- Tytuł:
-
Express-Method for Determination of Rock Heaving Parameters
Ekspresowa metoda wyznaczania parametrów wypiętrzania skał - Autorzy:
-
Shashenko, Oleksandr
Sobczyk, Jacek
Shapoval, Volodymyr
Konoval, Volodymyr
Barsukova, Sofiia - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/2200997.pdf
- Data publikacji:
- 2023
- Wydawca:
- Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
- Tematy:
-
excavation
Mohr-Coulomb strength criterion
strength criterion O. Shashenko
rock heaving
arched effect
rock pressure
wyrobisko
kryterium wytrzymałościowe Mohra-Coulomba
kryterium wytrzymałościowe O. Shashenki
wypiętrzanie skał
efekt łukowy
ciśnienie skał - Opis:
-
Purpose. The problem of determining the contours of the area in which rock heaving occurs is important in the design of underground excavations. The solution of such problems is usually performed either in an elastic-plastic formulation using numerical methods, or using semi-empirical methods, which, as a rule, form the basis of regulatory documents. When writing this article, an attempt was made to use the approach described in work Determining the parameters of a natural arch while forming support load of a horizontal roadways to find answers to such questions: is it possible under these conditions to heave rock at all; what are the outlines of the heaving area. Theoretical studies of geomechanical processes occurring in the vicinity of horizontal excavations using analytical and numerical mathematical methods. Analysis and generalization of the results of theoretical studies. Simple analytical dependencies are obtained that allow calculating the boundary of the base area in which rock heaving occurs and the stability coefficient of this area. As a stability coefficient, it is proposed to use the ratio of the projection onto the vertical axis of the forces holding the heaving rock mass to the projection of the forces that shift this mass. It has been established for the first time that the maximum depth under the excavation, where the heaving of the rock occurs, is directly proportional to its strength, calculated using the strength criterion of O. Shashenko, multiplied by half the width of the excavation and inversely proportional to the specific adhesion of the rock. It was also established for the first time that the coefficient of rock stability in the area of its heaving is directly proportional to its strength, calculated using the strength criterion of O. Shashenko, and back - to rock pressure at the calculated depth. The results obtained in the course of this work make it possible, using mathematical methods, to perform: forecast of the stability of horizontal excavations in the area of rock heaving, taking into account the depth of the excavation, its geometric dimensions, specific gravity and strength properties of the rock; the boundaries of the rock heaving area, taking into account the depth of the excavation, its geometric dimensions, specific gravity and strength properties of the rock.
Problem określenia konturów obszaru, w którym występuje wypiętrzanie skał, jest istotny w projektowaniu wyrobisk podziemnych. Rozwiązanie takich problemów jest zwykle wykonywane albo w preparacie sprężysto-plastycznym metodami numerycznymi, albo metodami półempirycznymi, które z reguły stanowią podstawę dokumentów regulacyjnych. Pisząc niniejszy artykuł, podjęto próbę wykorzystania podejścia opisanego w pracy: Determining the parameters of a natural arch while forming support load of a horizontal roadways do znalezienia odpowiedzi na następujące pytania: czy w tych warunkach w ogóle możliwe jest wypiętrzanie skał; jakie są kontury wypiętrzania obszaru. Zastosowano następujące metody: teoretyczne badania procesów geomechanicznych zachodzących w sąsiedztwie wyrobisk poziomych z wykorzystaniem analitycznych i numerycznych metod matematycznych; analiza i uogólnienie wyników badań teoretycznych. Otrzymano proste zależności analityczne pozwalające na obliczenie granicy obszaru bazowego, w którym występuje wypiętrzanie skały, oraz współczynnika stateczności tego obszaru. Jako współczynnik stateczności proponuje się przyjąć stosunek rzutu na oś pionową sił utrzymujących falujący górotwór do rzutu sił przesuwających ten masyw. Po raz pierwszy ustalono, że maksymalna głębokość pod wyrobiskiem, na której występuje wypiętrzanie skał, jest wprost proporcjonalna do jej wytrzymałości, obliczonej według kryterium wytrzymałościowego O. Szaszenki, pomnożonej przez połowę szerokości wyrobiska, i odwrotnie proporcjonalna do przyczepności właściwej skały. Po raz pierwszy ustalono również, że współczynnik stateczności skały w obszarze jej wypiętrzania jest wprost proporcjonalny do jej wytrzymałości, obliczonej za pomocą kryterium wytrzymałościowego O. Szaszenki, i odwrotnie – do ciśnienia na obliczonej głębokości. Uzyskane w toku pracy wyniki pozwalają, metodami matematycznymi, na wykonanie: prognozy stateczności wyrobisk poziomych w rejonie wypiętrzenia skał z uwzględnieniem głębokości wyrobiska, jego wymiarów geometrycznych, ciężaru właściwego i właściwości wytrzymałościowych skały; granic obszaru falowania skał z uwzględnieniem głębokości wyrobiska, jego wymiarów geometrycznych, ciężaru właściwego i właściwości wytrzymałościowych skały. - Źródło:
-
Inżynieria Mineralna; 2023, 1; 113-118
1640-4920 - Pojawia się w:
- Inżynieria Mineralna
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł