Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Способы расчета предохранительных целиков



Общепринятого способа расчета ширины предохранительного це­лика пока не имеется. Почти каждый исследователь предлагает свой способ расчета. При этом нагрузка на целик принимается как внеш­няя, поверхностная, различным образом распределенная. Вопрос же о распределении напряжений внутри самого целика обычно не рас­сматривается.

Простейшим расчетным приемом является принятие нагрузки на делик равной весу пород до дневной .поверхности и равномернорас- пределенной по целику (фиг. 54). Таким образом, расчет ширины целика В ведется на простое сжатие. Для нижнего сечения целика т— пк весу столба породы ABCD прибавляется вес самого целика. Получаемое результирующее напряжение сжатия не должно превос­ходить допускаемого для данной породы.

Изложенный способ был предложен для расчета целиков в виде отдельных столбов, междукамерных целиков и т. п. Однако.,опытные наблюдения не отвечают принимаемой в этом способе гипотезе о равномерном распределении по сечению целика веса столба выше­расположенных до поверхности пород. В частности, исследования прочности целиков угля, выполненные в последнее время на неко­торых английских рудниках, показали, что уголь в этих целиках (на глубине около 30 м) находился под значительно большим давлением, чем это можно было ожидать при данной глубине разработок.

Аналогичным по идее является способ расчета; ;целика, недавно предложенный [67]. Если целик в плане имеет форму круга радиу­сом г и предел прочности его породы на раздавливание—/?4, то предельная нагрузка на целик составит Q = nr*Rt. Она может быть

*

Представлена в виде веса столба породы rto форме кругового цилйй- дра с основанием ttr2 и высотою Н0. При этом

Высота цилиндра Нй превышает глубину расположения целика Н. Цилиндр может быть заменен равноценным ему по весу усеченным круговым конусом с радиусом верхнего основания rlt совпадающего

с дневной поверхностью, и с радиусом нижнего основания г. Если в — угол крайних' трещин, величина которого берется по данным опыта, то можно

составить следующих два уравнения: Н

Tj — Г ь >

Фиг. 54. Эскиз к расчету ши­рины междукамерного целика при равномерном распределе- ' иии напряжений. - Фиг. 55. Эскиз к расчету околоштрекового целика.

путем совместного решения которых находятся величины г и гъ т. е. раз­мер целика и отвечающий ему размер предохраняемой им площадки на днев­ной поверхности. Равномериораспреде- ленное давление на целик, равное весу породы в объеме усеченного конуса, принимаемое в данном и в подобных ему способах расчета, является, конечно, произвольным допущением.

Дальнейшим развитием указанных представлений, хотя и предло­женным по времени значительно раньше (М. М. Протодьяконов [68]), является лииейиое распределение давления на целик. Считается, что на целик, предохраняющий штрек (фиг. 55), приходится нагрузка, равная половине веса столба породы до поверхности, имеющего ос­нование, отвечающее пролету очистной выработки L.

Наибольшее удельное давление на краю целика, в точке т, при­нимается пропорциональным ширине целика В и коэфициеиту крепо­сти породы целика /, предложенному автором, и, таким образом, зависит от породы целика. По М. М. Пр'отодьяконову, это давление равно

p — afB,

где а — коэфициент пропорциональности, получаемый из опыта и равный 0,0745, если все величины выражены в килограммах и санти­метрах.




 

 


На другом краю целика, у штрека, й точке А, давление рйанЬ нулю, и таким образом, по автору, штрек не оказывает никакого влияния на целик

Рв
J i

Согласно условию, общая нагрузка на целик составляет:

ос/82

откуда и определяется искомая ширина целика В.

В. Д. Слесарев развивает решение задачи дальше [69]. Вопрос о ширине целика он связывает с вопросом о влиянии одной выработ­ки на соседнюю дру­гую, рассматривая вна­чале задачу об опор- / i ном давлении для од­ной выработки(фиг.бб).

Опорное давление, приходящееся на каж­дую из стенок выра­ботки, равно половине веса столба породы вы­сотою Н и с основа­нием L. Это давление распределяется по за- ~

кону равнобокой ги­перболы, отнесенной к осям прямоугольных координат с началом [4]

в центре сечения вы- . .. _ „ ,,

,, ______ „„„„„ Фиг. 56. Распределение напряжений-в стенке выработки

работки и направлен- v т равнобокой гиперболе,

ным, как показано на фиг. 56.

Расстояние 5, на которое распространяется опорное давление, определяется с помощью некоторого угла а. Под этим углом равнодействующая веса пород и бокового их сопротивления встре­чает пласт. При этом расстояние s оказывается в два раза боль­шим для пород связных (с временным сопротивлением простому растяжению чем для пород несвязных (с углом внутреннего тре­ния (?). В первом случае

+ ft

2 L

tga-—

•2Kl

и во втором

tga г


 

 


I

и, таким образом, расстояние s, на которое передается опорное да*- ление, равно для пород связных:

2 HRj

и для пород несвязных:

_ tg»(~-

4 L

Из условия прохождения кривой распрёдёлёния опорной нагрузка через точку А с координатами и -|-(фиг. 56) уравнение

'равнобокой гиперболы принимает вид:

и, таким образом, распределение нагрузки по АС оказывается извест­ным.

В дальнейшем автор из условия равенства заштрихованной на

ML,

фиг. 56 площади величине 7 —g— находит значение наибольшего

удельного давления в точках между А и С, считая этим задачу оп­ределения напряжений в опоре (целике) законченной.

С помощью кривой распределения опорного давления можно уста­новить степень влияния одной выработки на соседнюю другую По­строив такие кривые для двух соседних выработок, можно установить путем суммирования опорных давлений от этих выработок распре­деление давления на целик.

Изложенный способ включает ряд необоснованных допущений. Это — определение расстояния s с помощью угла я, принятие распре­деления опорного давления по равнобокой гиперболе, отнесение последней к произвольно выбранным осям и др.

Кроме приведенных способов расчета целиков, разными авторами были предложены расчетные эмпирические формулы, графики опре­деления размеров целиков и т. п. •




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.