'
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив
  3. Вестник науки №5 (86) том 4
  4. Научная статья № 303

Просмотры  42 просмотров

Малыбаев Н.Р., Тілеуханов С.С.

  


АРКАЛЫ БЕКІТУ ТЕХНОЛОГИЯСЫН ПАЙДАЛАНА ОТЫРЫП, ЖЕРАСТЫ ТАУ-КЕН ҚАЗБАЛАРЫН ЖҮРГІЗУ ПАРАМЕТРЛЕРІН НЕГІЗДЕУ *

  


Аннотация:
Мақалада аркалы бекітуді қолдана отырып, жерасты тау-кен қазбаларын жобалау мен жүргізудің параметрлерін негіздеудің негізгі аспектілері қарастырылған. Геомеханикалық пайдалану жағдайлары талданды, Арка конструкцияларының түрлері, тұрақтылықты есептеу әдістері қарастырылды, сонымен қатар бекітпенің оңтайлы параметрлерін таңдау бойынша ұсыныстар берілді. Массивтің кернеулі-деформацияланған күйін және бекіткіштің қоршаған жыныспен өзара әрекеттесуін бағалау үшін сандық модельдеуді қолдануға ерекше назар аударылады. Ұсынылған тәсілдер күрделі тау-кен-геологиялық жағдайларда жерасты құрылыстарының қауіпсіздігі мен беріктігін арттыруға мүмкіндік береді.   

Ключевые слова:
жер асты тау-кен қазбалары, доғалы бекіту, массивтің тұрақтылығы, кернеулі деформацияланған күй, геомеханикалық модельдеу, крепи жобалау, СВП-профиль, тау-кен жұмыстарының қауіпсіздігі.   


