Оценка устойчивости крепи вертикальных стволов и сопряжений при строительстве угольных шахт Вьетнама тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, кандидат наук Нгуен Ны Бай

• Нгуен Ны Бай
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Нгуен Ны Бай

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Научные направления и методы изучения напряженного состояния массива пород вокруг выработки

1.2 Современные способы расчета нагрузок на крепь стволов и выбора параметров крепи

1.2.1 Современные способы расчета нагрузок на крепь стволов

1.2.2 Выбор параметров крепи

1.3 Современное состояние средств и способов проходки вертикальных горных выработок

1.4 Горно-геологические условия месторождение Нуйбео

1.4.1 Обзор отечественного опыта проходки вертикальных стволов

1.4.2 Геологическая и горнотехническая характеристика месторождения

1.4.3 Вскрытие месторождения

1.5 Анализ причин нарушений крепи вертикальных стволов

1.6 Основные выводы задачи исследований

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Общие сведения о шахте «Нуйбео» Вьетнама

2.2 Методика исследований

2.3 Натурное обследование состояний крепи вертикальных стволов и сопряжний

2.4 Результаты обследования вертикальных стволов шахты «Нуйбео» и рекомендации по проектированию их реконструкции

2.5 Выводы по главе

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА НОРМАЛЬНЫХ НАГРУЗОК НА КРЕПЬ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ

3.1 Методика расчета метода конечных элементов напряженно-деформированного

состояния массива вокруг выработок

3.2 Исследование напряженно-деформированного состояния массива на участке сопряжения ствола и горизонтальной выработки с использованием программы ABAQUS

3.3 Метод расчета нагрузок на крепь стволов в упругих и вязкоупругих массивах

3.4 Метод расчета нормальных нагрузок на крепь стволов в нелинейных

массивах

3.5 Выводы по главе

ГЛАВА 4 НАПРАВЛЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Оценка категории устойчивости пород на участке ствола

4.2 Методика расчета нормальных нагрузок на крепь вертикальных выработок по схеме взаимодействия «крепь-порода»

4.3 Расчет толщиной крепи для вертикальных стволов шахты «Нуйбео»

Вьетнама

4.4 Исследование напряженно-деформированного состояния системы «крепь-

массива» вокруг горизонтальной выработки

4.5 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

113

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка устойчивости крепи вертикальных стволов и сопряжений при строительстве угольных шахт Вьетнама»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Основные запасы каменного угля Вьетнама сосредоточены в районе Куангнинь и равнине Красной реки. В настоящее время разрабатываются, главным образом, месторождения в районе Куангнинь. Во Вьетнаме используются два основных способа разработки - открытый и подземный. В районе Куангнинь существует 5 крупных карьеров: Као Шон, Део Най, Кок Шау, «Нуйбео» и КаТу. Нуйбео один из самых крупных карьеров с производственной мощностью 5 миллионов тонн угля в год. В настоящее время на карьере выполняются работы по переходу от открытого способа разработки на подземный.

Для разработки подкарьерных запасов угля их необходимо вскрыть с помощью вертикальных стволов и обосновать тип крепи.

Исследованием геомеханических процессов при проектировании и строительстве вертикальных стволов занимались такие ученые, как Н.С Булычев, А.М. Козел, Г.А. Крупенников, А.Г. Протосеня, П.М. Цимбаревич, Г.Г. Мирзаев, К.В. Руппенейт, Ю.М. Либерман, В.В. Матвиенко, Н.А. Филатов, Ж.С. Ержанов и другие исследователи.

Горно-геологические условия разработки месторождения характеризуются наличием разломов и нестабильностью прочностных и деформационных характеристик горных пород. До настоящего времени во Вьетнаме не было опыта проектирования строительства вертикальных стволов вьетнамскими специалистами и организациями, поэтому тему диссертационной работы следует считать актуальной.

Цель диссертационной работы. Выбор типа и рациональных параметров крепи вертикальных стволов и их сопряжений при строительстве угольных шахт Вьетнама.

Идея работы. Параметры крепи вертикальных стволов и сопряжений определяются на основе выявленных закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния системы «крепь-порода» с учетом прочностных и деформационных характеристик крепи и пересекаемой толщи пород.

Основные задачи исследования:

• анализ горно-геологических условий района строительства стволов;

• анализ натурных наблюдений за состоянием обнажения на участке сопряжения ствола и горизонтальной выработки для условий Вьетнама;

• разработка геомеханической модели прогноза напряженного состояния массива на участке сопряжения ствола с горизонтом;

• выявление закономерностей взаимного влияния вертикального ствола и горизонтальной выработки в узле сопряжения;

• оценка устойчивости и обоснование параметров крепи вертикальных стволов и их сопряжений при строительстве угольной шахты «Нуйбео»;

Методика исследований:

• анализ горно-геологических условий для определения рационального типа крепи вертикальных стволов в условиях шахты «Нуйбео»;

• натурные наблюдения за состоянием крепи вертикальных стволов и их сопряжений;

• статистический анализ результатов обследования вертикальных стволов и сопряжения шахт Нуйбео;

• численное моделирование системы «крепь-порода» методом конечных элементов.

Научная новизна работы:

• наличие ствола приводит к увеличению коэффициентов дополнительной концентрации тангенциальных напряжений в боках и подошве горизонтальной выработки в два раза и в кровле в 2,3 раза, с удалением от ствола коэффициенты уменьшаются, зона влияния ствола составляет пять его радиусов.

