PROJEKT NR 2

OKREŚLENIE WIELKOŚĆI CIŚNIENIA STATYCZNEGO GÓROTWORU NA OBUDOWĘ WYROBISKA CHODNIKOWEGO

Temat: Obliczenia przeprowadzić należy metodami Protodiakonowa, Cymbariewicza, Bierbaumera i Sałustowicza. Wybrać wartość obciążenia Q oraz wielkość f strzałki spękań jako reprezentatywne i wybór uzasadnić. Narysować schematy obciążenia stropu dla każdej metody z zaznaczeniem wielkości obliczeniowej.

Wykaz wielkości	Wzór	Wynik	Jednostka
Nr porządkowy	Nr	20	[-]
Głębokość stropu wyrobiska	H=300+10*Nr	500	[m]
Szerokość wyrobiska	L=3+0,05*Nr	4	[m]
Wysokość wyrobiska	W=2+0,05*Nr	3	[m]
Ciężar objętościowy skał nadległych	γs=20+0,1*Nr	22	[KN/m^3]
Kąt tarcia skał stropowych	ρs=60+0,5*Nr	70	[^0]
Kąt tarcia wewnętrznego pokładu	ρo=40+0,5*Nr	50	[^0]
Współczynnik Poissona	ν=0,15+0,01*Nr	0,35	[-]
Dop. wytrz. skał stropowych na ściskanie	Rc=2	2	[KN/cm^2]
Dop. wytrz. skał stropowych na rozciąganie	Rr=0,1	0,1	[KN/cm^2]
Kohezja	C=	0	[-]
Współczynnik rozporu bocznego	λ=0,5	0,5	[-]

Sposoby obliczeń

- metoda Protodiakonowa

- metoda Cymbariewicza

- metoda Birbaumera

- metoda Saustowicza

1. Szkic

2. Obliczenia

1. Obliczenie ciśnienia statycznego górotworu na obudowę wyrobiska chodnikowego przy użyciu teorii Protodiakonowa,

- wsp. zwięzłości wg Protodiakonowa

f_p- wysokość strzałki sklepienia wg Protodiakonowa

L - szerokość wyrobiska

Obciążenie obudowy na 1mb

V- objętość skał w strefie spękań

Q- ciężar skał w strefie spękań

R- siła reakcji na obciążenie Q

γ_s - ciężar objętościowy skał stropowych

Naprężenie pionowe (maksymalne)

2. Obliczenie ciśnienia statycznego górotworu na obudowę wyrobiska chodnikowego przy użyciu teorii Cymbarjewicza

a - szerokość strefy spękań w ociosie

w - wysokość wyrobiska

ρ₀- kąt tarcia wewnętrznego skał ociosowych

f_c- wysokość strzałki sklepienia wg Cymbariewicza

L- szerokość wyrobiska

 wsp. zwięzłości wg Protodiakonowa

Q - ciężar skał w strefie spękań

R - siła reakcji obudowy na obciążenie Q

γ_s - ciężar objętościowy skał stropowych

Naprężenie pionowe (maksymalne)

3. Obliczenie ciśnienia statycznego górotworu na obudowę wyrobiska chodnikowego przy użyciu teorii Bierbaunera

R- reakcja obudowy

γ - ciężar objętościowy górotworu

L- szerokość wyrobiska

H- głębokość stropu wyrobiska

 - wsp. rozporu bocznego

σ_z - naprężenie pionowe

σ_x - naprężenie poziome

G - ciężar słupa skał ponad wyrobiskiem

γ_σ- ciężar objętościowy skał stropowych

T- siła tarcia na jednym z boków słupa skał ponad wyrobiskiem

ρ₀- kąt tarcia skał ociosowych

N- parcie na słup skał

4. Obliczenie ciśnienia statycznego górotworu na obudowę wyrobiska chodnikowego przy użyciu teorii Sałustowicza

p_z- pierwotne naprężenie pionowe

γ - ciężar objętościowy górotworu

H- głębokość

m- liczba Poisonna

R_r- wytrzymałość na rozciąganie

a - pionowa oś elipsy

L - szerokość wyrobiska

w - wysokość wyrobiska

b - pozioma oś elipsy

Q - ciężar skał w strefie spękań

R - siła reakcji obudowy na obciążenie Q

f_s- strzałka sklepienia wg Sałustowicza

σ_{z max} - naprężenie pionowe maksymalne

Zestawienie:

Teoria:	Protodiakonowa	Cymbariewicza	Bierbaumer'a	Sałustowicza
f [m]	1	1.456	-	0.225
[KN/m^2]	22	32.032	20.49	4.95

Łukasz Przejczowski

GiG III

1

Powierzchnia terenu

H

W

L

γ_s ρ_s R_c R_r  

ρ₀

pokład

Q

f_p

R=Q

W

L

Q

f_c

R=Q

W

a

L

T

T

G

H

σ_x

σ_x

σ_z

R

W

L

Q

R

Rr

f_s

M(1/2, w/2)

b/2

L

w

a/2