книги / Сдвижение горных пород и земной поверхности при разработке месторождений полезных ископаемых

m e

— f e - e b f u e l f r )

.

/

-

внеш няя

н а г р у з к а ;

В

-

ширина

з а г р у з к и ;

Г

-

объемный

в е с .

Д ал ее п о в е р х н о с т ь

скольж ен и я и м еет

ви л п л авн о й

к р и в о й ,

п р о в е ­

денной

р ад и у со м

#

и з

точ ки

0 .

Для

п о л у чен и я

п е в т р а

окруж ное

ти и з

точки

Л /

провопим

линию

Л

^

пол

у гл о м

/ f

= 4 5 ° -

%

к в е р т и к а л и

и

к

э то й

линии

в о с с т а н а в л и в а е м

п е р п е н д и к у л я р .

Д уга

окруж ности о гр а н и ч е н а

с п р а в а

линией

O J)f

,

а

с л е в а

ли н и ей

о тк л о н ен н о й о т в е р т и к а л и ОХ в л е в о на у г о л

(д л я

р а с с м а т р и в а е м о го с л у ч а я

f l

) .

Из

то ч ки

п ер п ен д и к у ляр н о

р ад и у су 6Л{/

провопим

линию

f к о т о р а я

п е р е с е к а е т

линию

от

к о с а

под

углом

/ * .

Коэффициент

з а п а с а у с т о й ч и в о с т и

о п р е д е л я е т с я

к а к

о тн о ш ен и е'

уп ерж иш ш лих

я

сляи ган щ и х

с и л ,

и с п о л ь зу я

принцип

с у п е р п о зи ц и й ,

с о г л а с н о

котором у

сдвигаю щ ие

и

улерживагацие

силы

н агр у ж ен н о го

от

к о с а

о п р ед ел яю тся

сум м ированием

сдви гавш и х

п удерживаю щ их

сил

от

с о б с т в е н н о г о

в е с а

св о б о д н о го

о т к о с а

и

внеш ней

н а г р у з к и .

Нормальные

п

к а с а т е л ь н ы е

составляю щ ие

напряж ений

в

любой

то ч ­

ке п о в е р х н о с ти

ско л ьж ен и я

для

i

- т о г о

б л о к а

о п р е д е л я е т с я

п о

из

вестны м формулам м ехан и ки

сплош ной

с р е д и

е , - = Г - Н , ■ С б ! г в (

»

г - j

г - н - - ш е е , - .

( 2 )

Полные

величины

норм альны х

и

к а с а т е л ь н ы х

си л

о п р е д е л я е т с я

ин­

тегр и р о в ан и ем

вы раж ения

( 2 )

по в с е й

п о в е р х н о с ти

с к о л ь ж е н и я .

Для

о п р е д ел е н и я

составляю щ их

и

Г

о т

д е й с т в и я внеш ней

н а гр у зк и

д л я

каж дой п о в е р х н о с ти

с к о л ь ж е н и я ,

н ап р и м ер ,

то ч к и

4 Î

,

о п р ед ел яем о й

полярными

ко о р д и н атам и

В

и

4 ’

»

н еобходи м о

з н а т ь

f / к

Çt-

(р и с . Т ) .

Если

п о в е р х н о с т ь ск о л ьж ен и я

(линии

I )

н а ч и н а е т с я

п р а в е е

оси

симм етрии

Л Г

,

то

У '(л р а б )

В * Я s i n 0 j — В co s f t ;

(3 )

B P

-

j h

(n p a e )

•

P

9( (/ip a ij~

C f

(4 )

г д е

P

- м а к е ш /зл ь н я я

п о г р у з к а ,

п р и х о д ящ аяся на

Ы

' .

Если

п о в е р х н о с т ь

ск о л ьж ен и я

'л и н и я

!!)

п р о х о д и т

с л о в а

о т

оси

сим м етрии

J J P

, то

*

~

C0J>c o s a ^

*" ~ ^ Л/1В

+ М & - fic o s /f i $ < x + - { 8 s jty a t

;

( 1 5 )

г \

Н ? =

+ # * > - t * y i

&<**■&<■

( К )

л

?

-

4

t

J Cùs^

-

â^

-

я л ( « + / 1 ) 1 * . - н 'я

* t f d ( e * e ) - ,

а ? )

H

f

«

H

( c o s

â i

- s u J k j

» h'sù

(1 8 )

Гранины

реш ения

о п р ед ел яю тся минимальным, и м аксим альны м

р а ­

диусом

к р у гл о н и л н н д р и ч еск о й

п о в ер х н о сти

ск о л ь ж е н и я ,

ко то р ы е

в о з ­

можны

д л я п р и н ято й

схемы р а с ч е т а :

Б

* о ,S 3

или

Я min

В е о $ /I

ÛOSJ*

В

S£fl*Jk

;

( 1 9 )

В max —

В'л,

c a s a

+

s u et

(

Б

+ 8 )

S in (a t i ' J t ) - c a s ju

(2 0 )

Из

д в у х

р е з у л ь т а т о в ,

получен н ы х

п о

ф ормуле

( 1 9 ) ;

п р и н и м ает ­

с я м ак си м ал ь н о е з н а ч е н и е .