• горизонтальная выработка, при одностороннем сопряжении, оказывает неравномерное влияние на тангенциальные напряжения вокруг ствола, которые увеличиваются в три раза со стороны выработки и в два раза с обратной стороны ствола, зона влияния выработки составляет 5,5 радиус ствола.

Основные защищаемые положения

1. Прогноз устойчивости обнажений вертикальных стволов и сопряжений нужно производить с использованием результатов расчета концентрации тангенциальных напряжений, полученных на основе разработанной пространственной конечно-элементной модели, учитывающей взаимное влияние выработок;

2. Величина нагрузок на крепь ствола и сопряжения зависит от взаимодействия системы «крепь-порода» и определятся с учетом прочностных, деформированных и реологических характеристик пород и влияния забоя ствола;

3. Параметры крепи вертикальных стволов и сопряжений определяются по методике, учитывающей совместную работу системы «крепь-порода», режим деформирования породного массива и прочностные и деформационные характеристики пород и крепи.

Практическая значимость работы. Разработана методика определения нагрузок на крепь вертикальных стволов и сопряжений и их параметров, учитывающая взаимодействие системы «крепь-порода».

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций:

подтверждается использованием реализованного в рамках сертифицированного программного комплекса современного численного метода конечных элементов Simulia Abaqus; натурными наблюдениями за величинами перемещения контура выработок угольного «Нуйбео» Вьетнам; согласованностью результатов расчета аналитических и натурных исследований.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на заседаниях кафедры строительства горных предприятий и подземных сооружений, на заседаниях научно-технического совета по работе с аспирантами Национального минерально-сырьевого университета «Горный».

Публикации. По теме диссертации опубликовано две работы, входящие в перечень ВАК Минобрнауки России.

Личный вклад автора заключается: в постановке задач исследований; в анализе натурных исследований деформирования пород вокруг выработок; в раз-

работке конечно-элементных моделей; в проведении численных экспериментов и анализе полученных результатов; в разработке методики расчета нагрузок на крепь; в выборе типов и параметров крепи вертикальных стволов и сопряжений.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 4 главы, введение и заключение, список литературы из 91 наименований, 33 рисунков и 13 таблиц.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 1.1 Научные направления и методы изучения напряженного состояния

массива пород вокруг выработки

По поводу результатов развития представлений о характере протекающих в окружающем выработку массиве механических процессов и о виде их проявлений имеется большое количество гипотез. Достаточно подробно рассмотрена история этих гипотез в работах [1,2,3,4,5,23,50,91,90]. Можно отметить, что существующие теоретические решения задач по определению взаимодействия системы «крепь-породный массив» с учетом образования вокруг выработки областей разрушенных пород разделят на две группы:

К первой относятся все работы, в которых свойства пород в рассматриваемых областях (областях разрушения) учитываются с использованием различных допущений либо эмпирических коэффициентов;

К второй относятся все работы, в основе которых лежит теория предельного деформирования.

В развитии теорий первой группы работ большая заслуга принадлежит ученым: Булычеву Н.С. [15], Глушко В.Т. [20], Диннику А.М. [20], Ержанову Ж.С, Заславскому Ю.З. [27], Изаксону В.Ю. [28], Либерману Ю.М. [44], Панову А.Д.[55], Руппенейту К.В.[72,73], Мору Ф. [80] и др.

В исследованиях напряжено-деформированного массива авторами первой группы работ принимались механические свойства пород вокруг выработки, параметры которых определялись на основании натурных экспериментов. Это не позволяет нам прогнозировать устойчивость выработок на стадии проектирования.

На основании экспериментальных и аналитических исследований можно приводить к выводу, что классические теории упругости и пластичности не в состоянии полностью описать особенности деформирования горных пород в заданных условиях. Это свидетельствует, что характер проявления их напряженно-деформированного состояния отличается как от идеально пластических, так и от

идеально хрупких материалов. Исследования и испытания показали, что деформирование пород за пределом прочности сопровождается постепенной потерей несущей способности. Это можно видеть на полных диаграммах «напряжения-деформирования» в виде ниспадающей ветви, влияние вида напряженного состояния на прочность горных пород.

Развитие и обоснование теории запредельного напряжения деформирования описаны в работах Баклашова И.В. [1, 2, 3, 4, 5], Виноградова В.В, Глушко В.Т. [20], Картозия Б.А. [30, 31, 32, 33], Кундуроса Х. [41], и др.

В связи с образованием горной выработки, в массиве происходит нарушение начального поля напряжений, т.е. происходит перераспределение напряжений и деформаций вокруг выработки; для описания огибающей были предложены различные нелинейные зависимости, которые называются условием пластичности или условием предельного состояния; практически образуется новое поле напряжений, характеризуемое концентрацией напряжений по заданному контуру выработки. Существенное влияние на проявление напряжении деформаций системы «крепь-порода» оказывает расстояние до забоя выработки.

