Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки РФ ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный Университет им. М.К. Аммосова»
Горный факультет
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Геомеханика»
Выполнил: Флегонтов М.М.
Студент гр. ШПС-10
Проверил: Алексеев А.М.
2013
Исходные данные 2
Паспорт прочности 3
Определение по паспорту прочностей коэффициент сцепления и угол внутреннего трения 4
Вычисление крепости горных пород по шкале проф. Протодьяконова М.М. 4
Расчет начально-напряженного состояние массива горных пород, используя гипотезу акад. Динника. 5
Расчет теоретической глубины H, на которой давление вышележащих пород превысить предел прочности пород. 5
Для прогнозного значения коэффициент концентрации напряжений в породном массиве К=2,5 определение коэффициента запаса прочности на сжимающие напряжения. 6
Результаты выполнения контрольного задания. 6
Вариант 0
|
Глубина H, м |
200 |
|
Плотность г/см3 |
1,9 |
|
Коэффициент Пуассона υ |
0,30 |
|
Прочность на сжатие Qсж МПа |
30,5 |
|
Прочность на растяжение Qр МПа |
9,2 |
Паспорт прочности горной породы представляет собой функциональную зависимость возникающих в породе касательных напряжений от нормальных напряжений и показывает, при каких напряжениях сохраняется прочное состояние породы. Паспорт выглядит как график х, у где ось абцисс – ось нормальных напряжений, а ось ординат – ось касательных напряжений.
Для построения паспорта прочности необходимо знать предел прочности на сжатие породы и на растяжение. Откладываем на оси х вправо от начала оси координат значение Qсж, а влево от начала оси координат - Qр. После чего проводим огибающую на окружности. Расстояние от начала оси координат до точки пересечения огибающей оси у является сцеплением Тсдв, а угол образованный между огибающей и Тсдв, называется углом внутреннего трения.
Из паспорта видно угол внутреннего трения: 33град
По формуле:
tgφ=
Из паспорта видно сцепление:
С=84,4кг/см2=8,44МПа
По формуле:
С=
Крепость горных пород – характеристика сопротивляемости пород их добыванию – технологическому разрушению. Это понятие крепости введено профессором М.М. Протодьяконовым (старшим), который для количественной оценки предложил коэффициент крепости f, в первом приближении пропорциональной пределу прочности породы при сжатии. Им была разработана шкала классификации горных пород по крепости, в соответствии с которой все горные породы подразделены на 10 категорий. К первой категории относятся породы, имеющие наивысшую степень крепости (f=20), к десятой – наиболее слабые плывучие породы (f=0,3). Пределы изменения коэффициента крепости от 0,3 до 20.
Из существующих методов определения крепости пород fнаиболее распространенным является метод испытания образцов пород на временное сопротивление их одноосному сжатию Qсж (Мпа) с последующим вычислением его по известной формуле М.М. Протодяконова:
f=Qсж/10
f=30,5/10=3,05
Начальное напряженное состояние горного массива вычисляется по следующей формуле:
Qz=YH=18,62×200=3724 МПа
Qx=Qy= λуYH=0,42×18,62×200=1564,1 МПа
λу=υ/(1-υ)=0,3/(1-0,3)=0,42 (1)
где λу – коэффициент бокового распора упругой модели горной породы,
υ – модуль поперечной деформации (коэффициент Пуассона),
Реальный коэффициент бокового распора может существенно отличаться от определяемого по формуле (1) и лежит в интервале
λу ≤ λ ≤ λ∞,
где λ∞ - предельное значение, к которому стремится λ в процессе релаксации естественных напряжений.
Удельный вес определяется по формуле: Y=gp
Y=9,8×1,9=18,62 КПа/м
H≥Qсж/Y=30,5×106/18,62×103=1638м
Кз=Qсж/KYH=30,5×106/2,5×18,62×103×1638=0,4
|
№ |
Наименование |
Значение |
|
1 |
Коэффициент сцепления, МПа |
8,44 |
|
2 |
Угол внутреннего трения, град |
33 |
|
3 |
Крепость |
3 |
|
4 |
Уд.вес. Y, КПа/м |
18,62 |
|
5 |
Коэффициент бокового распора |
0,42 |
|
6 |
Qz, МПа |
3724 |
|
7 |
Qx=Qy, МПа |
1564,1 |
|
8 |
Глубина H, м |
1638 |
|
9 |
Коэффициент запаса прочности |
0,4 |