RGR2NIKITA

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ГОРНЫЙ»

Кафедра строительства горных предприятий и подземных сооружений

Механика сплошной среды

Расчетно-графическая работа №2

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПОРОДЫ НА ОДНООСНОЕ СЖАТИЕ И РАСТЯЖЕНИЕ. ПОСТРОЕНИЕ ПАСПОРТА ОБЪЕМНОЙ ПРОЧНОСТИ»

Выполнил: студент гр. НД-13-2 __________ / Лукашенко М.С. /

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Проверил: ассистент _________ /Стрелецкий А.В./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2015

Часть 1.

Расчет радиальных и тангенциальных напряжений на гладком контуре незакрепленной

выработки.

Цель работы: рассчитать величины напряжений в изотропном упругом массиве пород на контуре выработки кругового очертания при коэффициенте бокового распора λ=1 и λ=2.

Используя условия предельного состояния Кулона-Мора вычертить зоны предельного состояния вокруг выработки кругового очертания, расположенной в изотропном, но уже упруго-пластичном массиве при λ=1 и λ=. Диаметр выработки будет дан по заданию.

Тангенциальные и радиальные напряжения подобраны таким образом, что всегда максимально на внутреннем контуре незакрепленной выработки.

Дано:

№ Варианта	Глубина заложения выработки H, м	Объемный вес породы , МН/м	Коэффициент бокового распора, 	Сцепление пород С, МПа	Угол внутреннего трения пород , град.
7	490	0,022	0,8	2,3	32

Основные формулы для расчетов для первой части: (1) (2)

Пользуясь формулами (1) и (2) с помощью пакета MS Excel составляем таблицу для расчета всех величин и построения граффиков.

При λ=1; и θ=0º получаем данные приведенные в таблице 1 и на рисунке 1.

Таблица 1. Результаты вычислений по формулам (1) и (2)

Рисунок 1. График напряжений для первого условия

При λ=λ₂; и θ=0º получаем данные приведенные в таблице 2 и на рисунке 2.

Таблица 2. Результаты вычислений

Рисунок 2. График напряжений для второго условия

При λ=λ₂; и θ=45º получаем данные приведенные в таблице 3 и на рисунке 3.

Таблица 3. Результаты вычислений

Рисунок 3. График напряжений для третьего условия

При λ=λ₂; и θ=90º получаем данные приведенные в таблице 4 и на рисунке 4.

Таблица 4. Результаты вычислений

Рисунок 4. График напряжений для четвертого условия

Вывод: в данной работе были рассчитаны радиальные и тангенциальные напряжения на гладком контуре незакрепленной выработки.

Часть 2.

Определение зоны предельного состояния горной выработки.

Область предельного состояния вокруг выработки при <1 имеет форму эллипса (при =1, соответственно, форму круга), вытянутого в горизонтальном направлении.

Основные формулы расчетов для второй части:

(3)

Здесь ;

(4)

(5)

(6)

Приведенное решение имеет смысл при

Решаем поставленную задачу с помощью пакета MS Excel пользуясь формулами (3), (4), (5) и (6).

Таблица 5. Результаты вычислений по основным расчетным формулам

Таблица 6. Результаты вычислений точек эллипсов

Рисунок 5. Зона предельного состояния горной выработки при λ=1

Рисунок 6. Зона предельного состояния при λ=λ₂

Вывод: в ходе работы был освоен метод определения зон предельного состояния горной выработки.