На концентрацию напряжений влияют деформационные характеристики пород и поведение пород в массиве (неоднородность массива и анизотропия), а также способ производства работ (комбайновый, буровзрывной и т.д.). При этом максимальная концентрация напряжений имеет место на контуре выработки или может быть смещена вглубь массива горных пород вокруг выработки, если породы вокруг выработки имеют повышенную деформируемость. Размеры областей концентрации напряжений зависят от механических свойств горных пород и параметров сечения выработки [43]. Результатом концентрации напряжений вокруг выработки является образование зоны предельного состояния. Процесс деформации горных пород в зоне предельного состояния порождает смещения контура выработки. При этом смещения породного контура выработки создают нагрузку на крепь. Если крепь жесткая, а нагрузка превышает ее несущую способность, то крепь разрушается. Величина нагрузки на крепь определяется из уравнения совместности смещений породного контура и контура крепи.

Крепь, которая имеет податливость, позволяет вокруг выработки зоне предельного состояния. В этой зоне за счет реализации смещений происходит уменьшение напряжения, что позволяет эту зону (пониженных напряжений) в сочетании с крепью использовать как несущую конструкцию, при этом она выполняет роль подпорной стенки для пород этой неупругой зоны. Решение выполняется с соблюдением условия, что область предельного состояния охватывает весть контур выработки.

Если жесткую крепь возводить сразу в забое, то на нее начинает действовать по мере продвижения забоя, нагрузка от пластических перемещений и упругих деформаций, которая распределяется в приконтурной зоне выработки. Проектируемая крепь устанавливается на некотором расстоянии от забоя, т.к. при возникновении упругих и неупругих деформаций нагрузка на крепь будет меньше смещения контура выработки.

Основными параметрами при расчете нагрузки на крепь являются форма и площадь поперечного сечения выработки, физико-механические свойства вмещающего породного массива, а также материал крепи. Установлено, что давление на крепь создается активной нагрузкой, возникающей за счет смещения контура выработки, и реактивным отпором породы, который зависит от деформаций самой крепи и физико-механических свойств породного массива вокруг выработки [27, 30, 29].

На основе высших факторов, можно приводить к выводу, что для оценки выбора типа конструкции и режима работы крепи необходимо знать условия, в которых она будет работать, и соответственно выбирать и оценивать ее параметры, т.е. податливость и несущую способность. Принятая конструкция крепи должна выдерживать расчетную нагрузку и ожидаемые смещения.

Поэтому самым важным фактором повышения устойчивости выработок, кроме выбора вида крепей и материалов, схемы взаимодействия с окружающим массивом и ее грузонесущей способности, является правильный выбор технологии производства работ.

1.2 Современные способы расчета нагрузок на крепь стволов и выбора

параметров крепи

1.2.1 Способы расчета нагрузок на крепь стволов

В настоящее время существуют множество методов определения нагрузки на крепь горных выработок. При расчете горного давления (нагрузки на крепь) учитывают возможные режимы взаимодействия крепи и породного массива.

Натурные исследования взаимодействия крепи вертикальных стволов с массивом пород, представленные в работах [11,40], показали, что нормальная нагрузка на крепь, описываются выражениями (рисунок 1.1).

Р = р + Р2 003(20), (1.1)

д = дп яп(2в), (1.2)

где Р0, Рп, дп - коэффициенты; в - угловая координата (п = 1,2,3,.........).

В качестве расчетной нагрузки принимается наиболее неблагоприятное ее распределение по внешнему контуру крепи. Это имеет место при коэффициенте п = 2.

В этом случае возможны две основные схемы взаимодействия крепи и массива пород: с образованием вокруг ствола зоны предельного состояния и при ее отсутствии.

Величина нагрузки на крепь определяется из уравнения совместного смещения породного контура и контура крепи, предложенного профессором Ф.А. Бе-лаенко [64]:

ир = и - и0, (1.3)

где и - смещение породного контура к моменту установления статического равновесия в системе «крепь-порода».

и0 - начальные смещения породного контура до момента ввода крепи в работу.

и - смещения внешнего контура крепи к моменту установления статического равновесия в системе «крепь-порода».

Рисунок 1.1 - Расчетные нагрузки на крепь выработок круглого сечения

ир = и + и2 + и3(р), (1.4)

где и1- смещение за счет деформаций уплотнения забутовочного материла, там-понажного раствора и т.д.;

и2 - смещение от закрытия конструктивных зазоров в крепи;

и3(р)- смещение, определяемое жесткостью конструкции крепи (рисунок 1.2).

и

Рисунок 1.2 - Зависимости нагрузки Р на крепь от и и пород ио:

1 - радиальные смещения породного контура выработки; 2,3 - радиальные смещения внешнего контура крепи под нагрузкой Р.

1.2.2 Выбор параметров крепи

Выбор рациональных типов и параметров крепи при проходке вертикальных стволов является важной задачей. Наиболее распространенно применение временной комбинированной крепи из бетона и железобетона. Поэтому сделана попытка выбора параметров крепи на участке ствола в забое при проходке вертикальных стволов.

Плотность установки металлических рам в монолитной бетонной крепи определяется в зависимости от расчетной нагрузки Р, кН/м [16, 26].

Паспортную плотность установки крепи принимают по ближайшему значению п в ряду: 0,5; 0,7; 0,8; 1,0 [16, 26].

Р

п >—, N

s

где Р - расчетная нагрузка,

- сопротивление одной рамы крепи в податливом режиме в зависимости от вида соединительных узлов.

Предельная плотность металлической податливой рамной крепи по рекомендациям считается 3 рамы/м; деревянной, сборной железобетонной и смешанной крепей - 4 рамы/м. При п > 2 рам/м крепь необходимо выбирать с учетом снижения смещений пород за счет дополнительных мер по активному управлению горным давлением [16, 26].

