Дослідження нового способу неадгезійного закріплення анкерів
/ 0
- Деталі
- Категорія: Розробка родовищ корисних копалин
- Останнє оновлення: 09 січня 2019
- Опубліковано: 27 грудня 2018
- Перегляди: 2996
Authors:
І. Г. Сахно, д-р техн. наук, доц, orcid.org/0000-0002-8592-0572, Державний вищий навчальний заклад „Донецький національний технічний університет“, м. Покровськ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
С. В. Сахно, orcid.org/0000-0003-3917-9143, Державний вищий навчальний заклад „Донецький національний технічний університет“, м. Покровськ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Abstract:
Мета. Теоретична та експериментальна оцінка механізму роботи, несучої здатності та предруйнівних деформацій анкерної системи з новим неадгезійним закріпленням болтів.
Методика. Дослідження проведено аналітичним методом, з використанням положень класичної теорії пружності, і методом фізичного моделювання. Лабораторні тести на аксіальне навантаження болтів проведені в натуральному масштабі на зразках з бетону, залитого в металеві труби. Випробування пройшли три серії моделей: дві серії із закріпленням болтів сумішами, що саморозширюються, і одна серія з адгезійним закріпленням. Результати представлені у виглядів графіків „навантаження ‒ деформація“.
Результати. Аналітично встановлено діапазон коливання несучої здатності системи „болт ‒ суміш, що розширюється ‒ порода“ при зміні основних факторів. Розрахункова несуча здатність згаданої системи не менше ніж у відомих енерго-абсорбуючих болтів. Експериментально визначено механізм роботи анкерів, закріплених сумішами, що саморозширюються. Крива „навантаження ‒ деформація“ має жорстку й піддатливу зони, що характерно для енерго-абсорбуючих болтів. Максимальне зусилля закріплення анкерів сумішами, що розширюються перевищує зусилля для болтів, закріплених смолами, більше ніж у два рази, а зусилля в піддатливому режимі на 67 % більше ніж максимальні в експерименті із закріпленням Cement KL (Orica) і на 99 % більше ніж смолою КФ-МТ-15.
Наукова новизна. Розкрито механізм активного фрикційного закріплення анкерних болтів за рахунок стиснення сумішами, що розширюються у твердій фазі у процесі гідратаційного твердіння. Створена анкерна система має високу несучу здатність при великих предруйнівних деформаціях. Доведена ефективність закріплення анкерних болтів сумішами, що саморозширюються при гідратації з утворенням тиску 30‒50 МПа.
Практична значимість. Використання результатів дослідження дозволяє підвищити ефективність підтримання гірничих виробок анкерними системами, підвищити стійкість порід при великих позамежних деформаціях.
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.
Архів журналу