Журналы →  Горный журнал →  2025 →  №1 →  Назад

ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Название Совершенствование анкеров с фрикционным закреплением
DOI 10.17580/gzh.2025.01.13
Автор Зубков А. А., Кульсаитов Р. В., Кутлубаев И. М., Самигулин В. А.
Информация об авторе

ООО «УралЭнергоРесурс», Магнитогорск, Россия

Зубков А. А., генеральный директор, д-р техн. наук

 

Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия
Кульсаитов Р. В., канд. техн. наук, доцент
Кутлубаев И. М., д-р техн. наук, проф., ptmr74@mail.ru
Самигулин В. А., аспирант

Реферат

Выполнен анализ вариантов анкерного закрепления поверхности выработок. Установлено, что современным требованиям удовлетворяют конструкции, обладающие несущей способностью, существенно превышающей 50 кН. При этом анкер должен обладать допустимой величиной удлинения при действии предельной нагрузки (более 300 мм). Отмечено, что анкеры с фрикционным закреплением типа Split set отличаются высокой технологичностью установки и невысокой стоимостью. Однако по таким параметрам, как несущая способность, удлинение под нагрузкой, существенно уступают другим типам. Рассмотрена конструкция фрикционного анкера, обеспечивающая перераспределение несущей способности по длине за счет использования пружинной вставки в головной его части. Определен механизм взаимодействия стержня анкера со шпуром. Представлены результаты исследований анкера на макете шпура и в шахте ООО «ЕвроХим-ВолгаКалий». Установлена возможность повышения несущей способности усовершенствованной конструкции фрикционного анкера.

Ключевые слова Анкер с фрикционным закреплением, схема нагружения, расчетная схема, пружинная вставка, относительное удлинение
Библиографический список

1. Skrzypkowski K., Korzeniowski W., Zagórski K., Zagórska A. Adjustment of the yielding system of mechanical rock bolts for room and pillar mining method in stratified rock mass. Energies. 2020. Vol. 13, No. 8. ID 2082.
2. Ranjith P. G., Zhao J., Ju M., De Silva R. V. S., Rathnaweera T. D. et al. Opportunities and challenges in deep mining: A brief review. Engineering. 2017. Vol. 3, Iss. 4. pp. 546–551.
3. Nguyen N. M., Pham D. T. Tendencies of mining technology development in relation to deep mines. Mining Science and Technology. 2019. Vol. 4, No. 1. pp. 16–22.
4. Hu S.-R., Peng J.-C., Huang C., Chen P., Li M. An overview of current status and progress in coal mining of the deep over a kilometer. China Mining Magazine. 2011. Vol. 20(7). pp. 105–110.
5. Masoudi R., Sharifzadeh M. Reinforcement selection for deep and high-stress tunnels at preliminary design stages using ground demand and support capacity approach. International Journal of Mining Science and Technology. 2018. Vol. 28, Iss. 4. pp. 573–582.
6. Gonzalez C. V., Beltran R., Henning J. Response of a support system to seismic events: Case study of Mina Uchucchacua, Peru. Ground Support 2019 : Proceedings of the 9th International Symposium on Ground Support in Mining and Underground Construction. Perth : Australian Centre for Geomechanics, 2019. pp. 125–138.
7. Li C. C. A new energy-absorbing bolt for rock support in high stress rock masses. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2010. Vol. 47, Iss. 3. pp. 396–404.
8. Sui Q., He M., He P., Xia M., Tao Z. State of the art review of the large deformation rock bolts. Underground Space. 2022. Vol. 7, No. 3. pp. 465–482.
9. He M., Gong W., Wang J., Qi P., Tao Z. et al. Developm ent of a novel energy-absorbing bolt with extraordinarily large elongation and constant resistance. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2014. Vol. 67. pp. 29–42.
10. Pyon K. N., Son K. S., Han U. C. Numerical simulation study on influence of a structural parameter of d bolt, an energy-absorbing rock bolt, on its stress distribution. Advances in Civil Engineering. 2023. Vol. 2023. ID 3276832.
11. Li C. C. Design principles of rock support for underground excavations. Rock Engineering & Technology for Sustainable Underground Construction : Proceedings of the ISRM International Symposium. Stockholm, 2012. No. ISRM-EUROCK-2012-048.
12. Dai L., Pan Y., Wang A., Xiao Y., Ma X. Experimental study on the self-protection performance of anchor bolts with energy-absorbing tails. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2020. Vol. 53, Iss. 5. pp. 2249–2263.
13. Korzeniowski W., Skrzypkowski K., Zagórski K. Reinforcement of underground excavation with expansion shell rock bolt equipped with deformable component. Studia Geotechnica et Mechanica. 2017. Vol. 39, No. 1. pp. 39–52.
14. Wu K., Zhao Z., Qin S., Wei W., Chu Z. A critical review on the performance of yielding supports in squeezing tunnels. Tunnelling and Underground Space Technology. 2021. Vol. 115. ID 103815.
15. Li C. C., Stjern G., M yrvang A. A review on the performance of conventional and energyabsorbing rockbolts. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2014. Vol. 6, Iss. 4. pp. 315–327.
16. Nguyen B., Cai M., Challagulla K. Finite element analysis of modified conebolt under static and dynamic loadings. Proceedings of The Canadian Society for Mechanical Engineering International Congress. Toronto, 2018. DOI: 10.25071/10315/35402
17. Komurlu E., Demir A. D., Celik A. G. Investigation of load bearing capacities of grouted rock bolts with new auxetic head designs. Periodica Polytechnica Civil Engineering. 2020. Vol. 64, No. 3. pp. 782–791.
18. Yokota Y., Zhao Z., Nie W., Date K., Iwano K. et al. Development of a new deformationcontrolled rock bolt: Numerical modelling and laboratory verification. Tunnelling and Underground Space Technology. 2020. Vol. 98. ID 103305.
19. V arden R., Lachenicht R., Player J., Thompson A., Villaescusa E. Development and implementation of the Garford Dynamic Bolt at the Kanowna Belle Mine. Proceedings of the 10th Underground Operators’ Conference. Launceston, 2008. pp. 95–102.
20. Charette F., Plouffe M. Roofex® –Results of laboratory testing of a new concept of yieldable tendon. Deep Mining 2007 : Proceedings of the Fourth International Seminar on Deep and High Stress Mining. Perth : Australian Centre for Geomechanics, 2007. pp. 395–404.
21. Chen Y., Liu W., Huang L., Lin H., Wang Y. et al. Anchoring mechanical characteristics of ductile–expansion bolt. International Journal of Mining Science and Technology. 2024. Vol. 34, Iss. 8. pp. 1115–1134.
22. Zubkov A. A., Kutlubaev I . M., Muhamedjarova M. S. Calculation of load-bearing capacity of tubula anchor of friction type. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 272, No. 2. ID 022052.
23. Zubkov A. A., Volkov P. V., Kutlubaev I. M., Neugomonov S. S. Improvement of engineering solutions on friction-anchored rockbolting in mine support in difficult geological conditions. Gornyi Zhurnal. 2022. No. 1. pp. 92–96.
24. Amine S., Latifa O., Mohammed S., Youssef Z., Anas B. Analyzing friction bolts load bearing capacity in varying rock masses: An experimental study in Anti Atlas Imiter silver mining region, Morocco. Journal of Mining Institute. 2024. Vol. 268. pp. 669–682.
25. Neugomonov S. S., Zubkov A. A., Samigulin V. A., Kutlubaev I. M. Study on force interaction between a reinforced friction stabilizer and a borehole. Vestnik Magnitogorskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. G. I. Nosova. 2024. Vol. 22, No. 1. pp. 5–12.
26. Zubkov An. A., Zubkov Ar. A., Kuzyaev E. A. et al. Anchor with friction fastening. Patent RF, No. 226104. Applied: 11.09.2023. Published: 21.05.2024. Bulletin No. 15.
27. Toksarov V. N., Morozov I. A., Beltyukov N. L., Udartsev A. A. Deformation of underground excavations under conditions of the Gremyachinsk potassium salt deposit. MIAB. 2020. No. 7. pp. 113–124.

Language of full-text русский
Полный текст статьи Получить
Назад