Обґрунтування вуглепластику як інноваційного матеріалу для кріплення гірничих виробок вугільних шахт

Abstract

Проаналізовано та узагальнено області використання композитних матеріалів у промисловості. В результаті досліджень зроблено висновок, що у якості кріпильного матеріалу для гірничих виробок вугільних шахт краще використовувати вуглепластик. Виконано порівняльний аналіз фізико-механічних властивостей вуглеплатику та сталі, які показують, що цей композитний матеріал має ідентичні (а навіть інколи і кращі) властивості, як і у металевих матеріалів. Оцінено переваги та недоліки вуглепластику як кріпильного матеріалу для гірничих виробок вугільних шахт. Уточнено, що стримуючим фактором, на сьогоднішній день, є вартість вуглепластичних волокон, та згодом їх ціна зменшиться, а затребуваність збільшиться. Зроблено висновок, що при використанні цього композитного матеріалу в елементах кріплення гірничих виробок можливо збільшити темпи їх проведення, зменшити трудомісткість робіт, що виконуються та покращити умови праці при полегшенні конструкції.

The areas of use of composite materials in industry are analyzed and generalized, and it is concluded that it is better to use carbon fiber as a fastening material for coal mine workings. A comparative analysis of the physical and mechanical properties of carbon fiber and steel is performed, which shows that this composite material has identical (and sometimes even better) properties as metallic materials. The advantages and disadvantages of carbon fiber as a fastening material for mining of coal mines are estimated. It is specified that the restraining factor, today, is the cost of carbon fiber, and later their price will decrease and demand will increase. It is concluded that when using this composite material in the fasteners of mine workings, it is possible to increase the pace of their implementation, reduce the complexity of the work performed and improve working conditions while facilitating the design.