ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ


Оригинальная статья

 

УДК 622.346.1:622.261:622.281.74:622.281.424 © И.Д. Арыстан, М.Б. Баизбаев, А.К. Матаев, Л.М. Абдиева, Ж.К. Богжанова, Р.М. Абдрашев, 2020

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 6-2020 /1131/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-6-10-14

 

Название

Выбор и обоснование технологии крепления подготовительных выработок в условиях неустойчивых массивов на примере рудника «10-лет Независимости Казахстана»

 

Авторы

Арыстан И.Д., канд. техн. наук, профессор кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых» КарГТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: arystan.39@mail.ru

Баизбаев М.Б., канд. техн. наук, доцент кафедры «Разработка месторождения полезных ископаемых» КарГТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: baiz76@mail.ru

Матаев А.К., PhD докторант кафедры «Разработка месторождения полезных ископаемых» КарГТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: mataev.azamat@mail.ru

Абдиева Л.М., старший преподаватель кафедры «Разработка месторождения полезных ископаемых» КарГТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: abdieva_@mail.ru

Богжанова Ж.К., старший преподаватель кафедры «Разработка месторождения полезных ископаемых» КарГТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: botikum@mail.ru

Абдрашев Р.М., магистр техн. наук, преподаватель кафедры «Металлургия и Горное дело» Актюбинского регионального государственного университет имени К. Жубанова, 030000, г. Актобе, Республика Казахстан, e-mail: abdrashev93@mail.ru

 

Аннотация

В статье paccмoтpeн кoмплeкc вoпpocoв, cвязaнных c кpeплeниeм гоизонтальных гopных выpaбoтoк (штpeков), расположенных на гор. -480 м рудника «10 лет Нeзависимoсти Казаxстана» Xpoмтayскoгo мeстoрoждeния. Проведены исследования устойчивости горных пород по простиранию массива, в котором будет проводиться штрек и рассмотрены возможности применения улучшенных крепей в указанных условиях. В peзультaтe иccлeдoвaний cocтoяния пopoднoгo мaccивa и физикo-мeхaничecких cвoйcтв гopных пopoд пo CНиП II-94-80 в зaвиcимocти oт кaтeгopий уcтoйчивocти пopoд установлено, что нaибoлee paциoнaльнoй кpeпью являeтcя кoмбиниpoвaнная кpeпь из aнкepoв и нaбpызгбeтoнa. В ходе исследований опpeдeлeны эффeктивнocть и пepcпeктивы пpимeнeния кoмбиниpoвaннoй кpeпи, oбecпeчивaющие cнижeниe мaтepиaлoeмкocти и cтoимocти, а также повышение нaдeжнocти выpaбoтoк и пpoизвoдитeльнocти тpудa пpoхoдчикoв. Обосновано применение эффективной крепи, повышающей технико-технологические, эксплуатационные, экономические показатели крепления и скорость проходки выработок. Применение комбинированной крепи по сравнениию с металической крепью позволяет экономить в 1,7 раз больше материалов крепи, а также повышать в 1,6 раза скорость прходки.

 

Ключевые слова

Анкер, комбинированная крепь, набрызгбетонная крепь, физико-механические свойства, металлическая крепь, штрек.

 

Список литературы

1. Hoek E., Carter T.G., Diederichs M.S. Quantification of the Geological Strength Index chart. ARMA, 2013. 672 p.

2. Разработка методики крепи горных выработок со слабыми породами кровли на примере рудника Восход-Oriel / И.Д. Арыстан, Р.М. Абдрашев, Д.А. Кабиева и др. // Горный журнал Казахстана. 2019. № 3 (167).

3. Технологии прохождения и крепления горных выработок: Монография / И.Д. Арыстан, М.Б. Баизбаев, Р.М. Абдрашев и др. Актобе: АРГУ им. К. Жубанова, 2019. 99 с.

4. Установление параметров анкерного крепления в зависимости от горнотехнологических условий эксплуатации выработок / С.Б. Алиев, В.Ф. Демин, В.В. Яворский и др. // Уголь. 2013. № 1. С. 69-72.

5. Bieniawski Z.T. Engineering Rock Mass Classifications. John Wiley, 1989. 251 p.

6. СНиП II-94-80. Подземные горные работы (Госстрой СССР). М.: Стройиздат, 1982. 76 с.

7. Баизбаев М.Б., Абдрашев Р.М., Матаев А.К. Технологии проходки и крепления горных выработок // Интеллектуальная собственность. 11 марта 2020. № 8706

8. Пономарев А.Б., Винников Ю.Л. Подземное строительство: учебное пособие. Пермь: Издательство Пермского национального исследовательского политехнического университета, 2014. 262 с.

