
- •1948 Г, Москва п. М. Цимбаревич профессор, доктор технических наук
- •Глава I
- •§ 1 Предмет механики горных пород
- •§ 2. Связь со смежными дисциплинами
- •§ 4. Горные породы как объект механики
- •§ 5. Подразделение горных пород
- •Глава II
- •§ 6. Вводные замечания
- •§ 7. Состав горных пород
- •§ 8. Строение и сложение пород
- •Фиг. 1 Структурная кривая.
- •Размер частиц мм
- •§ 9 Об оценке неодн вредности гбрной породы
- •Фиг. 2. Кривая распределения.
- •Фнг 3. Вычисление момента 2-го порядка.
- •§ 10. Упрощающие допущения
- •Глава III
- •§ 11. Параметры состояния
- •§ 12. Об изменении состояний горной породы
- •§ 13 Плотность
- •§ 14. Упругость
- •9 15. Пластичность и хрупкость;*
- •§ 16. Твердость
- •§ 17. Разрыхляемость
- •§ 18. Сыпучие породы
- •§ 19. Плывучесть горных пород
- •§ 20. Тепловые свойства горных пород
- •Глава IV
- •§ 21. Предварительные замечания
- •§ 22. Деформация кристаллов
- •§ 23. Деформация простых горных пород
- •§ 24. Пластическое сжатйе
- •§ 25. Опыты автора
- •Фиг. 24. Диаграмма кручения мелоподобного иа- вестияка.
- •§ 26. О деформации сложных горных пород
- •§ 27. Объемное напряженное состояние
- •§ 28. Вводные замечания
- •§ 29. О действующих силах
- •§ 30. Напряженное состояние массива
- •§ 31. Тектонические структуры
- •§ 32. О факторах изменения первичных структур
- •§ 33.' Образование вторичных структур и текстур
- •§ 34. Трещиноватость
- •Глава V
- •§ 35. Определения
- •§ 36 Критерии прочности при статической нагрузке
- •§ 37. Теории прочности
- •§ 38. Пластическое состояние
- •§ 39. Опытные данные
- •§ 40. Выводы из изложенного
- •§ 41. Прочность при динамических нагрузках
- •§ 42. Данные динамических испытаний горных пород
- •§ 43, О динамической прочности горной породы в забое
- •Глава VI
- •§ 45. Об оценке устойчивости обнажения
- •§ 47. Откос в реальных условиях
- •§ 48. Форма поверхности обрушений откоСй
- •§ 49. Напряжения и линии скольжёйий
- •§ 50. Зависимость между геометрическими элементами откоса
- •§ 51. Более точные формулы
- •§ 53. Прямоугольное сечение горизонтальной выработки
- •| 54 Устойчивость горизонтальных выработок разных форм поперечного сечения
- •§ 55. О предельном устойчивом йролете горизонтальной
- •§ 56. Сводчатый потолок и вертикальные стенки горизонтальной
- •§ 57. Вертикальная выработка
- •§ 59. Общая постановка задачи
- •§ 60. Способы расчета предохранительных целиков
- •§ 61. Напряжения в целике. Способ автора
- •Глава VII
- •§ 62. Состояние вопроса
- •§ 63. Определения
- •§ 64. Процесс потери устойчивости обнажения горной породы
- •§ 65. Работа рудничной крепи
- •§ 66. Характеристики горного давления
- •§ 67. Горное давление как функция времени
- •§ 68. Направление и распределение горного давления
- •§ 70. Вводные замечания
- •§ 71. Прогиб кровли
- •§ 72. Образование трещин
- •§ 73. Свод обрушения '
- •§ 74. Применение других принципов
- •§ 75. Учет крепи
- •§ 76. Сравнение некоторых теорий между собою
- •§ 77. Боковое давление
- •§ 79. Предварительные замечания
- •§ 80. Теория горного давления
- •§ 82. Исходные положения
- •§ 83. Горное давление и энтропия
- •§ 84. Энергетическое взаимодействие между обнажением горной
- •§ 86. Величина горного давления
- •Глава VIII
- •§ 87. Определения
- •§ 88. Состояние вопроса
- •§ 89. Действующие факторы
- •§ 90. Общая постановка задачи
- •§ 91. Метод решения задачи
- •§ 92. Способ поддержания выработанного пространства
- •§ 93". Размеры рабочего пространства
- •§ 95. Крепь
- •§ 96. Способ выемки
- •§ 97. Аналитическая связь между крепью, скоростью подвигания забоя и шириною рабочего пространства
- •§ 98. Общий режим работ в очистном забое
- •§ 99. Об отжиме угля
- •Глава IX
- •§ 100. Вводные замечания
- •§ 101. Определения
- •§ 102. Состояние вопроса
- •§ 103 Факторы разрушения горных пород
- •§ 104. Добываемость горных пород
- •§ 105. Степень измельчения добытой породы
- •§ 106. Работа разрушения породы
- •§ 107. Некоторые следствия из изложенного
- •§ 108. Неоднородная по строению и сложению порода
- •§ 112. О выборе способа выемки
- •§ 113. Другие приложения изложенной теории
- •13 П м. Цимбиревич 177
1948 Г, Москва п. М. Цимбаревич профессор, доктор технических наук
МЕХАНИКА ГОРНЫХ ПОРОД
УГЛЕТЕХИЗДАТ
АННОТАЦИЯ
В книге излагаются на единой механической основе вопросы двух фундаментальных проблем горного дела: горного давления и добываемое™ горных пород Изложение основывается на теоретических н экспериментальных исследованиях и опытном материале.
