Исследование нового способа неадгезионного закрепления анкеров

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

И. Г. Сахно, д-р техн. наук, доц., orcid.org/0000-0002-8592-0572, Государственное высшее учебное заведение „Донецкий национальный технический университет“, г. Покровск, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

С. В. Сахно, orcid.org/0000-0003-3917-9143, State Higher Educational Institution “Donetsk National Technical University”, Pokrovsk, Ukraine, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Abstract:

Цель. Теоретическая и экспериментальная оценка механизма работы, несущей способности и предразрушающих деформаций анкерной системы с новым неадгезионным закреплением болтов.

Методика. Исследование проведено аналитическим методом, с использованием положений классической теории упругости, и методом физического моделирования. Лабораторные тесты на аксиальное нагружение болтов проведены в натуральном масштабе на образцах из бетона, залитого в металлические трубы. Испытания прошли три серии моделей: две серии с закреплением болтов саморасширяющимися смесями и одна серия с адгезионным закреплением. Результаты представлены в виде графиков „нагрузка ‒ деформация“.

Результаты. Аналитически установлен диапазон колебания несущей способности системы „болт ‒ саморасширяющаяся смесь ‒ порода“ при изменении основных факторов. Расчетная несущая способность данной системы не менее чем у известных энерго-абсорбирующих болтов. Экспериментально определен механизм работы анкеров, закрепленных саморасширяющимися смесями. Кривая „нагрузка ‒ деформация“ имеет жесткую и податливую зоны, что характерно для энерго-абсорбирующих болтов. Максимальное усилие закрепления анкеров расширяющимися смесями превышает усилия для болтов, закрепленных смолами, больше чем в два раза, а усилия в податливом режиме на 67 % больше чем максимальные в эксперименте с закреплением Cement KL (Orica) и на 99 % больше чем смолой КФ-МТ-15.

Научная новизна. Раскрыт механизм активного фрикционного закрепления анкерных болтов за счет сжатия смесями, саморасширяющимися в твердой фазе в процессе гидратационного твердения. Создана анкерная система, которая обладает высокой несущей способностью при больших предразрушающих деформациях. Доказана эффективность закрепления анкерных болтов смесями, которые саморасширяются, при гидратации с образованием давления 30‒50 МПа.

Практическая значимость. Использование результатов исследования позволяет повысить эффективность поддержания горных выработок анкерными системами, повысить устойчивость пород при больших запредельных деформациях.

References.

1. Li, C. C., 2012. Performance of D-bolts Under Static Loading,Rock Mechanics and Rock Engineering, 45, pp. 183–192. DOI: 10.1007/s00603-011-0198-6.

2. Wen, Z. J., Qu, G. L., Wen, J. H., Shi, Y. K.and Jia, C. Y., 2014. Deformation failure characteristics of coal body and mining induced stress evolution law, The Scientific World Journal, 5, pp. 1‒8.

3. Walentek, A. and Lubosik, Z., 2017. Optymalizacja obudowy wyrobisk przyścianowych zlokalizowanych na głębokości większej niż 1000 m. Przegląd Górniczy, 2, pp. 76‒84.

4. Chen, J., Hagan, P. C. and Saydam, S., 2016. Load transfer behavior of fully grouted cable bolts reinforced in weak rocks under tensile loading conditions. Geotechnical Testing Journal, 39(2), pp. 252–263. DOI: 10.1520/GTJ20150096.

5. Wen, Z. J, Jiang, Yu. J., Han, Z. H., Yang, S. and Wang, X., 2016. Anchoring Principles of a New Energy-Absorbing Expandable Rock Bolt, Engineering Transactions, 64(1), pp. 89–103.

6. Li, C. C., Stjern, G. and Myrvang, A., 2014. A review onthe performance of conventional and energy-absorbing rockbolts Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 6, pp. 315‒327.DOI: 10.1016/j.jrmge.2013.12.008.

7. He, M., Gong, W., Wang, J. Qi, P., Tao, Zh., Du, Sh. and Peng, Y., 2014. Development of a novel energy-absorbing bolt with extraordinarily large elongation and constant resistance. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 67, pp. 29‒42. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2014.01.007.

8. Liang, Y., He, M., Cao, C., Wang, S. and Ren, T., 2017. A mechanical model for conebolts, Computers &Geosciences, 83, pp. 142–151. DOI: 10.1016/j.compgeo.2016.10.017.

9. Sakhno, S. V., Isayenkov, O. O., Lyashok, Ya. O. and Sakhno, І. G., 2017. MPK(2006) C04B 7/00 Self-expanding non-explosive mixture. Ukraine.Pat. 119161,

10. Sakhno, I. G. and Molodetsky, A. V., 2013. Laboratory studies of the dynamics of growth of self-expansion pressure of non-explosive destructive mixture in typical deformation modes, Ground control in mining, 20‒21, pp. 3‒17.

 повний текст / full article



Посетители

3313591
Сегодня
За месяц
Всего
87
9815
3313591

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по выпускам 2018 Содержание №6 2018 Разработка месторождений полезных ископаемых Исследование нового способа неадгезионного закрепления анкеров