А. М. Газалиев ректор, академик нан рк, д

 
52 
Труды университета 
 
УДК 622.23:622.8.812 
 
Динамика газовыделения в отработанные 
пространства шахт 
 
В.А. САДЧИКОВ
1
, к.т.н., зав. лабораторией, 
А.В. САДЧИКОВ
2
, ст. преподаватель кафедры РАиОТ,  
Н.Р. ЖОЛМАГАМБЕТОВ
2
, к.т.н., доцент кафедры РАиОТ, 
С.Р. ЖОЛМАГАМБЕТОВ
2
, преподаватель кафедры ИТБ, 
1
Карагандинский научно-исследовательский институт промышленной безопасности, 
2
Карагандинский государственный технический университет 
 
Ключевые слова: метан, уголь, пласт, миграция газа, целик, газоносность пластов, газовыделение. 
 
 результате  ведения  очистных  работ  над  вырабо-
танным  пространством  образуется  свод  оседания 
горных  пород,  в  пределах  которого  различаются  три 
зоны  сдвижения  вышележащей  толщи  пород:  беспо-
рядочного обрушения пород, оседания пород с разры-
вом  их  сплошности,  оседания  пород  без  разрыва 
сплошности. 
Метан из угольных пластов, залегающих в преде-
лах  зоны  беспорядочного  обрушения,  почти  весь  по-
ступает  в  выработанное  пространство  разрабатывае-
мого пласта. 
Метан,  выделяющийся  вследствие  интенсивной 
десорбции  в  процессе  разгрузки  от  горного  давления 
угольных  пластов  и  пропластков,  расположенных  в 
пределах зоны оседания пород с разрывом их сплош-
ности,  заполняет  полости  расслоения,  которые  сооб-
щаются  между  собой  и  с  выработанным  простран-
ством по трещинам отрыва пород от толщи. 
С увеличением трещиноватости пород вследствие 
их  упругого расширения, а также раскрытия и  увели-
чения  зияния  естественных  трещин  в  процессе  раз-
грузки пород от веса вышележащей толщи и выдавли-
вания  их  в  сторону  выработанного  пространства  си-
лами  бокового  давления,  наблюдается  выделение 
метана  из  нижележащих  пород.  Действие  сил  пере-
распределения  горного  давления  сочетается  с  дей-
ствием давления газа, десорбирующегося при разгруз-
ке пластов  угля. Предельное расстояние до смежного 
пласта, питающего метаном выработки разрабатывае-
мого  пласта,  определяется  высотой  зоны  оседания 
пород  с  разрывом  сплошности.  Активная  стадия 
сдвижения пород в пределах этой зоны, когда наблю-
дается  максимальное  метановыделение  из  смежных 
пластов,  проявляется  на  расстоянии  40-150  м  позади 
забоя  лавы.  Таким  образом,  через  2-4  месяца  после 
прохода  забоя  интенсивность  сдвижения  боковых 
пород  и,  как  следствие,  интенсивность  газоотдачи 
спутников, снижается. 
При  определении  ожидаемой  метанообильности 
выемочного  участка  сближенным  пластом  (спутни-
ком)  считается  пласт  (пропласток),  залегающий  на 
расстоянии  по  нормали  от  разрабатываемого  пласта 
(М), при котором газовыделение из спутника в период 
работы  очистного  забоя  равно  нулю.  Для  условий 
Карагандинского бассейна значение М в соответствии 
с  [1]  для  надрабатываемых  пластов  составляет  35  м, 
для подрабатываемых пластов оно равно 35m
в
 (где m
в
 