Жер асты тау-кен жұмыстары көптеген тау-кен технологиялық процестерінің ажырамас бөлігі болып табылады. Олардың тұрақтылығы, жұмыс қауіпсіздігі және қызмет ету мерзімі бекіту параметрлерін дұрыс таңдау мен негіздеуге тікелей байланысты. Доғалы бекіту тау-кен жұмыстарының тұрақтылығын қамтамасыз етудің ең тиімді әдістерінің бірі болып табылады, әсіресе массивтің ауыспалы кернеу күйі мен тектоникалық бұзылған аймақтар жағдайында [1, 18бет]. Бұл жұмыстың мақсаты геомеханикалық жағдайларды талдау және сандық модельдеу негізінде аркалы бекіту технологиясын қолдана отырып, қазбаларды жүргізудің ұтымды параметрлерін негіздеу болып табылады.
Доғалы қондырғы жерасты құрылысында жоғары көтергіштігі, тік және көлденең жүктемелерді қабылдау қабілеті, сондай-ақ деформациялық икемділігі арқасында кеңінен қолданылады. Доғалы бекіткіштердің бірнеше түрі бар: құрама болат (қатты және телескопиялық), темірбетон, доғалы контуры бар болт және аралас. Көбінесе тау-кен өнеркәсібінде СВП типті Болат доғалар қолданылады (ойыс бұрандалы профиль), өйткені олар оңай орнатылады, жоғары икемділікке ие және өзгеретін тау жағдайларына бейімделе алады.
Бекіту параметрлерін таңдау тау-кен геологиялық және гидрогеологиялық жағдайларға байланысты: тау жыныстарының беріктік сипаттамалары, пайда болу тереңдігі, көлденең және тік кернеулер деңгейі, Тектоникалық бұзылулар мен сулы қабаттардың болуы. Дұрыс жобалау үшін геомеханикалық зондтау және тау жыныстарының үлгілерін зертханалық сынау қажет.
Арка бекіткішінің параметрлерін есептеу аналитикалық түрде (мысалы, шекті тепе-теңдік әдісі немесе Журавлев әдісі бойынша) немесе сандық модельдеуді қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін.
Дизайн шешімдерінің дәлдігін жақсарту үшін FLAC3D және Rocscience Phase2 бағдарламалық ортасында сандық модельдеу жүргізілді. Модельде өндірістің нақты геометриялық параметрлері, тау жыныстарының түрі (гнейстер, тақтатастар, құмтастар), пайда болу тереңдігі (500 м дейін), сондай-ақ аймақтық жағдайларға сәйкес келетін бастапқы кернеулер ескерілді [2, 8бет].
Модельдеу нәтижелері тау-кен өндірісінің контурына жақын жерде тереңдігі 2,2 метрге жететін пластикалық деформация аймақтары пайда болатындығын көрсетті. Тектоникалық ақаулармен шектелген аймақтарда көлденең кернеулердің тік кернеулерден орташа есеппен 25-30% асып кетуі байқалады, бұл массивтің тұрақсыздығының жоғарылауын көрсетеді. 0,8 метр қадаммен орнатылған және цемент-құм ерітіндісімен монолизденген СВП-27 профилін қолдана отырып, болат аркалы бекітпені қолдану шатырдың тұрақтылығын едәуір арттырып, оның деформацияларының дәстүрлі анкерлік-торлы жүйені қолданумен салыстырғанда шамамен 35% - ға төмендеуін қамтамасыз етті.
Массивтегі кернеулер мен қозғалыстардың таралуын талдау негізінде Арка бекітпесінің оңтайлы параметрлері анықталды. Профиль ретінде жыныстардың тұрақтылық санатына байланысты SVP-27 немесе SVP-33 қолдану ұсынылады, ал аркаларды орнату қадамы 0,8-ден 1,0 метрге дейін болуы керек . Аркаларды құрылымның кеңістіктік қаттылығын қамтамасыз ету үшін қосымша байланыстырушы элементтерді қолдана отырып дәнекерлеу әдісімен қосу керек. Тау жыныстары жоғары ылғалдылықпен немесе жоғары жарықшақпен ерекшеленетін жерлерде сыртқы жүктемелерге төзімділік пен төзімділікті арттыру үшін аркаларды бетон қоспасымен монолизациялау арқылы дизайнды күшейту ұсынылады [3, 20бет].
Күрделі геомеханикалық құрылым жағдайында жерасты қазбаларын жүргізу кезінде доғалы бекітуді қолдану техникалық және экономикалық тұрғыдан негізделген. Сандық модельдеуді қолдану нақты жағдайларға байланысты Арка түрін, оның геометриясын, орнату қадамын және құрылымды нығайтуды дұрыс таңдауға мүмкіндік береді. Арка жүйесі жоғары бейімделу мен сенімділікті көрсетеді, әсіресе тектоникалық бұзылған және терең жатқан жерлерде [4, 11бет]. Ұсынылған шешімдер әртүрлі мақсаттағы жерасты объектілерін жобалау және салу кезінде қолдануға ұсынылуы мүмкін.

Модельдеу нәтижелері тау-кен өндірісінің контурына жақын жерде пластикалық деформация аймақтары пайда болатынын көрсетті, олар 2,2 м тереңдікке жетуі мүмкін, бұл материалдың беріктігінің айтарлықтай жоғалуы байқалатын өндіріске жақын жыныстардағы кернеулердің қайта бөлінуін көрсетеді. Пластикалық деформация тау жынысындағы кернеулер оның беріктік шегінен асып кеткен кезде пайда болады, бұл құрылымның өзгеруіне және материалдың деформациясына әкеледі. Мұндай деформациялары бар аймақтарда жарықтар пайда болады және жүктеме массивтің қалған бөліктеріне қайта бөлінеді. Атап айтқанда, бұл учаскелерде кернеулердің едәуір бөлігі қайта бөлінеді, бұл жергілікті құлауды және шатырдың одан әрі бұзылу қаупін тудыруы мүмкін. Мұндай аймақтар бекіту құрылымдарын жобалау кезінде ерекше назар аударуды қажет етеді, өйткені сәтсіз бекіту массивтің жойылу процесін жеделдетуге және тіпті төтенше жағдайларға әкелуі мүмкін.
Өндірістің қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін мұндай пластикалық деформация аймақтарының тереңдігі мен таралуын дұрыс ескеру қажет. Бұл аймақтар тау жыныстарының типі, тектоникалық бұзылулардың дәрежесі немесе сулы қабаттардың болуы сияқты тау-кен геологиялық жағдайларына байланысты өзгеруі мүмкін болғандықтан, жергілікті деформацияларды тиімді өтеуге және оны пайдаланудың барлық кезеңдерінде өндірістің тұрақтылығын сақтауға қабілетті икемді бекіту дизайн әдістерін қолдану қажет.
Ұсынылған технологияның экономикалық тиімділігі оның енгізілуінен кейінгі қаржылық көрсеткіштермен анықталады. Бұл тұрғыда технологияның әсері мынадай көрсеткіштер арқылы бағаланады. Жаңа технологияны енгізу үшін қажетті бастапқы капиталды есептеу маңызды. Бұл жабдықтарды сатып алу, орнату және қызмет көрсетуге жұмсалатын шығындарды қамтиды. Технологияның енгізілуі еңбек шығындарын қалай өзгертуі мүмкін екенін бағалау керек. Жаңа технологиялар жұмысшылардың жұмысын жеңілдетсе немесе автоматтандыруды енгізсе, еңбек шығындары азайып, өндірістің тиімділігі артуы мүмкін. Технологияның шығындарын, оның ішінде энергия тұтынуды, шикізаттың пайдалану деңгейін, транспорт шығындарын, қосалқы бөлшектер мен қызмет көрсету шығындарын есепке алу қажет.
Технологияның өнімділікті арттыруы немесе өнімнің сапасын жақсартуы оның экономикалық тиімділігін бағалаудың маңызды көрсеткіштері болып табылады. Өнімнің сапасы жоғары болған сайын, өндірістің көлемі артып, сату табыстары өседі. Жаңа технологияның енгізуінен кейін қанша уақыт ішінде бастапқы шығындардың өтелетінін есептеу. Бұл көрсеткіш инвесторларға технологияның қаржылық тиімділігін бағалауға көмектеседі. Техникалық тиімділікті бағалау ұсынылған технологияның техникалық сипаттамаларын және оның өндірістік процестерге қалай әсер ететінін анықтайды. Бұл көрсеткіштер негізінен технологияның орындалуы мен жұмыс істеу тұрақтылығына бағытталған. Техникалық тиімділікті бағалауда мынадай аспектілерді ескеру керек. Технологияны енгізу барысында қолданылатын жабдықтың өнімділігі, сенімділігі және жұмыс істей алу ұзақтығы бағаланады.
Осылайша, бұл нәтижелер пластикалық деформацияның одан әрі дамуына жол бермейтін және тұтастай алғанда өндірістің тұрақтылығын арттыратын осындай аймақтарда күшейтілген немесе біріктірілген бекіту жүйелерін пайдалану қажеттілігін көрсетеді.

  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №5 (86) том 4

  


Ссылка для цитирования:

Малыбаев Н.Р., Тілеуханов С.С. АРКАЛЫ БЕКІТУ ТЕХНОЛОГИЯСЫН ПАЙДАЛАНА ОТЫРЫП, ЖЕРАСТЫ ТАУ-КЕН ҚАЗБАЛАРЫН ЖҮРГІЗУ ПАРАМЕТРЛЕРІН НЕГІЗДЕУ // Вестник науки №5 (86) том 4. С. 2380 - 2384. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/23574 (дата обращения: 13.07.2025 г.)


Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/23574



Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


Вестник науки © 2025.    16+




* В выпусках журнала могут упоминаться организации (Meta, Facebook, Instagram) в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года № 114-ФЗ 'О противодействии экстремистской деятельности' (далее - Федеральный закон 'О противодействии экстремистской деятельности'), или об организации, включенной в опубликованный единый федеральный список организаций, в том числе иностранных и международных организаций, признанных в соответствии с законодательством Российской Федерации террористическими, без указания на то, что соответствующее общественное объединение или иная организация ликвидированы или их деятельность запрещена.