Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Широков, А. П. Теория и практика применения деревянной анкерной крепи

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
7.05 Mб
Скачать

яим намнем ооладпет уголь - 4У % от удельного оцепления яруййэ-

зернистого цесч.511й.;ш 13,(? кГ/см”. Эгс, по-ввдимому* объясняется шакой емач тае&остьв штнОе, имеющегося ьа станках вроснарлеино­ го отверстая. Бурение скважин с промывкой позволит . ^сколько уве­ личат* удельве» oivjn-ение ««гду це»е,т At камнем а угольным мас­ сивом.

Р Г

Увеличение ^ до -Д- позволило увеличить удельное, оцеп ~

луния цементного ъшня с горними породами а угольным «ассавбм

в среднем на 21--4 f что объясняется большей шерохопотостьс да-

мовуно^о дьмня. iia;'большая яелапкня сцепления стержня с дамер.тиы>

камнем получаете* ара толщине saaopa не менее 4-IO мм, а цемент!"

песчаное етплвея’-л в псвнтаняых пределах т влияет на вс.личину и

зоре. Цементный ;вс:**ор при глубине погружснзя конусе отройШШ»

7 ом обладает д-к^аточной Пластичнеом-й в. не витокает т вертя

■и'-иг Tipo(ivM,H.!'!j,,x сквазош вря следуших г-оличикех

• -д. 3),

 

 

,1

и

i

, i еклмендуо*!,.?

!ОбДУ,ЦЧ о

иг. гныг-.*ня-; щ

~j

для яоп^т-енг»

грачаизтя

-!з крепления дсА.евяйных анкеров

в сквсжаяая

• !

I

. •

1

 

г

I

1

п ■

-.0,5 .

' i

Гл

 

 

4

5

6

 

— ;—,—^

 

 

 

 

 

 

 

 

'0,3 .

: М

. .0,6

 

0,о

I/O .

„2

цГ ■

 

 

 

 

 

 

Шляние •:л/доцеменанога ычш&ения /г срочность шмевгвоге

раствора'такхе исследовалась для шданопортданддечеата «арки 400.

^адбольшез "временное оевротквлеяие да т теп ясзпрясймд от

гпзрдепм у,мели обра:щв при вйдоцементнег .■отношении 0,2. *'тадко'-применять такой цемеь.двй рас ?.оп для увеличения ' роч -

.dfepro )йк,~лш;ення анкеров нтьзясчз-зе очень малой его пляотич

и

нооти/. Погружение конуса. СтройЦНИЛа составляло "сего 1 см.

G целью повышения срока - i ужбы доревякяой. анкерной 'кропя

‘ .11» Широковым л С.И. Запреовш в 1956 г. было предложено про­ питывать анкеры антисептиками л усте‘излизать с опережающим тк>~

>.биком. из вяжущего раствора. В настоящее время

анкерная крепь с

применение" деревянных (вместо металлических)

анкеров иополь -

.

О

<дуется в Англг^ для аннерования слабоустойчивой кровли з при -

. забойном пространстве или в неблагоприятных условиях, когда

выработки про одчтся с подрывкой кровли. Б этом случае анкер - ьая крепь позволяет повысить устойчивость самого э"боя, удуч ~ шить поддержание кровли выработок з местах ■1одришш и ^опряжо-

ней ta чтреками, снизить пучение почвы.

 

 

В результате применения деревянных анкеров, закрепляемая

 

полимерами, плао* в местах нарушений ь.джет безопасно:'

к эффе

-

тивно

абатнваться о применением взрывчатых Еэщрств,

вру«.

-

вых машин или комбайнов без осложнения выемки, чтj могло иметь место в случае Применения металлических аннерог

Деревянные анкеры закрепляются смесью полиэфирной смола „ катализатором, которая образует _цепленив между деревянным ан­ кером и стенками скважины, по всей длин», с. эржвя. Такой способ применялся раньше только для закрепления в скважинах металли - адских анкеров.

Смеоь смолы о катализ лором помечется в патроне диамат - ром 32 мы, имеющем наружное отверстие для придания'жесткост Стер» ль анкера диаметром 30 мм ицеет прямоугольный конец д;..г.- облегчения вращения с помощью .о'втветотвующей втучи; второй конец отержия замтрен под углом 25°,» что облегчает внадрс. ;ио

Рмишери Гардиэн, 1970, №6

41

ot’6ркяя в патроя со смейью, в результате чего заполняется аэор

меззду отервшем. а стенками скважины диаметром 35 мм. Этот способ авкерования вавоолия улучшить условия труда и повысить проинво-

вЛ,тельнооть-ад..оя на пластах о неустойчивой кронл-й.

Весьма перспективным . здяется применение деревянных анкеров

«Э пяастифн дрованной (прессованной)' древесины*.

