актом внедрения и использованием предложенной методики при проектировании 2 вертикальных стволов

Научное значение работы заключается в разработке методов прогноза

- влияния суточных и сезонных колебаний температуры атмосферного воздуха на характеристики теплового режима вертикальных воздухоподаю-щих и вентиляционные. стволов,

- параметров напряженно-деформированного состояния армировки от суммарного воздействия эксплуатационных и температурных нагрузок в зависимости от схемы армировки, глубины ствола, его назначении в проветривании и параметров подъема,

- снижения напряжений в армировке при использовании комбинированного способа 1фепления расстрелов, а также узлов, компенсирующих тепловое расширение (сжатие) конструкций

Практическое значение работы заключается в разработке мер защиты элементов жесткой армировки вертикальных стволов от отрицательного влияния температурных напряжений использованием узлов податливости, либо заделкой концов расстрелов в лунки в местах наиболее подверженных проявлению температурных нагрузок

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты исследований были использованы НТЦ «Н^ка и практика» при разработке рабочей документации жесткой армировки клетевого ствола «Северо-Восточный» рудника «Дарасунский» и скипового ствола рудника «Ново-Широкинский» УК «Русдрагмето в части проекгирования параметров жесткой армировки с учетом температурных воздействий и разработки технологии крепления расстрелов в бетонной крепи стволов

Апробация работы. Содержание и отдельные положения диссертации обсуждены и одобрены на Международных ночных симпозиумах «Неделя горняка» (г Москва, МГГУ, 2006, 2007 гг), Второй международной конференции по проблемам горной промышленности, строительству и энергетики «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности строительства и энергетики» (г Тула, ТулГУ,2005), Международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений» (ДонМТУ, г Донецк, Украина, 2005 и 2006 гг), Всероссийском инновационном форуме «ИННОВ-2005» (г Новочеркасск, 2005 г), региональной н^чно-практичеенэй школ е-семин аре «Прогрессивные технологии

строительства, безопасности и реструктуризации горных предприятий» (Академия строительства У краины, г Донецк, 2005 г), и L, LU, LIII и LV научных конференциях Шахтинского института Южно-Российского государственного технического университета (г Шахты, 2001-2006 гг), научных семинарах кафедры «Подземное, промышленное, гражданское строительство и строительные материалы» ШИ ЮРГТУ(НПИ) и НТЦ «Hjy ка и практика» Публикации. По теме диссертации опублиговано 10 научных работ Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения, изложенных на 149 страьицж машинописного текста, содержит 47 рисунков, 30 таблиц, список использованной литературы из 127 наименований и 4 приложений, включающих основные расчетные таблицы, результаты исследований, акт внедрения

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В отечественной горнодобывающей промышленности около 75% ство-ловимеют жесткую армиров^, 17%- канатную, 8%- смешанную

Перспективным направлением развития жесткой армировки является применение безрасстрельных (консольных, юнсольно-распорных, блочных) конструкций с анкерным креплением коноолей (распоров, блоков)

К основным причинам нарушения армировки относятся воздействие на металлические расстрелы и проводники сильно минерализованных агрессивных вод, влияние очистных работ, воздействие на проводники при движении подъемных со судов различного родаи хгр актер а усилий и ударных нагрузок, температурные воздействия и пр

Наиболее предпочтительным с точки зрения трудоемгасти, технологичности, эксплуатационных характеристик и напряженно-деформированного состояния конструкций является анкерный способ крепления расстрелов, который с начала 90-х гг XX в постепенно заменяет споооб заделки концов расстрелов в лунки бетонированием, считавшийся наиболее надежным и традиционным

Все требования к проектированию жесткой армировки вертикальных стволов делятся на функциональные, выполнение которых призвано обеспечить безаварийную работу подъема при заданной скорости и юнцевой нагрузке в течение заданного срока слулбы ствола в конфетных горногеологических условиях, технические, включающие правильное научно обоснованное проектирование (конструирование и расчет) армировки, что обеспечит ее высокие эксплуатационные характеристики, экономические, обуславливающие необходимость максимального сбережения материальных и трудовых ресурсов, как при армировании ствола, так и при эксплуатации армировки

Современный уровень научных и инженерно-технических знаний в области проектирования армировки вертикальных стволов и передовой практический опыт технологии армирования стволов накоплен в результате работ, исследований и внедрений, проведенных крупными отечественными

учеными и инженерами

Вопросам геомеханики, крепления и поддержания вертикальных стволов посвящены работы И В Баклашова,НС Булычева, В В Виноградова, ВТ Глушиэ, В П. Друцю, Б А Картозия, АМ Козела, В В Левита, МЛ Шуплика, АП Маьсимова, ЛЯ Парчевского, НМ Покровсюш, АГ Г1ротосеня,ИЛ Савина, А Л Шашенюидр

Исследованиям взаимодействия в системе «подъемный сосуд - ар миро вка», вопросам методики проектирования армировки вертикальных стволов посвящены труды ИВ Баклашова, ВД Белого, НГ Гар^ши, В И Дворникова, ВФ Филатова, А А Храмова, Ягодки на Ф И и др Труды этих ученых: были положены в основу Методики расчета жесткой армировки вертикальных стволов ВНИИГМ им Федорова и Пособия по проектироваг нию и монтажу жесткой армировки вертикальных стволов шахт и рудников (кСНиП П-94-80)

Вопросам разработки новых схем и конструкций армировки, технологии крепления и армирования вертикальных стволов посвящены труды АГ Акимова, И В Баронского, С В Борщевсюго, И Б Доржинкевича, И А Мартыненко, Е В Петренко, М С Плешю, А Ю Прокопова, А А Пшеничного, ЮИ Свирскапэ, И С Стоева, СГ Схраданченю, ПС Сыркина, РА Тюркяна,НК Шафранова,ФИ Ягодкинаидр

Однако, в вышеназванных работах, проектирование схем и конструкций жесткой армировки рассмотрено без учета влияния температурных климатических воздействий Разработанные податливые, регулируемые, ремонтопригодные конструкции узлов крепления расстрелов к стенке ствола не учитывают величину теплового линейного расширения конструкций, связанную с суточными и сезонными колебаниями температуры воздуха в вертикальных воздухоподающих стволах Остается недостаточно изученным вопрос влияния разности температур на формирование в конструкциях крепи и армировки дополнительных напряжений и деформаций Существующие методики расчета жесткой армировки никак не учитывают влияние разности температур конструкций

Основы расчета температурных режимов вентиляционного воздуха основываются в настоящее время на фундаментальных исследованиях и методах, предложенных в 50-60-х гг XX в А Ф Воропаевым, Ю Д Дядькиным, ОА Кремневым АН Щербанем и др Дальнейшее развитие этих разработок нашло отражение в трудах НА Брайчевой.ВЯ Журавленко, ВЛ Черняка и ДР

Вопросам теплообмена, тепло- массопереноса в горных выработках, регулирования теплового режима, тепловым вентиляционным расчетам в шахтных вентиляционных сетях посвящены работы АС Бурчакова, АФ Галкина, ЮП Добрянского, БФ Кирина, ИИ Медведева, ЛА Пучюва, КЗ Ушакова

К зарубежным авторам, опубликовавшим сюи работы по прогнозированию температуры рудничного воздуха, относятся Т Болдижар (Венгрия),

Е Литвинишин (Польша), X Кьониг и С Батцель (ФРГ), В де Брааф (Бельгия), Й.Хиромацу и И Кокадо (Япония), ДР Скотт (Англия) и др

Влиянию температурного режима на состояние крепи горных выработок посвящены работы ФА Белаеню, ММ Вяльцева, ЮЗ Заславского, В Ф Трумбачева и др Однако ни в этих, ни в других работах не рассматривались вопросы влияния теплового режима вертикальных стволов на напряжен н о -д ефо р ми р о ван чо е со сто ян и е армировки

Исходя из вышесказанного, а так же в соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи исследований

- выполнить анализ схем, конструкций, условий работы армировки вертикальных стволов и требований к ней

- исследовать влияние суточных и сезонных колебаний температуры атмосферного воздуха на характеристики теплового режима вертикальных воздухоподающих и вентиляционных стволов

- разработать математические модели наиболее распространенных ар-мировок клетевых и скиповых стволов и исследовать на них изменение напряженно-деформированного состояния конструкций при дополнительном температурном воздействии

- наосновании результатов моделированияразра5отать методические основы расчета жесткой армировки сучетом температурных воздействий

- разработать конструкции и узлы армировки, позволяющие снять тепловое расширение (сужение) конструкций армировки, а также технологию монтажа конструкций

- определить область применения разработанных конструкций армировки

На основе натурных наблюдений и литературных источниковбыла создана классификация воздействий на армировку вертикального ствола, которая позволила разделить воздействия на 3 основные группы и выявить основные из них

