ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АРМИРОВАННОГО ЛЬДА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ ОПОР В УСЛОВИЯХ КРИОЛИТОЗОНЫ

Введение 3 Глава 1. Обзор научной литературы 5 1.1. Физико-механические свойства мерзлых горных пород. Основные свойства льда. 5 1.2. Крепление и поддержание горных выработок 8 1.3. Набрызгбетонная крепь 12 1.3.1. Технология ведения набрызгбетонных работ 12 1.3.2. Преимущества технологии набрызгбетонирования 16 1.3.3. Набрызгбетонные крепи в горных выработках в условиях криолитозоны 17 1.4. Перспективные способы крепления горных выработок в криолитозоне 19 1.5. Ледяная облицовка поверхностей горных выработок в условиях вечной мерзлоты 24 1.5.1. Обзор способов создания ледяной облицовки подземного сооружения 26 1.6. Краткая характеристика подземного объекта «Царство вечной мерзлоты» 30 Выводы по главе 1 33 Глава 2. Исследование прочностных характеристик армированного льда с содержанием полипропиленовой фибры 34 2.1. Процесс изготовления образцов: 34 2.2. Методика проведения испытания: 37 2.3. Результаты проведения лабораторных испытаний. 40 Выводы по главе 2 42 Глава 3. Применение армированного льда в качестве облицовки на примере ТК «Царство вечной мерзлоты» 43 Выводы по главе 3 46 Заключение. 47 Список использованной литературы 48

1. А.Ф.Галкин, В.В.Киселев, А.С.Курилко. Набрызгбетонная теплозащитная крепь – Якутск: Изд-во: ЯНЦ СО РАН, 1992-164с. 2. Авторское свидетельство №408983 СССР. Способ образования ледяной облицовки подземного сооружения / Гольдтман В.Г., Чабан П.Д., Ясаков Г.И. E21D 11/38; Заявл.16.06.1971; Опубл.30.11.73; Бюлл. №48. 3. Авторское свидетельство №605974 СССР. Способ образования ледяной облицовки подземного сооружения / Архипов А.С. E21D 11/00; Заявл.01.09.76; Опубл. 05.05.78; Бюлл. №17. 4. Авторское свидетельство №883470 СССР. Способ образования ледяной облицовки подземного сооружения / Кругликов В.П., Розенбаум М.А. E21D 13/02; Заявл.25.03.80; Опубл.23.11.81; Бюлл. №43. 5. Волченко Г.Н., Серяков В.М., Фрянов В.Н., Волченко Н.Г. Техника и технология набрызгбетонирования для крепления горных выработок в сложных условиях // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов: Сб. науч. статей. - Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2016. С. 82 - 93. 6. ГОСТ 310.4 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии (с Изменениями N 1, 2) М.; 2003 7. Исследование и разработка технологии бетонирования в условиях отрицательных температур. Отчет по НИР/Всесоюзн. ин-т «Оргэнергострой». Руководитель Е.М. Глазунов. - № ГР 80075471; инв.№ 072639. – М., 1981. -40с. 8. К вопросу безопасной эксплуатации подземного туристического комплекса «Царство вечной мерзлоты»- [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=39334829 9. Крепление и подержание горных выработок на шахте. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://coalguide.ru/podgotovitelnie-raboti/165-kreplenie-i-podderzhanie-gornykh-vyrabotok/ 10. Лед и снег как строительные материалы. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://allrefrs.ru/1-52505.html 11. Мерзлые грунты и их классификации. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://vuzlit.ru/2087801/myorzlye_grunty_klassifikatsiya 12. Набрыгбетонная крепь. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://studref.com/458930/geografiya/nabryzg_betonnaya_krep 13. Набрызг-бетон. Решения для подземного строительства. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://docplayer.com/38383600-Nabryzg-beton-resheniya-dlya-podzemnogo-stroitelstva.html 14. Перспективные способы крепления горных выработок на подземных рудниках. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=23737806

Глава 1. Обзор научной литературы 1.1. Физико-механические свойства мерзлых горных пород. Основные свойства льда. Мерзлыми называются грунты с отрицательной температурой, в которых часть поровой воды располагается в замерзшем состоянии (в виде кристаллов льда). Мерзлые грунты являются четырехкомпонентными системами, в которых кроме твердой, жидкой и газообразной фаз существует лед. Скальные грунты, которые имеют отрицательную температуру и не содержат в своём составе воды и льда, называются морозными. Крупнообломочные и песчаные грунты, имеющие отрицательную температуру, но не сцементированные льдом и не обладающие силами сцепления называются сыпучемёрзлыми («сухая мерзлота»). А грунты и породы, в которых лёд не кристаллизовался называются охлаждёнными породами и грунтами. Физико-механические свойства мерзлых горных пород определяются многими факторами и существенно изменяются с повышением или понижением температуры, влажности, гранулометрического состава, насыпного веса и т.д. Мёрзлые грунты в зависимости от их температуры, величины и времени внешнего воздействия могут вести себя как твёрдые либо пластичные. Чем меньше и чем длительнее воздействие, тем в большей мере грунт проявляет пластичные свойства. Образование льда при промерзании грунта приводит к увеличению прочности и сопротивлению деформируемости, что объясняется возникновением связей между минеральными частицами за счёт наличия льдацемента. С понижением дисперсности, засолённости и температуры прочность структурных связей возрастает. При продолжительном времени действия нагрузки роль льдоцементационного сцепления снижается, что обосновано проявлением реологических свойств льда. [11].