Установлено, что прочность на разрыв преооованнои древесины

в неснольно^раз вьаj натуральной. Так, если временное сопротлв-

ле je на раврьз вдоль волокон у натуральной береаы около

О

ХООО кГ/сы ,

то » пгесоованноы виде та se береза имеет временное

сопротивление

на разрыв до 3000 кГ/ом2. и даже вшив. Уавруюаю -

щая нагрузка

на орез поперек волокон у анкеров из прессованной

древесины дламятоом 40 мм составляла 6-8 т.

Кроме высокой ь.еханичеокой прочности прессованная древеси­

на обладает

одним важным свойством, заключающимся в способ­

ности интенсивно набухать во влажной среде и развивать дра'атоы

онсокое-давлснае до 80-100 кР/сы на стенки скважины.

^.Ир^татутом ЦНИГРИ было установлено, чт% оптимальная bj -о-

та клина дда анкеров из пресоовааной древесины доаг.етром 40 мы равняется I2-L5 л, длина 200-300 мм.

Ери таких параметрах замка несущая способность анкеров в скважинах диаметром 42-4* мм достигает 8-10 г.

,НабладЬ.Ч!Ш почаэалд. что анкеры из прессованной; древесины

белое устой;ш'-й и к загниванию. Проверкой, проведенГ 8 ЩЛГРИ

' \ ! “V"

через-2,5 года.после установка анкеров бы..j выявлено, что ков -

цы анкеров, виступающие ие скважин, набухают, покрываете" гриб­ ковой плесенью и частично загнивают. Та.-до часть анкеров, лото-

оая яахидитгя г скважинах признаков зегнинания не имеет.

4 А.Г.Юхимснвп, В.П.Стура. Анкерная кпоп' из п^сгр^шровзын!» •"-'бво^г.и, "Уголь", 1963, !г 9

42

Древесина этих анкеров,'набухая, полностью заио: иа? ясввреч-

вое сечение скважины по всей f ' длине и препятствует иоступло- '"Ш‘В свтчжины рудничного воздуха.

Выступающие us скважин концы ан*>ров из прессованной дре­ весины, находящиеся в металлических втулках или гййках, эагии- >Ванию незПлчвр'тглиоь. Анкеры-ве прессованной древесины йыеют

;высокую несущую способное» (8-^10 т) и могут уопа.пно приме

вяться для зре^ния горных выработок, проходимых в различных горно-геологд' рскйх уоловиях и имеющих срок службы дда-три года.

•А;-

Г J! л та /Г: 1У. ЙЕТйДЯКЛ РАСЧЕТА прочности закрешиш

.ДЕРЕВЯННЫХ АНКЕР® РЛЗЕШ& КОНСТРУКЦИЙ

f I . f а о.-ч т п р о ч н о с т и ' з а к ' р е а л е Н\ия

в с к is:а я

и я а г ■ з а м к о в д е р е в я л 'а ы д

а н к е р о в

о б ы ч н о й

к о н с т р '.у к ц и и

Дар::вяннбя. анкерная крепь, лак правило, в шахтах Куэбасоа

применяется для гper алия горных выработок, Пройденных в креп­

ком ’.ли сродней крепости угольном массиве с пределом прочности

а одноосное синтаз РО кГ/смй и более в горных породах о предв'

о

лом прочности на одноосное сжатие более ЗСЮкГ/сиА'.

3 этом случае при установке анкерной крепа внедрение стерг-

нд анкера в стенка скваьаиы не происходит, а анкер под нагрузкой

удер.гдц-затея благодаря силач трения, возникающим ыевду анкеро.ч

а стейками елтигины.

Нормальное давление деревянного анкера за стенки скважины

создается в результате усилий, возникающих иdm сжатии лоевеспна

в его замке (пио. 14,а).

Прочность закрепления ламка деревянного анкера Р3 в скважи­

не определяется;с .едуадим уоавнеяием равновесия:

 

 

< Й .

где

силы тре~ия, действующие на поверхности гоауак-,

 

та замка со стенками '•кважикы, kTj

(\f

—нормальное давление

замка деревянного анчара

 

яа стенки скважины,

кГ.

•-1Д

L,o 14. Расчетные схемы н определены-) прочности закрепления замка деревянного анкера в скважине

Из формулы (2) видно, что для определения пр-чнооти закре­ пления аамка деревянного анкера в скважине необходимо знать ^

эффициент трения деревянного анкера о стенки скважины для^'раз -

личных горных пород и древесины и величину нормального давления замка анкера на станки скважины в зависимости от размеров клина,

диаметров скважины и стержня анкера о учетом разновидностей дре вескны и ее влажности.

Коэффициенты трения между различными горными породами и породами древесины, между различными породами др зесинн, между листовой стальв и древесиной определены в лабораторных условиях и приведены на графинах рио. 15,16,17.

Ф1ри соределенаи коэффициентов трения трущиеся поверхности

принимались по возможности такими же, как боковая поверхность

стержней анкеров я отенок скважин.

