Аналіз використання композитних матеріалів для подальшого застосування у кріпленнях гірничих виробок

Abstract

Проаналізовано область використання композитних матеріалів у промисловості. Аналіз показує, що композитні матеріали задіяні у багатьох галузях: медицині, мостобудуванні, оборонній промисловості, тощо. Порівняльний аналіз фізикомеханічних властивостей вуглепластику та сталі показує, що цей композитний матеріал має ідентичні (а навіть інколи і кращі) властивості, ніж у металевих матеріалів. В результаті досліджень зроблено висновок, що у якості кріпильного матеріалу для гірничих виробок вугільних шахт краще використовувати вуглепластик. 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 гірників при полегшенні конструкції.

The areas of application of composite materials in industry are analyzed and summarized. The analysis shows that composite materials are used in many areas of industry: medicine, construction, defense, etc. A comparative analysis of the physical and mechanical properties of carbon fiber-reinforced plastic and steel shows that this composite material has identical (and sometimes even better) properties than metal materials. The study concluded that it is better to use carbon fiber as a support material for mine workings in coal mines. The advantages and disadvantages of carbon fiber-reinforced plastic as a roofing material for coal mine workings are evaluated. It is clarified that the current limiting factor is the cost of carbon fiber-reinforced plastic, but over time, their price will decrease and their demand will increase. It is concluded that the use of this composite material in the elements of mine support can increase the pace of their implementation, reduce the labor intensity of the work performed and improve the working conditions of miners while lightening the structure.