МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И МОНТАЖУ АРМИРОВКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ ШАХТ С КРЕПЛЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ АРМИРОВКИ НА АНКЕРАХ

РД 12.18.099-90

Харьков 1991

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И МОНТАЖУ АРШРОВКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ ШАХТ С КРЕПЛЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ АРШРОВКИ НА АНКЕРАХ

РД 12.18.099-90

Харьков 1991

вертикальность их подвески (рис. 4,6).

2.11.    Для закрепления элементов армировки применять анкеры на патронированном неорганическом вяжущем.

2.12.    Патроны с неорганическим вяжущим ТУ 12.0174137.083-90 (разработчик ВНИИОМИС) должны содержать полиэтиленовую оболочку,

сухую смесь, и жидкий затворитель (рис.5).

2.13.    Сроки начала и окончания схватывания и скорости набора прочности твердеющей смеси следует подбирать по технологическим критериям ведения монтажных работ.

2.14.    Прочность затвердевшей смеси в 28-суточном возрасте должна быть не менее прочности материала крени, но не менее 30 МПа.

2.15.    Затвердевшая смесь должна полностью заполнять шпур, быть безусадочной, иметь плотность не менее плотности материала собственно крепи ствола и быть стойкой по отношению к агрессии шахтных вод.

2.16.    Допускается введение в шпур твердеющей смеси путем иньектирования при соответствующем подборе сроков начала ее схватывания.

2.17.    Анкеры для закрепления элементов армировки должны содержать : металлическую штангу, шайбы и резьбовые соединения-

болт или гайки (рис.6).

2.18.    Штанги анкеров изготовлять из толстостенных труб по ГОСТ 8734-75 или стали арматурной периодического профиля классов А-П и А-Ш по ГОСТ 5781-82. Профиль и размеры Сечения проката определять расчетом.

2.19.    Глубина заделки анкера в крепь определяется расчетом с учетом толщины и прочностных характеристик крепи ствола, но не менее 350 мм.

Глубину заделки анкера во вмещающие породы при тонкосген-

П

f 'й!я!я!яГШш:я1я. я1я!шГ

Рис, 6, Анкеры для крепления элементов армировки:

а - трубчатый анкер; б - анкер из периодического профиля;

в - анкер из периодического профиля с жестким защемлением

13

ных конструкциях ствола (набрызгбетон* монолитный бетон) принимать из расчета закрепления их в ненарушенных взрывом породах но глубину не менее 250 мм,

2.20,    Конструкция штанги анкера должна обеспечивать разрушение и измельчение оболочек патронов, перемешивание твердеющей смеси, равномерное распределение и уплотнение ее в зазоре между телом анкера и стенкой шпура, хоровую адгезию с твердеющей смесью, а также Фиксирование от проворота при закручивании гаек и болтов.

2.21.    Констрткиии шайб и резьбовых соединений должны обеспечивать надежное закрепление расстрела, передачу эксплуатационных нагрузок от движения подъемных сосудов на тело анкера, а

в случае необходимости - компенсацию температурных линейных расширений расстрела, а также предусматривать мероприятия, предупреждающие раскручивание резьбовых соединений в период эксплуатации (контргайки, шплинты, стопорение синтетическим клеем).

2.22.    Выступающие в ствол концы анкеров и резьбовые соединения должны подвергаться антикоррозионной защите горячим цинкованием, кадмированием или другими способами.

2.23,    Несущие элементы узлов крепления расстрелов следует изготавливать:

из углеродистой или спокойной стали обыкновенного качества марок СтЗГпс, СтЭсп по ГОСТ 380-88 при отсутствии агрессивной среды;

из низколегированной стали марок 09Г2С1, 10Г2С1,

ЮХСНД или 15ХСНД по ГОСТ 19281-39 и ГОСТ 19282-73* и других, обладающих повышенными механическими свойствами и коррозионной стойкостью при наличии таковой.

14

УДК 622.258:622.283:624.012.45

Инструкция содержит методы определения параметров узлов крепления элементов армировки на анкерах, закрепляемых неорганическим вяжущим и рекомендации по ведению монтажных работ.

Разработана Всесоюзным научно-исследовательским институтом организации и механизации шахтного строительства (ВНИИЭМШС) и Всесоюзным нажчно-исследовательским институтом горной механики им. М.М. Федорове*.

В разработке Инструкции принимали участие: от ВНИФМШСа к.т.н. Ф.И. Ягодкин, д.т.к. И.Г. Косков. Г.О. Вест^ель, к.т.н.

A. П. Крамаренко, А.В. Будник, В.В. Комар, В,К. Стеблина, М.Р. Ло-маки:*-; от ВНИИП! д.т.н. В.И. Дворников, к.т.н. А.И. Соломениев,

B. К. Куриленко, В.М. Кладов; от комбината Ростовшахтострой В.М. Туркадэе.

Ответственный за выпуск Г.С. 8ест*аль

Подписано к печати 07.05.91г. формат 60x90 1/\в. Офсетная печать. Бумага офсетная. Уел. печ. л. 2,5, Заказ Л45. Тираж 200 экз.

Ротапринт ВНИИЭШСа. 3I0I80, г.Харьков, ул. Стакгоа Яроша, 18

ВВЕДЕНИЕ

В отечественной и зарубежной практике шахтного строительства наметилась тенденция расширения применения способа крепления элементов армировкя (расстрелов, опорных консолей, конструкций для закрепления трубопроводов, кабелей, блоков лестничного отделения и др.) на анкерах.