Исследование амплитуды изменения температуры воздуха (на нулевой отметке и различных глубинах в стволах) на напряженно-деформированное состояние жесткой армировки вертикатьных стволов была собрана информация о температурах н^ужного юздухаи вентиляционной струи в вертикальных стволах Российского и Украинского Донбасса различного назначения оо свежей струей (воздухоподающих, вспомогательных) и с исходящей (вентиляционные, главные и др)

Наосновании анализа полученных данных сделаны следующие выводы Тепловые параметры вентиляционной струи в воздухоподающих стволах зависят в первую очередь от температуры поступающего в шахту воздуха, его сезонных и суточных колебаний Температура воздуха в воздухоподающих стволах Донбасса при соблюдении требований ПБ к тепловому режиму изменяется в течение года в широких пределах от2,5 до 23°С

При возникновении аварий в работе калориферов нарушается тепловой режим, при этом в стволах наблюдаются отрицательные температуры (от -14°С на нулеюй раме до 0°С на глубине 350-400 м) В этих случаях зафик-

сировано обледенение крепи стволов до глубины 200 м (в Российском Донбассе) и до 400 м(в Украинсюм Донбассе)

Амплитуды суточных температурных колебаний ДТсуг от глубины ствола Я ДляуслоЕий Российского Донбасса эта зависимость имеет вид

ДГсуг = 5,08 е"°>0052Я (1)

С=0£248, где С- коэффициент корреляции

Колебания температуры в течение суток в устьях воздухоподающих стволов Восточного Донбасса достигают 5°С и более С глубиной эти коле-банияуменьшаются иуженаглубине300-350 м почти прекращаются (рис 2) Нарис 1 линиями показаны средние значения натурных наблюдший проюдимых в разное время годаи характеризующие максимальные изменения амплитуды колебания температуры

Глуйкг-а шгплз, и

Рис. 1. Зависимость суточных колебаний температуры для каждой серии опытов

При анкерном креплении всех концов расстрелов температурные нагрузки вносят значительный вклад в формирование суммарного НДС конструкций армировки в период эксплуатации и составляют для различных схем армировки и параметров подъема

- при АТ= 10°С- от 16 до 58%общего эквивалентного напряжения,

- при АТ= 20°С- от 28 до 74%,

- при экстремальных температурных нагрузках - до 87%, в том числе с превышением допустимых напряжений в конструкциях армировки

Наиболее надежным споообом защиты армировки от нарушений в результате температурных воздействий, является включение в конструкцию узлов под атл и во ста или использование других (неанкерных) способов крепле-нияодного из юнцов наиболее нагруженного расстрела

Наосноваяии результатов моделирования разработана методика проектирования жесткой армировки с анкерным креплением, учитывающая температурную (нормальную и экстремальную) нагрузку на конструкции

Под ожидаемой нормальной температурной нагрузкой ДГна ар миро в-ку будем понимать значение максимального отклонения температуры конструкции относительно температуры ее монтажа при соблюдении тепло юге режима в стволе

Температура воздуха при монтаже конструкции (на нулевой отметке) будет зависеть от календарного времени года и для Шахтинского района Дэнбасса может определяться по графику

Для других районов Донбасса (или других бассейнов, где самым холодным месяцем является январь), температура воздуха при монтаже (нану-левойотметке) можетбьггьопреяеленапо формуле

(2)

где Гср - среднегодовая температура наружного воздуха, °С, IV - максимагп-ноеотклонениетемпературыотее среднего значения, п— номер месяца, в котором производится монтаж армировки

Так как с увеличением глубины ствола температура юздуха изменяется, то значение температурной нагрузки на грмировку рекомендуется рассчитывать на различных глубинах 0,20,100 и далее через каждые 100 м до глубины 700 м

В соответствии с проведенными исследованиями среднемесячная температура юздуха в воздухоподающих стволах Донбасса на различных глубинах может определяться по номограмме(рис 2)

Температура юздуха на конкретной глубине ствола может определяться также по формуле (2), куда должны подставляться соответствующие среднегодовые температуры гср и максимальные отклонение температуры от среднегодовой И- , характерные для данной глубины ствола Значения и для воздухоподающих стволов Донбасса могут бьпъ определены по графикам

В вентиляционных и других стволах с исходящей струей воздухаизме-нений температуры в течение года по горизонтам не наблюдается, суточные колебания отсутствуют, температура воздуха изменялась только по глубине ствола, в основном, в связи с расширением юздуха при перемещении его вверх и от испарения из него влаги Эти факторы вызывают охлаждение юз-духана 13 - 1,5°С на каждые 100 к и составляют так называемый конвективный градиент/Г

Температура юздуха в любой точке ствола до глубины 1000 м может б ыть о пределен а по фор^ле

и\ = и-К{Н- Я,), (3)

где 1од - среднегодовая температура воздуха в околоствольном дворе вентиляционного горизонта, Я- глубина ствола, Н\ - глубина горизонта, на юто-ромопределяется температура

-10 -)-У—-----------1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Месяц

Рис. 2. Зависимость среднемесячной температуры воздуха на различных глубинах воздухоподающих стволов Донбасса

На жесткую ар миро в ку воздухоподающих стволов оказывают влияние сезонные перепады температур, которые вызывают изменение длины рас-стрелови проводников Удлинение (укорочение) расстрелов при экстремали ньк температурные перепадах может достигать 5 3 мм, а проводников — 7,5 мм и определяться по номограммам в зависимости от глубины ствола и проектной длинырасстрела(типапрофиля) проюдника(рис 3)

Величиной возможного изменения длины элементов армировки определяется необходимый температурный зазор на стыках проводников или дополнительная величина податливости расстрелов

В вентиляционных и других стволах с исходящей струей воздуха проектирование армьровки может осуществляться без учета сезонных и суточных колебаний температуры

Для оценки степени влияния температурных нагрузок на формирование напряженно-деформированного состояния жесткой армировки были построены математические модели типовых схем жесткой армировки, разработанных институтом Южгипрошахт и получивших наибольшее распространен

и

ние в практике строительства и эксплуатации вфтикальнык стюлов в России и Украине

Проектная длина расстрела м 9 8 7 6 5 4

Удлинение расстрела мм Глубина ствола, м

Рис. 3. Нолю грамма для определения удлинения расстрела в зависимости от глубины ствола и проектной длины расстрела

Задачей исследований является изучение напряженно-деформированного состояния ар миро вки вертикального стволаот совместного влияния нагрузок со стороныдвияущихся подъемных сосудови температурных нагрузок и установление максимально допустимых температурных нагрузок на армировку, при которых будет обеспечена нормальная работоспособность расстрелов, проводников и уалов анкерного крепления элементов армировки к фепи ствола.

Для решения поставленной задачи используется метод конечных элементов (МКЭ), реализованный в форме перемещений Для численного моделирования по этому методу использовался программный комплекс «ЛИРА-\Утс1о\У5» (версия9 2)

По результатам моделирования были сделаны следующие выводы Проектирование жесткой армировки с креплением расстрелов анкерами необходимо осуществлять с учетом календарного времени года армирования и сезонных температурных колебаний В зависимости от времени года армирования конструкции армировки в последствии будут испытывать положительные или отрицательные температурные воздействия

Напряженно деформированного состояния жесткой армировки при температурных нагрузках зависит от схемы и конструкции армировки Для анализа Напряженно деформированного состояния все конструкции армировки можно разделить на 3 группы одинарные (центральные или хордальные) р асстр ел ы, р амн ые ко н стру кции и юн со л ьн ые ил и П -обр азн ые ко н спру кции

При температурной нагрузке на жесткие одинарные расстрелы в них возникает продольная сила А', создающая дополнительное нормальное напряжение в балках, перемещения в силу отсутствия податливости такого расстрела будут равны 0 Примером такого Напряженно деформированного состояния может служить схема С5 Южгипрошахта(рис 4)

а)

Рис. 4. Схема армировки (а) и схема конечно-элементной модели (б) с учёте м температурных воздействий

На рис 4,6 цифрами 1-20 обозначены расстрелы, 21-40 проводники Стрелками показаны силы, возникающие в них при воздействии температурных нагрузок

При рамной конструкции яруса в основных несущих расстрелах, кроме действия продольной силы И, будут возникать перерезывающие силы <2 в местах примыкания дополнительных расстрелов, также подверженных влиянию температурных нагрузок Однако величины этих перерезывающих сил не превышают 5-8% от основных продольных сил, действующих в расстрелах Перемещения в ярусе в силу его большой жесткости также незначительны и составляют при нормальном тепловом режиме — не более 1,5 мм, а при экстремальных температурных нагрузках - не более 3 мм Демонстрация из-

п

менения напряженно-деформированного состояния этой группы армировок выполненанапримеретиповой схемы клегеюго стролаКЗ

При использовании иэноольных или П-образных расстрелов действие положительной (отрицательной) температурной нагрузки практчески не вызывает дополнительных напряжений, однако приюдит к удлинению (укорочению) юнсолей, которое даже при экстремальных нагрузках не превышает допустимых значений

Изменение напряженно-деформированного состояния кшсолей при воздействии температурной нагрузки показано на примере типовой схемы клетевого ствол а К1

Продольные и перерезывающие силы в расстрелах передаются наузль: анкерного 1фепления армировки Напряжения, возникающие в штангах, пря-мопропорциональны действующим температурным нагрузкам и для большинства типовых схем армировки не превышают допустимых значений Максимально допустимые температурные нагрузки ДТ по фактору максимально допустимых эквивалентных напряжений в анкерах зависят от схемы яруса, профилей армировки и для стандартных диаметров анкеров колеблются в пределах от 21 до 41 °С для треханкерных узлов фепления и от 28 до 55°С-для четырех анкерных узлов

Нарушение узлов анкерного крепления от действия температурных наг грузок наиболее вероятно из-за превышения допустимых напряжений среза в бетоне, окружающем анкер По данному фактору, нарушение заделки и вырывание анкеров из бетона возможно уже при температурной нагрузке АТ= 8 - 11 °Сдля треханкерного узла, и Д Т= 10 - 14°С для четырех анкерного, что соответствует нормальному температурному режиму большинства воздухоподающих стволов Донбасса

Повысить максимально допустимую температурную нагрузку на ар миро вку можно применением анкеров большего диаметра или материала заделки с лучшими прочностными х£р актер истоками

Как показывают исследования, при нарушении нормального теплового режима стволов могут возникать аварийные режимы, характеризующиеся отрицательными температурами до глубины400 м В этом случае могут возникать экстремальные температурные нагрузки наармировьу Л Г, где ДТ- нормальная температурная нагрузка, определяемая по формуле (1), /э- величина превышения нормальных максимумов (минимумов) температур при нарушении теплового режима,

Значения экстремальных температур Т^2Х, , зафиксированных в воздухоподающих стволах Дэнбасса, а также нормальных температур 1 ггах> ттт > приведенынарисунке

Из результатов исследований влияния температурных нагрузок на НДС армировки, следует, что в расстрелах при нагревании (охлаждении) возникает продольная сила ./V,, которая может быть о пределен а по формуле

М = Т, (4)

где F — площадь поперечного сечения профиля расстрела, м2, ДГ- темнера-

турное юздействие, град определяемая при расчете на нормальный теплоюй режим по формуле (1), на экстремальный - по фор^ле(З),^- коэффициент пропорциональности, Па/град, определяющий какая продольная сила возникает на единице площади сечения расстрела при его нагревании на 1°С, по данным моделирования значение /<, можетбытьориентировочно принято - для расстреле в двутаврового и коробчатого профиля кх = 2,47 10 Па/град,

При расчете консольных расстрелов продольная сила принимается ТУ, = 0 N - суммарная продольная сила от эксплуатационных и температурных нагрузок, кН, определяется как сумма продольной силы, вызванной температурной нагрузкой к продольной силой вызванной эксплуатационными нагрузками

При проектировании анкерных углов крапления расстрелов обязательно должна производиться оценка напряжений среза в бетоне, окружающем анкер. Как показали результаты моделирования, по данному фактору узел анкерного крепления расстрела является наименее работоспособным, поэтому напряжения среза в бетоне в большинстве случаев будут определять оценку прочности узла в целом

Расчет обязательно производить сучетом температурных нагрузок. При стержне анкера из периодического профиля класса АН диаметром отО ,02 до 007 м максимал ьн ые н апр яжения ср еза в б етоне, МП а, будутр авны

где Dcr- диаметр стержня, м, N - продольная сила от совместного действия эксплуатационных и температурных нагрузок, кН, п - количество анкеров, закрепляющих расстрел

Полный расчетузлов анкерного фепления расстрелов, кроме перечисленных проверок, должен включать расчет оценку напряжений в опорной плите, местах ее соединения с расстрелом и в сварных швах, оценку напряжений среза в плите вблизи отверстий под анкеры

Основными направлениями совершенствования схем, конструкций ар-мировки и технологии армировании, позволяющими улучшать неблагоприятное напряженно-деформированное состояние конструкций вследствие колебаний температуры, являются следующие

Рациональное сочетание способов крепления расстрелов к крепи ствола Так, например, жесткие узлы анкерного крепления, в которых возникают наибольшие у си лия вследствие перепадов температуры, можно заменять широко распространенными ранее узлами крепления бетонированием в лунках, которые обеспечивают меньшую жесткость, но при этом появляется возможность незначительного смещения конца расстрел а,

При воздействии отрицательных температурных нагрузок на расстрел, жестко закрепленный анкерами с обоих шнцов, образуется дополнительное натяжение стержня, возникает «эффект струны», в результате чего значительно ухудшаются динамические характеристики системы «сосуд - ар ми-

(5)

ровка» В итоге при суммарном воздействии отрицательных температурных нагрузок и динамических воздействий со стороны подъемного сосуда может происходить разрушение заделки анкерови вырывание расстрелов

Узлы, на которые, действуют наибольшие усилия (в частности продольная сила, пытающаяся вырвать анкеры из заделки), предлагается выполнять способом бетонирования в лунках Для всех остальных узлов, в которых не возникает недопустимых напряжений, можно использовать анкерное крепление, как наиболее экономически и технически целесообразное

В качестве альтернативного варианта может быть использован следующий вариант крепления расстрела Один из юнцов заделывается влун1у как обычно, а второй, перед замоноличиванием жестко закрепляется в лунке анкерами или с помощью уголка, приваренного к торцевой стороне расстрела Это обеспечит жесткую фиксацию одного гонцарасстрелаи возможность небольшой податливости другого

Использование узлов осевой податливости расстрелов. Одним из способов снижения напряжений в расстрелах, возникающих из-за воздействия температурной нагрузки, может быть включение в конструкции узлов податливости Для компенсации смещений узлов крепления расстрелов от отрицательной температурной нагрузки, в предложенных конструкциях силой натяжения болтов можно регулировать силу трения между составными элементами расстрела, которая должна быть в 2-3 раза ниже, чем вырывное усилие на анкеры, действующее при понижении температуры и рассчитанное на максимальную (амплитудную) температурную нагрузку

При возникновении положительных температурных нагрузок в конструкциях расстрелов должны предусматриваться температурные зазоры или возможность смещения составных частей относительно друг друга Величина температурных зазоров <5, или величины возможного смещения должна определяться в зависимости от ожидаемой температурной нагрузки на конструкции в данном климатическом районе и наданной глубине стюла Для возду-хоподающих стволов Донбасса рекомендуется принимать не ниже значений, определяемых по номограмме (рис 2)

Применение безрасстрельных схем и конструкций армировки Как показали исследования, проведенные на математических моделях, наиболее благоприятными с точки зрения восприятия температурных нагрузок являются конструкции армировки, имеющие жесткое зацепление только с одного конца К таким конструкциям можно отнести любые безрасстрельные армировки (консольные, консолыю-распорные, П-образные, блочные и др )

Особенностью всех этих и других безрасстрельных схем армировки является возможность свободного удлинения (укорочения) конструкций при нагревании (охлаждении) При этом величина смещений при действующих в Донбассе температурных нагрузках не превышает допускаемых значений, а температурные напряжения при этом полностью отсутствуют, что благоприятно сказывается наработоспоообности и долговечности конструкций

Одной из разновидностей безрасстрельной армировки можно считать анкерно-консочъную ар миро вю/, предусматривающую крепление про вэдни-

ков непосредственно к крепи ствола посредством коротких кроиштейнов-консолей и анкеров Такие конструкции также будут оставаться работоспособными при любых температурных воздействиях

Таким образом, доказано еще одно преимущество безрасстрельных ар-мировок по сравнению с традиционными многорасстрельными - высокая работоспособность при любых по знаку и модулю температурных нагрузках

Предлагаемые решения по совершенствованию методики проектирования жестких армировок и технологии их монтажа приводят к некоторому увеличению трудоемкости работ, незначительному увеличению металлоемкости, как следствие, общей стоимости начальных затрат Однако, за счет увеличения долговечности армировки снижаются эксплуатационные затраты наремонт армировки и переармирование

Экономическая эффективность принятых решений зависит от схемы армировки, конструкции узлов крепления расстрелов и глубины стволаи колеблется от 38,3% до -6,7% Получетная для рада сочетаний факторов отрицательная эффективность свидетельствует о том, что предлагаемые решения имеют определенную область применения, ограниченную, прежде всего, глубиной ствола.

Для схем армировки, как клетевых, так и скиповых стволов, характеризующихся рамной конструкцией яруса (КЗ, К4, К5, С1, С2, СЗ), область экономической эффективности охватывает глубину до 700-1000 м при использовании 3-ханкерных и до 400-800 м- 4-ханкерных у злов 1феплечия расстрелов

Для схем, характеризующихся одинарными (центральными, хордаль-ными) расстрелами, не связанными в ярус (К1, К2, Кб, К7, С4, С5) область экономической эффективности - глубина до 300-400 м для 3-ханкерных идо 100-200 м - для 4-х анкерных узлов крепления расстрелов

Результаты работы используются НИЦ «Наука и практика» при проектировании и обследовании состояния армировки вертикальных стволов, а также Шахтанским институтом ЮРГТУ(НПИ) в учебном процессе при изучении дисциплин «Шахтное и подземное строительство» и «Аэрология подземных сооружений»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании натурных наблюдений за сезонными изменениями температурного режима в шахтных стволах, статистического анализа, математического моделирования напряженно-деформированного состояния элементов армировки, технико-экономического анализа, изложены н^чно обоснованные технические и технологические решения констоукций и технологии монтажа жесткой армировки при воздействии температурных нагрузок, обеспечивающие снятие возникающих напряжений сузлов крепления расстрелов, что имеет сущесгвен-ноезначениедляэюномики шахтного и подземного строительства

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем

1 Доказано, что проектирование жесткой армировки с креплением расстрелов анкерами необходимо осуществлять с учетом календарного времени года армирования и сезонных температурных воздействий В зависимости от времени года армирования расстрелы и анкерабудутиспытывать в последствии сжимающие или растягивающие температурные напряжения, зависящие отрегиона, глубины ствола и его назначения

2 Выявлено что влияние температурных воздействий на жесткую ар миро вку ствол а проявляется в нарушении анкерного крепления расстрелов, сопровождающуюся локальными деформациями сдвига или разрыва бетонной крепи в месте заделки анкеров Нарушение заделки и вырывание анкеров из бетона возможно даже при нормальном температурном режиме воздухоподающих стволов Донбасса при изменении температуры на8-11 °С дл я трех анкер но-гоузла,и 10- 14 "Сдлячетьреханкерного

3 Установлено что безопасная эксплуатация армировки ствола может быть достигнута применением предложенных автором комбинированного способа крепления расстрела и составных конструкций расстрелов с включением температурных зазоров или узлов податливости

4 Получена корреляционная зависимость амплитуды изменения температуры в зависимости от глубины ствола, его диаметра, типа армировки, времени годаи часа суток

5 Установлена зависимость от времени года средней температуры воздуха на различных глубинах воздухоподающих стволов Российского и Украинского Донбасса

6 Установлена зависимость удлинения расстрела или проводника от глубиныстволаи проектной длинырасстрелаили проводника

7 Наосновании численного моделирования, с использованием апробированного программно-вычислительного комплекса «Лира-\Утс)о\У5» 92,для рамной армировки установлены опасные узлы, в которых возникают критические деформации в зависимости от температурного напряжения, и предложены методыих устранения

8 Предложена технология фепления расстрелов позволяющая снять температурные напряжения

9 Полученные в работе результаты и выводы рекомендуется учитывать в нормах проектирования параметров жесткой армировки воздухоподающих стволов Донбасса, а также стволов, эксплуатируемых в климатических условиях с высокими амплитудами сезонных колебаний температуры

10 Результаты работы используются НТЦ «Наука и практика» при проектировании и обследовании состояния армировки вертикальных стволов, а также Шахтанским институтом ЮРГТУ(НПИ) в учебном процессе при изучении дисциплин «Шахтное и подземное строительство» и «Аэрология подземных сооружений»

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах

1 Богомазов АА Исследование температурного режима вертикальных стволов Донбасса и его влияния на жесткую армировку// Научно-технические проблемы разработки месторождений полезных ископаемых, шахтного и подземного строительства сб науч тр - Новочеркасск УПЦ «Набла» ЮРГТУ(НПИ),2006 - С 256-269

2 Ягодтн ФЛ , Прокопов А Ю , Богомазов А А Исследование взаимодействия крепи стволов с анкерными конструкциями крепления расстрелов// Горный информационно-аналитический бюллетень - М МТУ,2006-С 335-340

3 Проюпов А Ю , Богомазов А А Влияние способов крепления расстрелов на технию-эюномические показатели армирования вертикальных стволов// Совершенствование проектирования и строительства угольных шахт Об н^-ч тр / Шахтинский ин-т - Новочеркасск ЮРГТУ,2001 -С 152-157

4 Богомазов А А , Мирошниченко М А Анализ способов крепления без-расстрельной армировки вертикальных стволов// Исследования в области инженерно-технических процессов Сб науч ст студентов, аспирантов и молодых ученых/ Юж-Рос гос техн ун-т(НПИ) - Ного-черкасск УПЦ «Набла» ЮРГТУ,2004 - С 11-20

5 Проюпов А Ю , Мирошниченко М А , Богомазов А А Совершенствование методики расчета жесткой армировки стволов с высокой интенсивностью подъема// Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений Сб науч тр - Дпнецк. Норд-пресс, вып №11, 2005 - С 29-30

6 Проюпов А Ю, Саакян РО, Богомазов А А Сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния жестких и податливых узлов крепления армировки верти кап иных стволов// Материалы второй международной конференции по проблемам горной промышленности, строительстьу и энергетики «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности строительства и энергетики» — Тула ТулГУ,2005 - С 124-128

7 Страданчениэ СГ , Проюпов А Ю , Богомазов АА Конструктивное улучшение эксплуатационных характеристик жесткой армировки стволов с анкерным [феплением расстрелов// Прогрессивные технологии строительства, безопасности и реструктуризации горных предприятий материалы региональной научно-практической ш юлы-семин ар а - Донецк Норд-пресс, 2006 - С 198-202

8 Проюпов А Ю , Богомазов АА , Пшеничнов С А Применение петлевых конструкций крепления хордальчых расстрелов в стволах, пройденных в сложных горно-геологических условиях// Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений Сб н^ч тр -Донецк Норд-пресс, вып №12,2006 - С 8-10

9 Проюпов АЮ, Прокопова MB, Богомазов АА Комбинированное использование анкерных конструкций для крепления элементов армировки и упрочнения бетонной крепи ствола//Изв вузов Сев-Кавк ре-

гион Техн н^ки -2006 - Спец выпуск Совершенствование техники и технологии угледобычи - С 63-66 ю Проюпов АЛО, Богомазов А А , Басакевич С В О расчете дополнительной вертикальной нагрузки на проводники жесткой армировки при их отклонении от проектного положения// Научно-технические проблемы разработки месторождений полезных ископаемых, шахтного и подземного строительства сб науч тр - Новочеркасск УПЦ «Нгбла» ЮРГТУ(НПИ),2006 - С 234-242

Изд лиц ЛРЖ> 020100 от 12 02 97 Подписано в печать Формат бумаги 60x84 1/|б Бумага офсетная VI. | печ г Уч-изц л Гираж/(^^ экз Заказ {?//

\ ульсьии государственный университет 100600 г Тулз, просп Ленина, 92 Отпечатано и Издательстве ТулГУ 300600, г Тула ут Болдина, 151

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Богомазов, Александр Александрович

Введение.

1. Анализ схем, конструкций, условий работы армировки вертикальных стволов и требований к ней.

1.1. Общие положения.

1.2. Анализ развития конструктивных и технологических решений жесткой армировки вертикальных стволов.

1.3. Анализ условий работы армировки.

1.3.1. Классификация нагрузок и воздействий на армировку.

1.3.2. Срок службы армировки.

1.3.3. Основные причины и виды нарушения армировки.

1.4. Сравнительный анализ способов крепления элементов армировки к крепи ствола.

1.4.1. Основные конструктивные решения.

1.4.2. Сравнительный анализ жесткостных характеристик и напряженного состояния армировки при бетонировании расстрелов в лунках и анкерном креплении.

1.5. Система современных решений жесткой армировки и требований к ней.

1.6. Анализ современных исследований в области разработки схем и конструкций армировки.

1.7. Анализ современных исследований теплового режима горных выработок.

1.8. Цели и задачи исследования.

2. Исследование температурного режима вертикальных стволов.

2.1. Общие положения.

2.2. Методика шахтных наблюдений за колебаниями температуры воздуха по глубине ствола.

2.2.1. Исследование сезонных температурных колебаний.

2.2.2. Исследование суточных температурных колебаний.

2.3. Определение зависимости температуры воздуха в стволе от его глубины и назначения в проветривании.

2.3.1. Тепловые параметры вентиляционной струи воздухоподающих стволов.

2.3.2. Тепловые параметры воздуха в стволах с исходящей струей.

2.3.3. Тепловые параметры воздуха в стволах при их проходке.

2.3.4. Последствия нарушения температурного режима стволов в зимний период. Экстремальные температурные воздействия.

2.4. Исследование влияния температурных колебаний на состояние жесткой армировки.

2.5. Выводы.

3. Исследование влияния температурных нагрузок на армировку на конечно-элементных моделях.

3.1. Общие положения.

3.2. Построение конечно-элементных моделей армировки.

3.2.1. Выбор типа конечных элементов.

3.2.2. Выбор системы и начала координат, разбиение на конечные элементы.

3.2.3. Задание геометрических параметров и механических свойств элементов модели.

3.2.4. Моделирование нагрузок на армировку.

3.3. Исследование НДС армировки при воздействии эксплуатационных нагрузок.

