Стекло_Steclo

Стул_Sofa

 

Диван_Sofa

Sofa

 

Стульчик_Sofa

You are here Новости Определение допустимого пролета незакрепленных выработок

Определение допустимого пролета незакрепленных выработок

Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

Пролет незакрепленных выработок

Запредельное деформирование и разрушение породных массивов наблюдается прежде всего в кровле выработок. Разрушение кровли выработок реализуется практически всегда, если не сразу после обнажения кровли, то со временем по мере снижения прочности обнаженных пород. Однако масштабы этого разрушения могут быть различными: в одних случаях разрушение реализуется в виде незначительного «шелушения» кровли, не нарушающего нормальной эксплуатации выработки в незакрепленном состоянии, т. е. не нарушающего устойчивости кровли и выработки; в других случаях разрушение приобретает такие масштабы, что приводит к потери устойчивости кровли и выработки в целом.

В таких случаях единственным мероприятием по снижению масштабов разрушения является ограничение пролета кровли выработки. Таким образом, конечной целью расчета кровли выработок является определение их допустимого пролета по соображениям безопасности. В соответствующей литературе эта задача известна как задача о допустимом пролете незакрепленной горной выработки.
Для решения задачи требуется анализ процессов разрушения кровли выработок. Разнообразие горно-геологических ситуаций затрудняет разработку универсальной модели процессов разрушения кровли. Вместе с тем натурные наблюдения показывают, что обычно реализуются два механизма разрушения кровли: в тонкослоистых неоднородных массивах разрушение кровли реализуется в виде формирования локальных областей мелкоразрушенных пород с последующим вывалообразованием. масштабы или размеры которого определяют устойчивость кровли; в крупнослоистых породных массивах (например, слой непосредственной и основной кровли) разрушение реализуется в виде трещинообразования и отслоения породных блоков, размеры которых характеризуют устойчивость кровли. Возможны такие случаи, когда оба механизма разрушения кровли реализуются одновременно. Остановимся более подробно на модельном представлении и качественной оценке геомеханических процессов, соответствующих первому механизму разрушения кровли.
При рассмотрении первого механизма разрушения основным количественным параметром является объем вывалообразованпя, а критерием устойчивости кровли — требование, чтобы расчетный объем вывалообразованпя не превосходил допустимый объем вывалообразованпя, назначаемый по условиям безопасности эксплуатации выработки.
Расчетный объем вывалообразованпя определяется механическими свойствами породного массива, его начальным напряженным состоянием, технологией сооружения и геометрическими размерами выработки.
Вывалообразование в горных выработках в рамках первого механизма разрушения обычно развивается по следующей схеме: разрушение на контуре выработки — распространение разрушения в глубину породного массива — образование области разрушенных пород — ее обрушение под действием собственного веса горных пород в выработанное пространство.
Разрушение на контуре выработки следует ожидать в пределах тех участков контура, где действующие сжимающие или растягивающие напряжения (по нормальным к контуру площадкам) превосходят прочность горных пород соответственно на одноосное сжатие или растяжение. При буровзрывной выемке пород, когда контур выработки имеет технологические неровности, на участках впадин (положительная кривизна контура) наблюдается концентрация сжимающих напряжений, а на участках породных выступов (отрицательная кривизна контура) — деконцентрация сжимающих и появление растягивающих напряжений, которые представляют особую опасность, так как прочность горных пород на растяжение обычно в десять раз меньше прочности на сжатие. При комбайновой выемке пород, когда контур выработки имеет «гладкое» проектное очертание, сжимающие напряжения концентрируются в угловых точках выработки, а растягивающие — в середине пролета кровли.
Необходимо подчеркнуть, что разрушение пород на контуре выработки приводит к изменению кривизны контура и, следовательно, к перераспределению напряжений, что является причиной дальнейшего развития процесса разрушения. Так, разрушение горных пород от концентрации сжимающих напряжений в вершинах впадин, ограничивающих с двух сторон породный выступ, приводит к появлению растягивающих напряжений на выступе и его разрушению. При разрушении выступа две соседние впадины сливаются и образуется одна большая впадина с увеличенным участком концентрации сжимающих напряжений, что является причиной ее дальнейшего разрушения. Аналогичным образом на «гладком» контуре разрушение от сжимающих напряжений начинается в угловых точках выработки. При этом увеличивается концентрация растягивающих напряжений в середине пролета кровли и разрушение начинается на этом участке, что в свою очередь вызывает перераспределение растягивающих напряжений и последующее разрушение на участках, отстающих на одну четверть пролета от боков выработки.
Процесс разрушения контура кровли продолжается до тех пор, пока контур не занимает такое очертание в массиве, что условие прочности соблюдается по причине малых действующих напряжений или по причине высокой прочности самих горных пород.
Описанная форма разрушения наблюдается в том случае, если разрушенная порода сразу отслаивается от массива, не создавая реактивного сопротивления перемещениям вновь образовавшегося контура в выработку. Иными словами, если разрушение рассматривается только на контуре в условиях одноосного сжатия или растяжения (нормальное напряжение по продольной оси выработки при этом обычно не учитывается).
В действительности, часто реализуется такая форма разрушения: в приконтурном породном массиве образуется область, заполненная разрушенной породой, создающей реактивное сопротивление перемещениям неразрушенного массива. В этом случае разрушение происходит в условиях объемного напряженного состояния, и количественная его оценка может быть получена, например, с использованием условия прочности Мора, когда ответственными за разрушение будут касательные или растягивающие напряжения. Образовавшаяся таким образом область разрушенных пород в кровле выработки будет сохраняться до тех пор, пока силы собственного веса не превосходят сил сцепления разрушенных пород. При нарушении этого условия происходит вывалообразование.
Необходимо заметить, что две описанные формы разрушения кровли реализуются, как правило, одновременно. Поэтому рассмотренная качественная картина вывалообразованпя представляется весьма сложной при ее математическом описании. В настоящее время разработаны и применяются при проектировании выработок упрощенные модельные представления процесса вывалообразованпя, позволяющие получить достаточно надежные количественные оценки.

__________________________

Смотрите также: Источник: artlife.rv.ua

Похожий материалСамые интересныеСлучайный выбор

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Контактная информация

Компания "MaLiViCe"

  • Адресс: г. Москва
  • Email: company@malivice.ru

Строительство от А до Я