Меры по активному управлению горным давлением допустимы при любой расчетной плотности установки крепи.

1.3 Современное состояние средств и способов проходки вертикальных

горных выработок

Выбор способа проходки ствола зависит от параметров и назначения ствола, горно-геологических и гидрогеологических условий а также от условий применения каждого способа. Вертикальные стволы и их сопряжения с горизонтальными выработками при притоках воды в забое более 8 м3/ч (в мягких и неустойчивых породах, а также в скальных трещиноватых водоносных породах) следует проходить с помощью специальных способов, обеспечивающих повышение устойчивости горных выработок [56, 57].

Проходка вертикальных стволов ведется по различным технологическим схемам, выбора проходческого оборудования соответствующего, горногеологическим условиям. Наибольшее распространение имеет классификация технологических процессов проходки стволов, исходя из последовательности работ по продвижению забоя и возведению постоянной крепи [57]. В зависимости от этих работ выделяют три следующие схемы проходки стволов: последовательную, параллельную и совмещенную.

Проводились исследования эффективности различных технологических схем при проходке двух стволов с постоянным и выборочным хронометражем за всеми технологическими процессами проходческого цикла.

Стволы имели одинаковые диаметры в свету, параметры оснащения, гидрогеологических условия проходки и сходные физико-механических. При проходке стволов проверялись последовательная, параллельная и совмещенная технологи-

ческая схема. Полученные результаты хронометражных наблюдений обрабатывались статистическими методами, что позволило определить структуру рабочего времени цикла, удельные затраты времени на 1 м проходки по всем технологическим схемам, расшифровать технологические потери tтa и полезное время цикла ^ [35,56,57].

Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:

- совмещенная технологическая схема не является конкурентоспособной при выполнении работ по сравнению с параллельной;

- при выполнении работ по совмещенной технологической схеме основные технологические процессы проводятся последовательно, вследствие чего изменяется в худшую сторону структура рабочего времени цикла, снижаются интенсивность труда и эффективность использования производственных ресурсов;

- при параллельной технологической схеме выполнение работ по сравнению с совмещенной удельные затраты времени ниже на 30 - 50%, а стоимость ствола - на 25 %, технические скорости выше в 1,5 - 2 раза, а производительность труда - в 1,3 - 1,4 раза; это обусловлено тем, что вследствие совмещения основных технологических процессов доля полезного времени увеличилась до 88 %, затраты времени на технологические потери снизились до 0,12%, ненормируемые процессы и операции - на 20%;

- при совмещенной технологической схеме выполнении работ (по сравнению с последовательной) удельные затраты времени снизились на 19%, а стоимость 1 м ствола на 9%. Технические скорости проходки и производительность труда возросли соответственно на 23 и 25 %; при этой схеме технологические потери времени равны 47%, параметр интенсивности Кин = 0,53, использование технологического оборудования составляет 45 % времени цикла;

- наиболее высокая эффективность процесса труда и использования энергетических, материальных и производственных ресурсов достигается при параллельной схеме проходки.

Однако этому варианту при использовании существующего оборудования присущи серьезные недостатки: ограниченная область применения; более высокие, чем при совмещенной схеме, стоимость и продолжительность оснащения; ухудшение безопасности выполненной работ и др. Данные примеры параллельной технологической схемы приводятся в работе [50]. В России эта технологическая схема проходки вертикальных стволов практически не применялась, в то время как за рубежом она является основной при проходке вертикальных стволов. В забое вертикального ствола производится выполнение работ по выемке породы. Постоянную крепь возводят сверху вниз с подвесного многоэтажного полка при помощи передвижной опалубки с поддоном. Подвесной полок расположен от забоя на расстоянии 20 - 25 м. При такой организации работ на руднике «Баффальс -Фонтейн» в 1962 г. было пройдено 381,3 м/мес. [32] Анализ практики проходки вертикальных стволов позволяет выявить еще ряд «узких мест» при выполнении работ по сооружению крепей выработок. Коэффициент использования шпура при проходке вертикальных стволов невысокий и колеблется в пределах от 0,75 до 0,85 по породам крепостью более 8, по слабым породам достигает 0,9 - 0,95. Кроме того, одно из «узких мест» - переборы породы, которые составляют 160 - 280 %. Перерасход бетона вследствие переборов породы достигает 3 - 4 м на 1 м ствола, а удорожание вертикальных стволов по этим причинам составляет 40 -60%.

Одна из основных причин ухудшения технико-экономических показателей сооружения вертикального ствола и снижения производительности труда проходчиков - наличие 2-й фазы уборки породы в проходческом цикле при буровзрывном способе проходки. Объем породы, убираемой во 2-й фазе, составляет 10 -15% общего объема разрушенного массива. На уборку этой породы обычно расходуется от 25 до 30% общего времени погрузки горной массы [59]. Хоть совмещенная схема и обладает рядом существенных недостатков, ее применение на данный момент является преобладающим, зачастую из - за несоответствия области применения схем с горно-геологическими условиями.

