Бирбаумердің теориясы

Жер бетініне жақын тереңдікте орналасқан жазық жерасты қазбаларының төбе жағында табиғи тепе-теңдік күмбезінің құрылуына мүмкіндік туынды-майды. Осындай жерасты қазбаларының қатарына тоннельдерді, шашыранды кендерді жерасты әдісімен өндірістік тау-кен қазбаларын, көліктік құрылымдарды, т.с.с. жатқызуға болады.

Мысалы, белгілі бір Н тереңдікте орналасқан ені 2 а жазық жерасты қазбасы болсын дейік (11-сурет).

11-сурет. Қазбадан жоғары жатқан таужыныстары «бағанасынан» түсетін қысым-күштерді анықтау сұлбасы (Бирбаумердің теориясы бойынша)

Егер сілемдегі таужыныстарын үгілмелі деп алсақ, онда гидростатика заңдылығы бойынша қазба бекітпелері оның үстінгі таужыныстары «бағаны-ның» салмағына тең қысым-күшті қабылдап алады деп санаймыз. Бұл жағдайда таужыныстары «бағанасының» түсіретін тау қысымының мөлшерін қазбаның ені мен ұзындығының және оның жер бетіне дейінге биіктігінің көбейтіндісіне тең шамадан бүйірлік қабырғалар арқылы өтетін тік жазықтықтың бойымен өрбитін үйкеліс күштерін алып тастаған шамаға тең болады. Осының нәтижесінде қазба бекітпесіне түсетін тау қысымын мына формула арқылы анықтауға болады:

(30)

мұнда: ның шамасы таужыныстарының қысым теориясы (Кулон- теориясы) анықталады

(31)

таужыныстарының бүйірлік қысымы;

таужыныстары «бағанасының» салмағы;

ішкі үйкеліс бұрышы (жылжу бұрышы), градус;

таужыныстарының көлемдік салмағы, т/м3.

Таужыныстары «бағанасының» салмағын мұнадай түрде анықтауға болады:

(32)

Осылай жолмен анықталған мен ні тау қысымын есептеу формуласына (30) қойып теңдеуді белгілі бірізді жағдайға келтірсек, онда таужыныстары қысымын есептеу формуласын анықтаймыз:

Сонымен қатар, таужыныстарының қысымын осы теория бойынша анықтау амалын тек мынадай тереңдікке дейін ғана қолдануға болады. Осы шамадан жоғары тереңдікте осы теорияны қолдна отырып есептеудің дәлдігі аз болады.

м; (33)

Іс жүзінде тереңдіктің шамасы 20-25 метрден аспауға тиісті.

Мысалы: Ені 2а=2,5 м жазық жерасты қазбасы жер бетінен =12 м төмен бекемдік коэффициент =2, яғни үйкеліс бұрышы 400, көлемдік салмағы 1,6 т/м3 таужыныстары сілемінде орналасқан. Осы қазбаға төбе жағынан түсетін таужыныстары қысымын (тау қысымын) анықтау керек.

Осындай шарттарда жүргізілген жазық жерасты қазбасына түсетін тау қысымдарын есептеу үшін Бирбаумердің теориясын қолдану мүмкіндігін анықтаймыз.

14 м

Яғни сондықтанда осы теорияны қолдануға болады. Қазбаның 1 қума метріне түсетін тау қысымының шамасы: т.