В механике грунтов коэффициент бокового давления принимается



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

В механике грунтов коэффициент бокового давления принимается



Кривая изменения напряженного состояния пласта в зоне упругого деформирования может быть выражена в виде ап­проксимирующей функции

где у — объемная масса породы;

H — глубина залегания;

k0 — коэффициент концентрации на­пряжений на кромке пласта;

х — координата при расположе­нии начала координат на кромке забоя;

l— половина размера выработан­ного пространства.

В этом уравнении значение коэффи­циента k0 зависит от отношения т/l и принимается на основании исследо­ваний на моделях из оптически ак­тивных материалов.

Различие в жесткости кровли и пласта угля может быть учтено при использовании соотношения

где тэкв — эквивалентная мощность пласта;

Eу — модуль упругости угля;

Ек — модуль упругости пород непосредственной кровли.

 

Рис. 2.5. Изменение коэффи­циента концентрации напря­жений в зависимости от отно­шения мощности пласта к раз­меру выработки

 

Изменение коэффициента концентрации напряжений в зависи­мости от отношения мощности пласта к размеру выработки представлено на рис. 2.5.

Располагая данными относительно изменения sу р и sу и учиты­вая то, что в центре зоны опорного давления значения напряжений в обеих ветвях равны, размер зоны разрушения можно определить из уравнения

(2.5)

 

при х = b получаем

(2.6)

Анализ показывает, что ширина краевой зоны угольного пласта, находящаяся в состоянии предельного равновесия, интенсивно возрастает с увеличением глубины до 200—300 м, а в дальнейшем асимптотически уменьшается и даже на больших глубинах не пре­вышает 3,5—4-кратной мощности пласта.

На одинаковых глубинах размер этой зоны определяется в пер­вую очередь углом внутреннего трения угля, мощностью пласта и его несущей способностью на границе с выработкой.

С увеличением угла падения пласта от горизонтального до кру­того уменьшаются коэффициент концентрации напряжений и раз­меры зоны опорного давления.

В забоях ограниченной длины параметры зоны опорного давления уменьшаются от середины забоя к его краям.

 

 

Свойства угольного пласта в зоне отжима

 

В зоне отжима шириной b сопротивляемость угля резанию иная, чем в глубине массива. Поэтому для практических расчетов приме­няют два показателя резания:

сопротивляемость угля разрушению при резании А, определя­емая в неотжатой зоне массива;

сопротивляемость угля резанию Аb в призабойной части массива.

Величина А используется в качестве основного классификацион­ного признака разрушаемости угля.

Поскольку исполнительные органы выемочных машин частично или полностью разрушают уголь в отжатой зоне, сопротивляемость резанию при машине, имеющей ширину захвата r, определяется по выражению

(2.7)

 

где k — коэффициент отжима, учитывающий снижение сопротив­ляемости резанию при данной ширине захвата по сравне­нию с сопротивляемостью резанию неотжатого массива.

Разрушение угля в зоне отжима изменяется от кромки в глубь массива. Выделяют зону явного отжима и зону, в которой деформа­ции растяжения не достигают предельных значений и уголь не подвергается видимому разрушению. Эта часть зоны называется зоной неявного отжима.

Если бы отжим завершался разрушением, то исполнительные органы выемочных машин выполняли бы только погрузочные опера­ции. Однако часто деформации у поверхности забоя не достигают предельных, но и в таких случаях они ослабляют массив.

Таблица 2.2

Тип углей Значения k при заглублении в массив Am, доли мощности пласта  
0-0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 0,3-0,4 0,4-0,5 0,5-0,6 0,6-0,7
Карагандинские вязкие 0,48 0,66 0,81 0,92 0,98 1,0 1,0
Донецкие весьма хрупкие 0,23 0,38 0,56 0,73 0,83 0,93 1,0

 

Таблица 2.3

 

Категория углей по разрушаемости Классы углей по сопротивляемости резанию Наиболее представительные районы распространения Количество шахтопластов с углями данной категории, %
хрупкие вязкие
Весьма слабые - Угли коксовых марок и весьма слабые антрациты украинской части Донбасса 10,2
Слабые - Некоторые антрациты и угли коксовых марок украинский части Донбасса; угли -коксовых марок восточной части Донбас­са и месторождений Дальнего Востока 21,9
Средней крепости Антрациты и некоторые угли коксовых марок украинской части Донбасса; угли Кузнецкого и Карагандинского бассей­нов; бурые угли Подмосковного, Челя­бинского бассейнов и месторождений Дальнего Востока; угли Воркутинского месторождения 24,7
Выше средней крепости Угли марок Г, Д и некоторые антрациты украинской части Донбасса; угли Кузнецкого и Карагандинского бассейнов; бурые угли Подмосковного бассейна и месторождений Дальнего Востока; угли Интинского месторождения 26,4
Крепкие Угли марок Г, Д украинской части Донбасса; антрациты восточной части Донбасса; некоторые угли Кузнецкого и Карагандинского бассейнов; угли марок Г, Д месторождений Дальнего Востока 9,2
Весьма крепкие - 5-6 Угли марок Г, Д украинской части Донбасса; некоторые антрациты восточной части Донбасса; угли Кизеловского бассейна; угли марок Г, Д месторожде­ний Дальнего Востока 6,6
Особо крепкие - 7-9 Некоторые угли марок Г, Д украин ской части Донбасса; угли марок Г, Д западной части Донбасса; угли Кизелов­ского бассейна 1,0

 

Таблица 2.4

Категория угля     Относительная энергоемкость разрушения углей при сопротивляемости резанию А, кгс/см
<60 60-120 120-180 180-240 240—300 300-360 360—420 >420
Хрупкие Вязкие 0,2 0,6 0,9 1,0 1,35 1,4 1,9 1,9 2,4 3,0 3,5 4,0

 

По данным E.3. Позина, зависимость коэффициента отжима от ширины захвата (выраженной в долях от мощности пласта) может быть описана смещенной гиперболой вида

(2.8)

где k0Т 0 — значение коэффициента отжима на кромке забоя;

r— ширина захвата;

т — мощность пласта;

с и d — коэффициенты, зависящие от свойств угля и горнотехнических условий выемки.

Коэффициенты отжима для карагандинских и донецких углей при разном заглублении в массив в долях от мощности пласта при­ведены в табл. 2.2.

По разрушаемости угли разделяются на восемь классов (по E.3. Позину) (табл. П.З).

Сопротивляемость углей резанию и относительная энергоемкость разрушения для хрупких и вязких углей приведены в табл. 2.4.

 

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.192.254.246 (0.012 с.)