Таким образом, необходимо совершенствовать технологию и технику сооружения вертикальных стволов. В частности совмещенную технологическую схему за счет сокращения непроизводительных операций, максимальной механизации проходческих операций. Должна быть уменьшена продолжительность оснащения вертикального ствола за счет сокращения числа вспомогательного оборудования и использования мобильного передвижного поверхностного комплекса. Должны быть также максимально сокращены (или исключены) вспомогательные и подготовительно - заключительные операции при проходке вертикально ствола. Наряду с этим необходимо разработать принципиально новые конструктивные и компоновочные решения поверхностного комплекса и забойного оборудования, обеспечивающие повышение производительности труда в 1,5 - 2 раза; сократить или полностью исключить ручной труд при выполнении основных операций проходческого цикла; не менее чем в 2 раза уменьшить общую численность рабочих, занятых на проходке.

Одним из способов совершенствования технологии является применение не только сплошного забоя, но и других его форм.

1.4 Горно-геологические условия месторождение Нуйбео

1.4.1 Обзор отечественного опыта проходки вертикальных стволов

В настоящее время все шахты во Вьетнаме добывают уголь на горизонтах, вскрытых наклонными стволами. Только шахты Монгзыонг и Халам были вскрыты вертикальным способом. Когда участки, находящиеся на неглубоких горизонтах отработаны, шахта должна быть углублена вертикальным стволом с поверхности или с верхних отработанных горизонтов.

Для увеличения добычи действующие шахты сохраняют свою производительность, и одновременно проводится проходка вертикальных стволов для вскрытия ближайших низких участков. Однако до настоящего времени во Вьетнаме еще нет опыта проектирования и проведения проходки вертикальных стволов.

Для осуществления горных работ на глубине 500 м над уровнем моря, в Ку-ангнине, на ранних стадиях компания Утасотт осуществляет добычу угля, с помощью двух вертикальных стволов (рисунок 1.3) . Эта стратегия началась с

Рисунок 1.3 - Местонахождение местонахождение Нуйбео

2011 года. В 2013 году компанией подготовлены площади для строительства ряда вертикальных стволов угольных компаний Халам и «Нуйбео».

Проходку вертикальных стволов шахт «Нуйбео», в связи с незначительным водопритоком в ствол, предусматривается производить обычным способом.

Проходка стволов производится по совмещенной схеме, которая характеризуется последовательностью уборки породы и возведению постоянной крепи непосредственно в призабойном пространстве ствола вслед за подвиганием забоя. Для выдачи породы на поверхность применяются один бадейный комплекс с механизированной разгрузкой типа БПСМ-3. Комплекс БПСМ-3 состоит из бадьи емкостью 3м3, направляющей рамки, разгрузочной ляды, лебедки для открывания ляд, элементов дистанционного управления и блокировки. В проходческий комплекс входит нестандартное оборудование, установленное на поверхности и в стволе.

Для проходки данного ствола используется проходческий копер «Север -1», у которого разнос ног 15м х 15м, размер подшкивной площадки 8м х 8м, высота копра 22м. Копер поставляется с балками обвязки, которые дорабатываются при их изготовлении по чертежам подшкивной площадки.

Для монтажа марок подшкивной площадки применяются доработанные для этой цели балки обвязки копра «Север-1».

Подшкивная площадка служит для установки на ней отклоняющих шкивов.

Она состоит из отдельных марок, установленных на балках обвязки копра. Марки крепятся к балкам обвязки с помощью болтов и подкладок.

Устройство разгрузочное, состоящее из разгрузочного станка и оборудования, размещенного на нем, монтируется на отдельно стоящих опорах внутри копра и крепится к нему при помощи связей. На разгрузочном устройстве монтируются разгрузочный лоток и разгрузочная ляда комплекса БПСМ-3. На перекрытии располагаются лебедка для открывания разгрузочной ляды, а так же привод для открывании ляды бадьи нулевого перекрытия; противовес, будка бадейщика и другие приспособления.

Перекрытие нулевое служит для перекрытия устья ствола на нулевом уровне. Конструкция нулевого перекрытия в целом строго увязана с расположением проходческого оборудования в стволе. Балки нулевой рамы заделываются в крепь

и опираются по периметру ствола на бетон устья. Проемы для бадьи и спасательной лестницы перекрываются лядами. Ляда бадейного проема двухстворчатая. Открывание и закрывание ляды осуществляется лебедкой с электрическим приводом, установленной на разгрузочной площадке. Ляда спасательной лестницы и подвесного насоса открываются вручную. Через нулевую площадку проходят канаты подвески проходческого оборудования. В местах прохода канатов устанавливаются предохранительные ограждения канатов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нгуен Ны Бай, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкции крепей. - М.: Недра, 1984. -415с.

2. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкции крепей. Учебн. для вузов по специальности "Шахтное и подземное строительство", 2-е изд. - М.: Недра, 1992. - 543с.

3. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механические процессы в породных массивах. М.: Недра, 1986. - 272 с.

4. Баклашов И.В. Геомеханика. Том 1. Основы геомеханики. - М.: МГГУ, 2004. -208 с.

5. Баклашов И.В., Картозия Б.А., Шашенко А.Н., Борисов В.Н. Геомеханика. Том 2. Геомеханические процессы. - М.: МГГУ, 2004. - 221 с.

6. Белаенко Ф.А. Расчет крепи стволов шахт на больших глубинах в условиях Донецкого бассейна / Ф.А. Белаенко // В кн.: "Разработка угольных месторождений на больших глубинах". М., Углетехиздат. 1955. - С.118-137.

7. Большинский М.И., Лысиков Б.А., Пшеничный Ю.А. Совершенствование технологии сооружения вертикальных фланговых стволов // Шахт. стр-во.- 1990.-№3.- С.2-3.

8. Борщевский С.В. Современное направление развития технологии сооружения вертикальных стволов шахт. Сб. научн. трудов НГУ № 17, т. 1. - Днепропетровск: РИК НГУ, 2003. - С. 406-412.

9. Борщевский С.В., Прокопова М.В., Ткачева К.Э. О состоянии и возможностях реконструкции вертикальных стволов шахт Донбасса // Перспективные технологии добычи и использования углей Донбасса: материалы Междунар. науч. -практ. семинара. - Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2009. - С. 97 -102.

10. Булычев Н.С. Инженерный метод расчета давления сыпучих пород на крепь ствола, 1970. (Труды ВНИМИ, вып. 79).

11. Булычев Н.С. Расчет крепи капитальных горных выработок / Булычев Н.С., Амусин Б.З., Оловянный А.Г. - М.: Недра, 1974. - 320 с.

12. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах. - М.: Недра, 1989. - 270 с.

13. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений / Булычев Н.С. - Учеб. Для вузов. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1994. - 382 с.

14. Булычев, Н.С. Проектирование и расчет крепи капитальных выработок / Буы-чев Н.С., Фотиева Н.Н., Стрельцов Е.В. - М.: Недра, 1986. - 288 с.

15. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений. М.: Недра, 1989. 270с.

16. Булычев Н.С. Расчет крепи капитальных горных выработок. М:Недра, 1974.316с.

17. Гавришин А.И., А. Корадини., Мохов А.В., Бондарева Л.И. Формирование химического состава шахтных вод в Восточном Донбассе / Юж. - Рос. гос. тех. ун-т (НПИ) - Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ (НПИ), 2003. - 188 с.

18. Гамаюнов В.В. Основные виды и причины нарушений крепи вертикальных стволов угольных шахт // Технология и проектирование подземного строительства: Вестник. - Донецк: Норд-пресс, 2003.- Вып.3.- С. 91-97.

19. Гамаюнов В.В., Будник А.В., Жигачева Л.В., Скляренко М.А. Мониторинг состояния вертикальных шахтных стволов // Современные проблемы шахтного и подземного строительства. - Донецк: Норд-Пресс, 2006. - Вып. 7. - С.154 - 1

20. Глушко В.Т., Гавеля СЛ. Оценка напряженно-деформированного состояния массивов горных пород. - М.: Недра, 1986. - 221с.

21. Глушко В.Т. Проявления горного давления в глубоких шахтах. Киев. «Наукова думка», 1971. - 196с.

22. Гралунов К.М., Белкин М.Н. Анализ геомеханических и математических моделей горного массива с программным обеспечением, апробированным применительно к поэтапной проходке конкретных выработок - М.: Оргэнергострой, НТЦ «Кварц», 1993.

23. Гусев Б.В., Файвусович А.С., Рязанова В.А. Развитие фронта коррозии бетона в агрессивных средах // Бетон и железобетон, 2005. - №5(536). - С. 23 27.

24. Данильченко В.Н., Сенкус В.В. Исследование влияния открытых работ на устойчивость подземных горных выработок. // Нетрадиционные и интенсивные тех-

нологии разработки месторождений полезных ископаемых. /II Междунар. Конф./ Сиб ГГМА. - Новокузнец, 1997. - с 52-54.

25. Джапаридзе Л.А. Расчет крепи протяженных горных выработок по предельным состояниям. - М.: Недра, 1991. - 205 с.

26. Ерофеев Л.М., Мирошникова А.А., Расчет крепей горных выработок. -М.: Недра, 1984. - 325 с.

27. Заславский Ю.З, Мостков В.М. Крепление подземных сооружений. - М.: Недра, 1979. - 325с.

28. Изаксон В.Ю. Методы расчета устойчивости и крепи выработок. - М.: Наука, 1969. - 119с.

29. Каретников В.Н. и др. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок: Справочин. - М.: Недра, 1989. - 507с.

30. Картозия Б.А., Борисов В.Н. Инженерные задачи механики подземных сооружений: Учеб. пособие для вузов. - М.: Изд-во МГГУ, 2001. - 246с.

31. Картозия Б.А., Котенко Е.И., Петренко Е.В. Строительная геотехнология: Учеб. пособие для вузов. - М.: Изд-во МГГУ, 1997. - 97с.

32. Картозия Б.А., Панкратенко А.Н., Мельников Л.Л. / А.с. 1547481 СССР, МКИ Е 21 С 37/00. Способ определения удельного расхода ВВ.

33. Картозия Б.А. Основы освоения подземного пространства, лекция МГГУ, 2006-2008г.

34. Картозия Б.А., Федунец Б.И., Шуплик М.Н., Корчак А.В. И др. Шахтное и подземное строительство. Том 1. - М. 2001. 606 с.

35. Картозия Б.А., Федунец Б.И., Шуплик М.Н., Корчак А.В. И др. Шахтное и подземное строительство. Том 2. - М. 2001. 576 с.

36. Козел А.М., Борисовец В.А., Репко А.А. Горное давление и способы поддержания вертикальных стволов. М., «Недра», 1976. - 293 с.

37. Козел, А.М. Горное давление и способы поддержания вертикальных стволов / А.М. Козел, В.А. Борисовец, А.А. Репко. - М.: Недра, 1976. - 294 с.

38. Козин Е.Г Геомеханическое обоснование способов поддержания перегонных тоннелей метрополитена. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, С. -П., 2004, 20 с.

39. Компанейцев А.Ю. Обоснование способов обеспечения устойчивости подготовительных выработок в сложных горно-геологических условиях. Шах-ты/ЮРГТУ. 2005. - 219 с.

40. Крупенников Г.А., Булычев Н.С., Козел А.М., Филатов Н.А. Взаимодействие массивов горных пород с крепью вертикальных выработок. М., «Недра», 1966. 312 с.

41. Кундурос Ч. Исследование эффективных способов поддержания горизонтальных капитальных выработок на больших глубинах. Дис. канд. техн. наук. - М., 1979. - 236с.

42. Лернер В.Г., Петренко Е.В. Систематизация и совершенствование технологий строительства подземных объектов. - М.: ТИМР, 1999. - 188с.

43. Либерман Ю.М. Давление на крепь капитальных выработок / Ю.М. Либерман. - М.: "Недра", 1969. - 113 с.

44. Либерман Ю.М. Давление на крепь капитальных горных выработокю- М.: Наука, 1969. - 119с.

45. Манец И.Г., Грядущий Б.А., Левит В.В. Техническое обслуживание и ремонт шахтных стволов: Научно-производственное издание / Под общ. ред. д-ра техн. наук Сторчака С.А. - Донецк: ООО «Юго-Восток, Лтд», 2008. - 596 с.

46. Матвеев А.В., Луговской Ю.Н., Очкуров В.И., Максимов А.Б. Рациональные параметры поддерживающей крепи горизонталь-ных выработок. Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ (ТУ). - 2006. - Т. 168. - с. 191-195.

47. Мельников Л.Л. Исследование параметров буровзрывных работ при сооружении выработок больших поперечных сечений в крепких породах: Дис. канд. техн. наук. - М., 1967. - 238 с.

48.Методы и приборы наблюдения смещения массива горных пород вокруг горной выработки. Ханой: ХИГНиТ. 2005. - 30 с.

49. Мостков В.М., Дмитриев Н.В., Рахманинов Ю.П. Проектирование и строительство подземных сооружений большого сечения: Справочник. - М,: Недра, 1993. - 318 с.

50. Мостков В.М., Орлов В.А., Степанов П.Д., Хечинов Ю.Е., Офин С.А. Подземные гидротехнические сооружения. - М.: Высшая школа, 1986. - 464с.

51. Надеждин А. В. Исследование закономерностей прояления горного давления в вертикальных шахтных стволах комбината Воркутауголь. М.,изд. АН СССР, 1962. (Труды Северного отделения ин-та мерзлотоведения, вып.2)

52. Насонов И.Д., Федюкин В.А., Шуплик М.Н. Технология строительства подземных сооружений . Учебник для вузов в 3-х частях. Ч.1. Строительство вертикальных выработок. М.: Недра,1983. - 232 с.

53. Насонов Л. Н., Моцкии И. А., Нуждихии Г.И., Субботии В. А. Экспериментальные исследования проявлений горного давления на шахтах Подмосковного бессейна. «Проектирование и строительство угольгных предприятий», 1967, №7 (130).

54. Панкратов А.В. Повышение загрузки проходческого оборудования за счет совершенствования ведения горных работ на разведочных горизонтах: дис. канд.техн.наук/ Томский политехнический университет. Томск, 1999. - 24 с.

55. Панов А.Д., Руппенейт К.Б., Либерман Ю.М. Горное давление в очистных и подготовительных выработках. - М.: Госгортехиздат, 1959. - 236с.

56. Першин В.В. Организация строительства горных выработок. Справочное пособие. - М.: Недра, 1992. - 224с.

57. Прокопов А.Ю. Обоснование технологических и конструктивных решений по армированию глубоких вертикальных стволов. Дисс. На соискание учёной степени д.т.н. Новочеркасск. - 2009 г. - 345 с.

58. Прокопова М.В. Обоснование параметров крепи и жесткой армировки глубоких вертикальных стволов с учетом фактических отклонений от проекта в процессе проходки: Дис...канд. техн. наук. - Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ). 2004.- 139 с.

59. Прокопова М.В., Склепчук В.Л., Ткачева К.Э. Результаты обследования вертикальных стволов шахты «Обуховская №1» и рекомендации к проектированию их реконструкции // Известия ТулГУ. Естественные науки. Вып. 2. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. - С. 314-321.

60. Прокопова М.В., Ткачева К.Э. Совершенствование технологии проходки и крепления клетевого ствола подземного рудника «Айхал» // Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений: Сб. науч. тр. - Донецк: Норд-пресс, вып.15, 2009. - С. 89 - 91.

61. Прокопова М.В., Ткачева К.Э. О состоянии вертикальных стволов угольных шахт Донбасса // Горный информационный аналитический бюллетень. - 2014. -№1. - С. 19-24.

62. Прокопова М.В., Ткачева К.Э., Михалко И.С. О категориях технического состояния вертикальных стволов и особенностях проектирования их реконструкции // Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений. Сб. научн. трудов. Вып. 16, - Донецк: «Норд-Пресс», 2010. - С. 90-92.

63. Протосеня А.Г., Карасев М.А., Козин Е.Г. Проблемы прогноза нагрузок на обделки и устойчивость эксплуатируемых тоннелей. Записки горного института. С.0П., 2007, с.5-13.

64. Протосеня А.Г., Карасев М.А. Механика подземных сооружений. СПб, 2013. 113 с.

65. Протосеня А.Г., Огородников Ю.Н. и другие. Механика подземных сооружений. Пространственные модели и мониторинг. СПБ 2011.355с.

66. Протосеня А.Г. Расчет нагрузок на крепь вертикальных стволов при больших глубинах / А.Г. Протосеня, Б.В. Бокий, Ю.С. Обручев // Шахтное строительство. -№ 1. 1974. С. 4-6.

67. Протосеня А.Г. Постановка задач по расчету напряженного состояния около выработок / Протосеня А.Г., Лебедев М.О. // Межвузовский сборник научных трудов "Устойчивость и крепление горных выработок". С-Пб, СПГГИ. - 1999. -С.115-118.

68. Протосеня А.Г. О постановке задач по расчету нагрузок на капитальные выра-ботоки и тоннели / Протосеня А.Г. // Устойчивость и крепление горных выработок. Крепление и поддержание горных выработок. Санкт-Петербургский горный институт. С-Пб. - 1992. - С.4-8.

69. Протосеня А.Г. Определение напряженно-деформированного состояния массива вокруг выработок на основе теории пластичности горных пород с дилатанси-ей / Протосеня А.Г. Ставрогин А.Н. // сб. Устойчивость и крепление горных выработок, ЛГИ, Л. - 1978. - С. 82-84.

70. Работнов Ю.Н. Равновесие упругой среды с последействием. - ПММ. Т. XII, вып. I, 1948. - 121 с.

71. РД 03-422-01 «Методические указания по проведению экспертных обследований шахтных подъемных установок», утвержденные постановлением Госгор-технадзора России от 26.06.01 № 23.

72. Руппенейт К.В. Деформируемость массивов трещиноватых горных пород. / К.В. Руппенейт. - М.: «Недра», 1975. - 223 с.

73. Руппенейт К.В. Расчет крепи шахтных стволов / К.В. Руппенейт, Ю.М. Ли-берман, В.В. Матвиенко, Ю.А. Песляк. - М.: Изд-во АН СССР. 1962. - 123 с.

74. Саакян Р.О. Коррозия бетонной и железобетонной крепи вертикальных стволов и способы борьбы с ней // Изв. вузов. Сев. - Кавк. регион. Техн. науки. - 2003. - Приложение 4. - С. 79 -82.

75. СНиП 11-94-80. Подземные горные выработки/ Госстрой СССР. - М.: Строй-издат, 1982. - 31 с.

76. Ставрогин А.Н. Пластичность горных пород. Монография / Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. - М.: Недра, 1979, 301 с.

77. Ставрогин А.Н., Тарасов Б.Г. Экспериментальная физика и механика горных пород. - СПБ: Наука, 2001. - 343с.

78. Стратегия развития угольной промышленности Вьетнама на период 2010-2015 г. И на период 2020 г. Ханой, 2009. - 120 с.

79. Сыркин П.С., Ягодкин Ф.И. Технология строительства вертикальных стволов. М.: Недра, 1997, 456 с.

80. Сыркин С.П. Доставка бетонной смеси к месту укладки в вертикальных стволах // Изв. вузов. Сев. - Кавк. регион. техн. науки. - 2003. - Приложение №4. - С. 35-40.

81. Тимошенко С.П., Гудьер Д.Ж. Теория упругости. М.: Наука, 1975. - 576с.

82. Тимофеев О.В., Петров Д.Н. Материалы и конструкции крепей горных выработок, СПБ горный институт ,2009. - 109с.

83. Типовые сечения горных выработок в угольных шахт СРВ. Куангнинь: 2002. -95 с.

84. Ткачева К.Э. Влияние агрессивных подземных вод на состояние бетонной крепи вертикальных стволов // Перспектива - 2012: материалы Междунар. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Т. III. - Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2012. - С. 188-191.

85. Трушко В.Л. Геомеханика массивов и динамика выработок глубоких рудников / В.Л. Трушко, А.Г. Протосеня, П.Ф. Матвеев, Х.М. Совмен. С-Пб., Из-во СПГГИ, 2001, 393 с.

86. Трушко В.Л., Протосеня А.Г., Матвеев П.Ф., Современная. геомеханика массивов и динамика выработок глубоких рудников. СПБ, 2000, 395с.

87. Цимбаревич П.М. Механика горных пород. - М.: Углетехиздат, 1948. - 184с.

88. Ягупов Б.А., Мигаль Р.Е. К вопросу оценки несущей способности эксплуатируемых железобетонных конструкций, поврежденных коррозией // Бетон и железобетон, 2007. - №3(546). - С. 28-30.

89. B.H.G. Brady and E.T.Brown (2004), Rock mechanics for underground mining, Moscow, 645p.

90. Dimitrios Kolymbas (2005), Tunnelling and tunnel mechanics, Spring - verlag berlin Heudelberg Germany, 431p.

91. Sitz P. Probleme und neuere Methoden zur Dimensionierung von Schachtausbaukonstruktionen im standfesten Gebirge unter besonderer Berucksichtigung des Verbundes Ausbau-Gebirge. - «Bergakademie», 21, 1969, H. 5, S. 274-285.