3.4. Исследование НДС армировки при воздействии температурных нагрузок.

3.5. Исследование НДС армировки при одновременном воздействии эксплуатационных и температурных нагрузок.

3.6. Выводы.

4. Методика расчета армировок вертикальных стволов с учетом сезонных колебаний температуры конструкций.

4.1. Основные положения.

4.2. Оценка прогнозируемых температурных нормальных и экстремальных нагрузок.

4.3. Определение жесткостных характеристик армировки.

4.3.1. Расчет лобовой жесткости.

4.3.2. Расчет боковой жесткости.

4.3.3. Расчет безразмерных параметров жесткости.

4.4. Определение эксплуатационных нагрузок, действующих в системе «сосуд-армировка».

4.5. Расчет узлов анкерного крепления расстрелов с учетом температурных нагрузок.

4.5.1. Расчет опорных реакций от эксплуатационных нагрузок.

4.5.2. Расчет усилий от действия температурных нагрузок.

4.5.3. Оценка напряжений в анкерах от совместного действия эксплуатационных и температурных нагрузок.

4.5.4. Оценка нормальных напряжений в опорной плите.

4.5.5. Оценка напряжений среза плиты в местах ее соединения с расстрелом

4.5.6. Оценка напряжений в сварных швах на опорной плите 113 4.5.1. Оценка напряжений в расстреле, усиленном косынками, примыкающего к опорной плите

4.5.8. Оценка напряжений среза плиты вблизи отверстий

4.5.9. Оценка напряжений среза в бетоне, окружающем анкер

4.6. Выводы.

5. Разработка технологических схем армирования с применением узлов, компенсирующих тепловые смещение и напряжение конструкций.

5.1. Основные положения.

5.2. Разработка схем армировки с комбинированным способом крепления расстрелов.

5.3. Использование узлов осевой податливости расстрелов.

5.4. Применение безрасстрельных схем и конструкций армиров- 122 ки.

5.5. Технология армирования ствола с комбинированным креплением расстрелов.

5.5.1. Оснащение ствола для армирования.

5.5.2. Разделка лунок.

5.5.3. Доставка и установка расстрелов в проектное положение.

5.5.4. Крепление конца расстрела анкерами.

5.5.5. Бетонирование конца расстрела в лунке.

5.5.6. Навеска проводников.

5.6. Выводы.

6. Технико-экономическая оценка области применения предлагаемых решений.

6.1. Определение рациональной области применения предлагаемых методики проектирования армировки и технологии армирования.

6.2. Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование параметров жесткой армировки вертикальных стволов с учетом температурных климатических воздействий"

Вертикальные стволы относятся к I классу ответственности [87], так как отказ их в работе приводит к остановке работы всей шахты. Поэтому эксплуатационная надежность стволов шахт должна быть высокой, а принимаемые конструктивно-технологические решения по креплению и армированию стволов обеспечить их безремонтную эксплуатацию.

Армировка оказывает существенное влияние на стоимость ствола (до 15%), трудоемкость (до 10%), продолжительности строительства, а также на производительность, надежность и экономичность работы подъемных установок.

Эксплуатация армировки вертикальных стволов осуществляется в сложных климатических, горно- и гидрогеологических условиях, для которых характерны высокая влажность воздуха, значительные сезонные и некоторые суточные колебания температуры вентиляционной струи, высокая подвижность воздуха, наличие капежа и др.

Поэтому проектирование схем, конструкций армировки, а также технологии армирования вертикальных стволов должно производиться с учетом перечисленных воздействий, неизбежных в период эксплуатации ствола.

Комплекс выполненных автором исследований посвящен изучению температурного режима вертикальных (прежде всего, воздухоподающих) стволов Донбасса, его влиянию на напряженно-деформированное состояние жесткой армировки, совершенствованию методики расчета жестких армиро-вок с целью учета сезонных температурных колебаний и их влияния на конструкции армировки и узлы ее анкерного крепления, разработке технологических схем армирования с комбинированным креплением расстрелов, учитывающим температурные нагрузки.

Армировка играет важную роль в обеспечении безопасности эксплуатации ствола. Температурные напряжения в жесткой армировки могут привести и приводят к аварийным ситуациям. В связи с этим работа является актуальной.

Целью работы является разработка методов прогнозирования температурных напряжений в элементах жёсткой армировки и научное обоснование рационализации конструкций жёсткой армировки вертикальных стволов.

Идея работы заключается в снятии и компенсации температурных напряжений в элементах жёсткой армировки достигающихся за счёт использования конструктивных и технологических решений, основанных на выявленных закономерностях процесса.

Методы исследования. В работе использованы натурные наблюдения за сезонными изменениями температурного режима в шахтных стволах, статистический анализ, математическое моделирование напряжённо-деформированного состояния элементов армировки. Методы теоретической механики и физики, технико-экономический анализ.

На защиту выносятся следующие научные положения :

1. Проектирование жесткой армировки с креплением расстрелов анкерами необходимо осуществлять с учетом календарного времени года армирования и сезонных температурных воздействий. В зависимости от времени года армирования расстрелы и анкера будут испытывать в последствии сжимающие или растягивающие температурные напряжения, зависящие от региона, глубины ствола и его назначения;

2. Влияние температурных воздействий на жёсткую армировку ствола проявляется в нарушении анкерного крепления расстрелов, сопровождающуюся локальными деформациями сдвига или разрыва бетонной крепи в месте заделки анкеров. Нарушение заделки и вырывание анкеров из бетона возможно при изменении температуры АГ= ± (8 - 11)°С для треханкерного узла, и АТ= ± (10 - 14)°С для четыреханкерного, что соответствует нормальному температурному режиму большинства воздухоподающих стволов Донбасса.

3. Безопасная эксплуатация армировки ствола может быть достигнута применением предложенных автором комбинированного способа крепления расстрела и составных конструкций расстрелов с включением температурных зазоров или узлов податливости.

Новые научные результаты, полученные лично соискателем.

1. На основании натурных наблюдений температуры вентиляционной струи, выполненных в различное время, на шахтах Российского и Украинского Донбасса получена корреляционная зависимость амплитуды изменения температуры в зависимости от глубины ствола, его диаметра, типа армировки, времени года и часа суток. Коэффициент корреляции составил 0,93.

2. На основании натурных наблюдений температуры вентиляционной струи, выполненных в различное время, установлены зависимости среднемесячной температуры воздуха на различных глубинах воздухоподающих стволов Российского и Украинского Донбасса в течение года.

3. Установлены зависимости удлинения расстрелов и проводников в основных типах жёсткой армировки (армировка одиночным расстрелом, рамная и консольная армировка) в зависимости от глубины ствола и проектной длины расстрела или проводника. Зависимости представлены в виде графиков.

4. На основании численного моделирования, с использованием апробированного программно-вычислительного комплекса «Лира-Windows» 9.2, для рамной армировки установлены опасные узлы, в которых возникают критические деформации в зависимости от температурного напряжения, и предложены технологические меры их устранения.

Обоснованность и достоверность подтверждается натурными наблюдениями, проводившихся в течении 3 лет на 16 стволах Российского и 8 стволах Украинского Донбасса. Замеры снимались со 120 замерных станций. Выполнено около 3000 результатов измерений, в результате анализа, которых получены зависимости с высоким коэффициентом корреляции в диапазоне 0.99-0.93. Так же достоверность подтверждается актом внедрения и использованием предложенной методики при проектировании 2 вертикальных стволов.

Научное значение работы заключается в разработке методов прогноза:

- влияния суточных и сезонных колебаний температуры атмосферного воздуха на характеристики теплового режима вертикальных воздухоподаю-щих и вентиляционных стволов;

- параметров напряженно-деформированного состояния армировки от суммарного воздействия эксплуатационных и температурных нагрузок в зависимости от схемы армировки, глубины ствола, его назначении в проветривании и параметров подъема;

- снижения напряжений в армировке при использовании комбинированного способа крепления расстрелов, а также узлов, компенсирующих тепловое расширение (сжатие) конструкций.

Практическое значение работы заключается в разработке мер защиты элементов жёсткой армировки вертикальных стволов от отрицательного влияния температурных напряжений использованием узлов податливости, либо заделкой концов расстрелов в лунки в местах наиболее подверженных проявлению температурных нагрузок.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты исследований были использованы НТЦ «Наука и практика» при разработке рабочей документации жесткой армировки клетевого ствола «Северо-Восточный» рудника «Дарасунский» и скипового ствола рудника «Ново-Широкинский» УК «Рус-драгмет» в части проектирования параметров жесткой армировки с учетом температурных нагрузок и разработки технологии крепления расстрелов в бетонной крепи стволов.

Апробация работы. Содержание и отдельные положения диссертации обсуждены и одобрены на Международных научных симпозиумах «Неделя горняка» (г. Москва, МГТУ, 2006, 2007 гг.), Второй международной конференции по проблемам горной промышленности, строительству и энергетики «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности строительства и энергетики» (г. Тула, ТулГУ, 2005), Международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений» (ДонНТУ, г. Донецк, Украина, 2005 и 2006 гг.), Всероссийском инновационном форуме «ИННОВ-2005» (г. Новочеркасск, 2005 г.), региональной научно-практической школе-семинаре «Прогрессивные технологии строительства, безопасности и реструктуризации горных предприятий» (Академия строительства Украины, г. Донецк, 2005 г.), и L, LII, LIII и LV научных конференциях Шахтинского института Южно-Российского государственного технического университета (г. Шахты, 2001-2006 гг.), научных семинарах кафедры «Подземное, промышленное, гражданское строительство и строительные материалы» ШИ ЮРГТУ(НПИ) и НТЦ «Наука и практика».

Публикации: по теме диссертации опубликовано 10 работ.

Структура и объем работы: диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения, изложенных на 150 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков, 30 таблиц, список использованной литературы

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Богомазов, Александр Александрович

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Богомазов А.А. Исследование температурного режима вертикальных стволов Донбасса и его влияния на жесткую армировку// Научно-технические проблемы разработки месторождений полезных ископаемых, шахтного и подземного строительства: сб. науч. тр. - Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ(НПИ), 2006. - С. 256 - 269.

2. Ягодкин Ф.И., Прокопов А.Ю., Богомазов А.А. Исследование взаимодействия крепи стволов с анкерными конструкциями крепления расстрелов// Горный информационно-аналитический бюллетень - М.: МГГУ, 2006.-С. 335-340.

3. Прокопов А.Ю., Богомазов А.А. Влияние способов крепления расстрелов на технико-экономические показатели армирования вертикальных стволов// Совершенствование проектирования и строительства угольных шахт: Сб. науч. тр. / Шахтинский ин-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001. -С. 152-157.

4. Богомазов А.А., Мирошниченко М.А. Анализ способов крепления без-расстрельной армировки вертикальных стволов// Исследования в области инженерно-технических процессов: Сб. науч. ст. студентов, аспирантов и молодых ученых/ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ, 2004. - С. 11 - 20.

5. Прокопов А.Ю., Мирошниченко М.А., Богомазов А.А. Совершенствование методики расчета жесткой армировки стволов с высокой интенсивностью подъема// Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений: Сб. науч. тр. - Донецк: Норд-пресс, вып. №11, 2005.-С. 29-30.

6. Прокопов А.Ю., Саакян P.O., Богомазов А.А. Сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния жестких и податливых узлов крепления армировки вертикальных стволов// Материалы второй международной конференции по проблемам горной промышленности, строительству и энергетики «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности строительства и энергетики» - Тула: ТулГУ, 2005. - С. 124-128.

7. Страданченко С.Г., Прокопов А.Ю., Богомазов А.А. Конструктивное улучшение эксплуатационных характеристик жесткой армировки стволов с анкерным креплением расстрелов// Прогрессивные технологии строительства, безопасности и реструктуризации горных предприятий: материалы региональной научно-практической школы-семинара. - Донецк: Норд-пресс, 2006. - С. 198 - 202.

8. Прокопов А.Ю., Богомазов А.А., Пшеничное С.А. Применение петлевых конструкций крепления хордальных расстрелов в стволах, пройденных в сложных горно-геологических условиях// Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений: Сб. науч. тр. -Донецк: Норд-пресс, вып. №12,2006. - С. 8 - 10.

9. Прокопов А.Ю., Прокопова М.В., Богомазов А.А. Комбинированное использование анкерных конструкций для крепления элементов армировки и упрочнения бетонной крепи ствола// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2006. - Спец. выпуск. Совершенствование техники и технологии угледобычи. - С. 63 - 66.

Ю.Прокопов А.Ю., Богомазов А.А., Басакевич С.В. О расчете дополнительной вертикальной нагрузки на проводники жесткой армировки при их отклонении от проектного положения// Научно-технические проблемы разработки месторождений полезных ископаемых, шахтного и подземного строительства: сб. науч. тр. - Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ(НПИ), 2006. - С. 234 - 242.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании натурных наблюдений за сезонными изменениями температурного режима в шахтных стволах, статистического анализа, математического моделирования напряжённо-деформированного состояния элементов армировки, технико-экономического анализа, изложены научно обоснованные технические и технологические решения конструкций и технологии монтажа жёсткой армировки при воздействии температурных нагрузок, обеспечивающие снятие возникающих напряжений с узлов крепления расстрелов, что имеет существенное значение для экономики шахтного и подземного строительства.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Доказано, что проектирование жесткой армировки с креплением расстрелов анкерами необходимо осуществлять с учетом календарного времени года армирования и сезонных температурных воздействий. В зависимости от времени года армирования расстрелы и анкера будут испытывать в последствии сжимающие или растягивающие температурные напряжения, зависящие от региона, глубины ствола и его назначения;

2. Выявлено что влияние температурных воздействий на жёсткую армировку ствола проявляется в нарушении анкерного крепления расстрелов, сопровождающуюся локальными деформациями сдвига или разрыва бетонной крепи в месте заделки анкеров. Нарушение заделки и вырывание анкеров из бетона возможно даже при нормальном температурном режиме воздухоподающих стволов Донбасса при изменении температуры на 8 - 11 °С для треханкерно-го узла, и 10 - 14 °С для четыреханкерного;

3. Установлено что безопасная эксплуатация армировки ствола может быть достигнута применением предложенных автором комбинированного способа крепления расстрела и составных конструкций расстрелов с включением температурных зазоров или узлов податливости.

4. Получена корреляционная зависимость амплитуды изменения температуры в зависимости от глубины ствола, его диаметра, типа армировки, времени года и часа суток.

5. Установлена зависимость от времени года средней температуры воздуха на различных глубинах воздухоподающих стволов Российского и Украинского Донбасса.

6. Установлена зависимость удлинения расстрела или проводника от глубины ствола и проектной длины расстрела или проводника.

7. На основании численного моделирования, с использованием апробированного программно-вычислительного комплекса «Лира-Windows» 9.2, для рамной армировки установлены опасные узлы, в которых возникают критические деформации в зависимости от температурного напряжения, и предложены методы их устранения.

8. Предложена технология крепления расстрелов позволяющая снять температурные напряжения.

9. Полученные в работе результаты и выводы рекомендуется учитывать в нормах проектирования параметров жесткой армировки воздухоподающих стволов Донбасса, а также стволов, эксплуатируемых в климатических условиях с высокими амплитудами сезонных колебаний температуры.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Богомазов, Александр Александрович, Новочеркасск

1. Акимов А.Г., Козел A.M. Защита вертикальных стволов шахт от влияния очистных работ. М.: Недра, 1969. - 129 с.

2. Акимов А.Г., Хакимов Х.Х. Обеспечение безопасной эксплуатации шахтных стволов. М.: Недра, 1988. - 216 с.

3. Баклашов И.В. Расчет, конструирование и монтаж армировки стволов шахт. М.: Недра, 1973.

4. Баронский И.В., Смольников Ю.Б., Богомолов В.Д. О долговечности армировки вертикальных стволов с консольными расстрелами// Шахтное строительство. 1982. - №4. - С.20 - 21.

5. Барханьский Б., Задаржны М. Анкерное крепление армировки стволов угольных шахт в ПНР// Шахтное строительство, 1980. № 12. - С. 23 - 25.

6. Белый В.Д. Канатные проводники шахтных подъемных установок. -М.: Углетехиздат, 1959.-212 с.

7. Борщевский С.В., Гапеев С.Н., Янкин А.Е. Оценочные критерии выбора технологии сооружения вертикальных стволов шахт// Прогрессивные технологии строительства, безопасности и реконструкции горных предприятий. Донецк: Норд-Пресс, 2006. - С. 186 - 195.

8. Брайчева Н.А., Черняк В.П., Щербань А.Н. Методы расчета температуры вентиляционного воздуха подземных сооружений. Киев: Наук, думка, 1981.- 184 с.

9. Ю.Будник А.В., Лапко А.Н., Мякшин А.Д. Эффективные технические решения при замене расстрелов в зоне плывунов// Современные проблемы шахтного и подземного строительства. Вып. 6. Донецк: Норд-Пресс, 2005.-С. 98-101.

10. П.Булычев Н.С. Механика подземных сооружений. М.: Недра, 1994 -382 с.

11. Власенко Ю.Я. Консольно-распорная армировка для вертикальных стволов шахт//Шахтное строительство. 1980. - №3. - С. 6-9.

12. Воронцов Г.В., Резниченко А.И., Нечаев Л.Б. Расчет напряженно-деформированного состояния конструкций по методу конечных элементов. Новочеркасск: НГТУ, 1994. - 119 с.

13. Воропаев А.Ф. Теория теплообмена рудничного воздуха и горных пород. М.: Недра, 1966.

14. Вяльцев М.М. Прогноз и регулирование термонапряженного состояния горных выработок. М.: Недра, 1988. - 200 с.

