CC BY
23
СЕМИНАР 1
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА - 98" МОСКВА, МГГУ, 2.02.98 - 6.02.98
А.Н. Воробьёв, А.В. Хрущёв, студ, К.И. Ашим студ., Московский государственный горный университет
Расчет междукамерных целиков и кровли камер в виде неразрезной балки на жестких опорах
Существующие практические
методы расчета целиков основываются на представлении породного массива либо в виде сыпучей несвязной среды, когда давление на целик определяется полным весом столба пород (гидростатический закон), либо в виде жесткопластической среды с образованием над выработанным пространством свода давления, когда нагрузка на междукамерные целики определяется весом пород в подсводовой части массива.
На предыдущем симпозиуме был сделан доклад по методу расчёта пролёта камер, междукамерных и барьерных целиков на основе теории арочных систем. Недостатком данного метода является не учёт взаимодействия междукамерных и барьерных целиков, что не отражает реального процесса в массиве и снижает достоинства данного метода.
В связи с изложенным был разработан метод расчёта, позволяющей учесть данное взаимодействие. Пролёты камер в этом методе рассматривались в виде пролётов неразрезной балки, а жёсткими опорами служили междука-мерные целики.
Соединение с барьерными целиками считалось жёстким. Для
общности расчёта, когда балку можно считать длинной, она принималась пяти-пролёт-ной. Нагрузка на балку задавалась весом надсводовой части. При этом высота свода принималась равной 1/4 от L - ширины очистного пространства. Такая величина принималась из условия наибольшей устойчивости свода, что было ранее теоретически, доказано проф. Воробьёвым А.Н.
Нагрузка принималась равномерной по её наибольшему значению и приближенной к своду обрушения - ступенчатой. И в том и другом случае на основе уравнений трёх моментов были получены эпюры изгибающих моментов, построены эпюры поперечных сил и реакций опор - усилий в междукамерных целиках.
Данные эпюры показали неравномерную загруженность как пролётов камер, так и целиков с увеличением с центру очистного пространства, если нагрузку считать неравномерной и абсолютно одинаковую загруженность, если нагрузку считать равномерной. Последнее связано с тем, что балка приближается к длиной с симметричным загружением. Полученные реак-
ции опор являются расчётными усилиями для целиков. Их расчётная ширина для условий типа Джезказгана изменяется от 2.33 м у барьерных целиков до 4.25 м к центру очистного пространства.
Пролёты камер рассчитываются следующим образом. Из условия наибольшего найденного изгибающего момента и реальной прочности вмещающих пород на контуре камер решается обратная задача и находится высота эквивалентной балки. Если данная высота выходит за рамки 1/10 пролёта камеры, т.е. она не является тонкой, то необходимо повысить прочность кровли камер. Это можно сделать. например, анкерным креплением с закреплением анкеров по всей длине цементным раствором или химическим составом.
Таким образом, полученные в комплексе решения позволяют без использования сложного и не доведённого до практического применения аппарата механики сплошной среды, достаточно точно определить параметры целиков и камер с минимумом исходных данных о руде и вмещающих породах.
© А.Н. Воробьёв, А.В. Хрущёв, К.И. Ашим
