Skvajinalarga o‘rnatilgan ankerlarning kinematik parametrlarini hisoblashning ilmiy asoslari

“Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №5/2025 30 Техника, технология ва жиҳозлар bo‘ladi. Agar diametri 28 mm bo‘lgan quduqqa anker o‘rnatilmasdan, faqat smola bilan to‘ldirilsa, u 7,08 kN cho‘zilish qarshiligini ta’minlay oladi. Ammo, agar, diametri 28 mm bo‘lgan quduqqa diametri 20 mm bo‘lgan anker o‘rnatilsa, smola tomonidan ta’minlanadigan cho‘zilish qarshiligi 3,47 kN gacha kamayadi. Buning sababi shundaki, ankerning mavjudligi smolaning yuklama qabul qiluvchi samarali yuzasini kamaytiradi. Asosiy cho‘zilish yuklamasi ankerning o‘ziga tushadi, smola esa ankerni jips ushlab turish va yuklamalarni atrofdagi jismga o‘tkazishda vositachi vazifasini bajaradi [2]. Smolaning siljish mustahkamligi anker o‘rnatilgan skvajina tizimida yanada muhimroq rol o‘ynaydi. Bu ko‘rsatkich ankerning quduq ichida siljishiga qarshilik ko‘rsatish qobiliyatini belgilaydi. Ankerlarni mahkamlash uchun ishlatiladigan smolaning siljish mustahkamligi odatda 35 MPa ni tashkil qiladi. Ankersiz holatda, diametri 28 mm bo‘lgan quduq faqat smola bilan to‘ldirilganda, u 21,54 kN siljish qarshiligini ta’minlay oladi. Diametri 28 mm bo‘lgan skvajinaga diametri 20 mm bo‘lgan anker o‘rnatilganda, smola tomonidan ta’minlanadigan siljish qarshiligi 10,55 kN gacha kamayadi. Garchi bu qiymat ankersiz holatdagidan pastroq bo‘lsa-da, u ankerning umumiy barqarorligini ta’minlashda juda muhimdir. Bu siljish qarshiligi dumaloq po‘lat yuqori mustahkamlikdagi armatura va o‘ta yuqori mustahkamlikdagi armatura kesish yuklamasining mos ravishda 12,4%, 8,4% va 5,9% ni tashkil qiladi. Bu esa smolaning muayyan siljish qarshiligini ta’minlay olishini va ankerning jips ushlab turilishida asosiy funksiyani bajarishini ko‘rsatadi. Anker o‘rnatilgan skvajinalarning hajmi va ularning mustahkamligini hisoblash muhandislik amaliyotida muhim ahamiyatga ega. Bu jarayon bir nechta omillarni, jumladan, skvajina diametri, anker sterjenining diametri, skvajina chuqurligi va to‘ldiruvchi smolaning xususiyatlarini hisobga oladi. Anker o‘rnatilgan skvajinalarning hajmi va samaradorligini tushunish uchun bir nechta geometrik va mexanik parametrlarni hisobga olish zarur. Asosiy maqsad - anker sterjenini atrofdagi tog‘ jinsi yoki betonga maksimal darajada mustahkamlash va tashqi yuklarga qarshi turish qobiliyatini ta’minlashdir. Skvajinaning geometrik hajmi (Vskvajina) odatda silindrsimon shaklda teshiladi. Shu sababli, uning umumiy hajmini quyidagi formula orqali hisoblash mumkin [3]: 𝑉𝑠𝑘𝑣𝑎𝑗𝑖𝑛𝑎= 𝜋( 𝐷𝑠𝑘𝑣𝑎𝑗𝑖𝑛𝑎 2 )2𝐿𝑠𝑘𝑣𝑎𝑗𝑖𝑛𝑎, (1) Bu yerda: Vskvajina - skvajinaning umumiy hajmi (m3); Dskvajina - skvajinaning diametri (m); Lskvajina - skvajinaning chuqurligi (uzunligi) (m). Skvajina ichiga joylashtiriladigan anker sterjeni ham silindrsimon shaklga ega bo‘ladi. Uning hajmi quyidagicha aniqlanadi: 𝑉𝑠𝑡𝑒𝑟𝑗𝑒𝑛= 𝜋( 𝐷𝑠𝑡𝑒𝑟𝑗𝑒𝑛 2 )2𝐿𝑠𝑡𝑒𝑟𝑗𝑒𝑛, (2) Bu yerda: Vsterjen - anker sterjenining hajmi (m3); Dsterjen - anker sterjenining diametri (m); Lsterjen - quduq ichiga joylashtirilgan anker sterjenining uzunligi (m). Agar sterjen skvajinaning to‘liq chuqurligiga joylashtirilsa, Lsterjen = Lskvajina deb olinadi. Anker sterjeni va skvajina devorlari orasidagi bo‘shliqni to‘ldirish uchun kerak bo‘ladigan smola yoki boshqa to‘ldiruvchi materialning hajmi quduqning umumiy hajmidan sterjen hajmini ayirish orqali topiladi: Vsmola=Vskvajina−Vsterjen, (3) Yoki formula ko‘rinishida: Vsmola=π⋅( 𝐷𝑠𝑘𝑣𝑎𝑗𝑖𝑛𝑎 2 ) 2 ⋅Lskvajina - π⋅( 𝐷𝑠𝑡𝑒𝑟𝑗𝑒𝑛 2 ) 2 ⋅Lst erjen, (4) Soddalashtirilgan shaklda: Vsmola=π⋅Lskvajina [( 𝐷𝑠𝑘𝑣𝑎𝑗𝑖𝑛𝑎 2 ) 2 -( 𝐷𝑠𝑡𝑒𝑟𝑗𝑒𝑛 2 ) 2 ], (5) Bu formula anker sterjeni bilan skvajina orasidagi halqasimon bo‘shliqni to‘ldirish uchun kerak bo‘ladigan smola miqdorini aniqlash imkonini beradi. Amalda, smolaning bir qismi “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №5/2025 31 Техника, технология и оборудование materialning g‘ovakliklariga singishi yoki to‘kilishi sababli, hisoblangan hajmdan biroz ko‘proq smola zaxira qilish tavsiya etiladi [4]. Smolaning adgeziyasi va kesishga qarshiligi. Smolaning asosiy vazifasi — anker sterjeni va skvajina devorlari orasida yuqori darajadagi adgeziya (yopishish) va kesishga qarshilikni ta’minlashdir. Bu xossalar ankerning tashqi yuklarga (masalan, tortilish yoki siqish kuchlari) bardosh berishini belgilaydi. Ankerning ushlab turish kuchini (Fushlash) hisoblashda quyidagi omillar inobatga olinadi: Fushlash=τ⋅Akontakt, (6) Akontakt=π⋅Dskvajina⋅Lskvajina, (7) Bu yerda: τ - smola va tog‘ jins orasidagi kesish mustahkamligi MPa. Bu smolaning turiga, tog‘ jinsining xususiyatlariga va kontakt yuzasining sifatiga bog‘liq; Akontakt - anker sterjeni va skvajina devori orasidagi kontakt yuzasi (m2). Anker o‘rnatilgan skvajinalarning hajmini to‘g‘ri hisoblash va smolaning samarali qo‘llanilishi tog‘-kon sanoatidagi obyektlarining mustahkamligi va xavfsizligini ta’minlashda hal qiluvchi ahamiyatga ega. Yuqorida keltirilgan formulalar va tamoyillar muhandislarga optimal yеchimlarni tanlash va loyihalarni ishonchli tarzda amalga oshirish imkonini beradi. Zamonaviy polimer smolalarning rivojlanishi ankerlash texnologiyalarining samaradorligini oshiradi. Smola (polimer smolalar, ko‘pincha epoksid yoki poliefir asosli) to‘ldirish materiali sifatida ishlatilganda, u anker sterjeni va skvajina devorlari orasida yuqori darajadagi yopishishni (adgeziyani) va kesishga qarshilikni ta’minlaydi. Anker o‘rnatilgan skvajinalar asosan tog‘ jinslari, beton yoki boshqa qurilish materiallarida teshilgan skvajinalarga anker sterjenlarini joylashtirish va ularni atrofdagi materialga mustahkamlash orqali amalga oshiriladi. Anker tizimining yuk ko‘tarish qobiliyati asosan ikkita asosiy omil bilan cheklanadi: Anker sterjenining mustahkamligi (sterjenning uzilish chegarasi). Anker va atrofdagi material o‘rtasidagi yopishish kuchi (smola-material chegarasidagi ko‘chishga qarshilik). Anker sterjenining po‘lat materialining mustahkamligi uning maksimal ko‘tara oladigan kuchini belgilaydi. Bu quyidagi formula bilan hisoblanadi: Ps=As⋅fy, (8) Bu yerda: Ps - Anker sterjenining yuk ko‘tarish qobiliyati, kN, As - Anker sterjenining ko‘ndalang kesim yuzasi, mm2. As=πds2/4, (9) Bu yerda ds - sterjenning diametri (mm). fy - Po‘latning oquvchanlik chegarasi yoki mustahkamlik chegarasi MPa. Xavfsizlik omillari hisobga olinganda, ko‘pincha 0.8⋅fy yoki 0.9 fy qiymati olinadi [5]. Ankerning smola bilan to‘ldirilgan skvajina devorlaridan sirg‘alib chiqishiga qarshilik kuchi ham nazarda tutilgan. Bu omil skvajina diametri, ankerning uzunligi va smolaning adgeziya xususiyatlariga bog‘liq. Pb=π⋅db⋅Lb⋅τavg, (10) Bu yerda: Pb - Smola-material chegarasidagi ko‘chishga qarshilik, kN., db - Skvajinaning diametri, mm., Lb - Ankerning smola bilan to‘ldirilgan qismining uzunligi, mm., τavg - Smola va atrofdagi tog‘ jins (yoki beton) orasidagi o‘rtacha kesish mustahkamligi MPa. Bu qiymat tog‘ jins turi, smola xususiyatlari va skvajinaning sifatiga bog‘liq. Anker sterjeni va smola orasidagi adgeziya kuchi bo‘lib, ankerning smoladan sirg‘alib chiqishiga qarshilikni belgilaydi. Pr=π⋅ds⋅Lb⋅τyop, (11) Bu yerda: Pr - Smolaning adgeziya kuchi, kN., ds - Anker sterjenining diametri, mm., Lb - Ankerning smola bilan to‘ldirilgan qismining uzunligi, mm., Τyop - Anker sterjeni va smola orasidagi o‘rtacha yopishish mustahkamligi MPa. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №5/2025 32 Техника, технология ва жиҳозлар Bu qiymat smola turi, sterjen sirtining relefi va smolaning qotish sharoitiga bog‘liq. Anker tizimining yakuniy yuk ko‘tarish qobiliyati (Pult) ushbu uch qiymatning eng kichigi bilan aniqlanadi: Pult=min(Ps,Pb,Pr), (12) Loyihalashda esa, hisoblangan yuk ko‘tarish qobiliyati xavfsizlik omiliga (F) bo‘linadi: Pdesign= 𝑃𝑢𝑙𝑡 𝐹 , (13) Bu yerda: F - xavfsizlik omili (odatda 1,5 dan 3,0 gacha, qo‘llash sohasi va xavf darajasiga qarab). Smola bilan to‘ldirilgan skvajina uchun zarur bo‘lgan smola miqdori skvajina va anker sterjeni orasidagi bo‘shliq hajmiga bog‘liq. Vsmola=Vskvajina−Vsterj, (14) Bu yerda: Vsmola - Zarur smola hajmi, m3., Vskvajina - Skvajinaning hajmi, m3., Vsterj - Anker sterjenining smola bilan qoplangan qismining hajmi, m3. 𝑉𝑠𝑚𝑜𝑙𝑎= 𝜋𝑑𝑏 2 4 𝐿𝑏, (15) Yoki 𝑉𝑠𝑡𝑒𝑟𝑗= 𝜋𝑑𝑏 2 4 𝐿𝑏, (16) Shunday qilib: 𝑉𝑠𝑘𝑣𝑎𝑗𝑖𝑛𝑎= 𝜋𝐿𝑏 4 (𝑑𝑏 2 −𝑑𝑠 2), (17) Smolalarning quyidagi xususiyatlari ularni ankerlarni mahkamlashda ideal tanlov qiladi: Tez qotuvchanlik, smolalar qisqa vaqt ichida qotadi, bu esa qurilish jarayonlarini tezlashtiradi. Yuqori yopishqoqlik, smola skvajina devorlari va anker yuzasi bilan yuqori darajada yopishib, mustahkam bog‘lama hosil qiladi. Suvga va kimyoviy ta’sirlarga chidamlilik, ko‘pchilik smolalar suv, agressiv kimyoviy moddalar va korroziyaga qarshi yuqori darajada chidamlidir. Bo‘shliqlarni to‘ldirish qobiliyati, smola skvajinadagi barcha mikroskopik bo‘shliqlarni to‘ldirib, monolit birlik hosil qiladi. Smola turi, epoksid smolalar yuqori kimyoviy chidamlilik va adgeziyaga ega bo‘lsa, poliefir smolalar tezroq qotish xususiyati va arzonroq narxga ega. Skvajinaning tozaligi, smolaning maksimal adgeziyasini ta’minlash uchun skvajina chang, yog‘ va namlikdan toza bo‘lishi kerak bo‘ladi. Smolaning qotish vaqti va yakuniy mustahkamligi haroratga bog‘liq. Past haroratda qotish jarayoni sekinlashadi, yuqori haroratda esa tezlashadi [6]. Sirt relefi, anker sterjenining relefi va skvajina devorlarining g‘adir-budirligi smola bilan mexanik bog‘lanishni kuchaytiradi. Ankerlarni o‘rnatish jarayonida sifat nazorati juda muhimdir, chunki xatolar tizimning mustahkamligiga salbiy ta’sir ko‘rsatishi mumkin. Garchi anker o‘rnatilganda smolaning siljish qarshiligi muayyan darajada kamaysada, u baribir ankerning umumiy barqarorligini ta’minlashda muhim rol o‘ynaydi. U po‘lat armaturalarning kesish yuklamasining sezilarli qismini qoplay oladi, bu esa anker tizimining yaxlitligi va ishonchliligini oshiradi. Smola asosan anker va atrofdagi material orasidagi "bog‘lovchi" vazifasini bajarib, siljish kuchlarini bir tekis taqsimlashga yordam beradi. Xulosa. Anker o‘rnatilgan skvajinalar zamonaviy qurilish va muhandislikda ajralmas texnologiya bo‘lib, tog‘-kon sanoatida konstruksiyalarning ishonchliligi va xavfsizligini ta’minlashda hal qiluvchi ahamiyatga ega. Anker, skvajina va mahkamlovchi materialning o‘zaro murakkab ta’siri yuklamalarni samarali uzatishga imkon beradi. Ankerlarni mahkamlashda smolaning cho‘zilish va siljish mustahkamligini tahlil qilish quyidagi xulosalarni keltirib chiqaradi: Cho‘zilishga qarshilik: Smolaning cho‘zilish mustahkamligi anker tizimida ikkilamchi ahamiyatga ega bo‘lib, asosiy cho‘zilish yuklamasi ankerning o‘zi tomonidan qabul qilinadi. Smolaning asosiy vazifasi ankerni mahkamlash va yuklamalarni uzatishdir. Siljishga qarshilik: Smolaning siljish mustahkamligi anker tizimining umumiy barqarorligi uchun juda muhimdir. U ankerning siljishiga qarshi turishda va yuklamalarni atrofdagi jismga samarali tarqatishda hal qiluvchi rol o‘ynaydi. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №5/2025 33 Техника, технология и оборудование Ushbu tahlillar asosida, anker mahkamlash tizimlarini loyihalash va qo‘llashda smolaning ham cho‘zilish, ham siljish xususiyatlarini hisobga olish zarur. Ayniqsa, siljish yuklamalari yuqori bo‘lgan sharoitlarda smolaning sifati va to‘g‘ri qo‘llanilishi anker tizimining ishonchliligi va xavfsizligini kafolatlaydi. Kelgusi tadqiqotlarda smolaning turli xil ishlatish sharoitlaridagi (masalan, harorat, namlik, kimyoviy ta’sirlar) xususiyatlarini o‘rganish maqsadga muvofiq bo‘lar edi. Ushbu tizimlarning muvaffaqiyati loyihalashdagi aniqlik, materiallarni to‘g‘ri tanlash va o‘rnatish jarayonidagi yuqori sifat nazoratiga bog‘liq. Kelgusi tadqiqotlar anker tizimlarining seysmik faollik, agressiv muhit va uzoq muddatli yuklamalar ostidagi ish faoliyatini yanada chuqurroq o‘rganishga qaratilishi lozim. Adabiyotlar 1. Сидоренко А.А., Апарин А.Г., Дмитриев П.Н. Совершенствование методики расчета параметров анкерной крепи выработок угольных шахт в зонах влияния сближенных угольных пластов // Известия высщих учебных заведений. Горный журнал. (2022). 3: 82– 94 (In Russ.). DOI: 10.21440/0536-1028-2022-3-82-94 2. Suchowerska Iwanec A.M., Carter J. P., Hambleton J. P. Geomechanics of subsidence above single and multi-seam coal mining. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. (2016). 8 (3): pp. 304–313. Available from: https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2015.11.007. 3. Sui W., Hang Y., Ma L., Wu Z., Zhou Y., Long G., Wei L. Interactions of overburden failure zones due to multiple-seam mining using longwall caving. Bulletin of Engineering Geology and the Environment. (2015). 74: 1019–1035. Available from: https://doi.org/10.1007/s10064014-0674-9 4. Muminov R.O., Ruzibaev A.N., Juraev N.N., Ravshanov J.R., Kuziev D.A. Development of пластов на перспективных угольных шахтах Кузбасса. // Записки Горного института Горный журнал. (2017). 225: No 92. https://doi.org/10.18454/pmi.2017.3.292 6. Карсакова Н.З., Шеров К.Т., Абсадыков Б.Н., Сихимбаев М.Р., Туссупбекова Г.М. (2023). Вопросы совершенствования технологии обработки отверстий большого диаметра крупногабаритных деталей технологического оборудования. // Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан, Серия геологии и технических наук. (2), с. 126-133. DOI 10.32014/2023.2518-170X.287 Muminov Rashid Olimovich – texnika fanlari doktori, Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti “Muhandislik mexanikasi” kafedrasi professori. Tel.: +998-93-581-0028, +998-50-070-00-51 E-mail: rashid_81@mail.ru To‘xtaev Bobirjon Isomitdinovich – Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti “Muhandislik mexanikasi” kafedrasi katta o‘qituvchisi. Tel..: +998-93-518-24-22 E-mail: boburjont999@gmail.com Turabov Xamro Shaxriyorovich – Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti “Muhandislik mexanikasi” kafedrasi katta o‘qituvchisi. Tel..: +998-93-518-24-22 Kushimov Faxriddin – Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti “Muhandislik mexanikasi” kafedrasi katta o‘qituvchisi. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №5/2025 34