загрузка...

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ«КРЕПЬ - МАССИВ» ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПАРАМЕТРАХ АНКЕРОВ





Рассмотрим горизонтальную выработку прямоугольного сечения высотой 3 ми шириной 6 м. Значения постоянных ct для отображающей функции

Наличие в кровле выработки анкера моделируется сосредоточенной силой Q, приложенной в точке его закрепления с координатами r0, 0j и направленной вглубь массива под углом 0 0 к действительной оси (рис. 1).
В случае, когда 00 ^ 0j в анкере возникают срезающие усилия. Установление распределения напряжений в породах кровли выработки по длине анкера с учётом срезающих усилий представляется новой научной задачей.
Для отыскания компонент тензора напряжений в некоторой точке z области S (рис. 2) от действия сосредоточенной силы Q необходимо

/>

определить из отображающей функции ту точку ? области ?, которой соответствует интересующая нас точка z и подставить это значение в формулу



Комплексные потенциалывычислены в работе [1] для
выработки произвольного поперечного сечения.
Отображающую функциюможно представить в виде

143

где
Координаты р, 0 точки Е, области Е определяются по координатам г, ф точки z области S из системы уравнений
(2)
В настоящей работе система (2) решена численно. Погрешность вычислений составила не более 0,01%.


В расчетах анкерный стержень разбит на 10 равных участков. Для каждой точки дискретизации с помощью описанного выше алгоритма определена соответствующая точка на бесконечной плоскости, ослабленной круглым отверстием единичного радиуса. Далее в этих точках вычислены компоненты тензора напряжений, а их дискретные значения интерполированы сплайнами первого и третьего порядка внутри прямолинейного отрезка, соответствующего стержню анкера. Результаты получены в безразмерных величинах. Чтобы определить действительное значение напряжений, необходимо умножить их на величину уИ для конкретной выработки.
Для наглядности ниже приведены только напряжения, возникающие от действия сосредоточенных сил (рис. 3, 4).


Рис. 4. Распределение нормальных радиальных (а), нормальных тангенциальных (б) и касательных напряжений (в) по длине анкера при 01 = 90°



Из рисунков 3, 4 видно, что угол наклона анкера к кровле выработки существенно влияет как на качественную, так и на количественную картину распределения напряжений вдоль анкерного стержня. 01 = 45°. Минимальные по абсолютной величине напряжения возникают при 00 = 135°, то есть когда 00 =п-01. Максимальные значения напряжения принимают при 0 0 = 75° и имеют скачок в кровле выработки (как в случае установки анкера в середине пролета по нормали к контуру выработки). Как и для случая 01 = 90°, свои максимальные значения все напряжения принимают на участке первой половины (от устья шпура) длины анкера. На этом участке нормальные тангенциальные и касательные напряжения, порождающие срезающие усилия, имеют максимальные значения при 00 е [б0°,90°]. При 00 gt; 90° напряжения имеют примерно одинаковый уровень. 01 = 90°. Касательные напряжения по всей длине стержня равны нулю, а нормальные радиальные и тангенциальные напряжения в устье шпура на порядок превышают
значения напряжений для анкеров, установленных не под прямым углом к кровле выработки. По мере отклонения угла наклона анкера к кровле от прямого касательные напряжения увеличиваются. Свои максимальные значения все напряжения принимают на участке первой половины (от устья шпура) длины анкера.
Численный эксперимент показал, что длина анкера не меняет качественную картину распределения              напряжений.              Количественную
характеристику влияния изменения длины анкеров можно представить в виде множителя к компонентам напряжений в форме

где la - длина анкера, для которого вычислены напряжения, м;
l'a - длина анкера, для которого требуется вычислить напряжения, м.
Литература Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. - М.: Наука, 1966. - 707 с.
УДК 622.25.(06)

<< | >>
Источник: Неизвестный. Проблемы горного дела и экологии горного производства: Матер. IV междунар. науч.-практ. конф. (14-15 мая 2009 г., г. Антрацит) - Донецк. 2009

Еще по теме ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ«КРЕПЬ - МАССИВ» ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПАРАМЕТРАХ АНКЕРОВ:

  1. 3.1. Исследование реакции взаимодействия элементного фосфора с ДФПГ в различных растворителях
  2. ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ЦЕЛЕВЫЕ ФУНКЦИИ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАТРАТ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ УСТАНОВКИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОПТИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ УПРАВЛЯЮЩИХ ПАРАМЕТРОВ
  3. ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ МОДЕЛИ (3.1) С ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫМИ КОЭФФИЦИЕНТАМИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ ВХОДНОЙ ВЛАЖНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЫ СУШКИ «5
  4. 5. ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
  5. 4.2.2. Взаимодействие элементного фосфора с ДФПГ в различных растворителях
  6. Тактики взаимодействия с различными типами людей в ситуации конфликта.
  7. 1.5. Оценка параметров внешней среды при массовых пожарах и ее воздействие на людей, укрывающихся в защитных сооружениях
  8. 3.1. Диссоциация различных доломитов при нагревании
  9. Часть 2 ЭМОЦИОНАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ
  10. 4.2.3. Спектральные исследования бензольных растворов белого фосфора различной концентрации.
  11. 1.4. Оценка пожарной обстановки в лесных массивах
  12. ПЯТАЯ ЧАСТЬ. МАНИЯ. МАНИАКАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМАХ ПСИХИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИИ.