Композитні матеріали для кріплення гірничих виробок: сучасний стан та перспективи

Abstract

В останні роки світовий ринок композитних матеріалів швидко розвивається, і в 2024 році його вартість перевищила 99 мільярдів доларів, при цьому фізичний обсяг становив 12 мільйонів тон. Композитні матеріали для кріплення гірничих виробок являють собою сучасні рішення, що використовують поєднання різних матеріалів з метою поліпшення механічних і експлуатаційних характеристик кріплень, а також підвищення безпеки гірників. Розвиток цих матеріалів пов'язаний із потребою в поліпшенні довговічності, ефективності та стійкості гірничих виробок, а також із вимогами до зниження ваги конструкцій і підвищення їхньої стійкості до впливу агресивних чинників. Колектив авторів кафедри гірничої інженерії та освіти НТУ «Дніпровська політехніка» у своїх дослідженнях спираючись на досвід застосування аналітичних методів розрахунку НДС гірського масиву та системи кріплення виробки, обґрунтовував взаємодію композитного кріплення (з вуглепластику) з гірським масивом залежно від умов постановки задачі. В даній роботі за допомогою аналітичного підходу досліджено основні типи композитних матеріалів для застосування у елементах кріплення гірничих виробок, їхні переваги та недоліки, актуальні тенденції розвитку та перспективи подальшого застосування.