15. Вяльцев М.М., Лунов Э.П. Влияние температуры окружающей среды на устойчивость воздухоподающих капитальных выработок. М.: ЦНИЭИуголь, 1978.

16. Вяльцев М.М., Трумбачев В.Ф. Влияние температуры на напряженное состояние крепи вертикальных стволов шахт// Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1968. №2. - С. 17-19.

17. Галкин А.Ф., Хохолов Ю.А. Тепло-аккумулирующие выработки. Новосибирск: Наука, 1992. - 133 с.

18. Гамаюнов В.В., Будник А.В. Основные виды и причины нарушений крепи вертикальных стволов угольных шахт// Технология и проектирование подземного строительства: Вестник. Донецк: Норд-Пресс, 2003.-С. 91-97.

19. Гаркуша Н.Г., Дворников В.И. Стыки в проводниках жесткой армировки ствола// Шахтное строительство, 1970. № 3. - С. 6-9.

20. Гецман В. Электрические устройства для исследования напряжений в армировке шахтных стволов// Глюкауф, 1967. №10. - С. 22-31.

21. Добрянский Ю.П. Расчет тепловлажностных режимов подземных объектов на ЭВМ/ Отв. ред. Щербань А.Н.; АН УССР. Киев: Наук, думка, 1991.-112 с.

22. Долинский В.А., Кирин Р.С. Влияние аэродинамических параметров стволов на эффективность вентиляции шахт//Уголь.-1994- № 3. -С.27-28.

23. Долинский В.А., Кривцун Г.П., Рыбалко Н.П., Кирин Р.С. Аэродинамическое качество вертикальных стволов рудников цветной металлур-гии/ЛЛахтное строительство. 1989.-№ 9. - С. 9 - 14.

24. Доржинкевич И.Б., Самонин А.В., Яковенко Ю.К. Новые конструкции штанг для крепления армировки шахтных стволов// Шахтное строительство, 1980. № 6. - С. 6 - 8.

25. Доржинкевич И.Б. Новые конструкции армировки стволов шахт и методика их расчета//Шахтное строительство. 1980. - № 11. - С. 26-29.

26. Доржинкевич И.Б. Определение деформационных параметров опорных кронштейнов армировки вертикальных стволов шахт. Криворожский горнорудный институт. Кривой Рог. 1989. - 13 с. Деп. в УкрНИИНТИ 13.10.88-№2208-Ус 89.

27. Доржинкевнч И.Б., Плахотный П.И., Самонин А.В. Новые прогрессивные конструкции армировки глубоких шахтных стволов// Известия ВУЗов. Горный журнал, 1982. № 9. - С. .35 - 38.

28. Дядькин Ю.Д. Основы горной теплофизики для шахт и рудников Севера.-М.: Недра, 1968.

29. Дядькин Ю.Д., Шувалов Ю.В., Гендлер С.Г. Тепловые процессы в горных выработках. JL: Изд-во ЛГИ, 1978. - 104 с.

30. Единые унифицированные технологические схемы и конструктивные решения центральных и фланговых стволов с жесткой армировкой. -Харьков: Южгипрошахт, 1985.

31. Ермаков Ю.Н. Обоснование параметров безрасстрельной армировки клетевых стволов шахт: Дисс. канд. техн. наук. Днепропетровск, 1988.-130 с.

32. Жесткая армировка вертикального шахтного ствола. А.с. 97210310 СССР, МКИ Е 21 Д 7/00/. И.Г. Манец, В.В. Кожекина, В.А. Пристром, В.К. Куриленко.

33. Зб.Зенкевич О. Метод конечных элементов. М.: Мир, 1975.

34. Инструкция по проектированию и монтажу армировки вертикальных стволов шахт с креплением элементов армировки на анкерах РД. 12.18.089 90 - Харьков: ВНИИОМШС, 1990. - 83 с.

35. Инструкция по производству маркшейдерских работ. Утв. Госгортех-надзором России 6.06.03. М., 2003.

36. Инструкция по противокоррозионной защите армировки стволов металлоконструкций шахтной поверхности и другого горнотехнического оборудования. Харьков: ВНИИОМШС, 1973.

37. Козел А.М. Геомеханические вопросы проектирования и поддержания шахтных стволов. Кн. 1. Условия поддержания, состояния, виды и причины деформаций вертикальных стволов. СПб: Недра, 2001. - 216 с.

38. Консольный расстрел армировки шахтного ствола А.с. 177680 СССР МКИ Е 21 Д 7/02/. В.А. Долинский, Р.С. Кирин. Опубл. 23.11.92. Бюл. №43.

39. Кошелев К.В., Томасов А.Г., Бурма B.JI. Крепление и охрана выработок в сложных гидрогеологических условиях. Киев: Техника, 1986.

40. Кремнев О.А., Журавленко В .Я. Тепло- и массообмен в горном массиве и подземных сооружениях. Киев: Наук, думка, 1980. - 320 с.

41. Крулькевич М.И., Сапицкая И.К., Охременко А.Ф. Содержание и ремонт горных выработок угольных шахт. Киев: Техника, 1988.

42. Кулешов В.М., Южанин И.А., Кулибаба С.Б., Дрибан В.А. Охрана и поддержание глубоких вертикальных стволов в Донбассе: Обзор, инф. / ЦНИЭИуголь М., 1987.-Вып. 14.-31 с.

43. Курц Э., Отто К., Штефан П. Закрепление анкерами новых элементов армировки ствола с одновременным ремонтом каменной кладки // Глюкауф. 1987 - №8. - С. 20-24.

44. Левит В.В. Разработка и обоснование технологии и параметров армирования вертикальных стволов с применением расстрелов на анкерах: Дисс. канд. техн. наук. Днепропетровск. Государственная горная академия Украины, 1993. - 166 с.

45. Левит В.В., Ягодкин Ф.И., Будник А.В. Безрасстрельные конструкции армировки с жесткими проводниками Обзорная информация ЦНИИЭИуголь - М., 1993. - 20 с.

46. Манец И.Г., Снегирев Ю.Д., Паршинцев В.П. Техническое обслуживание и ремонт шахтных стволов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987.-327 с.

47. Методика расчета жестких армировок вертикальных стволов шахт-ВНИИГМ им. М.М. Федорова.-Донецк, 1985 170 с.

48. Миндели Э.О., Тюркян Р.А. Сооружение и углубка вертикальных стволов шахт. М: Недра, 1982. - 312 с.

49. Нигматуллин B.C. Производственные исследования в стволах центральной группы Запорожского ЖРК// Шахтное строительство. -1984.-№10 .-С. 8-10.

50. Нигматуллин B.C., Малтыз Ю.П., Мусиенко В.Д. Экспериментальные исследования нагрузок, воздействующих на центральные расстрелы стволов// Шахтное строительство. 1986. - № 5. - С. 17 - 19.

51. Новик Е.Б., Левит В.В., Ильяшов М.А. Опыт сооружения вертикальных стволов в ЮАР. Киев: Техшка, 2004. - 64 с.

52. Петренко Е.В., Свирский Ю.И. Эффективные конструкции крепи и армировки шахтных стволов // Шахтное строительство. -1981- № 1- С. 7-10.

53. Плешко М.С. Совершенствование конструкций безрасстрельной армировки вертикальных подземных сооружений: Дисс. канд. техн. наук. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2003. - 101 с.

54. Податливый анкер. //Изобретательство и рационализаторство в угольной промышленности: Науч.-техн. реф. сб, №3 -4 С.48-49.

55. Податливый расстрел. А.с. 1603007 СССР, МКИ Е 21 Д 7/00/. А.Е. Гавруцкий, В.Д. Мусиенко, П.И. Плахотный, Л.И. Королев, Н.И. От-ришко, Г.Х Чаер, Б.Г. Кучерявый.

56. Пособие по восстановлению крепи и армировки вертикальных стволов РД 12.18.073-88-Харьков: ВНИИОМШС, 1989.

57. Пособие по проектированию и монтажу жесткой армировки вертикальных стволов шахт и рудников (к СНиП Н-94-80). Гос. ком. СССР по народн. образ., Моск. горн, ин-т / Под ред. И.В. Баклашова. М.: Недра, 1989.-160 с.

58. Постнов В.А., Хархурим И.Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. Л.: Судостроение, 1974. - 210 с.

59. Правила безопасности в угольных шахтах. Самара: Самарск. дом печати, 1995. - 242 с.

60. Проводник для подъемного сосуда А.с. 1221369 СССР МКИ Е 21 Д 7/02/. Ю.Б. Пильч, Ф.И. Ягодкин. Опубл. 30.03.86. Бюл. №12.

61. Программный комплекс «ЛИРA-Windows». Руководство пользователя. В 8 т. Киев: НИИАСС, 1997.

62. Прокопов А.Ю. Влияние аэродинамических сил на подъемные сосуды и жесткую армировку в стволах с высокой интенсивностью подъема// Горный информационно-аналитический бюллетень М.: МГГУ, 2006.- Тематическое прил. «Физика горных пород» С. 309 - 316.

