Obliczenie grubości obudowy szybowej

Temat:

W osi otworu wiertniczego, w profilu jak na rysunku, ma by

ć

przebity szyb o

ś

rednicy

φ

. Obliczy

ć

i zestawi

ć

graficznie

ci

ś

nienie na obudow

ę

szybu panuj

ą

ce na poszczególnych

gł

ę

boko

ś

ciach oraz grubo

ść

tej obudowy je

ż

eli napr

ęż

enie

dopuszczalne dla materiału obudowy wynosi k

c

. Wła

ś

ciwo

ś

ci

dla poszczególnych warstw skalnych przyj

ąć

orientacyjnie z

literatury.

Średnica szybu w wyłomie

m

2

,

4

=

Φ

Głębokość szybu

H=480 m

Naprężenia dopuszczalne

Kc= 490









2

cm

kN

=4900













2

m

kN

Nr.

warstwy

i

Głębokość

spągu [m]

Warstwa

Ciężar

obj.

[

]

3

/

m

kN

γ

Wsp.

rozpierania

ω

1

50

Glina zwięzła

20

0,12

2

75

Łupek piaszczysty

28

0,02

3

162

Piaskowiec o lepiszczu ilastym

18,5

0,07

4

182

Kurzawka

22

0,50

5

208

Łupek ilasty

28

0,12

6

318

Wapień dolomitowy

17

0,02

7

342

Łupek piaszczysty

28

0,01

8

359

Dolomit kruszconośny

28

0,01

9

383

Wapień krystaliczny

27

0,003

10

420

Piaskowiec

21

0,01

11

423

Węgiel

12,7

0,12

12

720

Łupek piaszczysty

28

0,01

Warto

ś

ci te zaczerpni

ę

to z:

Sałustowicz – Zarys Mechaniki Górotworu
Lambe – Mechanika Gruntów

1.Wyznaczenie Psz max.

ω

γ

⋅













=

∑

−

=

1

1

'

i

i

i

st

H

Psz

-Psz przy stropie warstwy i

ω

γ

⋅













=

∑

=

i

i

i

sp

H

Psz

1

'

-Psz przy spągu warstwy i

[ ] [

]









=









⋅

=

⋅

⋅

=

2

3

m

kN

m

m

kN

H

Psz

i

ω

γ

max

)

)(

(

Psz

Psz

sp

st

i

>

Warstwa

i

Miąższość

warstwy

[ ]

m

H

i

[

]

2

/ m

kN

H

i

⋅

γ

(

)

[

]

2

/ m

kN

H

i

i

∑

⋅

γ

[

]

2

/

)

(

m

kN

st

Psz

i

[

]

2

/

)

(

m

kN

sp

Psz

i

1

50

1000

1000

0

120

2

25

700

1700

20

34

3

87

1609,5

3309,5

119

231,67

4

20

440

3749,5

1654,75

1874,75

5

26

728

4477,5

449,94

537,30

6

110

1870

6347,5

89,55

126,95

7

24

672

7019,5

63,475

70,20

8

17

476

7495,5

70,195

74,96

9

24

648

8143,5

22,4865

24,43

10

37

777

8920,5

81,435

89,21

11

3

38,1

8958,6

1070,46

1075,03

12

77

2156

11114,6

89,586

111,146

Psz max - działające na spągu warstwy 4 (kurzawka) -

1874,75









2

m

kN

W dalszych obliczeniach przyjmujemy

Pszmax=Psz

2. Obliczenie grubości obudowy szybu metodą Serlo

Kc

Psz

R

t

s

=

-dla średnicy w wyłomie

Psz

Kc

Psz

r

t

s

−

=

-dla średnicy w świetle

m

R

1

,

2

2

=

Φ

=

m

t

s

8

,

0

4900

1874,75

1

,

2

=

=

[ ]

m

m

kN

m

kN

m

t

s

=

=

2

2

3. Obliczenie grubości obudowy szybu metodą Lame’go















−

−

=

Kc

Psz

Kc

R

t

l

2

1

-dla średnicy w wyłomie















−

−

=

1

2Psz

Kc

Kc

r

t

l

-dla średnicy w świetle

m

t

l

092

,

1

4900

75

,

1874

2

4900

1

1

,

2

=















⋅

−

−

=

Wymagana grubo

ść

obudowy wynosi:

t

(S)

= 0,8 [m] - wg metody Serlo

t

(L)

= 1,092 [m] - wg metody Lame’go

500

0

1000

1500

2000

0

500

1000

1500 2000

Wykres ciśnień

poziomych

Skala pionowa (1:3000)

Glina zwięzła

Łupek piaszczysty

Piaskowiec

o

lepiszczu

ilastym

Kurzawka

Łupek

ilasty

Wapień

dolomitowy

Łupek piaszczysty

Dolomit kruszconośny

Wapień krystaliczny

Piaskowiec

Węgiel

Łupek

piaszczysty

Pszmax

50

75

162

182

208

183

342

359

383

420

423

480