–  вынимая  мощность  пласта  с  учетом  породных  про-
слоев, м). 
После подработки сближенных пластов начинает-
ся интенсивное газовыделение из них, которое с тече-
нием времени уменьшается. 
Снижение  интенсивности  метановыделения  в  вы-
работанное  пространство  отработанного  участка  в 
большей  степени  зависит  и  от  мощности  подрабаты-
ваемого пласта. Подработка мощных выбросоопасных 
пластов показала, что время затухания выделения газа 
из  подработанного  мощного  пласта  и  пластов  малой 
мощности различны. Если интенсивная миграция газа 
из  отработанного  пласта  малой  и  средней  мощности 
длится 2-4 месяца после  отработки выемочного стол-
ба, то на пластах мощностью 3,5 м и выше этот  про-
цесс  продолжается  от  1  года  до  5  лет,  а  иногда  даже 
более этого срока. 
Исследования  процесса  естественной  дегазации 
сближенных  пластов  в  период  ведения  очистных  ра-
бот  [2]  позволили  установить  зависимость  величины 
остаточной  газоносности  спутников  от  горногеологи-
ческих факторов, технологии ведения работ и времени 
отработки пласта. 
С  отработкой  выемочного  участка  снижается  ин-
тенсивность  оседания  пород  в  пределах  свода  и 
наступает  период  уплотнения  обрушенных  и  рассло-
ившихся пород, т.е. наступает стадия затухания сдви-
жения,  продолжающаяся  в  течение  значительного 
времени.  Эта  стадия  характеризуется  постепенным 
закрытием полостей расслоения, уменьшением разме-
ров  зон  разгрузки  и  снижением  метановыделения  из 
спутников  в  выработанные  пространства  отработан-
ных участков. 
Целики,  оставленные  в  пределах  отработанного 
поля  части  угольных  пластов,  которые  делятся  по 
назначению  на  опорные,  предохранительные,  проти-
вопожарные, барьерные, - также участвуют в процессе 
газовыделения  путем  фильтрации  газа  с  обнаженной 
поверхности  из  глубины  массива  за  счет  перепада 
газового давления и дегазации угля, разрушенного под 
действием сил горного давления. 
Таким  образом,  приведенный  выше  анализ  пока-
зывает,  что  основными  источниками  поступления 
метана в отработанное пространство могут быть под-
работанные  и  надработанные  сближенные  пласты-
В
 

Раздел «Геотехнологии. Безопасность жизнедеятельности» 
3  2015 
53 
 
спутники  и  оставленные  целики  угля  по  отработан-
ным  пространствам.  Процесс  поступления  метана  из 
оставленных запасов (нерабочие сближенные  пласты, 
охранные целики, не вынимаемые пачки рабочих пла-
стов и т.п.) в выработанные пространства рабочих лав 
и  действующие  выработки  шахты  изучен  достаточно 
полно.  Количественные  характеристики  процесса 
выделения метана отражены в нормативной литерату-
ре  [1,2].  В  соответствии  с  этими  нормативами  объем 
выделившегося  газа  зависит  от  природных  факторов, 
таких  как:  природная  газоносность  пластов,  газопро-
ницаемость  горного  массива,  мощность  пород  меж-
дупластья, а также технологических факторов: разме-
ров оставленных целиков угля, объема выемки уголь-
ных пластов, время, прошедшее с момента отработки 
пласта и др. 
Единообразие  расчетов  обеспечивается  програм-
мой определения метановыделения в очистные и под-
готовительные  забои  по  источникам  поступления 
метана  с  использованием  «Классификатора  метано-
носности  пластов  Карагандинского  бассейна».  Клас-
сификатор  содержит  геологические  характеристики  и 
коэффициенты  уравнения  Ленгмюра,  описывающего 
рост газоносности с глубиной, всех пластов и пропла-
стков,  находящихся  в  пределах  горных  отводов  шахт 
Карагандинского  бассейна,  а  при  различных  геологи-
ческих условиях - и для отдельных блоков шахт. 
В  процессе  ведения  подготовительных  работ  по 
углю уточняются коэффициенты уравнения Ленгмюра 
на основании фактического метановыделения в выра-
ботку. 
Несмотря на то, что процесс накопления метана в 
выработанных  пространствах  продолжается  и  после 
отработки  участка,  фундаментальных  исследований  в 
этой  области  для  шахт  Карагандинского  бассейна  не 
проводилось. 
В  период  эксплуатации  вынос  метана  за  счет  об-
щешахтной  депрессии  учитывается  при  составлении 
актов определения категории шахты по метану путем 
непосредственного измерения концентрации метана в 
выработках шахты. 
После  отработки  и  изоляции  выработок  выемоч-
ного  участка  процесс  накопления  метана  в  вырабо-
танном пространстве продолжается за счет естествен-
ного дренажа метана из сближенных пластов и остав-
ляемых  пачек,  хотя  интенсивность  процесса  газона-
копления резко снижается. 
За счет прилагаемой вентиляторами главного про-
ветривания  депрессии  к  старым  выработанным  про-
странствам  из  последних  поступает  в  горные  выра-
ботки метан, количество которого в инженерных рас-
четах  принимается  равным  15%  от  суммарного  мета-
новыделения  в  действующие  очистные  и  подготови-
тельные  забои.  Этой  величиной  учитывалось  и  по-
ступление  метана  из  выработанных  пространств,  со-
предельных  с  действующими  ранее  отработанных 
блоков и шахт, имеющих через трещины и тектониче-
ские  нарушения  аэродинамическую  связь  с  находя-
щимися под депрессией выработками. 
Установившееся  таким  образом  равновесное  со-
стояние  не  исключало  процессов  газонакопления  в 
выработанных пространствах закрытых шахт и мигра-
цию  газа  в  них  по  направлению  к  поверхности.  Под-
тверждением  этому  является  газовая  обстановка  при 
повторной  отработке  оставленных  запасов  пластов 
К
12
, К
10
  шахтой  «Кировская»  (район  1),  граничащей  с 
шахтой им. Костенко. Участок, где ведется повторная 
отработка,  был  законсервирован  45-50  лет  назад.  За-
топление участка не произошло, т.к. вода поступала в 
выработки шахты им. Костенко. 
Анализ  актов  определения  категорийности  за 
1996-1999 гг. показал, что при ведении горных работ в 
зоне  газового  выветривания  в  очистные  и  подготови-
тельные  выработки,  расположенные  выше  и  ниже 
зоны  газового  выветривания  (185  м  для  пласта  К
10
  и 
175 м – для К
12
), наблюдалось газовыделение порядка 
0,003-0,015  м
3
/с  в  каждый  забой,  суммарное  от  0,025 
до 0,05 м
3
/с (1996 г.). В газовом балансе шахты газо-
выделение в очистные и подготовительные выработки 
составило  15-27  %.  Основное  газовыделение  наблю-
далось  в  общешахтные  вентиляционные  выработки 
первого  горизонта,  где  горные  работы  не  велись. 
Снижение газообильности шахты с 0,323 до 0,11 м
3
/с 
объясняется  ведением  работ  по  изоляции  старых  вы-
работанных пространств первого горизонта. 
Проведенная  в  1996-2000  гг.  бессрочная  консер-
вация ряда шахт бассейна, т.е. практически их ликви-
дация,  привела  к  тому,  что  после  снятия  депрессии 
нарушилось  равновесие  состояния  «газ-массив»  в 
шахтах, отработанных 40-50 лет назад. Находящийся в 
них  газ  начал  по  некачественно  заизолированным 
выработкам  проступать  на  дневную  поверхность, 
приводя  к  несчастным  случаям  и  создавая  опасность 
для  эксплуатации  жилых  и  производственных  зданий 
и сооружений. 
Источниками  поступления  метана  в  изолирован-
ные объемы ликвидированных шахт являются: 
– оставленные запасы угля в сближенных пластах, 
попадающие в зону влияния горных работ или в зону 
сдвижения пород при оседании поверхности в резуль-
тате выемки угля; 
–  целики,  деформация  которых  происходит  в  ре-
зультате  повторной  подработки  и  оседания  пород 
кровли; 
–  обнаженные  поверхности  непогашенных  выра-
боток, пройденных по углю. 
Процесс  интенсивного  метановыделения  из  сбли-
женных пластов в выработанное пространство участка 
прекращается  через  2-3  месяца  после  окончания 
очистных  работ  [2].  Полной  дегазации  сближенных 
пластов  в  период  отработки  выемочного  участка  не 
происходит,  поэтому  после  прекращения  добычи  в 
выработанное  пространство  продолжается  поступле-
ние  метана  в  течение  всего  периода  осадки  пород  до 
дневной поверхности. 
Для определения изменения во времени интенсив-
ности  метановыделения  из  спутников  воспользуемся 
формулой К. Винтера [3]: 
 
6
2,6 10
0
,
T
T
e
I
I




 
(1) 
где I
0
 – расход метана, выделившегося в определен-
ный момент времени, принятый за исходный 
(начальный), м
3
/с; 

 
54 
Труды университета 
 
Т – время, прошедшее между начальным и расчет-
ным моментами, с; 
I
Т
 – расход метана в расчетный момент по истече-
нии времени Т, м
3
/с; 
σ – коэффициент газовыделения. 
Из выражения (1) значение коэффициента газовы-
деления определяется по формуле: 
 
6
0
2, 6 10
.
T
I
Ln
I
T




 
(2) 
При  наличии  фактических  данных  об  изменении 
газообильности любого объекта за несколько лет после 
прекращения на нем работ по добыче угля и проходке 
выработок  (выемочный  участок,  блок,  шахта)  можно 
получить  среднее  значение  коэффициентов  газовыде-
ления для данного объекта следующим образом. 
Для каждого периода времени Т
i
 последовательно 
за исходное (I
0
) принимается значение газовыделения 
всех  предшествующих  периодов  (Т
i-1
,  Т
i-2
,…)  и  опре-
деляются  значения  σ,  на  основании  которых  после 
математической  обработки  получается  среднее значе-
ние. Используя найденное таким образом значение σ, 
можно  определить  ожидаемое  метановыделение  в 
рассматриваемый объект для любого отрезка времени. 
При отсутствии данных о газообильности объекта 
их можно заменить сведениями об извлечении метана 
средствами  дегазации  или  самоистечении  метана  из 
объекта. 
По  данным  [4,5]  в  настоящей  работе  приведены 
сведения по извлечению метана из отработанных про-
странств  лав  101-А
5
-В,  101-ср-А
5
-З,  102-ср-А
5
-З  шах-
ты «Кировская» района 2. В работе находилось 6 вер-
тикальных скважин, в том числе: в лаве 101-А
5
-В две 
скважины  глубиной  475  и  410  м;  в  лаве  101-ср-А
5
-З 
три скважины глубиной 440, 460 и 495 м; в лаве 102-
ср-А
5
-З одна скважина глубиной 509 м. 
Данные  о  съеме  метана  дегазацией  за  1996-
2000 гг. приведены в таблице 1 и динамика изменения 
метанодобываемости показана на графике рисунка. 
Расчеты показывают, что значение  σ для всех пе-
риодов изменяется в пределах 0,0316-0,0329 и состав-
ляет в среднем 0,0325. При этом значении рассчитана 
ожидаемая  газообильность  шахты  «Кировская»  на 
ближайшие 5 лет после ее ликвидации, которая соста-
вила  соответственно  в  порядке  возрастания  времени 
1,005; 0,68; 0,46; 0,31; 0,21; 0,14 м
3
/с. 
 
 
Изменение газовыделения из скважин во времени 
 
Результаты расчета хорошо согласуются  с факти-
ческими данными. 
Такая  же закономерность  наблюдалась  на  газоот-
водящих  трубах  и  скважинах,  установленных  в  пога-
шенные  выработки  б.ш.  им.  50-летия  Октябрьской 
революции:  в  2001  г.  газовыделение  составляло  0,16-
0,2 м
3
/с, в 2003 г. – 0,13-0,16 м
3
/с, в 2004 г. – 0,11-0,15 
м
3
/с, в 2005 г. – 0,1-0,13 м
3
/с [4].  
Результаты расчета коэффициента σ для этой шах-
ты приведены в таблице 2. 
 
Таблица 1 – Количество извлеченного метана из отработанных пространств лав 101-А
5
-В, 101-ср-А
5
-З, 102-ср-
А
5
-З шахты «Кировская» 
Время, год 
Средняя производи-
тельность ВНС, м
3
/с 
Время работы ВНС  Количество газовой 
смеси, тыс. м
3 
Средняя концен-
трация метана, % 
Количество метана, тыс.м
3
 
 
 
год 
месяц 
1996 
0,33 
4570 
190 
5919 
52,4 
2679 
223,3 
1997 
0,385 
3080 
128 
4408 
43,2 
1835 
152,9 
1998 
0,358 
2576 
107 
3254 
41,5 
1236 
103,0 
1999 
0,42 
1752 
73 
2665 
43,0 
1193 
99,4 
2000 
0,356 
1198 
50 
1643 
33,0 
562 
46,8 
 
Таблица 2 – Расчет коэффициента газовыделения σ 
Q
0cн4
, тыс. м
3
/мес 
Q
cн4
, тыс. м
3
/мес 
Т, мес 
σ 
223,3 
152,9 
12 
0,0316 
223,3 
103,0 
24 
0,0322 
233,3 
99,4 
36 
0,0248 
223,3 
46,8 
48 
0,0326 
152,9 
103,0 
12 
0,0329 
152,9 
99,4 
24 
0,0210 
152,9 
46,8 
36 
0,0329 
103,0 
99,4 
12 
0,0296 
103,0 
46,8 
24 
0,0329 
99,4 
46,8 
12 
0,0627 
среднее значение 
 
 
0,0333 
 

Раздел «Геотехнологии. Безопасность жизнедеятельности» 
3  2015 
55 
 
Полученные значения коэффициента σ по шахтам 
«Кировская»  и  им.  50-летия  Октябрьской  революции 
практически  не  отличаются  (различие  составляет 
2,5%), и в среднем это значение составляет 0,0329. 
Таким  образом,  на  основании  результатов  прове-
денных исследований рекомендуется при прогнозиро-
вании  ожидаемого  газовыделения  как  в  ликвидиро-
ванные  шахты,  так  из  отработанных  участков  дей-
ствующих шахт использовать формулу (1) и при этом 
принимать значение коэффициента σ = 0,0329. 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
 
1.  Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. – Алматы, 1997. – 258 с. 
2.  Отчет по теме «Исследовать основные природные и горнотехнические факторы, влияющие на газообильность подгото-
вительных выработок при проведении их по разгруженному от горного давления угольному пласту / КО ВостНИИ, 1980. 
3.  Вопросы теории дегазации угольных пластов. М.: Госгортехиздат, 1963. 
4.  Установить количество метана, находящегося в балансовых запасах угля и  отработанных пространствах ликвидирован-
ных шахт: Отчет КазНИИБГП. – Караганда, 2002. – С. 66. 
5.  Садчиков А.В. Управление процессом эмиссии метана с поверхности ликвидированных шахт в атмосферу: Дис. … канд. 
техн. наук / КарГТУ. – Караганда, 2006. – 152 с. 

 
56 
Труды университета 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Раздел 4 
 
Строительство. Транспорт 
 
 
 
 
 
ӘОЖ 539.3:534.1 
 
Түтін мұржасының салмақ қабылдау қаңқа 
металқұрылымдарына сараптама негізіне 
байланысты оның кернеулік-деформациялық 
күйін зерттеу 
 
А.Т. КАСИМОВ, т.ғ.к., доцент, ҚжТКШ кафедрасы, 
А.К. КОЖАС, т.ғ.к., аға оқытушы, ҚжТКШ кафедрасы, 
С.Р. ЖОЛМАГАМБЕТОВ, т.ғ.к., ҚазКҚҚДИ, 
А.А. КАСИМОВА, ҚазКҚҚДИ қызметкері, 
А.Ж. СЕРИКОВА, С-11-1 студенті, 
Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті 
 
Кілт сөздер: сенімділік, құрылыс, сараптама, нұсқау, анализ, элемент, ақау, зақым, коррозия, тозу, кернеу, 
деформация, күштеме, есеп, беріктік, тербеліс, динамика. 
 
рселор  Миттал  Темиртау»  АҚ  мен  Қазақстан-
дық қӛпсалалы қайта құру мен дамыту институ-
тының  арасындағы  №  РҮ  866/ТО11  (08.ИР.15)  келі-
сімшартқа байланысты техникалық сараптама жұмыс-
тары,  техникалық  жағдайды  бағалау  жұмыстары 
ӛткізілген және түтін мұржасының H
 
=
 
150 м (+16.000 
+150.000  белгісіне  дейінгі  металл  газ  ӛткізетін  ұңғы-
сының) салмақ қабылдайтын құрылыс металконструк-
цияларының  эксплуатациялық  сенімділігін  арттыруға 
бағытталған шаралар қарастырылған. 
Осыған  байланысты,  түтін  мұржасының  салмақ 
түсетін  құрылыс  металконструкцияларының  эксплуа-
тациялық сенімділігін анықтау және олардың эксплуа-
тациялық  сенімділігін  қамтамасыз  ету  және  арттыру 
жолдары зерттелді. 
Түтін мұржасының салмақ түсетін құрылыс конс-
трукцияларының эксперттік зерттеуге: 
- бастапқы  деректерді,  іс  жүзінде  қабылданған 
конструкциялық шешімдерді зерттеу және талдау; 
- қанағаттанарлықсыз  күйдегі  конструкцияларды, 
түйіндерді  және  элементтерді  айқындау  мақсатымен 
түтін мұржасын кӛзбен шолып зерттеу, табылған кем-
шіліктер мен бұзылған жерлерді белгілеп айқындау; 
- конструкцияларды,  түйіндерді  және  элементтер-
ді жалпы (тұтас) және толық аспаптық зерттеу; 
- газ  ӛткізетін  оқпан  қабырғаларының  қалыңды-
ғын ӛлшеу; 
- шынайы  ӛлшемдері  бар  жобалау  мәліметтеріне 
сүйеніп, металдың коррозиялық тозуын анықтау; 
- дәнекерлеу жіктерінің сапасын анықтау; 
- түтін  мұржасының  конструкциялары  мен  эле-
менттерінің  шынайы  кеңістікте  орналасуын  анықтау 
үшін геодезиялық ӛлшеулер жасау; 
- түтін  мұржасының  конструкцияларын  анықтал-
ған кемшіліктер мен бұзылған жерлерін, шынайы жүк-
теме  мен  әсерлерді,  материалдардың  физика-механи-
«А
 

Раздел «Строительство. Транспорт» 
3  2015 
57 
 
калық  сипаттамасын  ескере  отырып,  кернеулік  –  де-
формацияланған күйін зерттеу; 
- түтін  мұржасының  беріктігін  күшейту  және 
кейінгі  қауіпсіз  қолдану  жағдайларын  жақсарту  (тех-
никалық  күйді  бағалау  және  ағымдағы  және  күрделі 
жӛндеу жұмыстары, сонымен қатар, кемшіліктері жә-
не бұзылған жерлері бар конструкциялардың қолдану 
жарамдылығын қалпына келтіру бойынша тиісті ұсы-
ныстарды жасау). 
- эксперттік  тексеру  нәтижелері  бойынша  қоры-
тынды. 
Түтін  мұржасының  H
 
=
 
150 м  (+16.000  +150.000 
белгісіне  дейінгі  металл  газ  ӛткізетін  ұңғысының) 
эксперттік тексерісі «Ғимараттар мен құрылыстардың 
техникалық  күйін  зерттеу  және  бағалау  ҚРСН» 
құжатына сәйкес жасалған. 
Түтін мұржасы жобада торлы тӛрт қырлы, екі бӛ-
ліктен тұратын кеңістік конструкция болып есептеледі 
және  онда  газ  ӛткізетін  оқпан  орналасқан.  Астыңғы 
пирамида тәрізді бӛлігі (мұнараның негізі) 0.000 және 
46.000  биіктік  белгілері  арасында  жатыр.  Ал  үстіңгі 
призма тәріздес бӛлігі (жылжымалы бӛлік) 46.000 жә-
не 150.000 белгілері арасында жатыр. 
Газ  ӛткізетін  оқпан  металл  конструкцияларының 
геометриялық  ӛлшемдері  монтаждалатын  блоктың 
биіктігіне еселенген, ол 10 метрге тең. Түтін мұржасы-
ның белдемелері, таяныштары түтіктерден, ал алаңша-
лар  конструкциялары  –  прокатты  профильдерден  жо-
баланған. Адамдарды кӛтеру үшін алаңшалардан ӛту-
ге  болатын  тік  жүру  сатысы  жасалынған.  Металл  газ 
ӛткізетін  оқпан  –  диаметрі  7000  мм-ге  тең  цилиндр 
тәрізді  қабықша.  14.800  және  26.000  белгілерінде  газ 
ӛткізетін  оқпанға  90°  бұрышында  диаметрлері  4512 
мм  және  5412  мм  болатын  екі  жеткізетін  газ  жүретін 
құбырлар  жалғанған.  Алаңшада  +141.000  белгісінде 
маятник  типті  4  тербелістерді  сӛндіргіштер  орналас-
тырылған. 
Түтін мұржасы конструкцияларының кернеулік – 
деформацияланған күйін зерттеу. 
Эксперттік сараптаманың, сонымен қатар, эксплуа-
тациялық сенімділігін арттыру жолдарын табудың ма-
ңызды  кезеңдердің  бірі  түтін  мұржасы  конструкция-
сының кернеулік – деформациялық күйді дәйектелген 
есеп сызбасында анықталған ақауларын, зақымдалған 
жерлерін  және  бар  материалдардың  физикалық  – 
механикалық  қасиеттерімен  деректі  әсер  етіп  тұрған 
күштерді ескере отырып зерттеу. 
Осы  мақсатпен  түтін  мұржасы  конструкциялары-
ның кернеулік-деформациялық күйіне зерттелу жүргі-
зілді және талдау нәтижесінде түтін мұржасы мен қаң-
қаның ерекше жүктелген элементтердің кӛтеру қабілет-
терінің шекті  қоры анықталған, сонымен  қатар, олар-
дың  күштерін  аз  жүктелген  элементтерге  қайталап 
үлестіру сатыларының ұтымды нұсқасы ұсынылды. 
Күштерді жинақтау. 
Ғимараттың қолдану мақсат коэффициенті 

n 
=
 
1. 
Күштерді  жинақтау  тапсырыс  берушінің  ұсынған 
мәліметтері (АР және МК сызбалары) және сараптама 
нәтижелері бойынша жасалынады. 
Күштерді жинау ҚН және Е II-22-81 Болат конст-
рукциялары.  «Жобалау  нормалары»,  ҚН  және  Е 
2.01.07-85 «Күштер және әрекеттер». 
Қаңқаға түсетін тік күштер. 
Тік  күштерге  қаңқаның  металконструкциялары-
ның  алаңшалар  мен  сатыларының  ӛзіндік  салмағы 
және қаңқаға 31.000 м, 18.000 м және 141.000 м белгі-
лерінде бағыттаушы мұржаның салмағы және жүктелу 
сүлбелері № (2-5). Басқа белгілерде, қаңқаға мұржадан 
тек  желдің  қысым  әсерінен  пайда  болатын  кӛлденең 
күштер  беріледі.  Металконструкциялардың  қимасы-
ның  геометриялық  ӛлшемдері  ОЗЛ-038-КМ,  (4-15) 
беттер,  «Металлоконструкция»  серіктестігі,  ӚҚК 
«RECEPT»  Санкт-Петербург  филиалымен  жасалған 
сызбалар бойынша қабылданған. 
Қаңқа мен түтін мұржасының есептеу есебі, олар-
дың  бірлескен  жұмысын  да,  түтін  мұржасы  (+31.000, 
+81.000  және  141.000)  биіктік  белгілерінде  бекітілге-
нін де ескере отырып жасалған. 
Есептеу сызба 
Есеп  сызбасы  мұржаның  қаңқасы  үшін  H
 
=
 
150 м 
кеңістік  формада,  (+31.000,  +81.000  және  141.000) 
биіктік белгілерінде бекітілгенін ескере  отырып, есеп 
Лира  9.6  бағдарламалық  кешенде  жасалған.  Есеп  ме-
талл конструкциялары элементтерінің І және ІІ шекті 
күйлері бойынша орындалған. Әр есеп сұлбасы үшін 7 
жүктелу сұлбасы қарастырылған. 
Әрдайым түсетін күш 1,2 сұлбалар карастырылған. 
№ 1 жүктелу жүйе элементтері ӛзіндік салмақтарынан 
тұрады. №2 жүктелу сұлбасы  – диафрагма алаңшала-
рындағы уақытша пайдалы жүктелу. №3 жүктелу сұл-
басы – шаңды әсерден түсетін  уақытша  – ұзақ әсерлі 
күштер.  Қардан  түсетін  күштер  №4  жүктелу  сұлбада 
берілген.  Кӛктайғақтан  түсетін  күш  №5  сұлбада  кӛр-
сетілген. 
Желдің әсерінен түсетін көлденең күштер. 
Кӛлденең  күштерді  анықтау  [3]  және  [6]  сәйкес 
орындалған. 
Қарастырылатын ғимарат IV географиялық аймақ-
та  орналасқан,  жел  қысымы  q
0 
=
 
48 кгс/м
2
.  Тексеру 
есебі үшін С типті аймағы қабылданған. Есеппен жел-
дің  қаңқаның  металконструкциялар  элементтері  мен 
бағыттаушы  мұржаға  түсетін,  бӛлімдердің  биіктігі 
бойынша бӛлінген желдің қысымы ескерілген; желдің 
қысымы  бойлы  мұнара  қырының  ұзындығы  бойымен 
біркелкі таралған күштермен алмастырылады. 
Есептеу  сатыларында  кӛлденең  бойлы  күштердің 
түсуі  жел  қысымының  2  мүмкін  жағдаймен  қарасты-
рылады:  Бұл  (№6,7  жүктелу  сұлбалары).  Егер  желдің 
бағыты  мұнараның  желдік  қырына  перпендикуляр 
болса: (№6 жүктелу сұлбасы). Егер желдің бағыты мұ-
нараның кӛлденең қимасының қиғаш сызығы бағыты-
мен болса: (№7 жүктелу сұлбасы).  
Мұнара  бӛліміне  желдің  қысымынан  пайда  бола-
тын  кӛлденең  толық  статикалық  күштердің  құрамдас 
бӛлігі: 
 
cm
cm
cm
,
Б
T
Q
Q
Q


 
(1) 
мұнда 
cm
Б
Q
 – мұнара бӛлігінің конструкцияларына 
түсетін қысымнан статикалық күш; 
cm
T
Q
 – сол сияқты, бағыттаушы мұржаға. 
cm
0
,
Б
пр
Q
q
S C
k n

 
 
 
мұнда q
0
 – 48 кгс/м
2
-ға тең желдің қысымы (IV жел 
аймағы); 

 

жүктеу/скачать 6,19 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: