Обоснование конструкции крепи сопряжения шахтного ствола, пройденного в солях
Обоснование конструкции крепи сопряжения шахтного ствола, пройденного в солях
19.01.2025
Авторы: Кириенко Ю.А.
Опубликовано: ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень, 2022.
Аннотация: Сопряжения стволов с горизонтальными выработками, как правило, отличаются сложной конфигурацией, а в месте их сооружения в наибольшей мере проявляется действие горного давления. На калийных и соляных рудниках сопряжения стволов проходят в соляных или солесодержащих породах. Склонность соляных пород к длительной ползучести в основном определяет требования к выбору конструкции и материала крепи сопряжений. Приведены результаты численных экспериментов для определения наиболее эффективной конструкции крепи сопряжения, применительно к горно-геологическим условиям Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. Расчет выполнялся в пространственной постановке в программном комплексе Midas GTS NX (FEA NX) методом конечных элементов. По каждому исследуемому вопросу строилась расчетная модель с несколькими вариантами конструктивного решения. Был проведен детальный анализ работы многослойной конструкции крепи узла сопряжения в части расположения и толщины податливого слоя; размеров деформационных швов в стволе и сопряжении; оценки влияния и расположения опорного венца в схеме узла сопряжения ствола с комплексом загрузки скипов. Таким образом, рассмотрены принципиально новые решения и оптимизированы существующие, которые снижают нагрузку на крепь в условиях влияния ползучести соляных пород. Полученные результаты показывают, что некоторые конструктивные решения позволяют уменьшить на 73% уровень напряжений в тюбинговых кольцах в области сопряжения. Сделанные выводы позволяют в полной мере обосновать принципиальную схему крепи сопряжения и принятые конструктивные решения.