Методические указания к выполнению курсового проекта по предмету «Горное дело» раздела «Проведение и крепление горных выработок»
Оценка напряженного состояния пород, расчет параметров
жүктеу/скачать 0,72 Mb.
|
Самоход
| 2.4 Оценка напряженного состояния пород, расчет параметров
устойчивости и выбор крепи На контуре горизонтальной и наклонной выработок в массиве упругих пород напряженное состояние вне зоны влияния очистных работ, крупных пустот и тектонических трещин определяется величиной максимальных сжимающих (для боков) и минимальных растягивающих напряжений в кровле: для боков σmax = К1γН, Па (33) для кровли σmax = К2λ1γН, Па (34) где К1 и К2 – коэффициенты концентрации сжимающих и растягивающих напряжений; λ1 – коэффициент бокового распора. В выработках прямоугольно-сводчатой формы: для пород с f > 12 К1 = 2, К2 = 0,4 для пород с f ≤ 12 К1 = 2, К2 = 0,3. Коэффициент бокового распора определяется по формуле: λ1 = μ/(1-μ), (35) где μ – коэффициент Пуассона. Коэффициент Пуассона устанавливает отношение между поперечной εd и продольной εl относительными деформациями: μ = εd/εl. Для большинства горных пород μ колеблется в интервале от 0,15 до 0,35. В вертикальных выработках максимальные вертикальные напряжения на стенке: σmax = К3γН, Па (36) где К3 = 3 - коэффициент концентрации сжимающих напряжений на протяженных участках выработки; К3 = 6 на сопряжениях с горизонтальными выработками. Минимальные сжимающие напряжения в горизонтальной плоскости для выработок круглой формы поперечного сечения: σmin = К4λ1γН, Па (37) где К4 =2 - коэффициент концентрации напряжений. Минимальные растягивающие напряжения в вертикальных выработках прямоугольной формы поперечного сечения: σmin = К5λ1γН, Па (38) где К5 = 1 - коэффициент концентрации растягивающих напряжений. Контур выработки можно считать устойчивым, если действующие на контуре напряжения не превышают прочности массива на сжатие Rсж и растяжение Rр, т. е. должны соблюдаться условия: nб = > 1; (39) nк = > 1, (40) где nб, nк – запасы прочности (устойчивости). Если запасы прочности массива 1<(nб и nк)<4 , то стенки выработки относительно устойчивы, но требуется крепь, если nб и nк ≥ 4 - крепь не требуется. Для выбора типа крепи в горизонтальных и наклонных выработках рассчитываются параметры устойчивости. Пу = (41) Близкий параметр устойчивости принят для выбора крепи в Типовых паспортах крепления горных выработок для рудников цветной металлургии (табл.1). Если Пу ≤ 0,05 – крепь не требуется. Таблица 1 - Выбор типа крепи в зависимости от значения Пу
Для выбора типа крепи в вертикальных горных выработках определяется критерий устойчивости пород С = , (42) где kсб- коэффициент воздействия на ствол других выработок; для протяженных участков kсб = 1, для сопряжений kсб = 1,5; Нр- расчетная глубина рассматриваемого участка от поверхности (Нр = Нk, здесь k = 1,5 для районов, подверженных движениям земной коры и в зонах тектонических нарушений; в других случаях k = 1); kα- коэффициент влияния угла залегания пород: для горизонтально залегающих пород kα =1, в остальных случаях kα следует принимать из выражения kα = 1 / (1+0,5 sin α), (43) где α – угол залегания пород, градус. По критерию устойчивости оценивают состояние устойчивости пород и принимают категорию устойчивости согласно табл.2. Таблица 2 - Оценка состояния устойчивости пород
На протяженных участках ствола с жесткой армировкой, а также для участков сопряжений в породах I, II и III категорий устойчивости при отсутствии воздействия очистных работ рекомендовано применять, как правило, монолитную бетонную крепь и бетон не ниже М200. В породах I категории устойчивости бетонная крепь принимается без расчета по табл.3. В породах II и III категорий устойчивости толщину бетонной крепи устанавливают расчетом, но она должна быть не менее величин, указанных в табл.3. Таблица 3 Зависимость толщины монолитной бетонной крепи от глубины
жүктеу/скачать 0,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||