63. Прокопов А.Ю. Дифференцированный подход к проектированию армировки шахтного ствола // Научно-технические проблемы шахтного строительства: Сб. науч. тр. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск,2000.-С. 98-103.

64. Прокопов А.Ю. Совершенствование схем и конструкций безрасстрель-ной армировки с регулируемым положением консолей// Горный информационно-аналитический бюллетень М.: МГТУ, 2002. - №8. - С. 230-233.

65. Прокопов А.Ю. Технология армирования вертикальных стволов шахт безрасстрельными конструкциями армировки: Дисс. . канд. техн. наук. Новочеркасск: НГТУ, 1998. - 138 с.

66. Прокопов А.Ю., Плешко М.С. Новые регулируемые консольно-распорные конструкции армировки вертикальных стволов // Совершенствование проектирования и строительства угольных шахт: Сб. науч. тр. / Шахтинский ин-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001.- С. 149-152.

67. Прокопов А.Ю., Плешко М.С. Совершенствование безрасстрельной армировки вертикальных стволов. Горный информационно-аналитический бюллетень - М.: МГТУ, 2002. - №10. - С. 240-243.

68. Прокопов А.Ю., Прокопова М.В. Ресурсосберегающие технологии армирования вертикальных стволов в сложных горно-геологических условиях// Горный информационно-аналитический бюллетень М.: МГГУ, 2004. - №1. - С. 220-225.

69. Прокопов А.Ю., Страданченко С.Г., Плешко М.С. Новые решения в проектировании жесткой армировки вертикальных стволов/ Под общ. ред. А.Ю. Прокопова. Ростов н/Д: Изд-во журн. «Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион», 2005. - 216 с.

70. Пшеничный А.А. Поточная технология сооружения стволов буровзрывным способом с производством безрасстрельной армировки// Пути сокращения сроков и повышения эффективности сооружения вертикальных стволов Шахты, 1996.

71. Ремонтопригодный податливый узел крепления расстрела. Патент 2247246 РФ, МПК7 Е21 D 5/12. / А.Ю. Прокопов, P.O. Саакян, П.А. Павлинов - 2003133050/03; Заявлено 11.11.2003; Опубл. 27.02.2005. Бюл. №6. - 7 с.

72. Руководство по проектированию вертикальных стволов шахт с коробчатыми проводниками. Часть 1. Методические указания. Кривой Рог, Криворожский горнорудный институт, 1989. - 116 с.

73. Руководство по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи /ВНИМИ, ВНИИОМШС Минуглепрома СССР. М.: Стройиздат. - 1983. - 272 с.

74. Савин И.И. Разработка информационной системы мониторинга в вертикальных шахтных стволах на основе решения обратных задач механики подземных сооружений: Дисс. докт. техн. наук. Тула, 1998. - 256 с.

75. Снегирев Ю.Д., Вяльцев М.М. Долговечность крепи вертикальных стволов шахт. М.: Недра, 1973.

76. Стоев И.С. Технологические схемы армирования вертикальных стволов и их эффективность. -М.: Недра, 1971.-59 с.

77. Страданченко С.Г. Технология армирования вертикальных стволов на участках деформирующегося породного массива. Дисс. . канд. техн. наук. Новочеркасск: НГТУ, 1998. - 101 с.

78. Страданченко С.Г., Прокопов А.Ю. Анализ и совершенствование методики расчета жесткой армировки вертикальных стволов// Горный информационно-аналитический бюллетень М.: МГТУ, 2006. - Тематическое прил. «Физика горных пород» - С. 325 - 334.

79. Строительные нормы и правила: Бетонные и железобетонные конструкции. СНиП 2.03.01 83. - М.: Госстрой СССР, 1980. - 15 с.

80. Строительные нормы и правила: Металлические конструкции. Правила изготовления, монтажа и приемки. СНиП Ш-18-75. -М.: Стройиздат, 1976.

81. Строительные нормы и правила: Подземные горные выработки и работы. Правила производства и приемки работ. СНиП 3.02.03-84. М.: Стройиздат, 1985.

82. Строительные нормы и правила: Подземные горные выработки. Нормы проектирования. СНиП П-94-80. -М.: Стройиздат, 1982.

83. Строительные нормы и правила: Стальные конструкции. Нормы проектирования. СНиП 11-23.81*. -М.: Стройиздат, 1988.

84. Сыркин П.С., Мартыненко И.А., Прокопов А.Ю. Шахтное и подземное строительство. Ч. I. Оснащение вертикальных стволов к проходке/ Шахтинский ин-т ЮРГТУ. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - 300 с.

85. Сыркин П.С., Ягодкин Ф.И., Мартыненко И.А. Технология армирования вертикальных стволов. М.: Недра, 1996. - 202 с.

86. ЮЗ.Сыркин П.С., Ягодкин Ф.И., Мартыненко И.А., Нечаенко В.И. Технология строительства вертикальных стволов. М.: Недра, 1997. - 456 с.

87. Технологические схемы армирования вертикальных стволов. Харьков, ВНИИОМШС, 1981.-187 с.

88. Типовые материалы для проектирования 401-011-87-89. Сечения и армировка вертикальных стволов с жесткими проводниками. Харьков: Южгипрошахт, 1989.

89. Трумбачев В.Ф., Вяльцев М.М. Исследование термонапряженного состояния бетонной крепи стволов шахт с исходящей струей// Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1971. №4. -С. 8-15.

90. Тюрин К.М., Сычев А.С., Прагер В.А., Зинченко В.Я. Обеспечение податливости крепи стволов, подверженных влиянию очистных работ. -М.: изд. ИГД им. А.А. Скочинского, 1972. Труды ВНИИОМШС-Вып. 21. - С. 66-76.

91. Ушаков К.З., Бурчаков А.С., Пучков JI.A., Медведев И.И. Аэрология горных предприятий. М.: Недра, 1987. - 421 с.

92. Филатов Н.А., Репко А.А., Южанин И.А. Особенности деформирования крепи сопряжений стволов глубоких шахт// Методы изучения и способы управления горным давлением в подземных выработках JL: ВНИМИ, 1987.-С. 84-89.

93. ПО.Шафранов Н.К. Технология армирования вертикальных стволов шахт. -М.: Недра, 1984.-240 с.

94. Ш.Шафранов Н.К., Ягодкин Ф.И. Канатная армировка вертикальных стволов. -М.: Недра, 1976. 144 с.

95. Шахтное и подземное строительство. 4.2. Технология строительства вертикальных стволов / И.А. Мартыненко, П.С. Сыркин, А.Ю. Прокопов, С.Г. Страданченко. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001. - 261 с.

96. ПЗ.Шашенко А.Н., Пустовойтенко В.П. Механика горных пород. Киев: Новий друк, 2004. - 400 с.

97. Щербань А.Н., Кремнев О.А. Научные основы расчета и регулирования теплового режима глубоких шахт. Киев: Изд. АН УССР, 959. - Т.1. -430 с.

98. Щербань А.Н., Кремнев О.А. Руководство по регулированию теплового режима шахт. М.: Недра, 1977. - 359 с.

99. Щербань А.Н., Черняк В.П. Прогноз и регулирование теплового режима при бурении глубоких скважин. М.: Недра, 1974. - 247 с.

100. Ягодкин Ф.И., Вестфаль Г.О. Эффективная технология армирования вертикальных стволов// Научно-технические достижения и передовой опыт в угольной промышленности. М.: ЦНИЭИуголь, 1990- Вып. 8. -С. 18-30.

101. Ягодкин Ф.И., Вестфаль Г.О., Будник А.В. Анкерное крепление элементов армировки стволов // Цветная металлургия, 1990.-№6.-С 33-37.

102. Ягодкин Ф.И., Вестфаль Г.О., Комар В.В. Новая конструкция расстрела армировки шахтных стволов // Шахтное строительство, 1990. №4 -С.16-17.

103. Ягодкин Ф.И., Вестфаль Г.О., Крамаренко А.П. Исследование работоспособности крепления элементов армировки анкерами // Горный журнал, 1990.-№12.-С 24-25.

104. Ягодкин Ф.И., Вестфаль Г.О., Трахтенбройт В.Б. Армирование стволов, пройденных в обводненных породах// Уголь Украины, 1989. №11. -С. 29-30.

105. Ягодкин Ф.И., Вестфаль Г.О., Трахтенбройт В.Б. Крепление блоков лестничного отделения в стволах анкерами// Цветная металлургия 1989. -№6. - С. 13-14.

106. Ягодкин Ф.И., Мякшин А.Д., Вестфаль Г.О. Монтаж армировки с использованием унифицированного ряда шаблонов // Уголь Украины, 1990.-№1.-С. 44.

107. Ягодкин Ф.И., Пильч Ю.Б., Маргулис Е.М. Совершенствование конструкций и технологии крепления армировки шахтных стволов: Обзорная информация /ЦНИЭИуголь, ЦБНТИ Минуглепрома СССР. -М.,1988.