П редлагаем ы й

а н а л и т и ч е с к и й

с п о с о б

р а с ч е т а

у с т о й ч и в о с т и

Н аг­

руженных о т к о с о в

я в л я е т с я

у н и вер сал ьн ы м ,

т а к

к а к п о з в о л я е т

у ч е с т ь

внешнюю

н а г р у з к у

любой

п р о тяж ен н о сти

и

лю бого

з а к о н а

■ р асп р ед ел ен и я .'

Б л а г о д а р я и сп о л ьзо ван и ю

ЭОД

п р е д с т а в л я е т с я

во зм о ж н о сть

пройЗ'

в о д и т ь

больш ое

к о л и ч е с т в о

р а с ч е т о в ,

и с п о л ь зу я

ко то р ы е

можно

к а ч е с т в е н н о

И о б ъ е к т и в н о

вы п олн и ть

а н а л и з в

о т л и ч и е

о т а н а л и з а

р е з у л ь т а т о в , п олучен н ы х

гр аф и ч еск и м

сп о со б о м

и зав и ся щ и х

о т

к о л и ч е с т в а р а с ч е т н ы х б л о к о в й то ч н о с ти гр а ф и ч е с к и х п о с т р о е н и й

й вы числений*

А лгоритм

реш ения

с о с т а в л е н

следующим

о б р а з о м . З а д а е м с я

н а­

ч а л ь н о й

и

к о н еч н о й

ш ириной

площ адки

б е з о п а с н о с т и

5 {

.

Пло -

щ адка

п од

в р г р у зк о й

р а з б и в а е т с я

на

н е с к о л ь к о

у ч а с т к о в

&L

*

З а те м в ы ч и с л я е т с я ш аг п о

S - Б *= Ç m h ^ S h o v

.

д а л е е

д л я

‘Б ^ c o n s t

по

ф орм уле

( 8 )

о п р е д е л я е т с я

коэф ф и п и ен т

з а п а ­

с а у с т о й ч и в о с т и

д л я в с е х

*В/,

п о

7 0 - т и п о в е р х н о с т я м

с к о л ь

-

ж е в а л ,

изменяющимся

о т

Я m in

д о

Я max

или

о гр ан и ч ен н ы х

п р е д е л ь н о й

(п р о е к т н о й )

вы со то й

о т к о с а ,

и

в ы б и р а е т с я

м и н и м аль­

ный

п -

/ { S

J M

W

J

■.

П осле э т о г о

б е р е т с я

в ел и ч и н а

бермы

го р и тм у

р а з р а б о т а н а п р о гр ам м а

на

я зы к е "ФОРТРАН-4" д л я

В С -1022

Д ля

п р и м ер а р а с см о тр и м с л у ч а й

р а с ч е т а

б о р т а

к а р ь е р а *

н агр у ж ен ­

н о го

ко н у со о б р азн ы м о т в а л о м ,

и ля

у с л о в и й

Т БРу.

В р а с ч е т а х п ри н яты

слепую ш ие ф и зи к о -м е х а н и ч е с к и е

х а р а к т е р и с т и к и -т о л щ и гл и н и с ты х по -

р о л ,

слагаю щ их бермы Т у р гай ск и Х

к а р ь е р о в :

с п е п л е н и е С

= 0 ,0 5 2 Ш а ;

у г о л в н у т р е н н е г о тр е н и я

Р = 1 3 ,5 ° .

М акси м альн ая

н а г р у з к а

о т о т в а л а

Р

= 0 ,6 Ш а ;

ш ирина

Пример р а с ч е т а

п р и в е д е н

на

р и с у н к е

2 .

На п е ч а т ь

в ы в о д я т с я

и сходн ы е

ванны е и г р а ф и к

за в и с и м о с т и

л

t

п ля

к о т о р о й коэф ф и ц и ен т

з а п а с а у с т о й ч и в о с т и

м ак ­

си м ален при

з а д а н н о й

вы со те

о т к о с а ,

а

такж е

р а д и у с п о в е р х н о с т и

с к о л ь ж е н и я ,

со о тветству ю щ и й

полученны м данным п а р а м е т р а м .

Таким о б р а з о м ,

п р е д с т а в л я е т с я

в о зм о ж н о с ть

о п р е д е л и т ь п р е д е л ь ­

н ое

с о с т о я н и е о т к о с а ,

при к о то р о м

Л

= 1 ,

и

со о тв ет с тв у ю щ и е

э т о ­

му

со сто ян и ю

г е о м е т р и ч е с к и е

п ар ам етр ы

F

и

F

.

З а д а в а я с ь

переменны»!

у гл о м

( <Т

)

о т к о с а ,

можно

п о с т р о и т ь

г р а ­

фик

( р и с . 3 ) , за в и с и м о ст и

ширины

площ адки б е з о п а с н о с т и

( F )

(и л и

с о с т о я н и я о т в а л а о т в е р х н е й б р о в к и о т к о с а

к а р ь е р а ) о т

у г л а н а к -

лона о т к о с а

или п р е д е л ь н о й вы соты

о т к о с а ,

с о о т в е т с т в у ю щ е й

это м у

у г л у .

А нализ р е з у л ь т а т о в

р а с ч е т а

д л я

с л у ч а я

т р е у г о л ь н о й

н а г р у з к и

п о зв о л и л

у с т а н о в и т ь , ч т о н а и б о л е е о п а с н о й

я в л я е т с я п р и г р у з к а о т

л е в о й ч а с т и о т в а л а C D F , а н а и б о л е е о п а с н а я п о в е р х н о с т ь п р и б л и ­

ж ена

к ц е н т р а л ь н о й ч а с т и

т р е у г о л ь н о й

п о г р у з к и .

Р е з у л ь т а т ы

п р о вед ен н ы х

и с с л е д о в а н и й п олу чи л и

п о д тв е р ж д е н и е на

п р а к т и к е .

Т а к ,

о б с л е д о в а н и е

м е с т наруш ений у с т о й ч и в о с т и

б о р т о в

к а р ь е р о в

У

и УП А рк алы кск й х

у ч а с т к о в

п о н а з а л о ,

ч т о о п о л зн и

з а х ­

ваты ваю т

'разм ещ ен и е н а

р а с с т о я н и и

1 5 -2 0 м о т

в е р х н е й б р о в к и

к а р ь ­

е р а о т в а л а

б е о т р а н с п о р т н о й

вскры ш и,

р а с с е к а я

и х

в н е й т р а л ь н о й

ч а с т и

или

б л и зк о й к н е й .

Л И Т Е Р А Т У Р А

I .

П оклад Г .Г » ,

Л яги н а О .И .

Причины о б р а з о в а н и я

о п о л з н е й

б о р т о в Т у р г а й с к й х

к а р ь е р о в и м е р о п р и я т и я по и х п р ед у п р еж д ен и ю .

В с б . . : С движ ение

го р н ы х

п о р о д и о х р а н а со о р у ж ен и й

при о тк р ы ­

т о й и п о д зе м н о й р а з р а б о т к а х м есто р о ж д ен и й п о л е зн ы х

и ск о п аем ы х

Ц е н т р а л ь н о го К а з а х с т а н а * -

К а р а г а н д а , КарПТИ, 1 9 8 1 ,

с „ 1 0 - 2 0 ,

1 .

Для

п р ям о л и н ей н о го у ч а с т к а б о р т а к а р ь е р а

по

у г л у н ак л о н а

сс

И е г о

в ы с о те

О

о т р о и т с я п л а н и р а з р е з

р к р е с т е г о п р о с т и р а н и я .

2 .

Из

п р о и зв о л ь н о й

точ ки

в е р х н е й бр о вки

б о р т а ?

наприм ер С

(о м ,

Р и о ,

ï . a ) ,

к а к

и з

п евтр а! о к р у ж н о сти ,

провопим

д у г у

à £

д о

п е р е с е ч е н и я с

лин и ей

б р о в к и г

которую продолж аем

п о д у гл о м

9 0 °

к

ЛИНИИ

АР

на

р а о о т о я н и е

&

, о п р е д е л е н н о е

по

ф ормуле

( 3 ) .

в т ш а т и а о / ш щ з й

т т

100м м

Р и о ,1 .

Форма

объем н ой

п о в е р х н о с ти

ско л ьж ен и я

в

о т к о с е и зотроп н ы х

горны х

п о р о д ;

а - й д а я

п о в е р х н о с ти

в

и эой и н и ях*

б -совм ещ ен н ы е р а з -

ревы в к р е с т п р о с ти р а н и я

о тк о сй

3 .

fia

п о л у ч ен н о й

Т очки

р

» ДЗк ЙЗ

ц е н т р а окруж н ости проводим

д у гу Щ п б р е с е ч е й и я б д у р е #

р 4 .

А,-

ТОчки р е р е о а ч в д и я

ДУГ

." Р

, к а к и з

п е н т р а о к р у ж н о сти ,

П роводим Bépxfijûk Г ранину

Ч ести

п о в е р х н о с т и ск о л ь ж е ­

ния -

д у г*

'H f .