Пронский, Д.В.

Russian

Производство тампонажных работ на глубинах до 20-30 м на контакте покровных и коренных отложений всегда связано с рядом трудностей

Пронский, Д. В.

Scientific hub Dnipro University of Technology

Д.В. ПРОНСКИЙ 53 ясняется различием в потенциале энергопоглащения среды и сопровождающей циклическое деформирование наследуемой деформации с изменением частоты вибровоздействия, а также нестационарностью процесса рассеяния энергии в каждом цикле гармонических колебаний. По аналогии с проведенным анализом результатов исследований можно по-казать, что не только для достижения максимальной мощности энергии, но и для генерирования ограниченного, наперед заданного уровня виброэнергии су-ществует также некоторый диапазон рациональных частот. Например, когда не допускается резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний, что в не-которых случаях может привести либо к разрушению самих вибромеханизмов, либо к развитию неуправляемого, спонтанного процесса дезинтеграции углепо-родной среды, создающего небезопасные условия труда на производстве.  Таким образом, исходя из анализа закономерностей волнового возмущения неупругой среды в целом, можно сделать заключение о том, что эффективность генерирования энергии вибрационного возмущения в неупругих материалах ба-зируется на многочастотном воздействии в пределах рационального частотного диапазона, рассчитываемого для конкретных условий и поставленных задач по виброобработке среды. Такой режим позволяет целенаправленно и с макси-мальной отдачей использовать на практике различные этапы развития меха-низма вибропоследейстия, протекающего в смерзшихся углепородных мате-риалах при вибрационных нагрузках. Отсюда вполне понятна целесообразность проведения дальнейших исследований по автоматизации управления парамет-рами вибрации при виброрыхлении смерзшегося угля, например, в ж.д. полува-гонах.  Библиографический список  1. Потураев В.Н., Минеев С.П., Прусова А.А. О некоторых эффектах, реализуемых в горном массиве при вибровоздействии/ Вісник НГА України. –Вип.2.- 1999.- С.11-14. 2. Минеев С.П., Сахненко В.Л., Обухов С.А. Вибрационное и волновое рыхление агре-гированной сыпучей горной массы. –Днепропетровск: Дніпро, 2005.- 214 с.   УДК 622.257.1  Д.В. Пронский, к.т.н., доц. каф. ГД, АФГТ ВНУ им. В.Даля, г. Антрацит, Украина  ОБ УСТОЙЧИВОСТИ ПОРОД ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ТАМПОНАЖА ДИСПЕРСНЫХ СРЕД  Производство тампонажных работ на глубинах до 20-30 м на контакте по-кровных и коренных отложений всегда связано с рядом трудностей. Так при тампонаже зон разуплотнений, карстовых и суффозионных пустот в дисперс-МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ “ПЕРСПЕКТИВЫ ОСВОЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА”  54 ных породах вблизи горных выработок, подземных коммуникационных и дру-гих сооружений, возможны прорывы инъекционного раствора на дневную по-верхность или в подземный объект. При тампонаже дамб шламонакопителей, отстойников, золонакопителей или гидроканалов прорыв тампонажного рас-твора возможен также через их грунтовые стенки. Как показывает практиче-ский опыт, такая ситуация влечет за собой огромные потери тампонажного рас-твора и, в ряде случаев, даже аварию в подземном объекте или гидротехниче-ском сооружении. В связи с этим, задача превентирования прорывов тампо-нажного раствора в дисперсных породах весьма актуальна [1]. Цель настоящей работы – разработка критериев ус-тойчивости дисперсных пород массива за предела-ми установленной зоны инъецирования раствора, позволяющих предотвра-тить прорывы тампонажно-го раствора и аварийные ситуации. Существует множество технологических приемов предупреждения разруше-ния массива пород и выхо-да тампонажного раствора [2]. В данной работе рас-смотрены два из них: – управление процессом тампонажа за счет ограни-чения давления нагнета-ния; – управление процессом тампонажа за счет изменения расхода раствора. При управлении процессом инъецирования раствора за счет ограничения давления его нагнетания, условие устойчивости горных пород за пределами расчетной зоны тампонажа выглядит следующим образом:  ,предc PP <       (1)  где Pс – давление тампонажного раствора в скважине, Па; Рпред – предельное давление тампонажного раствора в скважине, Па. Для определения предельного давления использовалась модель, изображен-ная на рис. 1. При этом массив пород полагался однородным, а породы массива упругопластическими. Рис 1. Модель разрушения массива горных породи прорыва раствора при тампонаже Д.В. ПРОНСКИЙ 55 Ожидалось, что разрушение стенок подземного объекта (выработки) про-изойдет от растягивающих напряжений при плоском изгибе балки. Установив величину максимальных растягивающих напряжений, действую-щих на балку, неравенство (1) можно преобразовать к виду:  cснснпредрc ShllHhbP ⋅⋅⋅⋅⋅⋅−−−⋅⋅<.22.5,1)))1(901(5,1( γλασ   2)  где b – ширина раскрепленной зоны горной выработки, м; предрσ  – предел проч-ности на растяжение пород приконтурной части выработки, Па; hн.с – мощность пород по линии наименьшего сопротивления давлению тампонажного раствора на выработку, м; α – угол между вертикалью и направлением действия разру-шающей нагрузки, град; λ – коэффициент бокового давления пород; γ – объем-ный вес пород, Н/м3; H – глубина заложения горной выработки, м; l – длина раскрепленной зоны горной выработки, м; Sс – площадь скважины в пределах которой действует разрушающая нагрузка, м2. Сущность управления процессом тампонажа за счет изменения скорости инъецирования раствора состоит в следующем. Для каждого вида горных пород имеется своя критическая скорость деформирования. Если при определенном давлении тампонажного раствора на породы логарифмическая скорость их де-формирования, подсчитанная на любой момент времени окажется меньше кри-тической, то разрушения не произойдет [3]:  ,loglogкритυυ <       (3)  где vlog – действующая логарифмическая скорость деформирования, мин-1; logкритv  –  критическая логарифмическая скорость деформирования, мин-1. Определив vlog неравенство (3) приводится к виду:  .lg log0критptEυσ <⋅       (4)  где σр – напряжения в точке возможного прорыва раствора, Па; Е0 – модуль об-щей деформации пород, Па; t – время действия нагрузки, мин. Параметр logкритv  для каждого вида пород определяется экспериментальным путем [3]. Преобразовав выражение (4) получим следующее неравенство:  0 loglg ркритt Е vσ< ⋅ .     (5) МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ “ПЕРСПЕКТИВЫ ОСВОЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА”  56 При этом правая часть неравенства (5) численно равна логарифму предельно-го времени воздействия тампонажного раствора на породный массив, при пре-вышении которого обязательно произойдет разрушение пород приконтурной части подземного объекта. Таким образом, выражения (2) и (5) являются соответственно прочностным и скоростным критериями устойчивости пород, позволяющими в производственных условиях за счет контроля давления нагнетания и расхода раствора исключить его прорывы за пределы установленной зоны инъецирования и предотвратить аварий-ную ситуацию вблизи расположенных подземных объектов или разрушение грун-товых стенок гидротехнических сооружений.  Библиографический список  1. Новые технические решения при строительстве выработок, тампонаже и закреплении горных пород: Монография / Под общ. ред. П.Н. Должикова, В.Д. Рябичева. – Донецк: Норд-Пресс, 2006. – 265 с. 2. Комплексный метод тампонажа при строительстве шахт: Учеб. пособие / Кипко Э.Я., Должиков П.Н., Дудля Н.А. и др. – Днепропетровск: НГУ, 2004. – 367 с. 3. Жихович В.В., Жихович Ю.А. Практическая реология грунтов: Монография. – Одес-са: Астропринт, 2001. – 176 с.   УДК 622.062  Д.В. Бровко, канд. тех. наук, доц., В.В. Хворост, асп., КТУ, г. Кривой Рог, Украина  АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ НА ШАХТАХ  Наиболее характерными сооружениями для шахтной поверхности являются надшахтные копры. По результатам экспертной оценки технического состояния металлических копровых сооружений на действующих рудных предприятиях, 50% копров, которые прослужили 40 и более лет требуют выполнения ремонт-но-восстановительных работ, а около 30% дорогостоящей замены. Необходи-мость углуби стволов приводит к увеличению нагрузки на элементы подъемно-го комплекса. В свою очередь увеличивается нагрузки и на копровые сооруже-ния. На сегодняшний день основная задача, стоящая при реконструкции копровых сооружений заключается в выборе рациональных конструктивных параметров несущих элементов и связей высоконагруженных копров, испытывающих зна-чительные статические и динамические нагрузки. Эксплуатационную надеж-ность копрового сооружения, обеспечивающую безопасную работу подъемного комплекса, решают различными техническими методами и средствами: прово-

Об устойчивости пород при производстве тампонажа дисперсных сред

http://ir.nmu.org.ua//bitstream/123456789/2831/1/Pronskiy2008.pdf

Об устойчивости пород при производстве тампонажа дисперсных сред

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Scientific hub Dnipro University of Technology