Угли маркшейдерский мониторинг геомеханических процессов в условиях золоторудного месторождения кызылалма диссертация на соискание академической степени магистра

Распределение напряжений вокруг горизонтальной выработки (упругая задача)

жүктеу/скачать 4.42 Mb. бет 19/27 Дата 04.04.2023 өлшемі 4.42 Mb. #471699 түрі Диссертация

3.4. Распределение напряжений вокруг горизонтальной выработки (упругая задача) Проведение выработки вызывает перераспределение первичного поля напряжений из-за «мгновенной» упругой деформации массива. В общем случае характер образующегося поля напряжений вокруг выработок зависит от совокупного действия многих факторов, которые можно разделить на несколько групп. Первую группу факторов составляют пространственно-геометрические параметры рассматриваемых выработок. К ним следует отнести форму и размеры поперечного сечения, соотношение длины, ширины и высоты выработки, близость соседних параллельных и наличие пересекающих выработок и др. Ко второй группе относятся деформационные характеристики пород, находящихся в непосредственной близости от контура выработки, поскольку именно эта часть массива воспринимает дополнительные нагрузки при проведении выработок. Третья группа факторов охватывает особенности естественного поля напряжений в нетронутом массиве, т.е. до проведения выработки. Четвертую группу факторов составляют характеристики воздействий на породы вокруг выработки в процессе ее проходки и эксплуатации. Определение напряженного состояния пород вокруг выработки сводится к вычислению компонент напряжений и перемещений вокруг некоторой полости, находящейся под действием объемных и поверхностных сил. Так как протяженность выработки (длина) во много раз превышает ее ширину и высоту, объемная задача может быть сведена к плоской, т.е. к рассмотрению распределения напряжений лишь вокруг поперечного сечения выработки. Как известно, закономерность распределения напряжений вокруг горизонтальной выработки, находящейся на глубине более двух ее диаметров, описывается с помощью задач упругого равновесия. Напряженное состояние нетронутого массива считается постоянным. Рассмотрим длинную горизонтальную выработку, пройденную в однородном и изотропном породном массиве на глубине Н от поверхности. Поперечное сечение выработки имеет круговое очертание с радиусом R0. Объемный вес вмещающих пород - γ. К контуру выработки приложена распределенная нагрузка р0, равная отпору крепи. Полагаем, что уровень напряжений в породном массиве зависит только от величин Н и γ и не превосходит прочности горных пород, т.е. напряжения и деформации являются упругими. Физической моделью такой породной среды является модель Гука. Будем полагать, что фактическое влияние выработки на породный массив является локальным. Кроме того, С.Г. Михлиным доказано, что в том случае, если глубина заложения выработки Н превышает 10R0, собственный вес горных пород можно не учитывать, а его действие следует заменить, приложив распределенную нагрузку интенсивностью γН к границам исследуемой невесомой области. Поскольку рассматривается длинная выработка, то задача определения компонентов напряжений в произвольном, достаточно удаленном от краев, сечении сводится к типу рассмотренных выше задач с плоской деформацией. Расчетная схема к решению задачи показана на рис. 3.4. жүктеу/скачать 4.42 Mb. Достарыңызбен бөлісу: