Расчет параметров статистической обработки результатов измерений определенных механических характеристик горных работ

Страницы работы

5 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Министерство общего и профессионального

образования РФ

Санкт-Петербургский Государственный

Горный институт им. Г.В.Плеханова

(технический университет)

Кафедра РМПС

Дисциплина: Геомеханика

Расчетно-графическая работа N2

″ Расчет параметров статистической обработки результатов измерений определенных механических характеристик горных работ ″

Выполнил:               студент гр. ТПП-96-2 Окунев В.Ю.

Проверил:                        профессор   Ковалев О.В.

Санкт-Петербург

1999 год


ЗАДАНИЕ 5. Оценка состояний горных пород в призабойных зонах горных выработок с использованием заданных “паспортов прчности” горных пород.

Прочность горных пород, особенно в окрестности выработок, в достаточной степени отражена в т.н. “паспорте прочности”, т.е. геометрическом месте точек, отвечающем некоторой огибающей кругов Мора, построенных для соответствующих напряжённо-деформированных состояний пород. Такая огибающая отвечает “предельному” состоянию породы - точки лежащие выше характеризуют её разрушение, ниже - отсутствие возможности такового для данной породы.

Для произвольной площадки, фиксированной в плоскости некоторой нормалью n”, на которой действуют нормальное sn и касательное tn напряжения (см. рисунок 5.1).

 


Круг Мора и указанные напряжения (нормаль к площадке “n” составляет угол “a” с направлением “s1) могут быть интерпретированы графически (при “заданных” “s1”, “s3” и “a”) - см. рис. 5.2.

Эти же параметры (sn” и “tn) рассчитываются по зависимостям:

(5.2)

 


Линеаризованный (упрощённый) “паспорт прочности” горной породы аналитически описывается прямой вида:

[t]=k+tgr×s

(5.3)

где: к - коэффициент сцепления (кгс/см2; МПа) конкретной породы;

r - угол внутреннего трения (град) конкретной породы;

[t] - значение предельного касательного напряжения в породе при действующем нормальном напряжении s”.

Осреднённые значения колебаний параметров “к” и “r” для пород пластовых (угольных) месторождений приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1.

Породы

sсж,

Параметры паспорта прочности

МПа

к, (кгс/см2)

r, (град)

слабые

25¸30

50¸60

25¸30

Вмещающие

средней прочности

40¸80

80¸160

25¸30

породы

прочные

80¸120

160¸240

25¸30

весьма прочные

> 120

>240

25¸30

Угли

твёрдые пачки

10¸20

15¸40

20¸40

Отметим ещё раз, что условия разрушения породы при известной её характеристике [в данном случае, заданной в форме (5.3)] будет иметь место когда какой-либо круг напряжений (Мора) коснётся указанной огибающей (характеристики).

Оценочные величины главных напряжений в массиве горных пород, окружающем выработки, условно соответствуют:

150 £ s1 £ 800 (кгс/см2); 15 £ s1 £ 80( МПа);

40 £ s3 £ 200 (кгс/см2);  4 £ s3 £ 20( МПа).


Решение:

Оценить состояние пород (устойчивое, неустойчивое, предельное) в исследуемой призабойной “точке” массива при заданных: “паспорте прочности” пород и действующих здесь напряжениях. Имеется в виду несущественная роль компоненты напряжений s2, ориентированной нормально к контуру окружающего выработку массива. Заданы, следовательно, компоненты Тн: s1  и s3   (s1 > s3 ).

В частности, заданы: к = 4 МПа; r = 250; s1 = 60 МПа;  s3 = 20 МПа.

Находим.

1. По формулам (5.2) определим:

 

По формуле (5.3) для s = sn = 34.2 МПа  определится величина t” (для заданной породы т.е. при к =4 МПа; r = 250):

[t] = 4 + tg(250)×34.2 @ 19.94 МПа.

Следовательно: [t] > tn (18.13 < 19.94), т.е. имеет место “разрушение” породы “в точке”.

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Геомеханика
Тип:
Расчетно-графические работы
Размер файла:
60 Kb
Скачали:
0