Этот способ по сравнению с заделкой концов расстрелов в лунках позволяет сохранить сплошность крепи стволов, исключает трудоемкие процессы, связанные с разделкой лунок, обстонированчем ь них концов расстрелов, позволяет максимально механизировать работы и отличается более высокой точностью монтажных работ.

Наиболее эффективными для этих целей являются анкеры на неорганическом быстротвердеюшем вяжущем, в частности, патоонитюранном, разработанном ЗНИ’ЛОМИСом.

Неорганическое патронированное вяжущее обладает стабильным качеством, долговечностью, технологичностью, высокими прочностными характеристиками.

В Инструкции даются рекомендации по конструированию и расчету узлов крепления элементов армировки на анкерах, закрепляемых неорганическим вяжущим, и излагаются основные специфические требования к технологии ведения работ.

Узлы крепления элементов армировки на анкерах представляют собой конструкции сложной формы, состоящие из пластин, соединенных сваркой. Наиболее точным способом расчета напряженно-деформированного состояния такого объекта является подход, основывающийся на применении метода конечных элементов в трехкгсриой постановке. Вместе с тем метод конечных элементов требует больших затрат реоу-

3

рсов ЭВМ и значительных усилий расчетчика для создания набора исходной информации. Поэтому в настоящей Инструкции предложена приближенная методика, в основе которой лежит подход, принятый в сопротивлении материалов и заключающийся в применении уравнений равновесия, При этом адекватность предлагаемых расчетных моделей обосновывалась с помощью конечноэлементного анализа соответствующих конструкций и их силовых Факторов. Допускается лишь упругое деформирование, что обеспечивает достаточную прочность конструкции пои переменных нагрузках. Технологические несовершенства конструкций учтены путем введения соответствующих допустимых напряжений.

Разработанная методика расчета позволяет проводить анализ прочностных характеристик узлов крепления, имеющих различную конструкцию, пси проектировании.

При этом приводится опенка прочности следующих элементов узла: штанги, плиты вокруг отверстий, плиты в месте присоединения косынок яли расстрела, сварных пвов на плите, косынок, сварных швов на расстреле, бетона, окружающего анкер.

4

I. ОЩЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящая Инструкция обязательна при проектировании и производстве работ при армировании вертикальных стволов с креплением элементов армировки анкерами на неорганическом вяжущем.

1.2.    Крепление армировки анкерами на неорганическом вяжущем допускается применять в строящихся и реконструируемых стволах с положительной температурой вмещающих пород и крепи, закрепленных монолитной бетонной, железобетонной или набрызгбетоннэй крепями независимо от глубины, диаметра и назначения ствола, профиля расстрела, а также интенсивности работы подъемных установок.

1.3.    Настоящая Инструкция является дополнением к действующим нормативным документам по проектированию и монтажу жесткой армировки вертикальных стволов и должна использоваться совместно с ними.

2. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИИ УЗЛОВ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ АРМИРОВКИ НА АНКЕРАХ.

2.1.    Крепление расстрелов к стенке ствола должно осуществляться с помощью опорных промежуточны., кронштейнов или непосредственно к крепи ствола.

2.2.    Конструкция узла крепления расстрела на кронштейне (рис.1) должна обеспечивать возможность регулирования положения расстрела при монтаже в горизонтальной плоскости вдоль продольной оси расстрела ± IOO мм и перпендикулярно ей + 50 мм.

2.3.    Крепление расстрелов к кронштейнам в стволах, опасных по пыли и газу, производить болтовыми соединениями.В шахтах,не опасных по газу и пыли, допускается использование электросварки при скорости движения подъемных сосудов менее Ю м/с.

2.4.    Крепление расстрелов анкерами непосредственно к стен-

5

кам ствола может осуществляться с применением расстрелов регулируемой или нерегулируемой длины.

2.5.    Регулирование длины следует обеспечивать специальным раздвижным устройством, устанавливаемым на его концах (рис.2). Величина регулирования вдоль продольной оси расстрела должНч. соответствовать и.2.2.

2.6.    При применении расстрелов нерегулируемой длины опорная плита расстрела не прижимается анкерами к стенке ствола, а опирается на концы анкеров, выдвинутые в ствол на величину фактического радиального отклонения стенки ствола от проектного положения (рис.З). Длину расстрела следует принимать по данным фактического профиля крепи ствола с таким расчетом,чтобы расстояние между опорной плитой расстрела и стенкой ствола было не менее 25 мм и не более 125 мм. Для участков ствола с отклонением стенок крени от проектного положения на. величины, превышающие егламентируемые СНиП 3.02.03-84, расстрелы следует изготавливать индивидуальной длины.

2.7.    При креплении расстрелов на анкерах непосредственно к крепи ствола без применения кронштейнов требуемая точность установки расстрела в горизонтальной и вертикальной плоскостях достигается применением специальных монтажных шаблонов.

2.8.    Диаметр отверстий в опорной идите должен обеспечивать свободный пропуск буровой хороши и размещение кондуктора при бурении шпуров для установки анкеров.

2.9.    Количество анкеров, их параметры и положение относительно расстрела определять расчетом с учетом технологических требований монтажных работ.

2.10. Крепление блоков лестничных отделений производить анкерами непосредственно к стенкам ствола (рис.4,а). Конструкции узлов крепления трубопроводов на анкерах должны обеспечивать

7

Pic. 2. Узел креплеввя расстрела со спешальтш резавишш устройством