В механике грунтов коэффициент бокового давления принимается

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

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 т_экв — эквивалентная мощность пласта;

E_у — модуль упругости угля;

Е_к — 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 s_{у р} и s_у 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 А_b 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_0Т — 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

Таблица 2.3

Таблица 2.4

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 k_{0Т 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.

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте