Учет несущей способности междукамерных целиков при оценке устойчивости бортов карьеров, подработанных подземными горными выработками

Ю.Б. Несмеянова, (кандидат технических наук, доцент кафедры МД и Г МГГУ)

 
Журнал Маркшейдерия и Недропользование

Многочисленными исследованиями различных авторов установлено, что перераспределение напряжений в кровле подземных горных выработок при приближении к ним зоны влияния бортов карьера вызывает изменение механизма деформирования и разрушения опорных элементов. В частности проф. Казикаев Д.М. в своей работе [1] отмечает, что прибортовые межкамерные целики (МКЦ) испытывают существенные деформации сдвига в сторону откоса (преимущественно верхняя часть целиков).

Анализируя изложенное, нам представляется следующий механизм разрушения породного массива. Выше горизонта подземных горных выработок происходит изменение прочностных свойств (в сторону уменьшения) породного массива и формируется призма возможного обрушения по криволинейной (возможно круглоцилиндрической) поверхности скольжения. Барьерный целик, отношение линейных размеров которого (h/d) не превышает единицы, работает на срез и разрушается по плоскости, имеющей угол падения в сторону выработанного пространства, равный 45+ρ/2 . Более сложному механизму разрушения подвержены МКЦ, имеющие отношения линейных размеров h/d2. В вертикальном направлении на них действуют напряжения σy, обусловленные массой вышележащей толщи пород, а в горизонтальном – горизонтальная составляющая природных напряжений σx, измененная влиянием карьерных откосов, и сила избыточного оползневого давления призмы возможного обрушения. МКЦ, находящиеся под влиянием такого напряженного состояния, работают на изгиб, и поэтому их прочность должна рассчитываться соответствующим образом.

Принимаем, что задача определения напряжений, действующих в горизонтальных сечениях опорных элементов, аналогична решению задачи изгиба стержня произвольного сечения [2], один конец которого находится в защемлении, а другой – нагружен по оси Y силой P (схема на рис.1).

 
Читать далее

© Ю.Б. Несмеянова,  "Маркшейдерия и недропользование" № 6 - 2010г.