21. Податливая крепь. Область применения, определение параметров.

Другим важным прнзнаком крепи является ее деформируемость.

Различают соответственно жесткую и податливую крепь. Податливая крепь отличается от жесткой наличием конструктивных элементов (узлов) податливости, к числу которых относятся узлы трения в металлической рамной крепи, податливые прокладки в блочной крепи, податливый наружный слой в двухслойной крепи и др.

Работа в режиме совместного деформирования с массивом (≪взаимовлияющей деформации≫)

Металлическая податливая крепь. Блочная крепь с податливыми прокладками

Двухслойная крепь, состоящая из монолитной и сборной несущей конструкции

и податливого слоя между этой конструкцией и породой

Сборная крепь, вводимая в работу на некотором расстоянии от забоя. Монолитная крепь, возводимая с некоторым отставанием от забоя

22. Показатель пластичности пород.

23. Прочностные характеристики пород.

Под прочностью понимается способность пород противостоять разрушению от действия внешних нагрузок. При этом породы находятся в напряженном состоянии, которое может быть одно-, двух- и трехосным (или объемным). Количественно напряженное состояние оценивается напряжением — нагрузкой, приходящейся на единицу площади сечения. Критическим или предельным напряжением считается такое, при котором происходит разрушение образца породы. Оно носит название предела прочности. Величина пределов прочности и является характеристикой прочностных свойств пород. Сопротивление горных пород разрушению зависит от вида и характера действующих механических нагрузок. Так, пределы прочности породы при сжимающем, растягивающем, сдвигающем и изгибающем воздействиях нагрузок будут различны. В табл. 4.1 представлены ориентировочные показатели относительной прочности некоторых горных пород при различных видах нагружения. 

Приведенные данные свидетельствуют о том, что прочность в зависимости от вида нагрузок меняется в широких пределах. Наибольшее сопротивление горные породы оказывают при сжатии, наименьшее — при растяжении. Основное влияние на прочность горных пород оказывает их минеральный состав, структура, текстура, пористость и трещиноватость. Наиболее простым и доступным способом определения прочностных характеристик горных пород является испытание образцов в лабораторных условиях. Для определения пределов прочности образцов пород применяют прямые и косвенные (упрощенные) методы испытаний, имеющие различный уровень надежности. При прямых методах в образцах горных пород формируются относительно однородные поля напряжений, в которых происходит их разрушение. Пределы прочности определяются отношением разрушающей нагрузки к начальной площади поперечного сечения образцов. Для прямых методов испытаний используются, как правило, образцы горных пород правильной формы с тщательно обработанными торцевыми гранями, на которые передается нагрузка.

24. Расчет крепи при определенном действии различных нагрузок и воздействий. Расчет на горное давление.

При расчете крепи стволов на начальное поле напряжений (горное давление) эквивалент­ные напряжения (5.1) на беско­нечности в расчетной схеме многослойного кругового кольца (см. рис. 5.1) определяются по формулам:

при гравитационном поле на­чальных напряжений

V₀—коэффициент Пуассона пород в массиве;

при тектоническом поле намальных напряжений—по формулам (5.1). Порядок расчета крепи сле­дующий. Определяются коэффи­циенты передачи нагрузок, за­тем определяются напряжения на контактах слоев, далее, опре­деляются нормальные тангенци­альные напряжения на внутрен­нем и внешнем контурах сечений каждого слоя по основному ма­териалу и по ребрам (при их наличии). После этого произ­водится проверка прочности крепи и анализируется эффек­тивность рассматриваемой кон­струкции.

Расчет на сейсмические воз­действия. Эквивалентные напря­жения (5.1) на бесконечности определяются по формулам (1.51) или (1.52) н (5.4)—(5.6). Затем производится определе­ние коэффициентов передачи на­грузок, далее—напряжений на контактах слоев и, наконец, — экстремальных значений напря­жений на внутреннем и внеш­нем контурах сечения каждого слоя. Полученные экстремаль­ные значения напряжений рас­сматриваются как расчетные и равновероятные во всех радиаль­ных сечениях крепи, поскольку действительное направление рас­пространения сейсмических волн является принципиально непред­сказуемым.