اختبار الجودة لدعم الترباس في الطرق العميقة في مناطق التعدين

3. تقنيات الاختبار غير المدمرة ومعدات لجودة دعم الترباس

بالنظر إلى معيار صناعة الفحم في الصين: "المواصفات الفنية لدعم الترباس" (MT/T 1104-2009) ، يشير تحليل خصائص البراغي المسبقة والانهائية ومشاكل جودة دعم الترباس في الموقع أن معلمات الكشف عن جودة دعم الترباس الفردي تشمل جانبين رئيسيين. واحد هو طول الطول والمرسى من البراغي. والآخر هو الحمل المحوري في الوقت الحقيقي للبراغي . بالنسبة إلى الترباس المثبت حديثًا ، تكون المعلمات التي سيتم اكتشافها هي طول الطول والمرسى الكامل ، لأنها تحدد الأفق الداعم واستقرار بنية دعم الترباس. في نفس الوقت ، يتم فحص الترباس قبل التوتر لتحديد ما إذا كان يفي بالقيم المصممة. بعد تثبيت الترباس ، تتمثل المهمة الرئيسية في مراقبة التغير في حجم حمل الترباس المحوري في الوقت الفعلي في مراحل خدمة التعدين المختلفة. يمكن لمراقبة حمل الترباس المحوري تقييم ما إذا كان دعم الترباس في حالة عمل جيدة أم لا.

4. الاختبار غير المدمر لحمل الترباس المرساة والتنبؤ على استقرار الطريق المحيط بالصخور

سوف تمر الطرق في مناطق تعدين الفحم ، من التنمية إلى التخلي ، ثلاث مراحل خدمة وفقًا لطرق التعدين المختلفة ، أي مرحلة الدعم الأولية ، مرحلة ما قبل التعدين ، مرحلة اضطراب التعدين. من خلال التحليل الخاص بالنتائج الحالية لتطور حمل الترباس في الطرق العميقة والعديد من نتائج الاختبار في الموقع ، يتم عرض خصائص حالة العمل للمسامير في طرق مناطق التعدين في مراحل خدمة التعدين المختلفة في الشكل 2 .

بشكل عام ، يتم ممارسة عزم دوران كبير نسبيًا (عادة ما يكون 200 إلى 400 نانومتر) على رأس الترباس من أجل أن يوفر الترباس المثبت حديثًا التوتر المسبق (عادة 20-50 كيلو نيوتن) في الوقت المناسب بعد حفر الطريق. وفقًا للأبحاث الميدانية ، تم تصميم حمل العائد ( PS ) لمعظم البراغي في الطرق العميقة بحوالي 150 كيلو نيوتن. يشير هذا إلى أن التوتر المسبق للمسامير المثبتة حديثًا في الطرق العميقة يمكن تعيينها على أنها 30 ٪ من حمل العائد بحيث يمكن للبراغي أن تدعم بشكل أكثر نشاطًا في الوقت المناسب.

في غضون 3-5 أيام بعد تركيب البراغي أو 25 متر من حفر الطريق ، تتقلص الصخور المحيطة بسرعة إلى الداخل ، مما تسبب في زيادة حادة في حمل الترباس المحوري. خلال هذه المرحلة ، يزداد حمل الترباس المحوري بسرعة إلى 50-70 كيلو نيوتن ، بزيادة ما يقرب من 20-30 كيلو نيوتن.

عندما يتم حفر الطريق أكثر من 25 مترًا ، فإن تقلص الصخور المحيطة يميل إلى أن يكون مستقرًا مع تعديلات طفيفة. في هذه المرحلة ، والتي تسمى أيضًا مرحلة ما قبل التعدين ، يكون معدل التشوه أقل بكثير من ذلك في مرحلة الدعم الأولية. يتقلب حمل الترباس المحوري ولكنه يظهر اتجاهًا متزايدًا بشكل عام. يبقى حمل الترباس المحوري أخيرًا عند حوالي 50 ٪ من حمل العائد ( PS ). عندما يتم حفر الطريق أكثر من 50 مترًا ، يكون تشوه الصخور المحيط محصنًا تقريبًا من تأثير التنقيب.

خلال مرحلة التعدين ، تتراكم الضغوط في الصخرة المحيطة بوجه العمل. يظهر ضغط التقييم أمام وجه العمل ، ومدى تأثير التعدين حوالي 20-30 متر. في منطقة تأثير التعدين ، يزداد حمل الترباس المحوري إلى حوالي 80-120 كيلو نيوتن ، أي في حدود 80 ٪ من حمل العائد. ولكن في حالة الظروف الجيولوجية المعقدة ، تظهر حالات نادرة أيضًا حيث يصل حمل الترباس المحوري أو حتى يتجاوز حمل العائد ، مما يؤدي إلى تقسيم علبة الترباس أو كسر الترباس. عندما يزداد ضغط الدعامة الناجم عن التعدين ، أو حتى يتجاوز الحد الأقصى لقدرة التحمل للصخور المحيطة بجوار وجه العمل ، يفشل الفحم والصخور ثم يطلق الضغط. يزداد حمولة الترباس المحورية بدورها إلى أقصى قيمة ثم ينخفض. يتم تحديد التغير في حمل الترباس المحوري عن طريق ضغط الدعامة الأمامية ويمكن اكتشاف ارتباط كبير بينهما. تتأثر المناطق البعيدة عن وجه العمل بالتعدين وتشوه الصخور المحيطة في المناطق المراد استخراجها مستقرًا نسبيًا.

باختصار ، توجد مراسلات جيدة بين حمل الترباس المحوري في الوقت الفعلي وعملية التشوه والفشل وتدمير الطرق في مناطق التعدين بأكملها. يمكن استخدام نتائج مراقبة حمل الترباس المحوري في الوقت الفعلي لتقييم والحكم على استقرار الصخور المحيطة. يتم فحص بعض حالات المشروع في القسم التالي لإظهار فهارس ما قبل التحمل لتحميل الترباس المحوري وتوضيح تقنية ما قبل الاستقرار المحيط بالصخور.

4.1. ما قبل الاستقرار المحيط بالصخور في مرحلة الدعم الأولية

وفقًا لقواعد تغيير الحمل الترباس المحوري في مراحل الخدمة المختلفة في الشكل 2 ، يمكن أن يوفر اكتشاف حمل الترباس المحوري في مرحلة الدعم الأولية مرجعًا جيدًا لتقييم قوة دعم الطريق ؛ وفي الوقت نفسه ، من فائدة كبيرة لضبط معلمات الدعم أو حتى مخطط الدعم واستكشاف أخطاء مخاطر السلامة المحتملة في دعم الترباس. لذلك ، من الضروري اكتشاف وتقييم تباين ما قبل التوتر والتحميل المحوري للمسامير في مرحلة الدعم الأولية. في ما يلي ، يتم تقديم ثلاث حالات للمشروع النموذجية لإظهار خصائص التباين لأحمال الترباس المحورية في مرحلة الدعم الأولية. تمثل إحدى الحالات عدم كفاية التوتر المسبق ، ويظهر آخر قوة مرسى أولية كبيرة جدًا وتُظهر الحالة الثالثة نموًا سريعًا في أحمال الترباس المحورية في مرحلة الدعم الأولية. من خلال تحليل هذه المشاريع ، يُقترح مؤشر ما قبل التحمل لأحمال الترباس المحورية في مرحلة الدعم الأولية.