Розвиток теорії тиску П.М. Цимбаревича

Відповідно до механіки ґрунтів кут сповзання стінок виробки , звідки для прямокутних виробок .

Остаточно .

Для трапецієподібного перерізу висота зводу природного обвалення визначається по вираженню:

Найбільший тиск із боку покрівлі на кріплення буде посередині ширини виробки

,

де – об'ємна маса породи.

Погонна маса породи в обсязі зводу природної рівноваги за законом параболи для виробок із терміном служби до 1 року

де

Для виробок із t >1 року, тиск на кріплення, віднесене до 1 м довжини виробки буде

де

Тиск на одну кріпильну раму при t_крепи<1 м:

, а при t_крепи>1 м: ,

де – відстань між кріпильними рамами.

У слабких породах і наявності бічного тиску навантаження на кріпильну раму визначається по формулі:

У наведених формулах розміри й дані в проходці. Необхідно при заданому напівпрольоті у світлі й висоті у світлі, зробити перерахунок по наближених формулах: ; .

Для похилих виробок розрахункові формули відрізняються співмножником :

де – кут нахилу виробки.

Максимальний згинальний момент верхняка кріплення з урахуванням параболічної форми навантаження обчислюється по формулі:

Необхідний момент опору верхняка кріплення визначають із умови міцності його матеріалу:

де – допустиме напруження на вигин для матеріалу верхняка кріплення: для дерев'яної МПа; металевої МПа.

Діаметр верхняка дерев'яного кріплення ; або спрощена формула М. М. Пртодьяконова

.

Величину бічного тиску, визначають як активний тиск на підпірну стінку сповзаючих призм, навантажених гірською масою породи, укладеної в обсязі параболічних елементів . У спрощеній формі навантаження на призми сповзання приймають равномірнорасподіленої рівній масі породи в контурі AKMN висотою .

Епюри бічного горизонтального тиску на кріплення - трапеції, з розмірами:

;

Коли з боків й у покрівлі виробки залягають неоднорідні породи:

де – висота призм, що навантажують, наведена до об'ємної маси бічних порід;

– об'ємна маса порід у покрівлі виробки;

– об'ємна маса порід, що залягають із боків виробки.

Величина бічного тиску:

Крапка додатка рівнодіючих сил бічного тиску перебуває в центрі ваги епюри, розташована на деякій відстані від ґрунту виробки.

Для однорідних порід:

Для неоднорідних порід з боків покрівлі:

На практиці параметри зводу відмінні від розрахункових, особливо висота зводу. Вона відрізняється від параболічної форми й у деяких випадках наближена до еліптичного.

Дата добавления: 2014-10-22