Вестник МГТУ. 2015, №2.

Смирнов Ю.Г., Орлов А.О. Системный мониторинг бетонной крепи. связана с перераспределением цементного молока в процессе подачи бетонной смеси за опалубочное пространство. Определенный разброс значений прочности в пределах 5-12 % наблюдался на участках с разной степенью увлажнения поверхностного слоя бетона в стволе и выработке сопряжения. Необходимо отметить несколько замедленную динамику набора нормативной прочности бетона по времени в связи с особым температурно-влажностным режимом вертикального ствола. Выполненные работы по определению прочностных характеристик бетона при углубке вертикального ствола южного вентиляционного ствола Объединенного Кировского рудника АО "Апатит" неразрушающим методом показали техническую возможность использования данного способа в подземных условиях. Комплекс проведенных исследований показал соответствие прочностных характеристик бетона в несущих конструкциях вертикального ствола проектным требованиям. Система мониторинга крепи в горизонтальных выработках на Объединенном Кировском руднике включала определение прочностных характеристик и геометрических параметров набрызгбетонной крепи. Толщина набрызгбетонной крепи на участке наблюдений составляла 7-10 см. Состояние поверхности бетона после восьмилетнего времени твердения хорошее, трещин, шелушения и сколов визуально не обнаружено. Среднее значение прочности по четырем участкам в восьмилетнем возрасте составляет 43,3 МПа, что в 1,4 раза больше среднего значения прочности бетона марки М 300 в месячном возрасте. Оценка поперечных смещений крепи в горной выработке осуществлялась с помощью лазерной рулетки. Замерялась ее ширина между двумя анкерными болтами. Ширина выработки определялась по пяти измерениям, среднее значение составляет 5,464 м; погрешность измерительного инструмента 1,5 мм. Дальнейшие измерения, проведенные в течение года, не показали изменения ширины выработки. На другом участке наблюдений, где бетон имеет меньшие сроки твердения, были сформированы две площадки для измерений прочности бетона. Толщина крепи на данном участке находится в диапазоне от 4 до 9 см. Среднее значение ширины выработки в свету (по пяти измерениям) составляет 5,706 м; прочность набрызгбетонной крепи в возрасте 40 суток - 42-45 Мпа; среднее значение прочности набрызгбетона в возрасте одного года - 44,4 МПа. Следующий участок измерений характеризовался тем, что площадки были сформированы методом фиксированного оттиска в процессе нанесения набрызгбетона на поверхность выработки. Толщина крепи на данном участке составляет от 5 до 8 см; среднее значение ширины выработки в свету (по пяти измерениям) - 5,744 м. Изменения ширины выработки по результатам измерений в течение года не наблюдалось. Прочность набрызгбетона замерялась в возрасте 7, 30, 180 и 360 суток. Основной прирост значений в подземных условиях происходит в первые 30 суток и составляет 75-80 %; в дальнейшем увеличение прочности незначительное и составляет соответственно в возрасте 180 суток 7-10 %, 360 суток - 5-8 %. Для определения прочности бетона в лабораторных условиях были изготовлены кубы размером 100*100x100 мм. Сравнительная характеристика прочности набрызгбетона в подземных и лабораторных условиях представлена в таблице. Таблица. Значение прочности бетона в лабораторных и подземных условиях Среднее значение Прочность, МПа 7 суток 30 суток 180 суток 360 суток Подземные условия 15,4 35,9 38,7 41,1 Лабораторные условия 17,6 43,2 54,3 56,0 На начальном этапе натурных исследований для мониторинга крепи на Расвумчоррском руднике в действующей выработке выбран один из экспериментальных участков, расположенный в зоне влияния очистных работ. На сопряжении буродоставочного штрека и заезда в рудоспуск сформирована наблюдательная станция, в которую входит десять площадок измерений прочностных и геометрических параметров. Подготовка площадок для измерений включала: выбор участков с относительно ровной поверхностью и полным отсутствием увлажнения, выравнивание и шлифовка поверхности измерений абразивным инструментом. Оценка физико-механических характеристик крепи выполнялась на стенках выработки, закрепленной обычным набрызгбетоном и с использованием суперпластификатора glenium (глениума), При определении прочностных свойств набрызгбетона применялся неразрушающий метод контроля (Орлов, Смирнов, 2014). Визуальный анализ поверхности набрызгбетона на стенках выработки показал, что бетон на участках с использованием суперпластификатора имеет более однородную и менее пористую структуру. В среднем было зафиксировано повышение прочности набрызгбетона на участке с пластификатором на 14 %. Кроме того, определялась толщина набрызгбетона по стенкам выработки на участке длиной около 5 м (девять точек). Для этого на стенке выработки сверлились отверстия диаметром 6 мм с шагом 224