45

а

б

007 0/5 а2г 0.50 W

§ У г

0.56

0.56

6154

0,06 0,14 021 Ц29 W

.

r d.n

п ;сд5. Ksm3>.j1!K9 нооффитента трея.ия

+ в зависимости

от влан-нсстя древесины: а.б.вд-"'- соответственно мэкду пихтой, рчью, сосной, лиственницей я горными

raj одами; I - крупнозернистый песчаник; 2 - аргил­ лит алевритгстыи; 3 - аргиллит врулис зелитэвыи 4 *• с едяезернисгкй песчаник; 5 - меднозеряи-тый песчаник; 6 - i .мевный у. здь

В начертив горних пород использовалась .типичные . породе

Кузбасса;Мелкозернистый, преимуществен^ кварцевый

песчаник

: 1

>

■?»: -ч<г ■

¥-,дарбоветнр-г;мшисгыы цементам базального типа,

ореднр-эер’*

•• - ' ...

 

, хг&-.

*^10*вйJ Пэечавид с. серддатово-кремнистуч,даментойj ^pynair-''^

Ц^нистЕЙ^дбЬнаник; аргиллит врупнопедитовиЛ |а^одатм^*гш’'-

п^акёч^ю’-углистого материалаЛди 10-55 Й )|^ ф та** ^вритиотШа!?;,п^воь1)^глиотого‘¥атериазш.й т.д.

<*

а

л

 

Рио.16. Гтенеяие коэффициент

трэння

$■9

J r

в зависимости

от влажности древесины:

а.б.в .г

-

иоптветстьенно

между пихтой, елью, сосной, лиственницей .* пихтой I,

елью

кедром 3, сосной 4, лиственницей 5, бере­

зой 6

 

 

 

 

Из графиков 15,16,17 видно, что с увеличе.ием влажности

древесины возрастает коэффициент трения-

Для установления причины этого явления были проведены ла­

бораторные исследования путем вытягивания деревянных анкеров

с различной влажностью древесин! из специальной трубы, состоя­

щей из двух половин. Внутренне" диаметр трубы рнпялся 42 мг

длина 255 им.

Анкер со вставленным (полностью) в щель клином рапполац ся между двумя половинами трубы, и замок анкера сжимался на

сяуитоийом прессе ЛЖ. После полного сжатая замка анкера Грубу надевались кольца и анкер извлекался кэ трубы

Рио.I?. Изменение коэффициента трения

4Тр между ксггллом

и деревом в зависимости от влажности

W

:

1, 2,34,5 и 6 - соответственно между пихтой*

ечн»

кедром, соевой, лиственницей,

иврозой и к. гадиож

<Хютром замка анкера после извлечения из грубы би л о у с -

^евез-'-зяо, что чем больше содержит влага анкер,

тембольше про­

исходит задирание волоно; древесины в замке анкера при ее из -

влечении, что р споооботвует росту коэффидоеьгь трения»

При ша.'шости древесины II % задирания' волокон при ват»-

гивании анке]В из трубы не происходит, при влажности' же 24.62

и ,32,52 % оно имеет ярко выраженный хараътвр.

Коэффициенты вариации опыты»* данных колебались в' ловле -

льх 1,33-7,3

Нсрред&.’&шаов отвешенне находилось в прадедах 0,557-0,96,

свидз'л-ьД'.*• .•у »•“ о тесной связи между вривалейвнми лпияваками.

4?

te-; ами в сзхтннд условиях бшш гд.ае выявлено, что при

установке анкеров в сально обводненных снвакияах коэффициент

пронял снижается на 30-50 %, в слабо обводненных - ва 12-

3Q %, причем нижней предел относится к алевролиту я песчанику,

верхний аргнд-лту и угольному м-ссаву.

Для упрощения решения задачи по определения прочности закрепления зюша деревянного анкера вырезам зависимость (2)

через напряжение сжатия древесины, тогда

 

 

 

PwO'#-Ws,

где

 

напряженке древесины зоыка анкера при сжатия,кГ/см^

 

S

-

площадь соприкосновения заика аняера с сдь jfl Чего*

 

 

 

роной скважины, ииг .

Гз

рис.

18 получены зависимости 6с*г в? относительного

сжатия

£

для различных пород дорева (шах.ы,соовы,ели.кедра,

лиственницы и березы)

при влажности' .древесины 4,5-35,4 %.

Зависимости были

построены на основании данных, подученных

аутом раздавливания на гидравлическом' десятитонно»:-, прессе 950

образцов из различных пород дерева. Образцы вмели форму куби­ ков 50x50x50 мы. Размеры' кубиков быль установлены'в соответст­ вии с существующим стандартом.

При сопоставлении графиков, записанных самописцам пресса,

\Qi

установлено, чтоска имеют одинаковую фор&у для каждой порода древесины' (кривые параллельны)' при одной к той кв влажности я отклонение от' средней кривой в пределах 0,5 %.

Как видно «э графика рво. 18, древескча работает В предел лах пластической деформации при определенней допустимой вели -

чяне относительного сжатия € $ол , равной для бввегш 25 % ,

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