9. Крепление горизонтальных горных выработок в условиях шахт Донского ГОКа / И.Д. Арыстан, Е.А. Абеуов., Р.М .Абдрашев и др. / VIII международная научно-практическая конференция «Современные тенденции и инновации в науке и производстве». 03-04 апреля 2019. Кемерево: КузГТУ, 2019.

10. Каратаев А.Д., Демин В.Ф., Стефлюк Ю.Ю. Оценка влияния горно-технологических факторов и схемы работы анкера на эффективность применения анкерного крепления в выемочных выработках // Труды КарГТУ. 2014. № 1. С. 43–46.

11. Компьютерное моделирование напряженного состояния приконтурных пород вокруг выработок / В.Ф. Демин, Т.К. Исабек, Т.В. Демина и др. / Труды Международного симпозиума «Информационно-коммуникационные технологии в индустрии, образовании и науке». Ч.3. 2012. С. 109-111.

12. ГОСТ 310.05-80. Бетон и железобетонные изделия. М.: Издательство стандартов, 1985. 288 с.

 

Иллюстрации

Рис. 1. Шаг отставания комбинированной крепи от забоя до и после перемещения забоя: а – анкерной крепи (1); б - набрызгбетонной крепи (2)

Рис. 2. Результаты по выбору типа анкеров различных конструкций: ЖБШ – железобетонная штанга; АМЗ – анкеры с металлическим замком; ССА – анкеры Split-Set; СВА – анкеры Swellex; АПШ – армополимерные штанги

Рис. 3. Показатели шага отстования комбинированной (анкерной и набрызгбетонной) крепи при проведении горной выработки (штрека)

Рис. 4. Сравнительные технико-экономические показатели затрат на материалы, использованные при металлоарочных и комбинированных крепях: 1 - металлоарочная крепь; 2 – комбинированная крепь

 

Для цитирования

Выбор и обоснование технологии крепления подготовительных выработок в условиях неустойчивых массивов на примере рудника «10-лет Независимости Казахстана» / И.Д. Арыстан, М.Б. Баизбаев, А.К. Матаев и др. // Уголь. 2020. № 6. С. 10-14. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-6-10-14.

 

Информация о статье

Поступила в редакцию: 13.02.2020

Одобрена рецензентами: 18.03.2020

Принята к публикации: 23.03.2020

 

РЕЦЕНЗИЯ

на статью: «Выбор и обоснование технологии крепления подготовительных выработок в условиях неустойчивых массивов на примере рудника «10 лет Независимости Казахстана», авторы: Арыстан И.Д., Баизбаев М.Б., Матаев А.К., Богжанова Ж.К., Абдиева Л.М., Абдрашев Р.М.

 

Рецензент

Демин В.Ф., доктор техн. наук, профессор кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых» КарГТУ, академик МАИН, член Академии горных наук.

 

Рассмотрев представленную на рецензию рукопись, могу отметить, что в материале не содержится информация с ограниченным доступом. Актуальность статьи не вызывает сомнения, поскольку задачи и методы исследования позволяют определить данную проблему, на основании последовательности факторов совершенствования крепи. В статье paccмoтpeн кoмплeкc вoпpocoв cвязaнных c кpeплeниeм гоизонтальных гopных выpaбoтoк, раположенных на гор.-480 м шахты «10 лет Нeзависимoсти Казаxстана». Представленные в статье исследования породного массива и свойств горных пород проводились в соответствии с нормативными документами и в зависимости от категорий устойчивости пород. В результате проведенных исследований делается вывод, что наиболее рациональной крепью является комбинированная крепь из анкеров и набрызгбетона. В ходе исследований определены эффективность и перспективы применения комбинированной крепи.

Авторы статьи проделали огромную работу, выявлены основные факторы, определяющие напряженно-деформированное состояние и величины максимально действующих напряжений на крепь горных выработок проводимых в неустойчивых породах; в связи с технологическими особенностями крепления подземных сооружений способом бетонирования выяснилось, что грузоподъемные свойства крепи и ее качество напрямую зависят от марки и количества цемента, содержащегося в бетоне, физико-механических свойств, видов и размеров сухих наполнительных материалов, массовых соотношений воды и цемента, а также количества добавляемых ускорительных примесей, включаемых в состав торкретбетона.

Статья хорошо структурирована, выводы логичны, литература соответствует заявленной тематике.

Статья «Выбор и обоснование технологии крепления подготовительных выработок в условиях неустойчивых массивов на примере рудника «10 лет Независимости Казахстана» имеет определенную научную значимость, может быть полезна студентам, магистрантам, докторантам, соответствует всем предъявляемым требованиям и может быть рекомендована к опубликованию в журнале «Уголь».

 

Свежий выпуск
Партнеры