Жерасты көлбеу қазбаларындағы бекітпеге таужыныстары қысымынан түсетін жүктемелерді анықтаудың ерекшеліктері

Жерасты көлбеу қазбаларындағы бекітпеге таужыныстары қысымынан түсетін жүктемелерді анықтау үшін жазық және тік қазбаларындағы бекітпелерге түсетін жүктемелердің шамасын табу үшін қолданылатын әдістемелер пайдаланылады. Себебі, жерасты көлбеу қазбалары жазық және тік жерасты қазбаларымен салыстырғанда орталық жағдайда болады.

Тік және горизонталь бағыттарда әрекет ететін жүктемелерді, бекітпеге түсетін негізгі есептік жүктемелер ретінде ала отырып, есептеуді мынадай түрлерде орындауға болады:

а)қазбаның көлбеулік бұрыштары 10 12⁰ – қа дейін болғанда – жазық қазбалардағы бекітпеге түсетін жүктемелерді анықтау әдісін еш-бір өзгеріссіз қолдануға болады;

ә)көлбеулік бұрыштары 70 75⁰-тан жоғары болғанда – бекітпеге түсетін жүктеме тік (вертикаль) қазбалардығы бекітпеге түсетін жүктемелерді анықтау әдісімен табады;

б)қөлбеулік бұрышттары 12⁰-тан 70⁰-қа дейінгі қазбалардағы бекітпеге түсетін жүктемелерді есептеу үшін жазық қазбалардағы таужыныстары қысымынан бекітпеге түсетін жүктемелерді есептеу әдісін қажетті өзгерістерді еңгізе отырып қолдануға болады;

Жерасты көлбеу қзбаларының бекітпесіне түсетін жүктемелер, жазық және тік қазбалардағы бекітпеге түсетін жүктемелерге ұқсас, жоғарғыдан тік бағытта түсетін таужыныстары бағанасының ауырлық салмақ күшінен қалыптасады. Бекітпеге түсетін жүктемелердің құрауыштарын табу үшін төбеден тік бағытта түсетін салмақ күшін қазбаның өсіне тік түсетін (нормалдық) және тангенсиалдық (жылжытушы) күштеріне ажырату қажет (19-сурет). Осы күштердің шамасын қазбаның көлбеулік бұрышына сәйкес мына формула арқылы анықтауға болады:

және (70)

Қазбаның көлбеулік бұрышының бекітпеге түсетін жүктеменің шамасына тигізетін әсері қолданылатын әдісіне байланыс ескеріледі.

19-сурет. Көлбеу қазбалардың бекітпесіне түсетін жүктемелердің қалыптасу сұлбалары

а- проф.М.М.Протодьяконовтің және ИГД УРо РАН-нің әдістемелері бойынша.

б- проф.П.М.Цимбаревичтің гипотезасы бойынша.

в- Ю.М.Либерманның гипотезасы бойынша

Есептік әдіс таужыныстарының қысымының туындау сипаттамасын ескере отырып қабылданады. Егер жүктеме жазық қазбаның төбесіндегі табиғи тепе-теңдік күмбезінің құрылуына негізделген әдіс бойынша есептеітін болса, онда вертикаль (тік) биіктіктің шамасы көлбеу қазбаның табанына нормаль (тік) биіктігінен артық болады (19-сурет, б). Табиғи тепе-теңдік күмбезінің жарты ені көлбеу қазба үшін мына шарт бойынша анықталады:

(71)

мұнда: қазбаның өту кезіндегі жарты ені, м.

қазбаның өту кезіндегі биіктігі, м.

жалған ішкі үйкеліс бұрышы, градус.

аrc tq ( .

қазбаның көлбеулік бұрышы, градус;

Ал табиғи тепе-теңдік күмбезінің биіктігі мына формула бойынша анықталады:

м; (72)

мұнда: таужынысының бекемдік коэффициенті, проф.М.М.Протодьяконов бойынша.

Жүктеменің қарқындылығы мына формулалар бойынша анықталады:

- қазбаның төбе жағынан түсетін жүктеме:

(73)

- құлау бағытына нормаль (тік) бойынша:

(74)

- қазбаның бүйір қабырғаларына түсетін жүктеме:

(75)

Көлбеу қазбалар үшін серпімді емес деформациялар аймағының

радиусы қарапайым тәсілмен, жазық қазабалардағыдай, есептеледі:

(76)

мұнда: тік (вертикаль) бағытта серпімді емес деформациялар аймағының радиусы (19-сурет, в);

шартты шеңбердің радиусы, (қазбаның өту кезіндегі көлденең қимасының сыртынан жүргізілген шеңбердің радиусы);

таужыныстарының серпімді емес деформациялар аймағындағы

ішкі үйкеліс бұрышы, градус;

бекітпеге түсетін жүктеме, оның мәнін мына формула арқылы табуға болады:

(77)

Қөлбеу қазбаның өсіне тік (нормаль) бағытта түсетін жүктеменің қарқындылығы (77-формулаға ұқсас) формула бойынша анықталады:

(78)

Бүйірлік бағыттан түсетін жүктеме тік жазықтықтағы дің ұлғаюын ескере отырып мына формула бойынша анықталады:

(79)

мұнда: таужынстарының көлемдік салмағы,

қазбаның көлбеулік бұрышы,

серпімді емес деформациялар аймағының өлшемсіз радиусы.