<<
>>

3.4. Исследование закономерностей развития зональной структуры разрушения массива вокруг горных выработок

Наибольший интерес представляют зависимости положения последней зоны разрушения от величины напряжений в массиве, а также зависимость радиальной протяженности зон разрушения и промежуточных зон от этого фактора.

Приведенные ниже расчеты проделаны при следующих значениях параметров модели: параметр модели у принят по данным положения второй зоны разрушения, параметр модели с принят максимальным из условия обеспечения ае > 0 во всем массиве.

Зависимость положения последней зоны разрушения от величины напряжений в массиве представлена на рис. 3.3. Данные расчетов приведены в табл.3.2. Эта зависимость хорошо аппроксимируется следующим аналитическим выражением:

г/г0 = 1,15 In 5,51 (ГпН/сТс), (3.28)

где г0 - радиус выработки, г - расстояние от центра выработки до зоны разрушения.

Таблица 3.2.

Положение последней зоны разрушения и величина вызвавших ее появление

напряжений Номер зоны разрушения Контурная 1 2 3 4 5 Положение зоны, г/г* I 2 3 4 5 6 5.59 Величина напряжений, а/ас 1,11 \2\ 2,52 3,81 4,82 Зависимость хорошо описывает появление зон разрушения с первой по третью. Появление последующих зон описывается более сложными зависимостями. По мере роста напряжений отмечается слияние первых зон (см.рис.3.2).

Проведены исследования зависимости радиальной протяженности зон разрушения и промежуточных зон от величины действующих в массиве напряжений. Зависимости радиальной протяженности зон разрушения и промежуточных зон от величины действующих в массиве напряжений показаны на рис. 3.3 и 3.4.

На рис.3.3,а показано увеличение радиальной протяженности первой, второй, третьей и четвертой зон разрушения с ростом напряжений в массиве. На рис.3.4,а показано уменьшение радиальной протяженности первой, второй, третьей и четвертой соответственно промежуточных зон с ростом напряжений в массиве Таким образом, установлено, что с ростом напряжений величина радиальной протяженности зон разрушения возрастает, а радиальная протяженность промежуточных зон уменьшается.

Характер этих изменений демонстрируют соответственно рис.3.3,б и рис.3.4,б. "Скорость" увеличения радиальной протяженности зон разрушения уменьшается с ростом номера зоны. "Скорость" же уменьшения радиальной протяженности промежуточных зон, напротив, возрастает с ростом номера зоны.

Особый интерес представляет исследование закономерностей влияния крепи горной выработки на развитие зональной структуры разрушения. На рис.3.5 показано, что при отсутствии крепи в массиве начинается формирование второй зоны разрушения. Это особенно неблагоприятно в случае замедления возникновения зон по отношению к моменту создания обнажения, так как возведенная с отставанием от забоя крепь подвергается в этом случае повышенным нагрузкам. При наличии крепи такого состояния можно избежать, причем чем больше сопротивление крепи, тем менее вероятно появление зонального характера разрушения.

На рис.3.6 показано, что и в случае наличия крепи в массиве возможно развитие зонального характера разрушения. Однако это может происходить при значительно больших напряжениях в массиве, чем без крепи Так если в незакрепленной выработке первая зона разрушения появляется при у„Н / ас = 3,1 у то в этих же условиях наличие крепи с высоким сопротивлением (Р ~ 10 МПа) позволяет формироваться зональному разрушению только при yjl / ас = 4,1.

<< | >>
Источник: КИВА Максим Николаевич. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ СИЛЬНО СЖАТЫХ ГОРНЫХ ПОРОД ВОКРУГ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК И РАЗРАБОТКА РЕГУЛИРУЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ КРЕПИ. 2004

Еще по теме 3.4. Исследование закономерностей развития зональной структуры разрушения массива вокруг горных выработок:

  1. КИВА Максим Николаевич. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ СИЛЬНО СЖАТЫХ ГОРНЫХ ПОРОД ВОКРУГ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК И РАЗРАБОТКА РЕГУЛИРУЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ КРЕПИ, 2004
  2. ВВЕДЕНИЕ
  3. 1.1.1. Экспериментальные и натурные исследования зонального разрушения горных пород в массиве вокруг подземных выработок
  4. 1.1.4. Теоретические концепции зонального деформирования и разрушения горных пород в массиве вокруг выработок
  5. ВЫВОДЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
  6. Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ЗОНАЛЬНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ СИЛЬНО СЖАТЫХ ГОРНЫХ ПОРОД ВОКРУГ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК БОЛЬШОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ
  7. Глава 3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ЗОНАЛЬНОГО РАЗРУШЕНИЯ СИЛЬНО СЖАТЫХ ГОРНЫХ ПОРОД ВОКРУГ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК
  8. 33. Сравнение результатов экспериментальных и аналитических исследований
  9. 3.4. Исследование закономерностей развития зональной структуры разрушения массива вокруг горных выработок
  10. выводы
  11. ГЛАВА I. ГЕНЕЗИС И ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКИХ СТРУКТУР