Введение к работе
Актуальность работ. В последние годы больше распространение как в нашей стране, таг-: и ва рубежом получила анкерная крепь. Доотаточно сказать, что в отечественной горнорудной промышленности ежегодно около 25S выработок крепят анкерной крепью, и по объему применения она уступает только набрыагбетонной.
Эффективность применения анкерной крепи в сахтком и подземном строительстве объясняется тем, что она устанавливается непосредственно у аабоя н обеспечивает безопасность работ, а также вдсокую производительность труда при креплении за счэ? механизации операций по установке, не требует увеличения поперечного сечения выработки по сравнению о размерами в свету, обладает сравнительно малой материалоемкостью, а следовательно, пониженной стоимостью, воемалшссп» технологического сочетания о другими типами крепи.
Как и во всех разделах механики подземных .соорукеппй в теории расчета анкерной крепи прогресс осуществляется переходом от Расчета иа заданные нагрузки к расчету по схеме контектного ваа-имс-действия крепи с 'массивом пород.
Параметра анкерной крапп в настоящее время определяются
обычно по эмпирический формулам, а также в соответствии с рэют-
мендациями, рогламенткрушаали параметры анкероз для различиях
отраслей шахтного и подземного строительства. , .
Проектирование и расчет анкерной крени заключается в опро-делекии параметров крепи, а именно) длины анкеров и расстояний между наш, з такке в определении усилий а анкерных стеркнях, которые склддывзягся из предварительного натяжения стэрдкей я момент установи! анкеров и усилий, вовюггаощкх в процессе пзал-г.яздейстзкя системы анкеров с дсфркируеі.им под действием внешних нагрузок ;: воздействий массивом пород.
В настеляє ррег.-;я рзэргботаны катоды- расчета анкерной крепи замкового типа, разработка методов расчета анкерной крепи контактного типа (контакт шщу анкером її цгесивоц пород осуществляется по воей длйно сїоркня) остается вгстуалькой задачей меха-пики. ПОДЕБИННХ СООрукеИИГ».
Исследования выполнены в рамках НИР "Расчет анкерной крепи выработок круглого сечения", госрегисграцкя М QJ.9.00 0004787.
Цзі) .рабатц - разработка метода расчгта анк:;.;і:н:, крм. < гсон- ' тактксго типа Ecpir.KGJibusix ЕЦркботок круглого сеченкн на осконо принципа взаимодействия системи анкерок с лккейно-деформкруеиш мсосквом о учетом вазіашого влияния алкершх стердней,
идея paScu'-ы заключается п том, что ко-sa слокности получении аналитического решения задачи о непрерывной контакте стерліся с массивом пород принята дискретная расчетная схема, б которой ивлря:,<,екия на контакте анкерного стержня с массивом пород моделируются эквивалентной системой сосредоточенных сил, приложенных в отдельных, достаточно близко расположенных по отнозкшво друг к другу, точках по оси стержня.
Методы исследований. Работа является теоретической, ь ней , допольговаяы аналитические методы репсн'.м вадач теории упругости, їєории аналитических функций комплексного переменного, высшей алгебры.
' ' ;
Научнзг помещения, раврабогенние лично соискателем, и ик
hQ'JUZHD.. '
-
РсЗЗраЗотоцы математические? модели веанкодеиствия одиночного анкера и системы анкеров о лкнеш;о-де5ор..:і:руе*іі.%! і,:гг,с.-гаом по всей длине стержня, оскосанная на дискретно:.! представления контактных напряжений к скорректированигл вдторон ргтешш і.!.!!. Степзняна о действии сосредоточенной силы в проковольлсЛ точке упругой области, ославленной круглым отверстием.
-
Разработан метод расчета анкерной крепі! контактного типа для вертикальной выработки круглого сечения с гравитационно;.; паяє начальных напряжений б массиве пород с учетом контактного Бвакмодейогвия анкеров с массивом п их взаимного влияния.
-
Установлены закономерности распределения напряжений вдоль анкерного стердпя в зависимости от длины анкера и откошен-кия модуля деформации массива к приведенному модулю деформащш материала анкера.
4. Установлены зависимости усилий и напряжений в анкерах от расстояния между анкерами, длины анкеров . и модуля деформации массива.
5. Подучены расчетные зависимости для определения приведен-
ного модуля }.\6\lvjTuai\;i4 шхог.сз, лрж'роз.ііпгого .::!;:;"гі:--";ї, что пообходимо пр-і рйсівтз друг»:/, «ндоз і-"рспп, рабо?слщ:іх совместно с анкерной.
OSocucsazKociro и дос:жер:юстъ тучних лоло;.а?«;і!!І,лм5сдоіі ;і рюто-'ендлдаа лодг^йгидашсл:
УДОВЛЭ'ХРСр&НИеМ граккчинх уоловрй с гжокой СТСПОНЬЮ темности (с пегрзтлаоотьи по белее Б X).
Науіясз течете работы веютчзетея в разрйОогко катематі?-ческой модели взаимодействия сотерной крепя о массивом пород по всей длина ст-ерящей.
Пракгтеспоє значение работы вгчиючаотся в разработке метода, алгоритма и пакта ксілпьвторнш; прегрзш для IBM ооМ'єстіосе: коеть'отероз,' реадивувз-их расчет сзістєій* анкеров,,непрерывно кок-такгкрутадах о массивом пород, із вертикальных пыработкак круглого сеченкя прл гроактацисиагом поле начальних шлрпяєнїій в массиве.
Реализация вгаодсл и реишеядециа рзоога. Результати диссертационных исследований приняты к внг/грента АО "Мосбассаахтсютрой" и А3> "Гидроспэцстрой".
Апробация работы. Основные лолояэния и результати работя докладывались и обсуядэллсь на конференциях профессорско-преподавательского составу Тульского государственного технического университета (г,Тула, .1893г., 1994г.), на заседании Секции расчета и проектирования конструкций подазмиых осорулелпй Тоннельной Ассоциации' (г'.Тула, 1994г.)
„ Публикации, До теме диссертации опубликовано две научные раОоти, доклад автора прккяг на Международную конференции (9км-гщя Школа Мзкаиики Горных пород, Вроцлав, ПОльпа, март 1995г.).
Объем ргібогш. Диссертационная работа состоит из сведения, чатырех глав, заключения, списка литературы и прило.т.ек'в.
Работа изложена нз-^О^ стр. машинописного текста, еключлзт
*^>рио., список литературы из 3 наименований и приложение.