Книга может служить пособием для горных втузов, для работников научно-исследовательских учреждений, а также для инженерно-технического персонала на шахтах.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее издание „Механики i орных пород" значительно отличается от давно разошедшегося издания 1934 г. Оiлиния относятся к объему и систематизации материала и к трактовке отдельных вопросов.
За последнее время вопросы механики горных пород получили во многом более широкое и углубленное, чем раньше, освещение. Много нового дали исследования с помощью математической теории упругости, метода моделей и др. Важные результаты были получены также при экспериментальном изучении физико-механических свойств горных пород. Существенное влияние при всем этом оказали успехи последнего времени в области физики твердого тела, прикладной механики и механики грунтов. Нужно здесь особо подчеркнуть, что все это относится к достижениям нашей советской науки.
В настоящей работе дается освещение современного состояния механики горных пород При этом автор стремится объединить рассматриваемые многочисленные вопросы в некоторый единый систематизированный комплекс.
Горные породы изучаются во многих дисциплинах: в петрологии и петрографии, в тектонике и аруктурной геологии и др Однако ни одна из них не касается горных пород как объекта добычи, когда механическая сторона явлений в массиве при горных разработках приобретает во mhoi их случаях решающее значение. Здесь имеют место две фундаментальные проблемы: добываемоегь горных пород и горное давление.
На решениях этих проблем по существу основаны все современные способы разработок месторождений полезных ископаемых. Эти проблемы часто рассматриваются независимо одна от другой. Однако, как показывается в этой работе, они могут рассматриваться совместно на единой механической основе. Такое обобщение способствует получению уже на первых этапах исследования существенных результатов, важных для практических приложений, не говоря уже о широких перспективах, которые открываются для исследований. Теоретическое и экспериментальное освещение указанных проблем составляет задачу „Механики горных пород" Эта последняя приобретает на основании указанного значение одной из основных теоретических дисциплин горного дела. Более того, ее выводы могут быть эффективно использованы и для освещения ряда вопросов структур? ной геологии.
При написании настоящей работы использована обширная литература. В данную работу включены также и исследования автора по вопросам деформации и прочности горных пород, устойчивости обнажений, горному давлению и добываемости горных пород. Большин-
ciBo из них печатайся здесь впервые.
Напечатанное мелким шрифтом относится к более подробному ос- рещеншо тех или иных вопросов. При первом чтении этот материал мо^ег бьпьоп}ш,ен.
г Москва 1946 I. Автор
ОБОЗНАЧЕНИЯ
— объемный вес,
— удельный вес,
со — площадь поперечного сечения; х, у, z — прямоугольные координаты, г, 0 — полярные координаты, zx, ov, az — нормальные составляющие напряжения, параллельные осям х, у„ г, "!. °з — главные нормальные напряжения; zxy<"xz<~vi составляющие касательного напряжения в прямоугольных координатах
Ti> х2< - главные касательные напряжения; /?!, /?2, — пределы прочности (временные сопротивления) при растяжении, сжатии и сдвиге;
a's, c"s, г, — пределы текучести при растяжении, сжатии и сдвиге, е1 е2, g — модули упругости при растяжении, сжатии и сдвиге, [а — Пуассоново отношение при сжатии, sv, s„, tz - относительные удлинения в направлении осей <■, у и г; а — удельная работа деформации, t — время;
Г—абсолютная температура, 5 — энтропия; F— свободная энергия; st — связанная энергия.